RU142812U1 - Турбореактивный двигатель, стенд для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость, входное аэродинамическое устройство стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость и интерцептор входного аэродинамического устройства стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость - Google Patents

Турбореактивный двигатель, стенд для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость, входное аэродинамическое устройство стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость и интерцептор входного аэродинамического устройства стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость Download PDF

Info

Publication number
RU142812U1
RU142812U1 RU2013149512/06U RU2013149512U RU142812U1 RU 142812 U1 RU142812 U1 RU 142812U1 RU 2013149512/06 U RU2013149512/06 U RU 2013149512/06U RU 2013149512 U RU2013149512 U RU 2013149512U RU 142812 U1 RU142812 U1 RU 142812U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
engine
turbojet
possibility
low pressure
testing
Prior art date
Application number
RU2013149512/06U
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Викторович Артюхов
Татьяна Александровна Береснева
Дмитрий Юрьевич Еричев
Игорь Александрович Кондрашов
Виктор Викторович Куприк
Ирик Усманович Манапов
Евгений Ювенальевич Марчуков
Константин Сергеевич Поляков
Сергей Анатольевич Симонов
Николай Павлович Селиванов
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо") filed Critical Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо")
Priority to RU2013149512/06U priority Critical patent/RU142812U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU142812U1 publication Critical patent/RU142812U1/ru

Links

Abstract

1. Турбореактивный двигатель, характеризующийся тем, что выполнен двухконтурным, двухвальным и содержит не менее восьми модулей, смонтированных, предпочтительно, по модульно-узловой системе, в состав которых входят компрессор низкого давления (КНД) со статором, имеющим входной направляющий аппарат (ВНА), не более трех промежуточных направляющих и выходной спрямляющий аппараты, а также с ротором, имеющим вал и систему наделенных лопатками, предпочтительно, четырех рабочих колес; промежуточный корпус; газогенератор, включающий сборочные единицы, в том числе узлы - компрессор высокого давления (КВД), имеющий статор, а также ротор с валом и системой оснащенных лопатками рабочих колес, число которых не менее чем в два раза превышает число упомянутых рабочих колес КНД; основную камеру сгорания и турбину высокого давления (ТВД); за газогенератором последовательно соосно установлены турбина низкого давления (ТНД), смеситель, фронтовое устройство, форсажная камера сгорания и соединенное с последней всережимное реактивное сопло; кроме того, двигатель содержит коробку приводов двигательных агрегатов, установленную над промежуточным корпусом, а промежуточный корпус наделен функцией силового узла двигателя с возможностью восприятия суммарных осевых и радиальных нагрузок от компрессоров и турбин с последующей передачей на внешние силовые элементы и установлен между КНД и КВД, разделяя поступающий из КНД воздух на два потока - наружный и внутренний контуры, при этом КНД объединен с ТНД по валу с возможностью передачи от указанной турбины крутящего момента, а КВД объединен с ТВД с возможностью получения последним крутя

Description

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения, а именно, к авиационным турбореактивным двигателям, стендам для испытания турбореактивных двигателей на газодинамическую устойчивость, входным аэродинамическим устройствам стендов для испытания турбореактивных двигателей на газодинамическую устойчивость, интерцепторам входных аэродинамических устройств стендов для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость.
Известен двухконтурный, двухвальный турбореактивный двигатель (ТРД), включающий турбокомпрессорные комплексы, один из которых содержит установленные на одном валу компрессор и турбину низкого давления, а другой содержит аналогично объединенные на другом валу, соосном с первым, компрессор и турбину высокого давления, промежуточный разделительный корпус между упомянутыми компрессорами, наружный и внутренние контуры, основную и форсажную камеры сгорания, камеру смешения газовоздушных потоков рабочего тела и регулируемое сопло (Н.Н. Сиротин и др. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. Москва, изд. «Наука», 2011 г., стр.41-46, рис.1.24).
Известен турбореактивный двигатель, который выполнен двухконтурным, содержит корпус, опертые на него компрессоры и турбины, охлаждаемую камеру сгорания, топливно-насосную группу, реактивные сопла, а также систему управления с командными и исполнительными органами (Шульгин В.А., Гайсинский С.Я. Двухконтурные турбореактивные двигатели малошумных самолетов. М., изд. Машиностроение, 1984, стр.17-120).
Известен способ разработки и испытаний авиационных двигателей типа турбореактивных, включающий отработку заданных режимов, контроль параметров и оценку по ним ресурса и надежности работы двигателя. С целью сокращения времени испытаний при доводке двигателей 10-20% испытания проводят с температурой газа перед турбиной, превышающей максимальную рабочую температуру на 45-65°C (SU 1151075 A1, опубл. 10.08.2004).
Известен способ испытаний турбореактивного двигателя, заключающийся в создании на входе в двигатель неравномерности потока воздуха путем установления сеток во входном канале для определения границы устойчивой работы компрессора. Для введения компрессора двигателя в помпаж требуется набор сеток, которые устанавливаются во входной канал поочередно плавно увеличивая неравномерность, что приводит к увеличению количества запусков и времени для установки сеток во входной канал (Ю.А. Литвинов, В.О. Боровик. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. Москва: Машиностроение, 1979, 288 с, стр.13-15).
Известен стенд для испытания турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания, который дополнительно оборудован регулируемым нагревателем, вторым рекуперативным теплообменником, теплообменником-охладителем и регулируемым интерцептором, выполненным в виде корпуса с центральным каналом для прохода газа и расположенными по образующей корпуса сквозными отверстиями, соединенными с атмосферой через управляемые клапаны. Регулируемый интерцептор установлен на входе в компрессор испытуемого турбокомпрессора (RU 2199727 C1, 27.12.2004).
Недостатками указанных известных технических решений являются повышенная трудо- и энергоемкость испытаний, выполняемых известными способами, и, как следствие, недостаточно высокая надежность оценки важнейших параметров двигателя в широком диапазоне режимов и условий эксплуатации. Наиболее существенным из указанных недостатков является необходимость многократного останова двигателя в процессе испытаний и многократной замены интерцепторов с различной аэродинамической прозрачностью, создающих ту или иную степень аэродинамических помех и снижения или увеличения потока воздуха, поступающего в испытуемый двигатель. Известная технология испытаний приводит к необходимости многократных запусков двигателя в процессе испытания и связана с пережогом топлива и непроизводительными затратами времени и труда испытателей.
Задача данной группы полезных моделей, объединенных единым творческим замыслом, заключается в разработке турбореактивного двигателя, совокупность технических решений которого обеспечивает улучшение эксплуатационных характеристик и возможность оптимального регулирования допустимой тяги в полном диапазоне газодинамической устойчивости работы компрессора ТРД без вхождения двигателя в помпаж, а также в разработке стенда, входного аэродинамического устройства и интерцептора для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость при повышении достоверности определения границ допустимого диапазона варьирования тяги со снижением при этом трудо- и энергоемкости испытаний.
Поставленная задача в части турбореактивного двигателя решается тем, что турбореактивный двигатель, согласно полезной модели, выполнен двухконтурным, двухвальным и содержит не менее восьми модулей, смонтированных, предпочтительно, по модульно-узловой системе, в состав которых входят компрессор низкого давления (КНД) со статором, имеющем входной направляющий аппарат (ВНА), не более трех промежуточных направляющих и выходной спрямляющий аппараты, а также с ротором, имеющем вал и систему наделенных лопатками, предпочтительно, четырех рабочих колес; промежуточный корпус; газогенератор, включающий сборочные единицы, в том числе узлы - компрессор высокого давления (КВД), имеющий статор, а также ротор с валом и системой оснащенных лопатками рабочих колес, число которых не менее чем в два раза превышает число упомянутых рабочих колес КНД; основную камеру сгорания и турбину высокого давления (ТВД); за газогенератором последовательно соосно установлены турбина низкого давления (ТНД), смеситель, фронтовое устройство, форсажная камера сгорания и соединенное с последней всережимное реактивное сопло; кроме того двигатель содержит коробку приводов двигательных агрегатов, установленную над промежуточным корпусом, а промежуточный корпус наделен функцией силового узла двигателя с возможностью восприятия суммарных осевых и радиальных нагрузок от компрессоров и турбин с последующей передачей на внешние силовые элементы и установлен между КНД и КВД, разделяя поступающий из КНД воздух на два потока - наружный и внутренний контуры, при этом КНД объединен с ТНД по валу с возможностью передачи от указанной турбины крутящего момента, а КВД объединен с ТВД с возможностью получения последним крутящего момента от турбины высокого давления через автономный вал ротора КВД-ТВД, коаксиально с возможностью вращения охватывающий вал ротора КНД-ТНД на части длины и выполненный короче последнего, по меньшей мере, на совокупную осевую длину промежуточного корпуса, основной камеры сгорания и турбины низкого давления; причем в наружном контуре вокруг корпуса основной камеры сгорания установлен воздухо-воздушный теплообменник, собранный не менее чем из шестидесяти трубчатых блок-модулей.
При этом статоры КНД и КВД могут быть выполнены каждый в виде продольно-сегментных блоков в количестве не менее двух, объединенных, преимущественно, на разъемных соединениях с возможностью разборки для ремонта или замены деталей соответствующего модуля, кроме того в виде аналогичных продольно-сегментных блоков выполнены и объединены на разъемных соединениях сопловые аппараты турбин ТНД и ТВД.
Статор КВД может содержать входной направляющий аппарат, не более восьми промежуточных направляющих и выходной спрямляющий аппараты.
Входной направляющий аппарат компрессора низкого давления может быть снабжен состоящими из неподвижного и управляемого подвижного элементов радиальными стойками, равномерно разнесенными в плоскости входного сечения с угловой частотой в диапазоне (3,0÷4,0) ед/рад.
Входной направляющий аппарат компрессора низкого давления может содержать, предпочтительно, двадцать три радиальные стойки, длина которых ограничена наружным и внутренним кольцами ВНА, при этом, по меньшей мере, часть радиальных стоек совмещена с каналами масляной системы, размещенными в неподвижных элементах стоек, с возможностью подачи и отвода масла, а также суфлирования масляной и предмасляных полостей передней опоры ротора компрессора низкого давления.
Площадь фронтальной проекции входного проема Fвх. пр. ВНА КНД, геометрически определяющая поперечное сечение входного устья воздухозаборного канала, ограниченного на большем радиусе внутренним контуром наружного кольца ВНА, а на меньшем радиусе контуром внутреннего кольца ВНА, может быть выполнена превышающей суммарную площадь аэродинамического затенения Fзт, создаваемого фронтальной проекцией кока и радиальных стоек, в (2,54÷2,72) раза и составляет (0,67÷0,77) от полной площади круга Fплн., ограниченного радиусом внутреннего контура наружного кольца ВНА в плоскости входного проема.
Поставленная задача в части стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость решается тем, что для экспериментальной проверки турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость работы компрессора, согласно полезной модели, стенд содержит входное аэродинамическое устройство, снабженное установленным с возможностью регулируемого пересечения воздушного потока и дистанционного управления выдвижным интерцептором с отградуированной шкалой положений интерцептора, имеющей фиксированную критическую точку, отделяющую испытуемый двигатель на 2-5% от перехода в помпаж, и выполненной с обеспечением возможности испытаний двигателя на режимах, соответствующих режимам, характерным для последующей реальной работы в полетных условиях.
Поставленная задача в части входного аэродинамического устройства, стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость решается тем, что согласно полезной модели, входное аэродинамическое устройство установлено на стенде с возможностью подачи воздушного потока в испытуемый ТРД и снабжено размещенным в нем с возможностью регулируемого пересечения воздушного потока и дистанционного управления выдвижным интерцептором с отградуированной шкалой положений интерцептора, имеющей фиксированную критическую точку, отделяющую испытуемый двигатель на 2-5% от перехода в помпаж, и выполненной с обеспечением возможности испытаний двигателя на режимах, соответствующих режимам, характерным для последующей реальной работы в полетных условиях.
Поставленная задача в части интерцептора входного аэродинамического устройства стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость работы компрессора решается тем, что согласно полезной модели интерцептор выполнен выдвижным с возможностью дистанционного управления и установлен во входном аэродинамическом устройстве с возможностью регулируемого пересечения воздушного потока, при этом снабжен отградуированной шкалой положений интерцептора, имеющей фиксированную критическую точку, отделяющую испытуемый двигатель на 2-5% от перехода в помпаж, и выполненной с обеспечением возможности испытаний двигателя на режимах, соответствующих режимам, характерным для последующей реальной работы в полетных условиях.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков группы полезных моделей, объединенных единым творческим замыслом, состоит в разработке ТРД с улучшенными эксплуатационными характеристиками и более надежным определением границ возможного варьирования тяги в пределах допустимого диапазона газодинамической устойчивости работы компрессора. Это достигается за счет применения в разработанном турбореактивном двигателе модулей и узлов, предлагаемая совокупность технических решений которых обеспечивает общее увеличение тяги, расширение диапазона уверенного маневрирования в полетных условиях при снижении риска перехода в помпаж за счет более точного определения экспериментально выверенных границ диапазона газодинамической устойчивости компрессора посредством разработанных в группе полезных моделей стенде с входном аэродинамическом устройством и интерцептором для испытания ТРД на газодинамическую устойчивость.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен турбореактивный двигатель, продольный разрез;
на фиг.2 - входное устройство аэродинамической установки для испытаний двигателя, снабженной интерцептором, вид сбоку;
на фиг.3 - разрез по A-A на фиг.2, где Hи - высота интерцептора, Dкан - диаметр канала входного устройства;
на фиг.4 - входной направляющий аппарат компрессора низкого давления, вид сверху.
Турбореактивный двигатель выполнен двухконтурным, двухвальным. Турбореактивный двигатель содержит не менее восьми модулей, смонтированных, предпочтительно, по модульно-узловой системе, в состав которых входят компрессор 1 низкого давления, промежуточный корпус 2 и газогенератор.
КНД 1 выполнен со статором, имеющем входной направляющий аппарат 3, не более трех промежуточных направляющих аппаратов 4 и выходной спрямляющий аппарат 5, а также с ротором, имеющем вал 6 и систему предпочтительно, четырех рабочих колес 7, наделенных лопатками 8.
Газогенератор включает сборочные единицы, в том числе узлы - компрессор 9 высокого давления со статором, основную камеру 10 сгорания и турбину 11 высокого давления.
КВД 9 включает статор, а также ротор с валом 12 и системой оснащенных лопатками 13 рабочих колес 14. При этом число рабочих колес 14 КВД 9 не менее чем в два раза превышает число рабочих колес 7 КНД 1.
За газогенератором последовательно соосно установлены турбина 15 низкого давления, смеситель 16, фронтовое устройство 17, форсажная камера 18 сгорания и соединенное с форсажной камерой 18 сгорания всережимное реактивное сопло 19.
Двигатель содержит коробку приводов двигательных агрегатов (на чертежах не показано), установленную над промежуточным корпусом 2. Промежуточный корпус 2 наделен функцией силового узла двигателя с возможностью восприятия суммарных осевых и радиальных нагрузок от компрессоров и турбин с последующей передачей на внешние силовые элементы и установлен между КНД 1 и КВД 9, разделяя поступающий из КНД 1 воздух на два потока - наружный и внутренний контуры 20 и 21 соответственно. В наружном контуре 20 вокруг корпуса основной камеры 10 сгорания установлен воздухо-воздушный теплообменник 22, собранный не менее чем из шестидесяти трубчатых блок-модулей.
Турбореактивный двигатель содержит электрическую, пневматическую, гидравлическую - топливную и масляную системы, а также датчики, командные блоки, исполнительные механизмы и кабели систем диагностики и автоматического управления двигателем, объединяющие указанные сборочные единицы и модули (на чертежах не показано).
Статоры КНД 1 и КВД 9 выполнены каждый в виде продольно-сегментных блоков в количестве не менее двух, объединенных, преимущественно, на разъемных соединениях с возможностью разборки для ремонта или замены деталей соответствующего модуля или сборочной единицы. В виде аналогичных продольно-сегментных блоков выполнены и объединены на разъемных соединениях сопловые аппараты 23 турбин 11 и 15 соответственно высокого и низкого давления.
Компрессор 1 низкого давления объединен с турбиной 15 низкого давления по валу 6 с возможностью передачи от турбины 15 крутящего момента. Компрессор 9 высокого давления объединен с турбиной 11 высокого давления с возможностью получения последним крутящего момента от турбины 11 через автономный вал 12 ротора КВД-ТВД, коаксиально с возможностью вращения охватывающий вал 6 ротора КНД-ТНД на части длины и выполненный короче последнего, по меньшей мере, на совокупную осевую длину промежуточного корпуса 2, основой камеры 10 сгорания и турбины 15 низкого давления.
Статор КВД 9 содержит входной направляющий аппарат 24, не более восьми промежуточных направляющих аппаратов 25 и выходной спрямляющий аппарат 26.
Входной направляющий аппарат 3 КНД 1 снабжен состоящими из неподвижного и управляемого подвижного элементов радиальными стойками 27, равномерно разнесенными в плоскости входного сечения с угловой частотой в диапазоне (3,0÷4,0) ед/рад.
Входной направляющий аппарат 3 КНД 1 содержит, предпочтительно, двадцать три радиальные стойки 27. Длина радиальных стоек 27 ограничена наружным и внутренним кольцами 28 и 29 соответственно ВНА. По меньшей мере, часть радиальных стоек 27 совмещена с каналами масляной системы, размещенными в неподвижных элементах стоек, с возможностью подачи и отвода масла, а также суфлирования масляной и предмасляных полостей передней опоры ротора компрессора низкого давления.
Площадь фронтальной проекции входного проема Fвх. пр. входного направляющего аппарата 3 КНД 1, геометрически определяющая поперечное сечение входного устья воздухозаборного канала 30, ограниченного на большем радиусе внутренним контуром наружного кольца 28 ВНА, а на меньшем радиусе контуром внутреннего кольца 29 ВНА, выполнена превышающей суммарную площадь аэродинамического затенения Fзт, создаваемого фронтальной проекцией кока 31 и радиальных стоек 27, в (2,54÷2,72) раза и составляет (0,67÷0,77) от полной площади круга Fплн., ограниченного радиусом внутреннего контура наружного кольца 28 ВНА в плоскости входного проема.
Двигатель проверен на газодинамическую устойчивость работы компрессора, по крайней мере, на стадии серийного промышленного производства. Для чего конкретный или идентичные для статистической репрезентативности результатов три-пять экземпляров двигателя из партии серийно произведенных двигателей испытаны на стенде.
Стенд для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость работы компрессора содержит входное аэродинамическое устройство 32, снабженное выдвижным интерцептором 33. Интерцептор 33 установлен с возможностью регулируемого пересечения воздушного потока, и выполнен, преимущественно, дистанционно управляемым с отградуированной шкалой положений интерцептора. Шкала имеет фиксированную критическую точку, отделяющую испытуемый двигатель на 2-5% от перехода в помпаж. Шкала положений интерцептора 33 выполнена с обеспечением возможности испытаний двигателя на определенном по регламенту наборе режимов, соответствующих режимам, характерным для последующей реальной работы в полетных условиях.
Входное аэродинамическое устройство 32 испытательного стенда для экспериментальной проверки турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость работы компрессора установлено на стенде с возможностью подачи воздушного потока в испытуемый ТРД. Входное аэродинамическое устройство 32 снабжено регулируемо пересекающим воздушный поток, преимущественно, дистанционно управляемым выдвижным интерцептором 33 с отградуированной шкалой положений интерцептора. Шкала имеет фиксированную критическую точку, отделяющую испытуемый двигатель на 2-5% от перехода в помпаж, и выполнена с обеспечением возможности испытаний двигателя на определенном по регламенту наборе режимов, соответствующих режимам, характерным для последующей реальной работы в полетных условиях.
Интерцептор 33 входного аэродинамического устройства 32 стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость работы компрессора выполнен выдвижным. Преимущественно, дистанционно управляемым. Интерцептор 33 установлен во входном аэродинамическом устройстве 32 с возможностью регулируемого пересечения воздушного потока. Интерцептор 33 снабжен отградуированной шкалой положений интерцептора. Шкала имеет фиксированную критическую точку, отделяющую испытуемый двигатель на 2-5% от перехода в помпаж, и выполнена с обеспечением возможности испытаний двигателя на определенном по регламенту наборе режимов, соответствующих режимам, характерным для последующей реальной работы в полетных условиях.
При испытаниях ТРД на указанном стенде экспериментально подтверждена область газодинамической устойчивости работы двигателя, в том числе для режима с наименьшим запасом ГДУ при встречной приемистости, проверенной по регламенту: выдержка на максимальном режиме, сброс частоты вращения путем установки рычага управления двигателем в положение «малый газ» и в фазах частоты вращения, соответствующего значениям промежуточных неравномерностей с проверкой приемистости двигателя на максимальный режим при установке рычага управления двигателем в положение «максимальные обороты» с результирующим определением запасов газодинамической устойчивости компрессора двигателя.
Пример реализации испытания турбореактивного двигателя на ГДУ на стенде с входным аэродинамическим устройством и интерцептором.
На стадии разработки испытанию подвергают двухконтурный ТРД с минимальной проектной газодинамической устойчивостью на частоте вращения ротора 0,8 Макс, где Макс - максимальные допустимые обороты ротора данного двигателя.
Устанавливают двигатель на испытательном стенде и сообщают с входным аэродинамическим устройством 32 через фланец 34. Устройство 32 снабжено регулируемо-управляемым выдвижным интерцептором 33, установленным с возможностью пересечения подаваемого в двигатель воздушного потока. Интерцептор 33 выполнен с возможностью создания неравномерности и регулирования количества поступающего в двигатель воздуха в интервале от 0 до 100% путем нулевого, промежуточного или полного перекрытия площади рабочего сечения входного аэродинамического устройства 32. Для этого интерцептор 33 снабжен электроприводом, содержащим приводной шток 35 с гидроцилиндром 36, и шкалой выдвижения интерцептора 33, отградуированной с шагом в 1% от площади входного сечения воздушного потока, подаваемого в двигатель.
Выводят испытуемый ТРД на режимы вращения ротора от «малого газа» (МГ) до Макс с шагом изменения оборотов от режима к режиму 0,05 Макс и с последовательной итерацией к границе потери газодинамической устойчивости. Для этого на каждом из режимов последовательно выдвигают интерцептор 33 в сечение воздушного потока с шагом (1-5)% от площади указанного сечения, доводя до признаков появления помпажа. В результате данного этапа испытания определяют граничное значение частоты вращения ротора с минимальным запасом газодинамической устойчивости, составляющее 0,8 Макс при выдвижении интерцептора 33 на 73%.
Затем путем обратного перемещения интерцептора 33 в интервале до 7% от максимального положения, при котором произошел срыв в помпаж с потерей газодинамической устойчивости устанавливают, что при смещении интерцептора 33 на 5% признаки помпажа отсутствуют, двигатель работает устойчиво.
Проводят анализ результатов испытаний, принимая во внимание, что результирующие испытания выполнены без срыва в помпаж при максимальном введении интерцептора 33 на оборотах ротора, создающих минимальный запас устойчивости, устанавливают границу газодинамической устойчивости работы данного типа ТРД в полном диапазоне рабочих оборотов ротора двигателя.
Изложенную выше последовательность испытания ТРД на газодинамическую устойчивость применяют на всех этапах от разработки и доводки до промышленного производства, эксплуатации и капитального ремонта авиационных турбореактивных двигателей.
Предложенный турбореактивный двигатель содержит совокупность основных модулей, узлов и сборочных единиц, выполненных с возможностью регулирования подачи воздуха без введения двигатель в помпаж, которые проверены посредством предложенного сочетания устройств для испытаний ТРД на газодинамическую устойчивость компрессора с упрощенной технологией и сокращением трудо- и энергоемкости испытаний. Предложенная совокупность технических решений построена на применении выдвижного интерцептора с регулированием подачи воздуха без останова процесса испытания, а также разработанной градуированной шкалы выдвижения интерцептора в воздушный поток, поступающий в двигатель. Выдвижной интерцептор обеспечивает создание процентно выверенного снижения поступления воздуха и создаваемой неравномерности потока до граничного значения, при котором сохраняется газодинамическая устойчивость. Такая технология испытания ТРД обеспечивает возможность надежного определения экспериментально подтверждаемого запаса газодинамической устойчивости. Применение предлагаемой группы полезных моделей открывает возможность обеспечить работу ТРД в допустимом диапазоне ГДУ на новом, более высоком уровне надежности и эксплуатации с лучшим качеством.

Claims (9)

1. Турбореактивный двигатель, характеризующийся тем, что выполнен двухконтурным, двухвальным и содержит не менее восьми модулей, смонтированных, предпочтительно, по модульно-узловой системе, в состав которых входят компрессор низкого давления (КНД) со статором, имеющим входной направляющий аппарат (ВНА), не более трех промежуточных направляющих и выходной спрямляющий аппараты, а также с ротором, имеющим вал и систему наделенных лопатками, предпочтительно, четырех рабочих колес; промежуточный корпус; газогенератор, включающий сборочные единицы, в том числе узлы - компрессор высокого давления (КВД), имеющий статор, а также ротор с валом и системой оснащенных лопатками рабочих колес, число которых не менее чем в два раза превышает число упомянутых рабочих колес КНД; основную камеру сгорания и турбину высокого давления (ТВД); за газогенератором последовательно соосно установлены турбина низкого давления (ТНД), смеситель, фронтовое устройство, форсажная камера сгорания и соединенное с последней всережимное реактивное сопло; кроме того, двигатель содержит коробку приводов двигательных агрегатов, установленную над промежуточным корпусом, а промежуточный корпус наделен функцией силового узла двигателя с возможностью восприятия суммарных осевых и радиальных нагрузок от компрессоров и турбин с последующей передачей на внешние силовые элементы и установлен между КНД и КВД, разделяя поступающий из КНД воздух на два потока - наружный и внутренний контуры, при этом КНД объединен с ТНД по валу с возможностью передачи от указанной турбины крутящего момента, а КВД объединен с ТВД с возможностью получения последним крутящего момента от турбины высокого давления через автономный вал ротора КВД-ТВД, коаксиально с возможностью вращения охватывающий вал ротора КНД-ТНД на части длины и выполненный короче последнего, по меньшей мере, на совокупную осевую длину промежуточного корпуса, основной камеры сгорания и турбины низкого давления; причем в наружном контуре вокруг корпуса основной камеры сгорания установлен воздухо-воздушный теплообменник, собранный не менее чем из шестидесяти трубчатых блок-модулей.
2. Турбореактивный двигатель по п.1, отличающийся тем, что статоры КНД и КВД выполнены каждый в виде продольно-сегментных блоков в количестве не менее двух, объединенных, преимущественно, на разъемных соединениях с возможностью разборки для ремонта или замены деталей соответствующего модуля, кроме того, в виде аналогичных продольно-сегментных блоков выполнены и объединены на разъемных соединениях сопловые аппараты турбин ТНД и ТВД.
3. Турбореактивный двигатель по п.1, отличающийся тем, что статор КВД содержит входной направляющий аппарат, не более восьми промежуточных направляющих и выходной спрямляющий аппараты.
4. Турбореактивный двигатель по п.1, отличающийся тем, что входной направляющий аппарат компрессора низкого давления снабжен состоящими из неподвижного и управляемого подвижного элементов радиальными стойками, равномерно разнесенными в плоскости входного сечения с угловой частотой в диапазоне (3,0÷4,0) ед./рад.
5. Турбореактивный двигатель по п.4, отличающийся тем, что входной направляющий аппарат компрессора низкого давления содержит, предпочтительно, двадцать три радиальные стойки, длина которых ограничена наружным и внутренним кольцами ВНА, при этом, по меньшей мере, часть радиальных стоек совмещена с каналами масляной системы, размещенными в неподвижных элементах стоек, с возможностью подачи и отвода масла, а также суфлирования масляной и предмасляных полостей передней опоры ротора компрессора низкого давления.
6. Турбореактивный двигатель по п.4, отличающийся тем, что площадь фронтальной проекции входного проема Fвх. пр. ВНА КНД, геометрически определяющая поперечное сечение входного устья воздухозаборного канала, ограниченного на большем радиусе внутренним контуром наружного кольца ВНА, а на меньшем радиусе контуром внутреннего кольца ВНА выполнена превышающей суммарную площадь аэродинамического затенения Fзт, создаваемого фронтальной проекцией кока и радиальных стоек, в (2,54÷2,72) раза и составляет (0,67÷0,77) от полной площади круга Fплн., ограниченного радиусом внутреннего контура наружного кольца ВНА в плоскости входного проема.
7. Стенд для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость (ГДУ) работы компрессора, характеризующийся тем, что стенд содержит входное аэродинамическое устройство, снабженное установленным с возможностью регулируемого пересечения воздушного потока и дистанционного управления выдвижным интерцептором с отградуированной шкалой положений интерцептора, имеющей фиксированную критическую точку, отделяющую испытуемый двигатель на 2-5% от перехода в помпаж, и выполненной с обеспечением возможности испытаний двигателя на режимах, соответствующих режимам, характерным для последующей реальной работы в полетных условиях.
8. Входное аэродинамическое устройство стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость работы компрессора, характеризующееся тем, что установлено на стенде с возможностью подачи воздушного потока в испытуемый ТРД и снабжено размещенным в нем с возможностью регулируемого пересечения воздушного потока и дистанционного управления выдвижным интерцептором с отградуированной шкалой положений интерцептора, имеющей фиксированную критическую точку, отделяющую испытуемый двигатель на 2-5% от перехода в помпаж, и выполненной с обеспечением возможности испытаний двигателя на режимах, соответствующих режимам, характерным для последующей реальной работы в полетных условиях.
9. Интерцептор входного аэродинамического устройства стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость работы компрессора, характеризующийся тем, что выполнен выдвижным с возможностью дистанционного управления и установлен во входном аэродинамическом устройстве с возможностью регулируемого пересечения воздушного потока, при этом снабжен отградуированной шкалой положений интерцептора, имеющей фиксированную критическую точку, отделяющую испытуемый двигатель на 2-5% от перехода в помпаж, и выполненной с обеспечением возможности испытаний двигателя на режимах, соответствующих режимам, характерным для последующей реальной работы в полетных условиях.
Figure 00000001
RU2013149512/06U 2013-11-07 2013-11-07 Турбореактивный двигатель, стенд для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость, входное аэродинамическое устройство стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость и интерцептор входного аэродинамического устройства стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость RU142812U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149512/06U RU142812U1 (ru) 2013-11-07 2013-11-07 Турбореактивный двигатель, стенд для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость, входное аэродинамическое устройство стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость и интерцептор входного аэродинамического устройства стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013149512/06U RU142812U1 (ru) 2013-11-07 2013-11-07 Турбореактивный двигатель, стенд для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость, входное аэродинамическое устройство стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость и интерцептор входного аэродинамического устройства стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU142812U1 true RU142812U1 (ru) 2014-07-10

Family

ID=51219721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013149512/06U RU142812U1 (ru) 2013-11-07 2013-11-07 Турбореактивный двигатель, стенд для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость, входное аэродинамическое устройство стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость и интерцептор входного аэродинамического устройства стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU142812U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU172796U1 (ru) * 2016-12-19 2017-07-24 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Входное устройство аэродинамической установки для испытания двигателей

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU172796U1 (ru) * 2016-12-19 2017-07-24 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Входное устройство аэродинамической установки для испытания двигателей

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2487334C1 (ru) Турбореактивный двигатель (варианты). способ испытания турбореактивного двигателя (варианты). способ производства турбореактивного двигателя. способ промышленного производства турбореактивного двигателя. способ капитального ремонта турбореактивного двигателя. способ эксплуатации турбореактивного двигателя
RU2555928C2 (ru) Турбореактивный двигатель
RU2544410C1 (ru) Способ серийного производства турбореактивного двигателя и турбореактивный двигатель, выполненный этим способом
RU2555939C2 (ru) Турбореактивный двигатель
RU142807U1 (ru) Турбореактивный двигатель
RU142812U1 (ru) Турбореактивный двигатель, стенд для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость, входное аэродинамическое устройство стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость и интерцептор входного аэродинамического устройства стенда для испытания турбореактивного двигателя на газодинамическую устойчивость
RU2551249C1 (ru) Способ доводки опытного турбореактивного двигателя
RU2544412C1 (ru) Способ доводки опытного турбореактивного двигателя
RU144419U1 (ru) Турбореактивный двигатель
RU2545110C1 (ru) Газотурбинный двигатель
RU2544634C1 (ru) Способ доводки опытного газотурбинного двигателя
RU2551013C1 (ru) Способ серийного производства газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель, выполненный этим способом
RU2551142C1 (ru) Способ серийного производства газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель, выполненный этим способом
RU2555933C2 (ru) Газотурбинный двигатель
RU144425U1 (ru) Турбореактивный двигатель
RU2555935C2 (ru) Способ серийного производства газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель, выполненный этим способом
RU144433U1 (ru) Газотурбинный двигатель
RU142810U1 (ru) Газотурбинный двигатель
RU2544686C1 (ru) Способ доводки опытного газотурбинного двигателя
RU142811U1 (ru) Газотурбинный двигатель
RU2555940C2 (ru) Способ серийного производства газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель, выполненный этим способом
RU2556090C2 (ru) Газотурбинный двигатель
RU2545111C1 (ru) Способ серийного производства газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель, выполненный этим способом
RU2544632C1 (ru) Способ эксплуатации газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель, эксплуатируемый этим способом
RU2544407C1 (ru) Способ серийного производства турбореактивного двигателя и турбореактивный двигатель, выполненный этим способом

Legal Events

Date Code Title Description
PD9K Change of name of utility model owner