Среда, 16.10.2019, 14:51
Приветствую Вас Гость | RSS
Семнадцатая Олимпиада
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Шестнадцатая олимпиада (2018/19 уч.год)

Почему забыты многие проекты авиационных двигателей?

Автор: Волкова Виктория Александровна
Возраст: 18 лет
Место учебы:  Институт Двигателей и Энергетических установок Самарского Национального Исследовательского Университета им. С.П.Королева
Руководитель: Нурсултанов Данияр Ербулатович, Институт Двигателей и Энергетических установок Самарского Национального Исследовательского Университета им. С.П.Королева

Почему забыты многие проекты авиационных двигателей?

План

Введение

В данный момент очень много прорывных проектов перспективных двигателей, которые по тем или иным фактором, в том числе и политическим факторам, не были реализованы. В данной работе будет проведено историческое исследование про историю создания первого в мире Турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРДД) сверхбольшой степени двухконтурности (m>16) редукторного типа, а так же первый в мире Турбо-Винто-Вентиляторный Двигатель. Актуальность данной темы заключается в том, что все ведущие ОКБ мира в области двигателестроения активизировали работы по созданию ТРДД (так называемого 5 поколения) сверхбольшой степени двухконтурности редукторного типа в виду их большой топливной экономичности, и малых затрат на обслуживание и высокой надежности.

Предпосылки к созданию

Самарское государственное научно-производственное предприятие (СГНПП) LТруд ведет разработку нового турбовинтового двигателя НК-93 тягой 1800 кгс. 87% тяги этого двигателя обеспечивается закапотированным винтовентилятором с соосными винтами, остальное ╒ газогенераторами.

Изучение концепции двигателя началось в 1985 г. Было определено, что закапотированный ТВВД с соосными винтами обеспечит на 7% большую тягу, чем незакапотированный двигатель и закапотированный ТВВД с одноступенчатым вентилятором.

ТВВД НК-93 по конструкции и принципу работы аналогичен закапотированному интегральному винтовентилятору с соосными винтами CRISP, изучаемому совместно фирмами Pratt & Whitney (США) и MTU (Германия). Фирма MTU пока испытала только уменьшенные модели двигателя CRISP в аэродинамической трубе.

Конструкция двигателя

Диаметр вентилятора ТВВД НК-93 равен 2900 мм, а длина лопатки составляет 1050 мм. Внутренний диаметр обечайки вентилятора, выполненной из композиционного материала, равен 2920 мм, а внешний ╒ 3150 мм. Полная длина двигателя составляет 5500 мм, а его масса равна 3650 кг (с вентилятором).

По оценке специалистов, в крейсерском режиме полета при М = 0,75 и высоте полета 11000 м удельный расход топлива ТВВД НК-93 будет равен 0,49 кг/кгс∙ч. Суммарный расход воздуха на крейсерском режиме должен составлять 1000 кг/с.

Сохраняя традицию (как и в ТВД с соосными винтами, применявшемся на бомбардировщике Ту-95 ), СГНПП Труд сконструировало для ТВВД НК-93 вентилятор, в котором одна ступень вращается по часовой стрелке, а другая ╒ против часовой стрелки. Каждая ступень приводится отдельным валом от планетарного редуктора с семью сателлитами, рассчитанного на передачу мощности 30000 л.с.

Планетарный редуктор рассчитывается на ресурс 2000 ч, а межремонтный ресурс должен составлять 7500 ч. Пять опытных редукторов наработали во время испытаний 400 ч, а наивысшая наработка одного из редукторов - 200 ч. СГНПП Труд изготовил специальный стенд для проведения испытаний редукторов на выносливость.

КПД и мощность, подводимая планетарным редуктором на ступени вентилятора, были определяющими факторами для выбора числа лопаток каждой ступени вентилятора. Первая ступень, к которой подводится 40% мощности, содержит 8 лопаток, а вторая ступень, получающая 60% мощности, 10 лопаток.

Все саблевидные лопатки первой и второй ступеней вентилятора имеют угол стреловидности 30, а угол их установки может изменяться в диапазоне 110. Предполагается, что форма лопаток вентилятора позволит двигателю НК-93 удовлетворять нормам на шум ИКАО (глава 3) во всех контрольных точках.

В настоящее время вентиляторы пяти опытных двигателей оснащены лопатками из магния. Однако на серийных и опытных двигателях, которые намечается производить в будущем, предполагается устанавливать вентиляторы с лопатками из эпоксидного графитопластика.

Работы по газогенератору ТВВД НК-93 начались в 1988 г., и первый газогенератор был испытан в 1989 г. Газогенератор включает кольцевую камеру сгорания и имеет трехвальную конструкцию: одноступенчатая турбина высокого давления приводит 8-ступенчатый компрессор высокого давления, одноступенчатая турбина среднего давления приводит 7-ступенчатый компрессор низкого давления и 3-ступенчатая свободная турбина передает мощность на планетарный редуктор.

Лопатки и диски компрессора низкого давления изготовлены из титана. Первые пять рабочих колес компрессора высокого давления также изготовлены из титана, остальные три из стальных сплавов.

Диски турбин выполнены из обычных сплавов на основе никеля, рабочие лопатки турбины высокого давления из монокристаллических материалов, а лопатки турбины среднего давления из материалов с направленной кристаллизацией.

Категория: Шестнадцатая олимпиада (2018/19 уч.год) | Добавил: Service (22.10.2018) | Автор: Волкова Виктория Александровна W
Просмотров: 312 | Рейтинг: 1.9/8
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК
НА УЧАСТИЕ В ОЛИМПИАДЕ
ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ ОТКРЫТО!
ПРИЁМ РАБОТ 1-ГО ТУРА
ОТКРЫТ!

Календарь
Их многие читают
Щур Илья Андреевич (22856)
Надежин Никита (16302)
Щур Илья Андреевич (15257)
Кузьминова Анастасия Олеговна (14773)
Збарский Даниил Павлович (14681)
Бадакова Анастасия (13633)
Рафаэль (9340)
Кошманов Илья Игоревич (9021)
Александров Егор (8458)
Копочинский Антон (8443)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2019