Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

ОКБ им

ОКБ им. Люльки получило премию «Золотая идея» ФСВТС РФ в двух номинациях

КАТЕГОРИИ

  • Новости Союза
  • Анонсы
  • Работа в регионах
  • Донорство крови
  • Новости предприятий
  • Социальное партнерство
  • Мнения
  • СМИ о нас

ПОПУЛЯРНОЕ

23 августа 2021 года в рамках Межд.

Юбилейный, десятый форум «Инженеры.

24 августа в рамках конференции «Д.

В ходе Международного военно-техни.

25 августа в рамках Конгресса «Див.
  • бюро
  • Деятельность бюро ЦС
  • Донорство крови
  • Инженеры будущего
  • Комитеты и комиссии
  • Конференции
  • Неделя без турникетов
  • Новости предприятий
  • Работа в регионах
  • социальное партнерство
  • СПК
  • Съезды

Генеральный конструктор – директор предприятия-разработчика авиационных газотурбинных двигателей ОКБ им. А. Люльки (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию Госкорпорации Ростех) Евгений Марчуков стал лауреатом премии Федеральной службы по военно-техническому сотрудничеству (ФСВТС) РФ «Золотая идея» в номинации «За личный вклад, инициативу и усердие в решении задач военно-технического сотрудничества». В номинации «Молодые таланты» премию получил инженер-конструктор 1 категории ОКБ им. А. Люльки Алексей Зубко.

ОКБ им. А.Люльки является московским филиалом уфимского ПАО «ОДК – УМПО», крупнейшего в РФ предприятия-производителя авиационных двигателей. Названо в честь своего первого руководителя, выдающегося советского ученого и конструктора Архипа Люльки, создателя первого отечественного турбореактивного двигателя. За годы своего существования конструкторским бюро разработано пять поколений газотурбинных двигателей. Двигатели марки «АЛ» в составе боевых самолетов состоят на вооружении военно-воздушных сил многих стран мира.

Ежегодная торжественная церемония награждения лауреатов Национальной премии «Золотая идея» по итогам 2016 года состоялась в Конгрессно-выставочном центре «Патриот» 21 декабря 2017 г. Лауреатами премии становятся предприятия оборонно-промышленного комплекса, их авторские коллективы и отдельные сотрудники, непосредственно участвующие в разработке, производстве и продвижении на экспорт вооружения и военной техники, а также средства массовой информации и издательские дома. Премия традиционно вручается в 6 номинациях.

Генеральный конструктор – директор ОКБ им. А. Люльки Евгений Марчуков был выдвинут ОДК – УМПО на соискание премии «Золотая идея» за вклад в создание авиационных газотурбинных двигателей семейства «АЛ» для силовых установок самолетов Су-30МКА, Су-30МКМ, Су-30МКИ, а также Су-35С. Он является одним из ведущих российских специалистов в области разработки, испытаний и эксплуатации двигателей для боевой истребительной авиации, а также стационарных газотурбинных двигателей. Евгений Марчуков принимал непосредственное участие в создании турбореактивного двигателя АЛ-31Ф (устанавливается на самолеты семейства Су-27), который уже 35 лет находится в эксплуатации, и при этом потенциал его модернизации сохранился до настоящего времени. На базе АЛ-31Ф разработаны двигатели с управляемым вектором тяги АЛ-31ФП (для Су-30МКИ/МКА/МКМ), АЛ-31ФН (для однодвигательных истребителей), АЛ-41Ф-1С (для Су-35С). Серийными производителями этих изделий являются ПАО «ОДК – УМПО» (АЛ-31Ф/ФП, АЛ-41Ф-1С) и АО «НПЦ газотурбостроения «Салют» (АЛ-31Ф/ФН). Особо стоит отметить разработку ОКБ на базе серийного АЛ-31Ф конверсионного газотурбинного привода АЛ-31СТ в наиболее востребованном сегменте рынка газоперекачивающих агрегатов (16МВт). АЛ-31СТ с 1996 года и по настоящее время успешно эксплуатируется ПАО «Газпром».

Среди успешных результатов последних лет – завершение разработки двигателя АЛ-41Ф-1С для истребителей Су-35С, выход на завершающую стадию разработки двигателя первого этапа для самолета 5 поколения Су-57. Евгений Марчуков является главным конструктором двигателя второго этапа для этого самолета. Кроме того, он курирует проект разработки перспективного пульсирующего детонационного двигателя.

Свою трудовую деятельность в ОКБ им. А. Люльки Евгений Марчуков начал в 1979 г. Он прошел путь от инженера до генерального конструктора – директора (с 2010 г.). С 1979 г. занимается научной деятельностью. Доктор технических наук, профессор, член специализированного Ученого совета Московского авиационного института, академик Российской инженерной академии, академик Российской академии космонавтики им. К. Э. Циолковского. Евгением Марчуковым получены научные результаты фундаментального характера; исследование влияния нестационарной подачи топлива на характеристики камер сгорания газотурбинных двигателей; исследование теплового состояния поворотного сопла для двигателя с управляемым вектором тяги; разработка основ методологии реконверсии; и т.д. Он является автором 123 печатных работ, в том числе монографии по конверсии высокотемпературного авиационного двигателя и двух учебников по теории и испытаниям воздушно-реактивных двигателей. Прорывные и инновационные в своей области решения, предложенные и реализованные в двигателях марки «АЛ», были защищены 70 авторскими свидетельствами СССР, 339 патентами РФ на изобретения, 62 патентами РФ на полезные модели и одним патентом РФ на промышленный образец. Восемь изобретений генконструктора ОКБ им. А. Люльки включены Федеральной службой по интеллектуальной собственности (Роспатент) в базу данных «100 лучших изобретений России» за 2009 — 2016 гг. За большие личные заслуги в области изобретательства Евгению Марчукову присвоено звание «Заслуженный изобретатель РФ». В 2017 г. Указом Президента Российской Федерации он удостоен Ордена Почета.

Премию в номинации «Молодые таланты» инженеру-конструктору 1 категории ОКБ им. А. Люльки Алексею Зубко (также выдвинут на соискание премии ОДК – УМПО) принесла работа «Комплексная система диагностики технического состояния роторных систем авиационных двигателей военного и двойного назначения, основанная на распределенном вибрационном и акустическом анализе».

Для создания системы Алексеем Зубко были разработаны 14 уникальных методов и способов определения технического состояния вращающихся систем. Например, метод определения технического состояния подшипниковых опор роторов основан на использовании физических принципов, применяющихся в радиолокации. Он повышает точность определения неисправностей, обеспечивает их идентификацию на ранних стадиях и дает наглядное представление о динамических процессах роторных систем. Это позволяет выполнять как задачи диагностики, так и научно-исследовательские задачи, связанные с разработкой новых образцов высокоэффективной техники. Также в данной системе впервые в России (для диагностики подшипниковых опор) используется спектральный анализ акустического давления, измеренного на наружном корпусе двигателя и впервые в мире непосредственно в его газо-воздушном тракте.

Алексей Зубко является автором 11 патентов РФ.

ОДК в течение месяца передаст очередную партию двигателей НК-32 второй серии для Ту-160М

САМАРА, 23 декабря. /ТАСС/. Предприятие «ОДК-Кузнецов» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию госкорпорации Ростех) в течение месяца передаст заказчику очередную партию двигателей НК-32 второй серии для модернизированных стратегических ракетоносцев Ту-160М. Об этом сообщил журналистам заместитель генерального директора — управляющий директор «ОДК-Кузнецов» Алексей Соболев.

«Сейчас следующие двигатели проходят испытания, готовятся к передаче заказчику. На рубеже декабря — января очередную партию двигателей будем передавать», — сказал он.

Читать еще:  Где показывает температуру двигателя на шкода фабия

По словам Соболева, первые отгрузки новейшего газотурбинного двигателя были произведены в августе этого года. Тогда заказчику были переданы шесть двигателей НК-32-02. Следующая партия двигателей была отгружена в октябре.

«Сейчас производство организовано так, чтобы планомерно в интересах заказчика осуществлять поставки в необходимом им (заказчикам — прим. ТАСС) объеме», — отметил заместитель гендиректора «ОДК-Кузнецов».

Сниженная масса и уменьшенный расход топлива

Двигатель НК-32 серии 02 для модернизированного стратегического ракетоносца Ту-160М обладает сниженной массой и уменьшенным удельным расходом топлива по сравнению с двигателем НК-32 первого этапа, что позволит самолету выполнять задания на большей дальности, сообщил Павел Чупин.

«Принципиальная разница двигателя НК-32 серии 02 от двигателя первого этапа состоит в том, что двигатель был оптимизирован по аэродинамике газовоздушного тракта и была снижена его масса. Самое главное — был снижен удельный расход топлива этого двигателя, что при прочих равных условиях позволяет самолету с этим двигателем летать на большие расстояния», — сказал он.

Чупин также подчеркнул, что на сегодняшний день в мире нет конкурентов российскому двигателю НК-32-02. «Двигателей с форсажной камерой в таком классе тяги просто не существует. Мы конкурируем сами с собой чтобы обеспечить лучшие параметры. Безусловно, двигатель по своим тактико-техническим характеристикам уникален так же, как и самолет Ту-160М, и не имеет аналогов в мире», — отметил генконструктор.

В начале ноября этого года глубоко модернизированный стратегический ракетоносец Ту-160М совершил первый полет с новыми двигателям НК-32-02 с аэродрома Казанского авиазавода им. С. П. Горбунова. Как сообщили в ОАК, в полете были проверены обновленные общесамолетные системы и бортовое радиоэлектронное оборудование, установленные в ходе модернизации самолета, а также оценена работа нового двигателя НК-32 серии 02.

Ту-160 — многорежимный сверхзвуковой стратегический ракетоносец с изменяемой геометрией крыла. В 2015 году стало известно о решении возобновить производство Ту-160 в модернизированном варианте Ту-160М. 2 февраля первый опытный глубокомодернизированный Ту-160М «Игорь Сикорский», созданный на базе строевого Ту-160, впервые поднялся в воздух. Он получил новое пилотажно-навигационное оборудование, бортовой комплекс связи, систему управления, радиолокационную станцию, комплекс радиоэлектронного противодействия.

МОДЕЛЬ АВИАДВИГАТЕЛЯ -ЭТО РЕАЛЬНО!

Моделисты – народ скрупулёзный, и особо ценят, когда модель-копия самолёта, корабля или танка не только максимально сходна с прототипом, но и повторяет его в мельчайших подробностях. Представьте, что вы сможете продемонстрировать модель пассажирского авиалайнера или истребителя, включая основные элементы конструкции его двигателей! Сегодня мы рассказываем о том, как устроен современный авиационный газотурбинный двигатель (ГТД) и почему создание его модели требует высочайшего уровня мастерства. Эта публикация будет также полезна приверженцам моделирования судо- и бронетехники. Ведь зачастую под палубой современного корабля или под бронёй танка находится всё тот же ГТД.

Сначала немного истории. Как известно, вплоть до Второй мировой войны на самолёты устанавливались поршневые моторы, и долгое время они вполне устраивали и лётчиков, и конструкторов. Однако необходимость увеличения скоростей полёта «тянула» за собой увеличение массы таких моторов, что делало самолёты слишком тяжёлыми. Тогда-то на смену поршневым пришли газотурбинные двигатели, которые обеспечивали самолёту более высокую скорость при существенно меньшей массе конструкции.

Расчёты по созданию газотурбинных двигателей проводились уже в предвоенные годы в СССР, Англии, Германии, Италии. До 1941 года над созданием авиационных ГТД в нашей стране работали в основном В.В. Уваров и А.М. Люлька, а с началом войны их проектирование было практически законсервировано. В Англии же, и особенно в Германии, конструирование ГТД продолжалось полным ходом, и уже к середине 1944 года на вооружении Люфтваффе появились реактивные самолёты. В этом же году Государственный комитет обороны СССР принял постановление по развитию реактивной техники. Было решено создать опытные образцы ГТД В.В. Уварова и А.М. Люльки. После приобретения партии ГТД английских фирм стали использовать их. Появились трофейные немецкие реактивные самолёты, двигатели которых – BMW-003 и Jumo-004 – тщательно изучались и осваивались производством.

Сегодня известно множество типов авиационных газотурбинных двигателей: например, турбореактивный, турбореактивный с форсажной камерой, двухконтурный турбореактивный, турбовинтовой, турбовальный, турбовинтовентиляторный и др. Объединяет их наличие обязательных элементов – компрессора, камеры сгорания и турбины.

В.В. Уваров

А.М. Люлька

Конструктивная схема турбореактивного двигателя с форсажной камерой «Олимп-593» для сверхзвукового англо-французского самолёта «Конкорд»

Типичный вид ступени авиационного компрессора

Так выглядит камера сгорания авиационного газотурбинного двигателя

Типичный вид ступени авиационной газовой турбины

Принцип действия газотурбинного двигателя состоит в следующем. Компрессор, вращаемый турбиной, непрерывно сжимает и подаёт воздух в камеру сгорания. В камере сгорания воздух нагревается благодаря непрерывному сжиганию топлива. В результате сжатия и нагрева получается высокотемпературный газ, обладающий большой энергией. Полезно используемая часть этой энергии идёт на вращение турбины и винта и (или) на формирование реактивной газовой струи через сопло.

На первый взгляд, гондола с двигателем выглядит на самолёте столь элементарно, что невольно возникает мысль о простоте самого двигателя. В действительности это не так. Впервые ознакомившись с «начинкой» современного авиационного газотурбинного двигателя, многие пребывают в состоянии шока. Тысячи крупных и мелких деталей, скорость вращения ротора в десятки тысяч оборотов в минуту, температура в камере сгорания почти как на поверхности солнца, и при этом – десятки тысяч часов безотказной работы; стоимость каждого двигателя, исчисляемая миллионами долларов.

Для целей моделирования, очень упрощенно, внутреннее устройство ГТД можно представить как длинную череду парных кольцевых решёток (ступеней). Одна их часть неподвижно закреплена на цилиндрическом корпусе двигателя (статоре), а другая расположена на вращающемся валу с дисками (роторе). При этом ротор напоминает множество «нанизанных» на одну ось вентиляторов, которые вращаются между решётками статора. Решётки можно имитировать множеством тонких длинных пластинок, которые в настоящем двигателе называются лопатками и имеют сложную пространственную форму. Решётки компрессора и турбины находятся по разные стороны от камеры сгорания, фактически представляющей собой «пустой» кольцевой объём. Непосредственно за турбиной расположено сопло. В верхней или нижней части двигателя монтируются агрегаты. В современных пассажирских самолётах двигатели чаще всего размещаются под крыльями на пилонах (в мотогондоле), тогда как в военной авиации ГТД могут занимать значительную часть фюзеляжа самолета.

Читать еще:  Высокие обороты двигателя при пуске причины

Двухконтурный турбореактивный двигатель RВ.207 – разрабатывался для аэробуса А-300:

1 – вентилятор; 2 – компрессор; 3 – камера сгорания; 4 – турбина

Расположение двигателя в мотогондоле и схема действия устройства для отклонения тяги двухконтурного турбореактивного двигателя Роллс-Ройс RB.211. Одна из модификаций этого двигателя разрабатывалась для самолётов Боинг-747

Даже при поверхностном рассмотрении изготовление модели ГТД для конкретной модели самолёта или вертолёта выглядит делом сложным и трудоёмким. Необходимо представлять себе не только тип двигателя и его устройство, но и тщательно продумать технологию изготовления статора и ротора, ажурных компрессорных и турбинных решёток, камеры сгорания, сопла, других элементов конструкции. Следует проработать схему крепления двигателя и обеспечить возможность его обзора в составе модели-копии. Ещё более сложной является задача имитации работающего ГТД, при которой будет видно вращение ротора и даже свечение пламени в камере сгорания. Очевидно, что такая работа под силу только очень опытным копиистам. Тем не менее, овчинка стоит выделки. Именно такие модели летательных аппаратов и двигателей неоднократно демонстрировались на международных выставках и авиасалонах, собирая вокруг себя толпы восхищённых профессионалов и поклонников авиамоделизма.

Газотурбинный двигатель

Газотурбинный двигатель (ГТД) — тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины.

В отличие от поршневого двигателя, в ГТД процессы происходят в потоке движущегося газа.

Сжатый атмосферный воздух из компрессора поступает в камеру сгорания, туда же подаётся топливо, которое, сгорая, образует большое количество продуктов сгорания под высоким давлением. Затем в газовой турбине энергия газообразных продуктов сгорания преобразуется в механическую работу за счёт вращения струёй газа лопаток, часть которой расходуется на сжатие воздуха в компрессоре. Остальная часть работы передаётся на приводимый агрегат. Работа, потребляемая этим агрегатом, является полезной работой ГТД. Газотурбинные двигатели имеют самую большую удельную мощность среди ДВС, до 6 кВт/кг.

Содержание

Основные принципы работы

Как и во всех циклических тепловых двигателях, чем выше температура сгорания, тем выше КПД. Сдерживающим фактором является способность стали, никеля, керамики или других материалов, из которых состоит двигатель, выдерживать температуру и давление. Значительная часть инженерных разработок направлена на то, чтобы отводить тепло от частей турбины. Большинство турбин также пытаются рекуперировать тепло выхлопных газов, которое, в противном случае, теряется впустую. Рекуператоры — это теплообменники, которые передают тепло выхлопных газов сжатому воздуху перед сгоранием. При комбинированном цикле тепло передается системам паровых турбин. И при комбинированном производстве тепла и электроэнергии (когенерация) отработанное тепло используется для производства горячей воды.

Как правило, чем меньше двигатель, тем выше должна быть частота вращения вала(ов), необходимая для поддержания максимальной линейной скорости лопаток. [источник не указан 404 дня] Максимальная скорость турбинных лопаток определяет максимальное давление, которое может быть достигнуто, что приводит к получению максимальной мощности, независимо от размера двигателя. Реактивный двигатель вращается с частотой около 10000 об/мин и микро-турбина — с частотой около 100000 об/мин. [источник не указан 404 дня]

Авиационные двигатели также часто используются для генерации электрической мощности, благодаря их способности запускаться, останавливаться и изменять нагрузку быстрее, чем промышленные машины. [источник не указан 404 дня]

Типы газотурбинных двигателей

Воздушно-реактивный двигатель — газовый двигатель, оптимизированный для получения тяги от выхлопных газов или от туннельного вентилятора, присоединенного к газовой турбине. [источник не указан 404 дня] Реактивные двигатели, которые производят тягу, главным образом, от прямого импульса выхлопных газов, часто называются турбореактивными, в то время, как те, которые создают тягу от туннельного вентилятора, часто называются турбовентиляторными. [источник не указан 404 дня]

Одновальные и многовальные двигатели

Простейший газотурбинный двигатель имеет только одну турбину, которая приводит компрессор и одновременно является источником полезной мощности. Это накладывает ограничение на режимы работы двигателя.

Иногда двигатель выполняется многовальным. В этом случае имеется несколько последовательно стоящих турбин, каждая из которых приводит свой вал. Турбина высокого давления (первая после камеры сгорания) всегда приводит компрессор двигателя, а последующие могут приводить как внешнюю нагрузку (винты вертолёта или корабля, мощные электрогенераторы и т. д.), так и дополнительные компрессоры самого двигателя, расположенные перед основным.

Преимущество многовального двигателя в том, что каждая турбина работает при оптимальном числе оборотов и нагрузке. При нагрузке, приводимой от вала одновального двигателя, была бы очень плоха приемистость двигателя, то есть способность к быстрой раскрутке, так как турбине требуется поставлять мощность и для обеспечения двигателя большим количеством воздуха (мощность ограничивается количеством воздуха), и для разгона нагрузки. При двухвальной схеме легкий ротор высокого давления быстро выходит на режим, обеспечивая двигатель воздухом, а турбину низкого давления большим количеством газов для разгона. Также есть возможность использовать менее мощный стартер для разгона при пуске только ротора высокого давления.

Турбореактивный двигатель

В полёте поток воздуха тормозится во входном устройстве перед компрессором, в результате чего его температура и давление повышается. На земле во входном устройстве воздух ускоряется, его температура и давление снижаются.

Проходя через компрессор, воздух сжимается, его давление повышается в 10—45 раз, возрастает его температура. Компрессоры газотурбинных двигателей делятся на осевые и центробежные. В наши дни в двигателях наиболее распространены многоступенчатые осевые компрессоры. Центробежные компрессоры, как правило, применяются в малогабаритных силовых установках.

Далее сжатый воздух попадает в камеру сгорания, в так называемые жаровые трубы, либо в кольцевую камеру сгорания, которая не состоит из отдельных труб, а является цельным кольцевым элементом. В наши дни кольцевые камеры сгорания являются наиболее распространёнными. Трубчатые камеры сгорания используются гораздо реже, в основном на военных самолётах. Воздух на входе в камеру сгорания разделяется на первичный, вторичный и третичный. Первичный воздух поступает в камеру сгорания через специальное окно в передней части, по центру которого расположен фланец крепления форсунки и участвует непосредственно в окислении (сгорании) топлива (формировании топливо-воздушной смеси). Вторичный воздух поступает в камеру сгорания сквозь отверстия в стенках жаровой трубы, охлаждая, придавая форму факелу и не участвуя в горении. Третичный воздух подаётся в камеру сгорания уже на выходе из неё, для выравнивания поля температур. При работе двигателя в передней части жаровой трубы всегда вращается вихрь раскалённого газа (что обусловлено специальной формой передней части жаровой трубы), постоянно поджигающего формируемую топливовоздушную смесь, происходит сгорание топлива (керосина, газа), поступающего через форсунки в парообразном состоянии.

Читать еще:  Ямз 7511 сколько входит масло в двигатель

Газовоздушная смесь расширяется и часть её энергии преобразуется в турбине через рабочие лопатки в механическую энергию вращения основного вала. Эта энергия расходуется, в первую очередь, на работу компрессора, а также используется для привода агрегатов двигателя (топливных подкачивающих насосов, масляных насосов и т. п.) и привода электрогенераторов, обеспечивающих энергией различные бортовые системы.

Основная часть энергии расширяющейся газовоздушной смеси идёт на ускорение газового потока в сопле и создание реактивной тяги.

Чем выше температура сгорания, тем выше КПД двигателя. Для предупреждения разрушения деталей двигателя используют жаропрочные сплавы, оснащённые системами охлаждения, и термобарьерные покрытия.

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДФ) — модификация ТРД, применяемая в основном на сверхзвуковых самолётах. Между турбиной и соплом устанавливается дополнительная форсажная камера, в которой сжигается дополнительное горючее. В результате происходит увеличение тяги (форсаж) до 50%, но расход топлива резко возрастает. Двигатели с форсажной камерой, как правило, не используются в коммерческой авиации по причине их низкой экономичности.

«Основные параметры турбореактивных двигателей различных поколений»

Поколение/
период
Т-ра газа
перед турбиной
°C
Степень сжатия
газа, πк *
Характерные
представители
Где установлены
1 поколение
1943-1949 гг.
730-7803-6BMW 003, Jumo 004Me 262, Ar 234, He 162
2 поколение
1950-1960 гг.
880-9807-13J 79, Р11-300F-104, F4, МиГ-21
3 поколение
1960-1970 гг.
1030-118016-20TF 30, J 58, АЛ 21ФF-111, SR 71,
МиГ-23Б, Су-24
4 поколение
1970-1980 гг.
1200-140021-25F 100, F 110, F404,
РД-33, АЛ-31Ф
F-15, F-16,
МиГ-29, Су-27
5 поколение
2000-2020 гг.
1500-165025-30F119-PW-100, EJ200,
F414, АЛ-41Ф
F-22, F-35,
ПАК ФА

Начиная с 4-го поколения рабочие лопатки турбины выполняются из монокристаллических сплавов, охлаждаемые.

Турбовинтовой двигатель

В турбовинтовом двигателе (ТВД) основное тяговое усилие обеспечивает воздушный винт, соединённый через редуктор с валом турбокомпрессора. Для этого используется турбина с увеличенным числом ступеней, так что расширение газа в турбине происходит почти полностью и только 10—15 % тяги обеспечивается за счёт газовой струи.

Турбовинтовые двигатели гораздо более экономичны на малых скоростях полёта и широко используются для самолётов, имеющих большую грузоподъёмность и дальность полёта. Крейсерская скорость самолётов, оснащённых ТВД, 600—800 км/ч.

Турбовальный двигатель

Турбовальный двигатель (ТВаД) — газотурбинный двигатель, у которого вся развиваемая мощность через выходной вал передается потребителю. Основная область применения — силовые установки вертолетов.

Двухконтурные двигатели

Дальнейшее повышение эффективности двигателей связано с появлением так называемого внешнего контура. Часть избыточной мощности турбины передаётся компрессору низкого давления на входе двигателя.

Двухконтурный турбореактивный двигатель

В турбореактивном двухконтурном двигателе (ТРДД) воздушный поток попадает в компрессор низкого давления, после чего часть потока проходит по обычной схеме через турбокомпрессор, а остальная часть (холодная) проходит через внешний контур и выбрасывается без сгорания, создавая дополнительную тягу. В результате снижается температура выходного газа, снижается расход топлива и уменьшается шум двигателя. Отношение количества воздуха, прошедшего через внешний контур, к количеству прошедшего через внутренний контур воздуха называется степенью двухконтурности (m). При степени двухконтурности 4 — потоки выбрасываются раздельно, так как из-за значительной разности давлений и скоростей смешение затруднительно.

Двигатели с малой степенью двухконтурности (m 2 для дозвуковых пассажирских и транспортных самолётов.

Турбовентиляторный двигатель

Турбовентиляторный реактивный двигатель (ТВРД) — это ТРДД со степенью двухконтурности m=2—10. Здесь компрессор низкого давления преобразуется в вентилятор, отличающийся от компрессора меньшим числом ступеней и большим диаметром, и горячая струя практически не смешивается с холодной.

Турбовинтовентиляторный двигатель

Дальнейшим развитием ТВРД с увеличением степени двухконтурности m=20—90 является турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД). В отличие от турбовинтового двигателя, лопасти двигателя ТВВД имеют саблевидную форму, что позволяет перенаправить часть воздушного потока в компрессор и повысить давление на входе компрессора. Такой двигатель получил название винтовентилятор и может быть как открытым, так и закапотированным кольцевым обтекателем. Второе отличие — винтовентилятор приводится от турбины не напрямую, как вентилятор, а через редуктор.

Вспомогательная силовая установка

Вспомогательная силовая установка (ВСУ) — небольшой газотурбинный двигатель, являющийся дополнительным источником мощности, например, для запуска маршевых двигателей самолетов. ВСУ обеспечивает бортовые системы сжатым воздухом ( в том числе для вентиляции салона), электроэнергией и создает давление в гидросистеме летательного аппарата.

Судовые установки

Используются в судовой промышленности для снижения веса. GE LM2500 и LM6000 — две характерных модели этого типа машин.

Наземные двигательные установки

Другие модификации газотурбинных двигателей используются в качестве силовых установок на судах (газотурбоходы), железнодорожном (газотурбовозы) и другом наземном транспорте, а также на электростанциях, в том числе, передвижных, и для перекачки природного газа. Принцип работы практически не отличается от турбовинтовых двигателей.

Газовая турбина с замкнутым циклом

В газовой турбине с замкнутым циклом рабочий газ циркулирует без контакта с окружающей средой. Нагрев (перед турбиной) и охлаждение (перед компрессором) газа производится в теплообменниках. Такая система позволяет использовать любой источник тепла (например, газоохлаждаемый ядерный реактор). Если в качестве источника тепла используется сгорание топлива, то такое устройство называют турбиной внешнего сгорания. На практике газовые турбины с замкнутым циклом используются редко.

Газовая турбина с внешним сгоранием

Большинство газовых турбин представляют собой двигатели внутреннего сгорания, но также возможно построить газовую турбину внешнего сгорания, которая, фактически, является турбинной версией теплового двигателя. [источник не указан 404 дня]

При внешнем сгорании в качестве топлива используется пылевидный уголь или мелкоистолченная биомасса (например, опилки). Внешнее сжигание газа используется как непосредственно, так и косвенно. В прямой системе, продукты сгорания проходят сквозь турбину. В косвенной системе, используется теплообменник и чистый воздух проходит сквозь турбину. Тепловой КПД ниже в системе внешнего сгорания косвенного типа, однако лопасти не подвергаются воздействию продуктов сгорания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector