Charakteristika škrticí klapky motoru AL 31f. FNPT „MMPP „Salyut“. Vývoj výzkumu a vývoje pro letectví. Výkonové charakteristiky se zlepšují
AL-31FP
AL-31A série 3
AL-31FN
AL-31F-M1
AL-31F-M2
R-32
AL-31ST
vlastnosti
AL-31- řada leteckých vysokoteplotních proudových motorů s přídavným spalováním, vyvinutých pod vedením A. M. Lyulky v NPO Saturn. Název znamená Arkhip Lyulka, přídavné spalování "F", v závodě AL-31 se nazývá Produkt 99. Konstrukce motoru začala v roce 1973, první testy proběhly v roce 1977 a státní zkoušky byly úspěšně dokončeny v roce 1985. Od roku 1981 se motory AL-31 vyrábějí v UMPO (Ufa) a MMPP Saljut (Moskva). Po smrti A. M. Lyulky v roce 1984 vedl práce na motoru a jeho úpravách generální konstruktér V. M. Chepkin. V současné době OKB im. Lyulki je součástí NPO Saturn.
Odhadovaná cena jednoho motoru AL-31F (od roku 2008) je 96,4 milionu rublů.
Designové vlastnosti
AL-31F - Základní dvouokruhový dvouhřídelový proudový proudový motor se směšováním vnitřního a vnějšího proudění za turbínou, přídavným spalováním společným pro oba okruhy a nastavitelnou nadzvukovou celorežimovou tryskou. Motor je modulární.
Skládá se z nízkotlakého axiálního 4-stupňového kompresoru s nastavitelnou vstupní vodicí lopatkou (IVA), vysokotlakého axiálního 9-stupňového kompresoru s nastavitelným IVA a vodicích lopatek prvních dvou stupňů, vysokotlakého a nízkotlakého turbíny - jednostupňové axiální; lopatky turbíny a tryskové zařízení jsou chlazeny. Hlavní spalovací komora je prstencová. Při konstrukci motorů se široce používají slitiny titanu (až 35 % hmotnosti) a žáruvzdorné oceli. Lopatky turbíny mají dutiny ve formě labyrintů pro chlazení zevnitř, pro připevnění lopatky k disku je použita stopka typu rybí kosti. Rotory jsou připevněny k hřídeli pomocí válečkových ložisek.
Motor má elektrický zapalovací systém. Startovací systém dokáže nastartovat motor jak na zemi, tak za letu. Pro startování motoru na zemi se používá startovací zařízení umístěné ve vzdálené skříňce motoru. Během normálních provozních režimů motoru je chlazení turbíny z důvodu úspory paliva částečně vypnuto.
Použití VNA dávalo vysokou odolnost vůči nárůstu v praxi, to znamenalo, že motory by zůstaly funkční, pokud by se letadlo dostalo do vývrtky. Motor lze používat za letu ve všech režimech bez omezení. Doba zrychlení z volnoběhu do maximálního režimu v malé výšce je 3-5s, ve střední výšce 5s, ve velké výšce 8s. Maximální otáčky 13 300 ot./min.
Modifikace
Na základě AL-31F bylo vyvinuto velké množství modifikací.
AL-31F
Základní verze motoru se používá na stíhačkách Su-27 a jeho modifikacích. Teplota plynů před turbínou je 1665 K. Původně přidělený zdroj sériového AL-31F byl pouze 100 hodin, přičemž letectvo potřebovalo 300 hodin, ale postupem času bylo zvýšeno na 1500 hodin. Životnost mezi generálními opravami při maximálních provozních podmínkách se pohybovala od 5 do 15 hodin. Maximální počet startovacích cyklů (TAC) 300.
AL-31FP
Hlavním rozdílem od základního motoru AL-31F je řízený vektor tahu, který výrazně zvyšuje manévrovatelnost letounu. Vektor lze měnit pod úhlem až ±16° ve svislé rovině a až ±15 v libovolném směru „FP“ znamená dodatečné spalování rotační. Motor byl vyvinut v NPO Saturn a vyroben v UMPO.
Motory AL-31FP jsou instalovány na stíhačkách generace „4++“: některé modifikace Su-30 a Su-37.
R-32
Vylepšený motor AL-31F pro rekordní letoun P-42, vytvořený na základě Su-27. Tah motoru přídavného spalování byl zvýšen na 13 600 kgf.
Řada AL-31F 3
Varianta motoru AL-31F pro stíhací letoun Su-33. Oproti základnímu AL-31F se objevil přídavný režim (OR) s tahem 12800 kgf, který se krátce používá při startu letadla z paluby s plnou bojovou zátěží nebo při nouzovém průletu.
AL-31FN
Modifikace AL-31F s níže uloženou převodovkou pro čínskou stíhačku Chengdu J-10. Má tažnou sílu zvýšenou o 200 kgf oproti základní verzi. Vyvinuté v MMPP Salyut, od roku 2009 bude dodáváno 300 motorů na základě dvou smluv.
Smlouva o výzkumu a vývoji mezi Čínou a Ruskem byla podepsána v roce 1992 a financování zajistila také Čína. V roce 1994 byl motor konečně navržen.
Zpočátku byl motor vyvinut společně NPO Saturn a MMPP Salyut, ale po roce 1998 MMPP Salyut vypracoval dokumentaci a zahájil sériovou výrobu AL-31FN samostatně. V roce 1999 byla vytvořena Federální agentura pro ochranu duševních činností (FAPRID). pod ministerstvem spravedlnosti. Ve snaze delegitimizovat práva vývojáře se generálnímu řediteli MMPP Salut Yuri Eliseev podařilo podepsat licenční smlouvu (č. 1-01-99-00031) se společností FAPRID, která se stala vůbec první smlouvou tohoto druhu uzavřenou nově vytvořená agentura. S odkazem na to Saljut považuje licenční smlouvu se Saturnem z roku 1998 za neplatnou
AL-31F-M1
Modernizovaný motor AL-31F MMPP Saljut se čtyřstupňovým nízkotlakým kompresorem KND-924 o průměru zvětšeném z 905 na 924 mm, poskytující o 6 % vyšší průtok vzduchu, a také pokročilejší digitální systém automatického řízení. Teplota plynu před turbínou tohoto motoru je zvýšena o 25°C. Motor je dvouokruhový, první okruh prochází „plášťem“ pro chlazení, poté se mísí za turbínou s horkým dvouhřídelovým druhým okruhem.
První let 25. ledna 2002, sériově vyráběné od roku 2006 pro stíhačky rodiny Su-27, instalované bez úprav v jakýchkoli stíhačkách, včetně prvních let výroby, instalované na 1 polici Su-27SM/SM2 a již instalované na vyrobený Su-34. Přijato ruským letectvem v roce 2007. Má zvýšenou tahovou sílu 1000 kgf (13 500 kgf), dobu mezi generálními opravami 1000 hodin, přidělenou životnost 2000 hodin při zachování celkových rozměrů a hmotnosti. Specifická spotřeba paliva byla snížena. Má modifikaci s řízeným vektorováním tahu, s životností 800 hodin.
- Délka 4,945 m
- Maximální vnější průměr 1,14m
- Hmotnost 1520 kg
AL-31F-M2
Motor AL-31FM2 je proudový obtokový motor založený na AL-31F. Lopatky s perforací po okrajích jsou vyrobeny litím, teplota před vstupem do turbíny je zvýšena o 100°C oproti Al-31F. Tah motoru ve speciálním režimu je 14 300 kgf, v režimu plného přídavného spalování 14 100 kgf. Určený zdroj upgradovaného motoru přesahuje 3 000 hodin. Motor má minimální rozdíly od řady 3, 20 a 23. Trakční charakteristiky byly zvýšeny a zároveň byla snížena měrná spotřeba paliva, a to i v režimech bez dodatečného spalování. Nevyžaduje úpravy na boku letadla při instalaci na letouny jako Su-27, Su-30, Su-34, na rozdíl od motorů jiných řad. Letové zkoušky motoru jsou naplánovány na rok 2012.
Soubor:AL-31m2 AL-31F-M2 - vyrobeno federálním státním jednotným podnikem "Vědecké a výrobní centrum pro inženýrství plynových turbín "Salyut" AL-31-M2
AL-31F-M3
Dodatečně je instalována 3. etapa modernizace AL-31F MMPP Saljut, nový třístupňový LPC s lopatkami s prostorovým profilováním široké tětivy a zvýšeným kompresním poměrem na pk = 4,2, což umožňuje zvýšení tahu na 15 300 kgf (získáno ve statickém testy). Nože a kotouč tvoří jeden celek. Od roku 2002 motor prochází zkušebním provozem.
AL-41F1
Motor „prvního stupně“ pro slibný letecký komplex páté generace s tahem 15 000 kgf. Vytvořeno na základě motorů AL-31F, AL-31FP a AL-41F. Přestože je konstrukce podobná AL-31F, motor se skládá z 80 % nových dílů. Od svých předchůdců se odlišuje zvýšeným tahem (15 000 kgf oproti 12 500 u AL-31F), plně digitálním řídicím systémem, systémem plazmového zapalování, novou turbínou s větším průměrem, výrazně zvýšenou životností (4 000 hodin oproti 1 000 pro AL-31F) a zlepšené charakteristiky spotřeby paliva Vývoj nákladů činil 3 miliardy rublů.
AL-31ST
„Pozemní“ stacionární modifikace AL-31F o výkonu 16 MW pro použití jako pohon čerpacích stanic.
Motor je dvouokruhový dvouhřídelový motor se směšováním proudů vnitřního a vnějšího okruhu za turbínou, s komorou přídavného spalování společnou pro oba okruhy a nastavitelnou nadzvukovou celorežimovou tryskou.
Motor má modulární konstrukci, která zajišťuje vysokou vyrobitelnost sestavy a umožňuje výměnu modulů s minimálním množstvím úprav. Mezi moduly patří:
nízkotlaký kompresor;
plynový generátor (zahrnuje vysokotlaký kompresor, hlavní spalovací komoru, výměník vzduch-vzduch, vysokotlakou turbínu, nízkotlakou turbínu, směšovač);
přední zařízení spalovací komory přídavného spalování;
proudová tryska s pouzdrem spalovací komory přídavného spalování;
hnací skříň motorových jednotek s jednotkami.
Kompresor motoru je axiální, dvoustupňový, třináctistupňový. Kompresor obsahuje:
čtyřstupňový nízkotlaký kompresor s nastavitelnou vstupní vodicí lopatkou;
devítistupňový vysokotlaký kompresor se třemi nastavitelnými rozváděcími lopatkami - vstupní a první dva stupně;
mezilehlý orgán.
Hlavní spalovací komora je prstencová.
OKS se skládá z pouzdra s difuzorem a plamence.
Palivo se do OKS dostává přes dvacet osm dvoustupňových trysek. Zapalování směsi vzduch-palivo při startování motoru se provádí elektrickým zapalovacím systémem.
Turbína motoru je axiální, dvoustupňová. Sestava turbíny obsahuje: jednostupňovou vysokotlakou turbínu se vzduchem chlazeným kotoučem, tryskou a pracovními lopatkami a také díly vnějšího a vnitřního pláště; jednostupňová vysokotlaká turbína se vzduchem chlazeným kotoučem a lopatkami trysek.
Spalovací komora přídavného spalování je společná pro dva okruhy se směšováním proudů na vstupu do předního zařízení. Přídavné spalování se skládá z tělesa směšovače, směšovače a předního zařízení.
Nastavitelná tryska s přídavným spalováním - nadzvuková, celorežimová, s vnějšími klapkami. RS zahrnuje:
ventily zužující se části;
superventily expanzní části;
vnější dveře;
rozpěrky;
elastické prvky; napínací zařízení s pneumatickým pohonem.
PC je namontováno na těle FC. Vnější klapky zajišťují hladké obtékání ocasní plochy letadla a snižují jeho odpor. Zapálení paliva v přídavném spalování zajišťuje „požární dráha“.
Výměník tepla vzduch-vzduch je navržen tak, aby snižoval teplotu vzduchu ochlazujícího turbínu. Výměník tepla vzduch-vzduch se skládá z pouzdra, trubkových teplosměnných modulů a uzavíracího zařízení chlazení.
Vnější obvod se skládá ze dvou pouzder - přední (odnímatelné) a zadní.
Pohonná jednotka pomocného zařízení se skládá z:
z centrálního kuželového kola;
z hnací skříně pohonných jednotek (jejichž ozubená kola jsou poháněna do rotace vysokotlakým rotorem přes centrální převodovku);
z převodovky snímačů RPV (jejichž ozubené převody jsou poháněny do otáčení vysokotlakým rotorem přes pohon převodovky snímačů RPV).
Z KDA jsou přes ohebnou hřídel poháněny letecké jednotky instalované na VKA.
Olejový systém je autonomní, oběhový, se dvěma výměníky tepla palivo-olej. Systém zajišťuje přívod oleje do třecích jednotek, jeho odvod a chlazení, odvzdušnění olejových dutin a natlakování předolejových dutin.
Palivový systém je hydromechanický, využívá elektronický integrovaný regulátor motoru.
Systém ochrany proti námraze motoru je určen k ohřevu povrchů VHA a vrtule kompresoru horkým vzduchem z HPC za podmínek možné námrazy.
Řídicí systém chlazení turbíny zajišťuje přívod vzduchu z HPC do částí turbíny.
Spouštěcí systém poskytuje:
spouštění motoru na zemi a za letu;
zapálení paliva při zapnutí FC;
protáčení a chybný start motoru.
Ke spuštění motoru na zemi se používá motor s plynovou turbínou nainstalovaný na VKA.
Motor je vybaven snímači a přijímači řídicích systémů určených pro informaci o chodu motoru, která je prezentována vizuálně a zaznamenávána na datové nosiče palubních a pozemních záznamových systémů.
Skříň vzdálené jednotky s namontovaným motorem s plynovou turbínou, leteckým generátorem a hydraulickými čerpadly je instalována v trupu letadla a propojena s jednotkou regulace tlaku ohebným hřídelem. VKA slouží k přenosu rotačního pohybu:
na součástech letadel z KDA během provozu motoru;
na RVD a součásti letadla z motoru s plynovou turbínou při startování motoru na zemi.
Kompresor je axiální, dvoustupňový, s nastavitelnými rozváděcími lopatkami.
Jednotka obsahuje nízkotlaký kompresor (LPC), vysokotlaký kompresor (HPC) a meziskříň.
Mechanizace kompresoru je řízena systémem ovládání otočné klapky VNA KND a systémem eliminace přepětí.
Nízkotlaký kompresor je určen ke stlačování vzduchu vstupujícího do vnějšího a vnitřního okruhu motoru.
LPC se skládá z rotoru 2 a statoru 3.
Stator obsahuje: vstupní vodicí lopatku; kuchař; přední podpora; pouzdro prvního, druhého, třetího a čtvrtého stupně; vodicí lopatky prvního, druhého, třetího a čtvrtého stupně.
Vstupní vodicí lopatka je titanová a je hnacím prvkem motoru.
Obsahuje následující: přední podpora LPC; olejové čerpadlo; kuchař.
VNA zahrnuje: vnější kroužek; rozbočovač; stojany.
Plášť rozdělovače s vnějším kroužkem tvoří dutinu, do které je otvorem v nálitku přiváděn horký vzduch díky sedmému stupni HPC (systém ochrany proti námraze motoru) ke vzpěrám a do vrtule.
Vzpěry tvoří jeden aerodynamický profil s otočnými klapkami. Klapky se na povel řídicího systému VNA LPC otáčí pomocí pák přes hnací kroužek s deseti svěrkami umístěnými po obvodu.
Potrubí prochází sedmi stojany: odvzdušnění olejové dutiny; zásobování olejem; čerpání oleje; odvzdušnění předolejové dutiny; vypouštění oleje.
Vařič se skládá ze dvou plášťů, které tvoří dutinu, do které se díky sedmému stupni vysokotlakého motoru dostává horký vzduch.
Nosič předního rotoru je hnacím prvkem motoru, připevněným k zadní přírubě náboje VNA. Skládá se z: pouzdra válečkového ložiska; valivé ložisko; sestava olejového těsnění; kryty labyrintových těsnění.
Těleso válečkového ložiska se skládá z vnějšího a vnitřního tělesa. Elasticky pohyblivá přední část těla je s pevnou přírubou náboje spojena padesáti pružnými můstky.
Elasticita skříně a přítomnost olejového filmu v dutině pružného kroužku tlumí vibrace rotoru.
Sestava olejového těsnění zabraňuje úniku oleje do průtokové části kompresoru a vzduchu z průtokové části do olejových dutin.
Skříně prvního, druhého, třetího a čtvrtého stupně jsou vyrobeny ve formě prstencových skořepin. Dutina G nad pracovními lopatkami komunikuje s průtokovou částí kompresoru přes štěrbiny B a tvoří štěrbinový bypass, čímž se rozšiřuje rozsah stabilních provozních režimů kompresoru. Skříně mají okna E pro kontrolu a běžné opravy lopatek kompresoru. Zástrčka má obdélníkovou přírubu a závitový otvor pro klíč. Spojení pouzdra je přírubové. Přední příruba skříně je připojena k VNA, zadní příruba skříně je připojena k meziskříni.
Vodicí lopatky prvního, druhého a třetího stupně sestávají v tomto pořadí z lopatek s vnějšími a vnitřními přírubami, jakož i vnitřních polokroužků, které jsou pevnými prvky vzduchových labyrintových těsnění; Pohyblivými prvky jsou hřebenatky na bubnu rotoru.
Rotor je bubnově-kotoučové konstrukce, uložený přední nápravou na válečkovém ložisku a zadní nápravou kuličkovým ložiskem. Odčerpávací olejové čerpadlo je poháněno od rotoru LPC.
V kotouči prvního stupně je instalováno 37 pracovních lopatek, v kotouči druhého stupně 45, v kotouči třetího stupně 57 a v kotouči čtvrtého stupně 43 Šrouby slouží jako vyvažovací závaží, pro které jsou otvory A pro přívod vzduchu z průtoková část kompresoru do vnitřní dutiny rotoru pro odlehčení od axiálních sil.
Mezilehlá skříň je hlavním prvkem výkonového obvodu motoru.
V meziskříni je vzduch přicházející z LPC rozdělen do dvou proudů: vnější a vnitřní okruh.
V meziskříni je instalováno: výstup NA LPC; zadní podpěra rotoru LPC; přední podpěra rotoru HPC; centrální kuželové kolo.
Mezitělo je vyrobeno z titanu a skládá se z ráfku a nosného ráfku spojených sloupky. Ke sloupkům je přivařen oddělovací kroužek.
Věnec má příruby: výstupní LPC a stator LPC jsou připevněny k přednímu a přední pouzdro vnějšího okruhu je připojeno k zadnímu. Stojany jsou instalovány v drážkách ráfku.
Na vnějším povrchu ráfku jsou: dva upevňovací body motoru k letadlu; držáky pro pohon otočného mechanismu NA, montážní nálitky pro přepínací ventil boost (CPV) a tlakové potrubí pro tlakové dutiny, olejová těsnění podpěr LPC a HPC, nástavec pro upevnění potrubí pro přívod a odčerpávání oleje, a nástavec a dvě závěsné konzoly pro KDA, montážní nálitek pro převodovku snímačů RND, upevňovací nálitek odvětrávacího potrubí olejové dutiny.
Stojany meziskříně jsou duté. Hřebenem prochází vertikální pružina, která spojuje centrální řídicí jednotku s jednotkou řízení tlaku, a olejová dutina meziskříně je odvzdušněna. Dutiny stojanů slouží k odvzdušnění předolejových dutin zadní podpěry tlakového čerpadla a přední podpěry tlakového čerpadla.
Uvnitř hřebene se nachází: potrubí pro přívod oleje do ložisek zadního držáku rotoru LPC, předního držáku rotoru HPC a do ložisek centrální převodové jednotky, potrubí pro odčerpávání oleje z dutiny LPC mezilehlé pouzdro. Hnací pružina olejového čerpadla prochází hřebenem. Dutiny stojanů slouží k natlakování těsnění podpěr HPC a LPC. Hnací pružina převodovky snímačů RND prochází hřebenem.
Oddělovací kroužek má dvanáct výřezů pro pouzdrové sloupky.
Vnitřní příruba prstence je připojena ke statoru HPC a vnější příruba je připojena ke stínění vnějšího okruhu.
Výstup LPC se skládá z vnějšího kroužku, dvou řad lopatek a vnitřního kroužku. Výstupní čerpadlo je připevněno k meziskříni pomocí přírub na vnějším a vnitřním kroužku.
Zadní podpěra rotoru LPC absorbuje celkové axiální zatížení od rotorů LPC a LPT, stejně jako radiální zatížení od rotoru LPC. Skládá se z: pouzdra ložiska, kuličkového ložiska, radiálního kontaktního olejového těsnění, víka labyrintového těsnění a hřídele nízkotlakého čerpadla. Pohon převodovky snímačů RPV je namontován v zadní podpěře.
Olejová dutina je odvětrávána potrubím a průchodkou. Přívod vzduchu do tlakové dutiny olejového těsnění se provádí dvěma potrubími.
Hřídel má dvě řady vnitřních drážkování: přední - pro záběr s drážkami zadní nápravy rotoru LPC; zadní - pro spojení rotorů LPC a LPT pomocí pružiny. Rotory LPC a LPT jsou spojeny tažnou trubkou. Hnací kolo převodovky snímačů RND je na hřídeli zajištěno maticí.
Přední podpěra rotoru HPC absorbuje celkové axiální a radiální zatížení od rotoru HPC a RSD.
Přední podpěra obsahuje: pouzdro ložiska; kuličkové ložisko; radiální kontaktní těsnění.
Tlumení kuličkového ložiska je zajištěno pružností pouzdra, ohybovou deformací pružného kroužku a odolností proti vibracím rotoru, která vzniká vytlačováním olejového filmu z dutiny, ve které je pružný kroužek umístěn.
Vysokotlaký kompresor stlačuje vzduch vstupující do vnitřního okruhu motoru.
HPC se skládá ze statoru a rotoru.
Stator HPC obsahuje: VNA a pouzdro prvního stupně; druhý a třetí stupeň pouzdra; zadní tělo; VNA; devět ON.
Přední příruba statoru je připojena k meziskříni a zadní příruba ke skříni OKS. Skříně statoru mají kontrolní okénka pro HPC lopatky.
Pouzdro VNA a prvního stupně je vyrobeno se dvěma přírubami a podélným konektorem. Lopatky VNA a NA prvního stupně jsou namontovány v pouzdře.
Skříň druhého a třetího stupně má dvě příruby a podélnou spojku. HA lopatky jsou namontovány v pouzdře.
Zadní kryt má dvě příruby a podélný konektor. Plášť rozdělovače je přivařen k tělesu a tvoří s ním prstencovou odvzdušňovací dutinu díky sedmému stupni.
Lopatky VNA jsou otočné, dvojitě podepřené. Rotační lopatky na prvním a druhém stupni jsou konzolové. Otáčení lopatek VHA, HA prvního a druhého stupně podle signálu z řídicího systému je prováděno hydraulickými válci přes hnací kroužky a soustavu pák.
Vodicí lopatky od třetího do osmého stupně jsou neregulované. Štěrbinami ve vnějším prstenci sedmého stupně a otvory ve skříni je nasáván vzduch pro potřeby letounu, protinámrazového systému motoru a tlakového systému pro olejová těsnění uložení motoru. Výstupní jednotka HPC je provedena ve dvou řadách, s přírubou na vnějším kroužku připevněnou ke skříni OKS.
Rotor obsahuje: disky s pracovními lopatkami; hřídel; přední náprava; labyrint
Rotorový buben se skládá ze: dvou sekcí disků; první sekce obsahuje disky prvního, druhého a třetího stupně; druhá sekce - disky čtvrté, páté a šesté fáze; ze tří disků sedmé, osmé a deváté etapy; první stupeň má 47 čepelí, druhý - 62, třetí - 73, čtvrtý - 94, pátý - 99, šestý - 101, sedmý - 103, osmý - 105 a devátý - 107 čepelí.
Hřídel spojuje HPT a HPT rotory a přenáší krouticí moment z vysokotlakého rotoru.
Přední náprava HPC rotoru spočívá na kuličkovém ložisku namontovaném v meziskříni.
Na nápravě je instalováno: labyrint, který zabraňuje úniku vzduchu z posilovací dutiny do předolejové dutiny přední podpěry rotoru HPC; labyrint, který zabraňuje úniku vzduchu z posilovací dutiny přední podpěry do průtokové části HPC.
Kryt těsnění zabraňuje úniku vzduchu z předolejové dutiny mezihřídelového těsnění do tlakové dutiny přední podpěry HPC.
Labyrint je navržen tak, aby zabránil úniku vzduchu na dráze kompresoru do vykládací dutiny HPC.
Hlavní spalovací komora je prstencová a skládá se z vnějšího pláště, vnitřního pláště a plamence. Skříně OKS a výměník tepla tvoří se stěnami plamence prstencové kanály, kterými vzduch z HPC vstupuje do plamence. Palivo je do OKS dodáváno palivovým potrubím přes dvacet osm vstřikovačů. Zapalování paliva v OKS se provádí zapalovacím systémem. Sběrné palivové potrubí a zapalovací zařízení jsou umístěny na tělese OKS.
Skříň je prvkem výkonového obvodu motoru. Přední část skříně tvoří prstencový difuzor, ve kterém je snížena rychlost vzduchu vstupujícího do OCS z kompresoru.
Tělo se skládá z vnějšího a vnitřního tělesa, spojených čtrnácti dutými vzpěrami. Sedm stojanů má držáky pro připevnění plamence a rozdělovače paliva k tělu OKS. Kryty labyrintového těsnění výtlačné dutiny jsou namontovány na přední přírubě vnitřního pouzdra. Zadní příruba vnitřního pouzdra je připevněna k tělu tryskového zařízení HPT. Přední příruba vnějšího pouzdra je připevněna k přírubě pouzdra HPC a zadní příruba je připevněna k přední přírubě pouzdra tepelného výměníku.
Plamenná trubice je navržena tak, aby spalovala směs vzduchu a paliva a vytvořila teplotní pole plynu na vstupu do turbíny.
Plamenná trubice se skládá ze sady profilovaných profilů spojených navzájem svařením nebo profilovaných soustružených profilů.
Přední část plamence je tvořena prstencovým pláštěm s dvaceti osmi válcovými směšovacími komorami a lopatkovými vířníky pohyblivě instalovanými na vstupu do směšovacích komor.
Pro vytvoření hořlavé směsi vzduch-palivo má přední část plamence řadu otvorů pro přívod vzduchu - přívody vzduchu. Směšovací komora slouží k přípravě směsi vzduchu a paliva vstupující do plamence. Teplotní pole na výstupu ze spalovací komory je tvořeno vzduchem vstupujícím čtyřmi řadami otvorů umístěných na směšovací části plamence. Pro chlazení stěn plamence jsou na jejím vnitřním a vnějším plášti prstencové štěrbiny, do kterých otvory vstupuje vzduch a tvoří podél stěn bariérový závoj. Na vnitřní povrch plamence je nanesen žáruvzdorný povlak.
Pro kompenzaci pohybů způsobených tepelnými vlivy jsou plamenec a palivové potrubí připevněny k držákům vzpěry pomocí radiálních čepů. Kompenzace vzájemných pohybů plamence a spalovací komory se provádí pomocí teleskopického spojení podél přírub.
Sestava turbíny zahrnuje jednostupňové vysokotlaké a nízkotlaké axiální turbíny v sérii a také podpěru.
Vysokotlaká turbína pohání vysokotlaký kompresor a jednotky instalované na skříni pohonu pohonných jednotek a na skříni vzdálené jednotky.
Nízkotlaká turbína pohání nízkotlaký kompresor.
Každá turbína obsahuje rotor a tryskové zařízení.
Nosič sestavy turbíny je prvkem výkonového obvodu motoru.
Radiální síly z vysokotlakého rotoru jsou přenášeny na podpěru přes mezirotorové ložisko, LPT hřídel a ložisko vysokotlakého rotoru umístěné v podpěře. Sestava obsahuje podpěrné pouzdro a pouzdro ložiska.
Aparatura vysokotlaké trysky je spojena prstencem s přírubami ráfku SA TND, tělesem výměníku a teleskopickým spojením prstencem s plamencem OKS. Vnější prstenec SA HPT má otvory pro přívod sekundárního vzduchu z OKS a VVT pro chlazení tryskového aparátu a pracovních lopatek HPT. Vnitřní kroužek SA HPT je připojen přírubou ke zkrucovacímu zařízení 3 a k vnitřní skříni OKS.
Vnitřní prstenec je teleskopicky spojen prstencem s plamencem OKS, prstence tvoří kanál pro přívod sekundárního vzduchu z OKS pro chlazení vnitřních polic lopatek trysek. Tryskové zařízení má 42 lopatek spojených do čtrnácti litých třílopatkových bloků, což snižuje úniky plynu.
Lopatka trysky je dutá, chlazená. Pero, vnější a vnitřní příruba tvoří průtočnou část s perem a policemi sousedních lopatek. Vnitřní dutina lopatky trysky je rozdělena přepážkou. Na vstupní hraně čepele je perforace, která zajišťuje filmové chlazení vnějšího povrchu čepele. V přední dutině je umístěn deflektor a v zadní dutině je umístěn deflektor. Deflektory mají otvory pro chlazení vzduchem.
Rotor HPT se skládá z: disku s 90 lopatkami oběžného kola; čepy s labyrinty a olejovými těsnícími kroužky.
Kotouč má otvory pro přívod chladicího vzduchu k pracovním lopatkám.
Pracovní lopatka vysokotlakého motoru je dutá, chlazená. V jeho vnitřní dutině je pro organizaci procesu chlazení podélný kanál s otvory v přepážce a žebry. Stopka čepele rybí kosti. Na dříku nápravy 36 je uloženo olejové těsnění a kroužek válečkového ložiska, který je zadní podpěrou vysokotlakého rotoru.
Tryskové zařízení LPT je spojeno se skříní výměníku tepla a vnějším prstencem 6 vysokotlaké turbíny, jakož i s nosnou skříní turbíny.
Tryskové zařízení TND má třicet tři lopatek, svařených do jedenácti třílopatkových bloků, aby se snížily úniky plynu.
List trysky - litý, dutý, chlazený. Pero, vnější a vnitřní příruba tvoří spolu s perem a přírubami sousední lopatky průtokovou část tryskového zařízení LPT. Ve vnitřní dutině pera čepele je umístěn perforovaný deflektor. Na vnitřním povrchu peří jsou příčná žebra a turbulizační čepy pro organizování usměrněného proudění chladicího vzduchu. Membrána slouží k oddělení dutin mezi oběžnými koly vysokotlakého motoru a nízkotlakého čerpadla.
Rotor LPT obsahuje: disk s 90 pracovními lopatkami; náprava; hřídel; tlakový kotouč.
Disk má drážky pro upevnění pracovních nožů a šikmé otvory pro přívod chladicího vzduchu k nim.
Pracovní čepel TND je litá, dutá, chlazená. Na obvodové části má obvazovou polici s hřebenem labyrintového těsnění, který snižuje radiální vůli mezi rotorem a tryskovým aparátem LPT.
Náprava má na přední části vnitřní drážky, které přenášejí točivý moment na hřídel. Na vnějším povrchu přední části nápravy je vnitřní kroužek válečkového ložiska (na kterém spočívá vysokotlaký rotor), labyrint a sada o-kroužků, které tvoří přední těsnění olejové dutiny zadní podpěra motoru turbostroje.
Na válcovém řemenu před čepem je sada o-kroužků, které tvoří těsnění pro olejovou dutinu mezi rotory vysokotlakých a nízkotlakých turbín. Na válcovém pásu v zadní části nápravy je instalována sada těsnících kroužků, které tvoří těsnění pro olejovou dutinu podpěry LPT.
Hřídel se skládá ze tří částí spojených čepy. V zadní části hřídele je umístěn náhon pro olejové čerpadlo podpěry turbíny. V přední části hřídele jsou drážky, které přenášejí krouticí moment na LPC rotor prostřednictvím pružiny.
Tlakový kotouč zajišťuje zvýšení tlaku chladicího vzduchu na vstupu pracovních lopatek LPT.
Podpěra turbíny zahrnuje podpěrnou skříň a skříň ložiska. Skříň se skládá z vnějšího pláště a vnitřních prstenců spojených silovými vzpěrami a tvořících silový obvod pro podepření turbíny. Součástí podpory je i obrazovka.
Potrubí se nachází uvnitř napájecích stojanů: přívod a čerpání oleje; odvětrávání olejových dutin; vypouštění oleje.
Dutinami napájecích stojanů je přiváděn vzduch pro chlazení LPT a vzduch je odváděn z předolejové dutiny. Posilovací vzpěry 18 jsou z vnějšku kryty aerodynamickými kryty. Clona s aerodynamickými kryty tvoří průtokovou část cesty plyn-vzduch za LPT.
Ložisková skříň a víka tvoří olejovou dutinu podpěry turbíny. Olejová dutina je tepelně izolována. Na ložiskové skříni je instalováno olejové čerpadlo a olejové potrubí. Mezi vnějším kroužkem válečkového ložiska rotoru LPT a tělesem ložiska je umístěn elasticko-olejový tlumič.
Spalovací komora přídavného spalování obsahuje: směšovač; přední zařízení; pouzdro s tepelným štítem; coc-stecker.
Směšovač je prvek výkonového obvodu motoru, který spojuje skříně vnitřního a vnějšího obvodu motoru. Mixér se skládá z těla a mixéru.
Pouzdro je připevněno k vnějšímu obrysovému pouzdru přední přírubou. K zadní přírubě je připevněno přední zařízení.
Na rámu je instalováno: osm termočlánků; odstředivá tryska systému FC „fire track“; potrubí pro vypouštění paliva z vypouštěcí nádrže motoru do průtokové části FC; plný tlakový přijímač P04.
Směšovač míchá proudy plynu vnitřního okruhu a vzduch vnějšího okruhu před předním zařízením.
Směšovač je připevněn k nosné skříni turbíny svou přední přírubou a je pohyblivě podepřen kroužkem na skříni. Pohyblivost míchačky zajišťuje axiální kompenzaci vnitřního obrysu vůči vnějšímu.
Mixér má dvacet dva kapes
Přední zařízení je navrženo tak, aby organizovalo stabilní spalování paliva v přídavném spalování.
Přední zařízení se skládá z: pouzdra s dvoudílným tepelným štítem; systémy stabilizace plamene; palivové potrubí.
Těleso je prstencový plášť s přírubami.
Do karoserie jsou přivařeny: silový řemen s upevňovacími body pro motor k letadlu; dvě příruby pro instalaci senzorů ionizačního plamene; pět průchodek pro vedení palivového potrubí; jedenáct přírub pro připevnění tyčí stabilizátoru přídavného spalování k palivovým potrubím; opatření s palivovým potrubím; potrubí pro připojení nouzového vypouštění paliva; příruba pro instalaci plnotlakého přijímače P04.
Tepelný štít je dvoudílný. Síto s pláštěm tvoří prstencový kanál pro přívod vzduchu z vnějšího okruhu pro chlazení přídavného spalování a trysky. První sekce má na vstupu dvaadvacet vln, na výstupu čtyřicet čtyři.
Druhá sekce síta má 44 vln a je také antivibračním prvkem.
Systém stabilizace plamene se skládá z prstencového přídavného spalování, dvou stabilizátorů ve tvaru písmene V – velkého a malého, a dále z dvaceti dvou vzpěr, respektive velkého a malého stabilizátoru. Přídavné spalování je prstencový stabilizátor ve tvaru V, uvnitř kterého je karburátor tvořený jedenácti trubkami, perforovanými otvory, se sáními na vstupu. Každá trubka přijímá palivo ze startovacího potrubí a plyn z potrubí. Palivo a plyn procházejí karburátorem a vstupují do vnitřní dutiny přídavného spalování.
Velký a malý stabilizátor jsou na přídavném spalování upevněny jedenácti vzpěrami, které současně slouží jako radiální stabilizátory.
Přídavné spalování je ve skříni zajištěno jedenácti tyčemi.
Na vnitřní přírubě malého profilu stabilizátoru je jedenáct radiálních stabilizátorů ve tvaru V.
Rozdělovače paliva jsou umístěny před přídavným spalováním a jsou k němu připevněny náušnicemi, které zajišťují volnost pohybu rozdělovačů při zahřívání.
Sběrač, neustále pracující v celém rozsahu nucených režimů motoru, je startovací. Má jedenáct tryskových vstřikovačů přivádějících palivo do karburátoru a třicet tři otvorů v prstenci zaměřených na přepážky napájející přídavné spalování.
Každý z rozdělovačů má dvacet dva trysek. U rozdělovačů jsou trysky instalovány na vnějším průměru kroužků nebo na vnitřním.
Kolektory mají clony, které chrání vnitřní dutiny prstencových trubek před tvorbou uhlíku.
Pouzdro FC se skládá z pouzdra a tepelného štítu. Na kuželové části těla je rám pro upevnění prvků proudové trysky. Ve spodní části je instalován vypouštěcí ventil pro vypouštění paliva. Tepelný štít se skládá ze čtyř částí, z nichž každá je zvlněná a perforovaná s otvory.
Odvod koksu snižuje energetické ztráty při výstupu plynu z turbíny. Perforace na komíně koksu slouží ke snížení pulzujícího spalování v přídavném spalování.
Proud plynu a vzduchu ze směšovače vstupuje do dutiny předního zařízení. Část vzduchu vstupuje do dutiny tvořené síty a stěnami skříní předního zařízení a skříně FC a ochlazuje skříně a trysku.
V systému stabilizace plamene předního zařízení je vytvořena velká zóna zpětných proudů, která zajišťuje úplné spálení paliva, spolehlivé startování a stabilní provoz spalovací komory v široké škále režimů.
Zapnutí FC se provádí spouštěcím systémem, když se plyn přesune do rozsahu nucených režimů.
Plamen „požární dráhy“ po dosažení zóny zpětného proudu přídavného spalování zapálí směs vzduchu připravenou přídavným spalováním a spouštěcím potrubím. V tomto případě je spotřeba paliva přes startovací potrubí přibližně 10 % celkové spotřeby všech potrubí. Po zapálení paliva v FC je na základě signálu ze snímačů ionizačního plamene odstraněno blokování v RSF odpovídající jeho provozu v minimálním nuceném režimu.
Palivo je tryskami palivových rozdělovačů 3, 4, 5, 6 první a druhé kaskády (nebo pouze první) přiváděno do průtokové části předního zařízení a spolu s proudem plynu vstupuje do zóny spalování FC. Množství dodávaného paliva je určeno regulátorem trysky a přídavného spalování v závislosti na stupni přetlaku motoru.
Nastavitelná tryska (RS) - nadzvuková, celorežimová, s vnějšími klapkami.
RS obsahuje: podzvukovou kuželovou trysku s pohonem a synchronizačními mechanismy pro regulaci oblasti kritického řezu; nadzvuková část RS s pohonnými mechanismy, synchronizací a regulací řezné plochy, prováděná přes vnější klapky a podzvukovou trysku; vnější klapky s pružnými prvky, které jsou pohyblivou částí trupu letadla.
Šestnáct klapek s šestnácti rozpěrkami, které je těsní, tvoří zužující se podzvukovou trysku.
Každá klapka je pohyblivě zajištěna dvěma výstupky ve skříni závěsu na zadní přírubě skříně přídavného spalování. Těleso závěsu je pevně upevněno na zadní přírubě pouzdra FC.
Každá distanční vložka je pohyblivě zajištěna omezovačem na dvou sousedních chlopních a přední část distančních vložek je volně nesena kolíky na stejných sousedních chlopních.
Čepy jsou pevně upevněny na distančních podložkách.
Šestnáct hydraulických válců s šestnácti pákami a třiceti dvěma táhly tvoří synchronizační pohon křídel.
Pracovní kapalinou hydraulických válců je motorové palivo.
Hydraulické válce a páky jsou pohyblivě uloženy na traverzách. Traverza je pevně upevněna na zadní přírubě karoserie FC a pohyblivě uložena na rámu karoserie FC.
Tyče hydraulického válce jsou pohyblivě uloženy na pákách a každá páka je táhla pohyblivě spojena se dvěma sousedními klapkami, což zajišťuje synchronní pohyb klapek.
Nadzvuková část RS s vnějšími dveřmi a elastickými prvky.
Šestnáct nadzvukových ventilů s těsnícími distančními vložkami tvoří rozšiřující se nadzvukovou část RS.
Každé křídlo je pohyblivě spojeno s křídlem a rozpěrky křídla jsou pohyblivě spojeny s rozpěrkami křídla. Každá distanční vložka je pohyblivě zajištěna ke dvěma sousedním chlopním třemi zarážkami, které jsou pohyblivě zajištěny k distančním vložkám. Omezovač umístěný na zadním konci rozpěrky zajišťuje minimální přesah bočních hran křídel s rozpěrkami s maximální řeznou plochou RS.
Šestnáct vnějších klapek s šestnácti těsnícími rozpěrkami je pokračováním pohyblivé části trupu letadla.
Přední část vnějších křídel je pohyblivě uložena na příčníkech a zadní část je zasunuta do vodících drážek nástaveb pomocí konzol se dvěma kladkami.
Každá distanční vložka je svou přední částí pohyblivě upevněna na dvou sousedních vnějších chlopních a svou zadní částí volně dosedá na stejné sousední vnější chlopně.
Omezovače, pevně upevněné na vnějších křídlech zevnitř na konzole, neumožňují pohyb rozpěrek v obvodovém směru.
Střední část rozpěrky zapadá do drážek sousedních spodních křídel. Drážky jsou tvořeny pevně pevnými dorazy a dnem.
Šestnáct konzol s dvaatřiceti táhly tvoří synchronizační mechanismus nadzvukové části RS a vnějších dveří.
Držáky jsou pohyblivě namontovány na pákách pohonu podzvukových trysek. Každá konzola je pohyblivě spojena táhly se dvěma sousedními klapkami, což zajišťuje synchronní pohyb nadzvukové rozšiřující části přes vnější klapky.
Šestnáct pneumatických válců tvoří mechanismus pro nastavení řezné plochy PC.
Pneumatické válce v páru, kryt s krytem, tyč s tyčí, jsou pohyblivě upevněny v obvodovém směru zevnitř ve střední části na konzolách každého vnějšího listu a tvoří „náramek“.
Šestnáct nastavitelných teleskopických dorazů omezuje maximální řeznou plochu počítače. Omezovače jsou na vnitřní straně pohyblivě uloženy na konzolách na konci vnějšího křídla v obvodovém směru a tvoří „náramek“.
Šestnáct nastavitelných teleskopických dorazů tvoří mechanismus pro regulaci minimální a maximální řezné plochy PC.
Každý doraz je pohyblivě zajištěn objímkou na traverze a tyčí na konzole.
Dvaatřicet elastických prvků zajišťuje hladký přechod od vnějších dveří s rozpěrkami RS do trupu letadla. Pružné prvky jsou upevněny na prstenci, který je k příčným nosníkům pohyblivě zajištěn šestnácti tyčemi.
Každý elastický prvek je zajištěn dvěma šrouby.
Funkcí trysky je měnit oblasti kritické sekce a odříznutí v závislosti na provozním režimu motoru.
Kritická plocha průřezu trysky je určena polohou ventilů.
Plocha řezu je určena polohou klapek a při konstantní kritické ploše řezu trysky se mění v mezích změny délky teleskopických dorazů.
Optimalizace plochy řezu trysky v rámci zdvihu teleskopických dorazů na konstantní ploše kritického řezu je zajištěna automaticky pod vlivem plynových a aerodynamických sil působících na klapky a vnější klapky, jakož i pod vlivem tlakových sil pneumatických válce.
Pneumatické válce jsou jednočinné, neustále pracují na stlačení nadzvukové části RS ze vzduchu o tlaku P2. Při maximální délce teleskopického dorazu je plocha řezu trysky minimální.
Vnější okruh - vnější plášť motoru, tvoří spolu s HPC, OKS, VVT a skříněmi turbíny kanál pro obtok části vzduchu stlačeného v LPC do směšovače FC.
Vnější obrys tvoří dvě profilovaná pouzdra – přední a zadní. Skříně jsou součástí napájecího obvodu motoru.
Přední tělo má podélný konektor pro přístup k tlakovému čerpadlu, OKS a dvěma příčným silovým rámům.
Na skříních vnějších obvodů jsou příruby pro systémy sání vzduchu, upevňovací zapalovací zařízení, kontrolní okna motoru a také nálitky pro upevnění jednotek a komunikace.
Příruby systémů sání vzduchu na přední skříni jsou spojeny s přírubami na skříni HPC pomocí dvoukloubových prvků, umožňujících vzájemný pohyb skříní.
Proud vzduchu proudící kanálem externího okruhu vstupuje do směšovače FC.
Část vzduchu z vnějšího okruhu se používá k chlazení FC a RS části. Trubkové moduly VVT jsou chlazeny v kanálu externího okruhu.
Pohonný systém pomocných zařízení je určen pro přenos rotačního pohybu z rotoru motoru na jednotky a VKA, jakož i pro umístění jednotek a snímačů.
Systém se skládá z centrálního kuželového převodu, KDA a převodovky se snímačem.
Hlavní přenos síly pochází z: hnacího ozubeného hřídele centrální převodovky přes kuželová kola, vertikální pružinu a KDA a poté přes ohebnou hřídel do VKA; a během spouštění - z VKA do centrální řídicí jednotky a hřídele RVD motoru; hřídel hnacího ozubeného kola centrálního převodového centra přes řadu ozubených kol v centrálním převodovém středu k čerpacím čerpadlům; LPC hřídel přes řadu ozubených kol, malá pružina do převodovky snímače.
Centrální kuželové kolo je umístěno na zadní přírubě nosného věnce meziskříně kompresoru.
KDA přenáší rotační pohyb z centrální převodovky na agregáty obsluhující systémy motoru a slouží k upevnění agregátů.
Na KDA jsou nainstalovány následující jednotky: odstředivá signalizace; vysokotlaké palivové čerpadlo; odstředivé čerpadlo pro nasávání paliva; olejová jednotka; regulátor čerpadla; čerpadlo přídavného spalování.
Pohonná skříň motorových jednotek je instalována na meziskříni kompresoru. Skříň pohonu má dva držáky pro upevnění skříně k meziskříni.
Zavěšení KDA na prstech umožňuje horizontální pohyb při změně teploty. KDA se pohybuje ve vertikálním směru po válcovém nosném pásku na krytu KDA, teleskopicky zasunutém do držáku mezilehlé skříně kompresoru.
KDA je převodovka skládající se z válcového a jednoho páru kuželových kol umístěných ve skříni. Mezi tělem a krytem je instalováno paronitové těsnění.
Ve spodní části krabice jsou otvory pro odčerpání oleje. Výstupní hřídel k VKA má volnost axiálního pohybu vzhledem k ozubenému kolu. Tím se kompenzuje odchylka v lineárních rozměrech ohebného hřídele a vzdálenosti mezi VKA a KDA, stejně jako lineární teplotní roztažnost.
Převodovka snímačů je navržena tak, aby pojala indukční a tři frekvenční snímače rychlosti otáčení. Převodovka má zásuvku pro ruční rolování RSD. Systém mazání převodovky je autonomní.
Převodovka je připevněna pomocí svorníků k nálitku na meziskříni kompresoru.
Převodovka se skládá ze dvou párů válcových ozubených kol umístěných ve skříni.
Ozubená hřídel má induktor - kotouč s koncovými výstupky. Proti výčnělkům induktoru jsou umístěny tři snímače rychlosti otáčení. Na hřídeli převodovky je instalován indukční snímač rychlosti.
Olejový systém je určen k chlazení a mazání ložisek ozubených kol motoru.
Olejový systém se skládá z následujících systémů: vstřikování; čerpací;
odvětrávání olejových dutin; posílení uložení motoru.
Vstřikovací systém je navržen tak, aby dodával olej pod tlakem do součástí a dílů motoru.
Vstřikovací systém zahrnuje: vstřikovací čerpadlo olejové jednotky; obtokový ventil olejové jednotky; olejový filtr; výměníky tepla topný olej; zpětný ventil; přepínací ventil; potrubí; vstřikovače.
Vstřikovací čerpadlo olejové jednotky je navrženo tak, aby dodávalo olej pod tlakem do vstřikovacího systému. Vstřikovací čerpadlo je typu s odstředivým ozubením, kombinované v jedné olejové jednotce s obtokovým ventilem a čerpadlem, které odčerpává olej z tlakového čerpadla.
Aby se zamezilo úniku oleje z dutiny vstřikovacího čerpadla do dutiny čerpacího čerpadla při provozu motoru a průtoku oleje z olejové nádrže do motoru při parkování, jsou na hřídelích instalovány těsnící manžety. Tlak oleje na výstupu vstřikovacího čerpadla je regulován obtokovým ventilem olejové jednotky. Olejová jednotka je instalována na KDA.
Obtokový ventil olejové jednotky je navržen tak, aby udržoval nastavený tlak v režimech n2 85 %.
Ventil hlavního provozního režimu se nastavuje pomocí dorazu.
Jemnost filtrace olejového filtru není horší než 70 mikronů.
Olejový filtr je určen k čištění oleje vstupujícího do vstřikovacího systému a ke sledování stavu dílů. Olejový filtr se skládá ze sady síťových filtračních sekcí namontovaných na rámu s krytem. Rám má podélné průchozí drážky pro výstup oleje. V krytu je O-kroužek. Skříň olejového filtru je konstrukčním prvkem olejové nádrže. Olejový filtr je ve skříni zajištěn šroubem a příčkou. K vypouštění oleje z dutiny filtru slouží vypouštěcí trubka. Pokud jsou filtrační sekce ucpané (odpor filtračního svazku je větší než 1,8 kgf/cm2), olej, obtékající filtrační svazek, prochází obtokovým ventilem.
Výměník tepla ochlazuje olej palivem vstupujícím do hlavní spalovací komory.
Chlazení oleje probíhá ve všech režimech motoru. Výměníky tepla ochlazují olej přiváděný do uložení motoru při jejich intenzivnějším zahřívání, ke kterému dochází při letu letadla vysokou rychlostí. Olej ve výměníku tepla je chlazen palivem přivádějícím přídavné spalování. Výměník tepla se zapíná příkazem z RSF, když je zapnut nucený režim.
K plášti jsou přivařeny konzoly pro uchycení výměníku tepla k motoru. Studené palivo vstupuje do dutiny krytu vstupním teleskopickým připojením a po průchodu voštinovými trubkami je vypouštěno výstupním teleskopickým připojením z výměníku tepla.
Když se odpor v palivové dutině výměníku tepla zvýší, ventil se otevře a část paliva vstupuje do motoru a obchází výměník tepla. Horký olej ze vstřikovacího čerpadla vstupním teleskopickým připojením vstupuje do mezitrubkové dutiny výměníku tepla a odtud výstupním teleskopickým připojením vstupuje do motoru.
Když se odpor v mezitrubkové dutině výměníku tepla zvýší, ventil se otevře a část oleje se dostane do motoru a obchází výměník tepla.
Výměníky tepla topný olej jsou umístěny v horní části skříně vnějšího okruhu.
Otevírací tlak zpětného ventilu není větší než 0,05 kgf/cm2.
Zpětný ventil slouží k tomu, aby se olej nedostal do VKA do vstřikovacího systému motoru.
Přepínací ventil je určen k připojení výměníku tepla v nucených režimech na příkaz z RSF.
Ventil je instalován na přírubě olejové nádrže.
Těsnost dutin ventilů je zajištěna těsnicími kroužky.
Systém je určen k čerpání oleje do olejové nádrže z držáků motoru, KDA a VKA.
Systém obsahuje: přední podpěrné stokové čerpadlo; odčerpávací čerpadlo zadní podpěry LPC a předních podpěr RVD a LPT; spodní čerpadlo; čerpadlo olejové jednotky; čerpadla VKA; zpětné ventily; obtokový ventil; indikátor třísek v oleji; magnetická zátka s ventilem; zátkový ventil; nepoháněný odstředivý odlučovač vzduchu; potrubí; přídavná vypouštěcí nádrž.
Čerpadlo přední podpěry LPC je určeno k čerpání oleje z přední podpěry LPC, je instalováno v dutině přední podpěry. Čerpadlo je typu s odstředivým ozubením. Čerpadlo je poháněno do rotace hřídelí rotoru LPC přes ohebnou hřídel; vybavena dvěma přívody s ochrannými sítěmi.
Čerpadlo je určeno k čerpání oleje ze zadních podpěr vysokotlakého motoru a nízkotlakého čerpadla, jakož i ze zadní podpěry vysokotlakého motoru a předních podpěr vysokotlakého motoru. a nízkotlaké čerpadlo. Čerpadlo je poháněno do otáčení hřídelí vysokotlakého čerpadla přes centrální řídicí jednotku a vertikální pružinu.
Čerpadlo je vybaveno třemi sáními s ochrannými sítěmi.
Spodní odčerpávací olejové čerpadlo je určeno k odčerpávání oleje ze zadních podpěr vysokotlakého motoru a nízkotlakého čerpadla, jakož i ze zadní podpěry vysokotlakého motoru a předních podpěr vysokotlakého motoru. tlakový motor a nízkotlaké čerpadlo. Čerpadlo je poháněno do otáčení hřídelí vysokotlakého čerpadla přes centrální řídicí jednotku a vertikální pružinu.
Na horní skříni spodního čerpacího olejového čerpadla je příruba pro přívod oleje ze vstřikovacího systému pro doplňování oleje do čerpadla v režimech, kdy je olej čerpán z podpěr, především čerpadly v nich umístěnými.
Odčerpávací čerpadlo zadních podpěr vysokotlakého motoru a nízkotlakého čerpadla je určeno k odčerpávání oleje z podpěr vysokotlakého motoru a nízkotlakého čerpadla, instalovaných v dutině podpěr. Odčerpávací čerpadlo zadních podpěr vysokotlakého motoru a nízkotlakého čerpadla je konstrukčně obdobné jako odčerpávací čerpadlo přední podpěry nízkotlakého čerpadla. Čerpadlo je poháněno do rotace z LPT hřídele přes ohebnou hřídel. Čerpadlo je vybaveno dvěma sáními s ochrannými sítěmi.
Čerpací čerpadlo olejového agregátu je určeno k čerpání oleje z tlakového čerpadla, je umístěno ve stejném tělese olejového agregátu s tlakovým čerpadlem a obtokovým ventilem. Olej z KDA vstupuje do čerpadla kanálem odlitým ve skříni KDA. Uvnitř kanálu je instalován hrubý síťový filtr.
Dvě čerpadla VKA jsou určena k čerpání oleje z VKA a jsou instalována na tělese VKA pomocí pružiny. Každé čerpadlo je vybaveno jedním sáním s ochrannou síťkou.
Instalované zpětné ventily:
v potrubí čerpání oleje z motoru s plynovou turbínou;
v potrubí čerpání oleje z motoru.
Obtokový ventil je navržen tak, aby obcházel olej čerpaný z motoru s plynovou turbínou, když se tlak v čerpacím potrubí zvýší o více než 0,3 (-0,05; -0,10) kgf/cm2. Obtok oleje přes ventil zabraňuje zvýšení tlaku v čerpacím systému z motoru s plynovou turbínou. Zpětný ventil je instalován ve ventilovém bloku.
Magnetická zátka s ventilem je určena k detekci poškození a opotřebení olejem umytých dílů VKA zachycením ocelových (feromagnetických) částic. V potrubí čerpání oleje z VKA je instalována magnetická zátka s ventilem. Zátka je instalována v těle ventilu, upevněna v něm bajonetovým zámkem a zajištěna drátem.
Tělo ventilu má tři otvory pro přívod oleje k magnetu zátky. Po odstranění zátky jsou tyto otvory ucpány ventilem, který zabraňuje úniku oleje z potrubí. Pro zajištění těsných spojů jsou podél válcové plochy zátky a pod přírubou tělesa instalovány těsnicí kroužky. Těleso ventilu je připevněno k přírubě tělesa dvěma šrouby. Kontrola magnetické zátky zajišťuje detekci závad dílů VKA a usnadňuje vyhledávání poruch motoru při spuštění čipů v olejovém alarmu.
Nepoháněný odstředivý odlučovač vzduchu je navržen tak, aby odděloval olej přicházející z potrubí čerpacího systému od vzduchu. Odlučovač vzduchu je umístěn v plnicím hrdle olejové nádrže. Emulze olej-vzduch je přiváděna tangenciálně potrubím do odlučovače vzduchu, do kterého proudí olej oddělený od vzduchu do olejové nádrže a vzduch vystupuje otvory odlučovače vzduchu do horní části oleje. nádrž.
Svařovaná nádrž na olej. Plnění olejové nádrže může být provedeno přes tlakovou plnící armaturu nebo, není-li běžné plnící zařízení, přes plnicí hrdlo s uzávěrem. Olejová nádrž je k motoru připevněna dvěma kovovými pásy.
Palivový systém zahrnuje: nízkotlaký palivový systém; hlavní palivový systém; palivový systém s přídavným spalováním; nastavitelný systém ovládání trysek; systém eliminace přepětí; řídicí systém pro rotační klapky VNA KND a rotační lopatky NAS; systém nouzového vypouštění paliva; odvodňovací systém
Na motoru jsou instalovány všechny hydromechanické jednotky palivového systému
V letadle je instalován integrovaný regulátor motoru (IEC).
Akční členy RDC nainstalované na motoru jsou uvedeny v tabulce 1.
Přívod paliva je řízen ovládací pákou motoru, elektrickými povely a automatickým regulátorem
Nízkotlaký palivový systém je navržen tak, aby zvyšoval tlak paliva přicházejícího z palivového systému letadla, filtroval jej, přiváděl do jednotek a vypouštěl z jednotek palivového systému motoru.
Systém obsahuje: spacer; odstředivé čerpadlo pro nasávání paliva; palivový filtr; potrubí; odvodňovací potrubí.
Hlavní palivový systém je navržen tak, aby přiváděl palivo do hlavní spalovací komory a automaticky udržoval daný provozní režim motoru.
Systém obsahuje: čerpadlo-regulátor; rozdělovač paliva; dva teplotní senzory „TDK“; integrovaný regulátor motoru; palivové potrubí první a druhé kaskády se vstřikovači OKS; řídicí jednotka pro HP a RSF z plynu; potrubí a elektrické svazky; palivový filtr.
Palivový systém přídavného spalování je navržen tak, aby přiváděl a distribuoval palivo do rozdělovačů přídavného spalování.
Palivový systém obsahuje: čerpadlo přídavného spalování; regulátor trysky a přídavného spalování; rozdělovač paliva s přídavným spalováním; vzduchový filtr-reduktor; palivové potrubí; řídicí jednotka pro HP a RSF z plynu; potrubí a elektrické svazky; komplexní regulátor motoru.
Řídicí systém pro regulovatelnou trysku (RS) je navržen tak, aby měnil oblast její kritické sekce (Fc) v souladu se zákony regulace RS a provozními režimy motoru.
Systém zahrnuje: vysokotlaké palivové čerpadlo (HP); palivový filtr řídicího systému RS; řídicí jednotka vysokotlakého čerpadla (HPPU); hydraulické válce RS; zpětná vazba; regulátor trysky a přídavného spalování (RSF); pneumatické válce; potrubí;
Systém eliminace rázů je navržen tak, aby chránil motor před rázy: krátkým vypnutím se současným otáčením lopatek na vysokotlakém čerpadle a vysokotlakém čerpadle zvětšením kritické plochy řezu trysky; zapnutí protistartu s následným obnovením původního provozního režimu motoru.
Systém eliminace přepětí obsahuje: elektronickou jednotku protipřepěťové ochrany BPZ v CRD; přijímač tlaku vzduchu; přepěťový alarm (SPT); výkonné mechanismy v HP;
Řídicí systém pro rotační klapky VNA KND a rotační listy NA KVD je určen pro změnu polohy:
Klapky VNA KND - dle programu;
Čepele u vysokotlakého čerpadla - dle programu.
Systém se skládá z: regulátoru VNA LPC; regulátor NA HPC; hydraulické válce pro otáčení klapek VNA KND; z hydraulických válců pro otáčení nožů na HPC; mechanická zpětná vazba VNA KND; mechanická zpětná vazba u vysokotlakého čerpadla; potrubí; snímače polohy DP-11, DS-11V
Systém nouzového vypouštění je určen k vypouštění paliva z nádrží letadla za letu.
Systém obsahuje: nouzovou vypouštěcí jednotku; čerpadlo přídavného spalování; potrubí; elektrické komunikace.
Drenážní systém je navržen tak, aby odváděl palivo a olej z motoru, který proniká přes těsnění jednotek, a aby odváděl zbývající palivo z palivového systému a dutin motoru po jeho vypnutí.
Základní provozní technické údaje:
Maximální tlak vzduchu v systému ochrany proti námraze za řídicí jednotkou je 5,5 kgf/cm2
Maximální teplota vzduchu v systému proti námraze je 480C
Systém ochrany proti námraze motoru je navržen tak, aby ohříval rotor a VNA LPC vzduchem. Systém se aktivuje automaticky signálem z alarmu námrazy nebo ručně pomocí spínače v kabině.
Systém proti námraze obsahuje: řídící jednotku; pneumatický solenoidový ventil; vzduchový filtr; alarm proti námraze; potrubí a elektrické dráty; elektrické komunikace.
Když se na koksu vytvoří led, námrazový alarm VNA KND nebo ručně aktivovaný systém ochrany proti námraze vyšle elektrický příkaz k otevření pneumatického ventilu. Ventil otevírá přívod vzduchu z dutiny rozdělovače za VVT přes vzduchový filtr a ventil do bezpístnicové dutiny pneumatického válce řídicí jednotky.
Regulace průtoku vzduchu pro vytápění probíhá v závislosti na teplotě vzduchu za sedmým stupněm HPC.
Při změně teploty vzduchu ze 120 na 480C se mění délka termobimetalové pružiny, která způsobuje otáčení bubnu. Průchozí plocha prosklených oken se mění, proudění horkého vzduchu se zvyšuje nebo snižuje. Okna skla jsou otevřená při teplotě vzduchu 120C a zavřená při teplotě 480C.
Když je z pneumatického solenoidového ventilu odstraněn elektrický povel, vzduchový průchod do pneumatického válce řídicí jednotky se uzavře a dutina pneumatického válce bez pístnice komunikuje s atmosférou. V tomto případě se působením síly pružiny píst pohybuje a otáčí tlumičem, čímž se uzavírá průchod vzduchu k VHA LPC a spinneru. Když se píst pohne doleva, mikrospínač se vypne a odebere elektrický signál z palubního záznamníku, že je systém proti námraze zapnutý.
Automatický start motoru je navržen tak, aby automaticky spouštěl motor 99 se spouštěčem s plynovou turbínou GTDE-117-1 pro řízení motorových systémů.
Automat zajišťuje: startování motoru na zemi; roztáčení motoru; protáčení startéru; startování motoru ve vzduchu (při běžícím startéru: automatické startování pomocí plynu; duplicitní startování spínačem; protistartování motoru); zastavení startovacích procesů, protáčení motoru a startéru, příprava stroje na restart; ovládání systémů motoru (nouzové vypuštění paliva; uzavření ventilů; změna rychlosti resetu otáček motoru).
Principem činnosti stroje je vydávání elektrických povelů k zapnutí a vypnutí startovacích jednotek motoru a spouštěče podle času nebo signálů přicházejících ze startéru nebo motoru.
Stroj zajišťuje veškeré operace pro obsluhu výrobku.
Práce
Vzduch ze sání vzduchu letadla vstupuje do LPC. V meziskříni (za LPC) je vzduch rozdělen na dva proudy - vnitřní a vnější.
Proud vzduchu ve vnitřním okruhu vstupuje do HPC do hlavní spalovací komory, kde se mísí s palivem vstřikovaným přes dvoustupňové vstřikovače hlavního potrubí palivového systému. Směs je zapálena výbojem polovodičových zapalovacích svíček. Když palivo hoří, zvyšuje teplotu směsi. Vzniklý plyn proudí za turbínou (HPT a LPT), která roztáčí vysokotlaké a nízkotlaké rotory.
Proud vzduchu ve vnějším okruhu proudí kolem modulů trubkových výměníků tepla, čímž se snižuje teplota vzduchu přiváděného k chlazení prvků turbíny.
Směšování proudů plynu z vnitřního okruhu a vzduchu z vnějšího okruhu probíhá ve směšovači.
V nucených režimech se do FC dodává palivo, které při spalování zvyšuje energii plynu. Dodatečná energie je realizována v RS, což má za následek zvýšení tahu motoru.
1-vnější tělo;
2-nízkotlaký rotor;
3-vnitřní tělo;
4-vysokotlaký rotor;
5-mezitěleso;
6 upevňovacích bodů k letadlu.
Připevnění motoru k letadlu.
Motor je namontován na letadle, stejně jako zavěšení součástí během přepravy, pomocí speciálních upevnění nainstalovaných na skříni motoru. Obecně platí, že držáky motoru přenášejí zatížení:
- Tryskový tah
- Setrvačné síly motoru vznikající při manévrech letadla
- Gyroskopický moment od rotoru motoru
- Setrvačné síly a točivý moment vznikající v důsledku nevyváženosti motoru vyváženého s určitým stupněm přesnosti.
Navíc v divadle vzniká reaktivní krouticí moment z vrtule, směřující ve směru opačném k otáčení. Pokud jsou na motoru dvě vrtule otáčející se v různých směrech, je jalový moment roven rozdílu točivých momentů vrtulí. Konstrukce a umístění montážních jednotek na motoru podléhají následujícím základním požadavkům:
- Upevňovací body musí být umístěny tak, aby poskytovaly podporu motoru v šesti směrech: axiální, vertikální, boční a podélná, vertikální a horizontální osa. V tomto případě by závěsný systém neměl umožňovat dvojité upevnění ve směru a kolem jmenovaných os. Díky tomu je systém tělesa motoru izolován od deformace konstrukce letadla a je zabráněno vzniku velkých mimoprojektových zatížení v závěsných jednotkách.
- Montážní body motoru za všech letových podmínek a provozních režimů by neměly narušovat tepelnou deformaci skříně motoru.
- Hlavní závěsné body by měly být umístěny na skříních výkonu kompresoru v dutině blízko těžiště motoru. Typicky jsou tyto roviny rovinami vnitřních silových spojů podpěr rotoru kompresoru.
- Další závěsná místa musí být umístěna na tělese turbíny i v rovině vnitřních spojů podpěr turbíny.
- Přídavné spalování musí mít přídavný závěsný bod v rovině tělesa řízené proudové trysky a také přídavné spalování musí být připevněno ke skříni turbíny pomocí kloubového spoje.
- V případě tenkostěnných konstrukcí pláště, aby se zabránilo velkým a lokálním radiálním deformacím a lopatkám dotýkajícím se pláště, nejsou v závěsných bodech povoleny velké radiální síly.
- Pro montáž, montáž a přepravu musí mít motor další montážní a podpěrné body, které splňují požadavky na primární montážní body. Při provádění instalačních prací na letadle není povoleno zavěšení a podepření motoru na libovolných místech, aby se předešlo deformacím.
Konstrukce axiálních kompresorů.
Klasifikace axiálních kompresorů.
Všechny kompresory lze rozdělit na nadzvukové a podzvukové. Kromě toho se kompresory dělí podle počtu rotorů na jednorotorové jednostupňové, dvourotorové dvoustupňové a třírotorové.
Dvourotorové kompresory jsou uspořádány v sérii. Třírotorové kompresory se používají u dvouokruhových proudových motorů. Pohánějí je tři plynové turbíny.
Kompresory se dělí podle konstrukce rotoru na typy diskové, bubnové a bubnové.
Podle provedení průtokové části jsou kompresory: s konstantním středním průměrem, s konstantním vnějším průměrem a proměnným průměrem pouzdra, s konstantním průměrem pouzdra a proměnným vnějším průměrem.
Kompresor se skládá z rotoru a statoru. Stator obsahuje rovnací a vodicí lopatky, které mění směr proudění. Rotor obsahuje pracovní lopatky, které rotují a stlačují proud vzduchu.
Rotor kompresoru.
Rotor axiálního kompresoru může být podle konstrukce bubnového, kotoučového nebo smíšeného typu. Na tomto typu rotoru je několik řad rotorových listů namontováno na válcovém nebo kuželovém bubnu, což je drážka z hliníkové slitiny nebo oceli, obrobená ze všech stran. Dva ocelové kryty zakrývají konce bubnu a mají čepy, které nesou rotor na ložiskách. Točivý moment každé turbíny je přenášen stěnou bubnu. Výhodou bubnového rotoru je jeho jednoduchost konstrukce, která určuje srovnatelnou jednoduchost jeho výroby a vysoká boční tuhost, díky které je kritická rychlost otáčení velmi vysoká. Kritická rychlost otáčení je rychlost otáčení, při které má rotující rotor velké výchylky, které způsobují vibrace motoru a jeho destrukci. Mezi nevýhody takového rotoru patří nemožnost použití ve vysokorychlostních kompresorech, a to z toho důvodu, že na jeho povrchu je z pevnostních důvodů povolena obvodová rychlost nejvýše 200 m/s, a také proto, že má velká hmotnost a rozměry. Rotory tohoto typu byly použity na prvních motorech, v současnosti se nepoužívají.
Rotor diskového typu má k hřídeli připojeny speciálně navržené disky, na jejichž obvodu jsou připevněny listy rotoru. Kotouče mají velkou přesnost a na svém vnějším povrchu umožňují obvodové rychlosti 250-360 m/s, proto jsou kompresorové stupně s kotoučovými rotory vysokotlaké a používají se v motorech s vysokými tlakovými poměry. Točivý moment každého stupně je přenášen přes hřídel. Nevýhodou tohoto typu rotoru je jeho malá boční tuhost ve srovnání s rotorem bubnového typu. Kritická rychlost otáčení není vysoká a blíží se provozní rychlosti. Rotor diskového typu má ve srovnání s rotorem bubnového typu malou konstrukční a technologickou složitost.
5-kónické pásy.
Bubnové a diskové rotory kombinují výhody bubnových a diskových rotorů. Skládají se z sekcí, které představují disk s rozpěrkou bubnu. Bubnové kotoučové rotory mají vysokou tuhost v ohybu, což umožňuje vysoké obvodové rychlosti otáčení, a proto jsou široce používány v moderních axiálních kompresorech. Rotory v provedení buben-disk jsou vyrobeny jako nerozebíratelné a skládací. Každá konstrukce má své výhody a nevýhody, například rotor kompresoru, ve kterém jsou disky spojeny pomocí čepů.
|
|
1- stupeň disku I;
2- pracovní čepel;
3- kotouče mezistupňů;
4- kolíky;
5 - panel zadní nápravy.
V tomto případě je rotorovou sekcí disk s bubnovou sekcí, která je spojena s podobným diskem radiálními čepy a přesahem podél válcových pásů. Toto spojení má následující vlastnosti: ocelové čepy jsou zalisovány do otvorů umístěných v drážkách lopatek. Tím je zajištěno, že čepy jsou zajištěny proti vypadnutí vlivem odstředivých sil. Pomocí stejných čepů se přenášejí kroutící momenty, bubnové části kotoučů jsou vystředěny v otvorech sousedních kotoučů. Popsaná konstrukce se vyznačuje vysokou tuhostí a spolehlivým vystředěním spojovaných prvků. To je vysvětleno skutečností, že spojení kotoučů a centrování se provádí na maximální možné průměry s relativně velkými přesahy. V tomto provedení, i když se napětí ztratí nebo se změní na mezeru, je vystředění spolehlivě zajištěno čepy. Výroba disků s bubnovými sekcemi však komplikuje jejich výrobní technologii, ačkoli tato konstrukce má relativně málo spojovacích spojů. Tím se zvyšuje tuhost rotoru a je lehčí. Hlavní nevýhodou rotorů této konstrukce je obtížnost instalace a demontáže, protože je to v podstatě jednodílné provedení.
Dalším typem spojení, velmi často používaným u motorů, je spojení kotoučů pomocí koncových štěrbin a spojovacího šroubu.
|
|
2-zadní náprava;
3-koncové drážky;
4pinový šroub.
Koncové drážky vyrobené na koncích bubnových sekcí trojúhelníkového profilu. Drážky přenášejí krouticí moment a vystředí disky vůči sobě navzájem. Aby se zlepšilo lícování trojúhelníkových drážek během montáže, jsou spojované díly předlisovány pod lisem se značnou silou, aby se odstranily mikrodrsnosti na kontaktním povrchu. Šroub se také utahuje pod lisem a ovládá se vytahováním šroubu. Toto provedení se vyznačuje spolehlivým centrováním na poměrně velkých průměrech. Tato konstrukce je skládací a umožňuje snadnou výměnu disků. Nevýhody takového rotoru jsou technologická náročnost výroby trojúhelníkových koncových drážek a kotoučů s bubnovými sekcemi a také složitost instalace kvůli nutnosti utažení rotoru pod tlakem. Z provozních zkušeností bylo zjištěno, že na rotoru této konstrukce se při přechodných provozních režimech motoru (startování, akcelerace, brzdění) objevuje teplotní rozdíl mezi kotouči a spojovacím šroubem, protože např. při startování motor se disková sada zahřeje rychleji než spojovací šroub. To zvyšuje utažení šroubu a naopak, když je motor vypnutý, disková sada se ochlazuje rychleji než svírací šroub, takže se šrouby povolí. Z toho plyne, že svírací šroub zažívá velké namáhání, protože jeho počáteční utahování musí kompenzovat nejrůznější teplotní deformace a únavové namáhání svíracího šroubu má těžké následky, proto moderní motory používají spojování kotoučů pomocí pevně doléhajících šroubů. Disky takových rotorů mají tenkostěnné bubnové sekce s přírubami. Příruby jsou navzájem spojeny pomocí mezilehlého kotouče na lopatkách těchto kotoučů jsou prstencové plošiny, podél kterých jsou příruby bubnových sekcí utaženy pomocí pevně doléhajících šroubů, které přenášejí krouticí moment a zajišťují vyrovnání. Zadní náprava rotoru je s posledním kotoučem spojena obdobným způsobem, tzn. Pomocí pevně přiléhajících šroubů je přední náprava integrována s diskem. Rozšíření této konstrukce je vysvětleno následujícími výhodami rotoru této konstrukce: vysoká tuhost, spolehlivé centrování ve všech provozních režimech motoru, snadná výměna disků. Zničení jednoho nebo více šroubů nevede k vážným poruchám. Mezi nevýhody těchto rotorů patří závislost stability spoje na ohybové tuhosti přírub bubnových zařízení. Zatížení šroubů smykovými napětími s možností relativního pohybu spojovaných kotoučů. Kromě toho existuje technologická potíž: instalace těsně přiléhajících šroubů není možná, pokud otvory nejsou rozmístěny společně. Kromě toho přítomnost bubnových zařízení vyrobených ve spojení s disky komplikuje výrobní technologii, protože složitá konstrukce kotoučových drážek ztěžuje zajištění správných fyzikálních a mechanických vlastností povrchu v radiálním i axiálním směru. Rotory nízkotlakých a vysokotlakých kompresorů motoru AL-31F jsou bubnovo-kotoučové konstrukce využívající nejnovější montážní technologie. Každý rotor se skládá z neoddělitelné části, sekcí, které jsou vzájemně spojeny svařováním, a skládací sekce, které jsou spojeny pomocí nasazených šroubů a spojek. To zajišťuje při vhodné modulární konstrukci kompresoru udržovatelnost rotorů v polních podmínkách.
Pracovní čepele.
Pracovní lopatka je nejdůležitější částí rotoru, jejíž dokonalost a odolnost určuje spolehlivý chod kompresoru. Lopatka pracuje v obtížných podmínkách a je vystavena setrvačným a aerodynamickým silám. Tyto síly způsobují tahová, ohybová a torzní napětí. Pracovní lopatky posledních stupňů jsou navíc vystaveny vysoké teplotě cca 1000 K. Pracovní lopatka rotoru kompresoru proto musí poskytovat:
- Vysoká pevnost a tuhost.
- Vysoký stupeň čistoty zpracování. To je nezbytné pro snížení ztrát třením, když vzduch proudí mezilopatkovým kanálem.
- Vysoká rozměrová přesnost při výrobě lopatek, protože na tom závisí parametry proudění vzduchu v proudové sekci kompresoru.
- Možné menší koncentrátory napětí, zejména na přechodu profilové části na stopku.
- Minimální hmotnost stopky. Například 1% snížení hmotnosti snižuje hmotnost rotoru na list o 4-5%.
- Konstrukce stopky by měla umožňovat pohodlnou montáž rotoru a výměnu listu v případě poškození.
- Minimální zbytkové napětí. Požadovaná životnost lopatek je dána účelem letadla, pro které je kompresor určen.
Pracovní čepel se skládá z profilové části (pero čepele) a stopky. Tvary a rozměry profilové části lopatky jsou určeny aerodynamickými výpočty. Finální návrh je upřesněn s ohledem na požadavky na zajištění statické a dynamické pevnosti. Pracovní čepel musí být dostatečně lehká a technologicky vyspělá, aby umožnila hromadnou výrobu. Lopatka kompresoru má tenkou náběžnou hranu a malé úhly proudění. Stopky čepelí jsou vyrobeny ze tří typů:
- Rybina
- vánoční strom
- Kloubové.
Profily drážek pro lopatky v kotoučích rotoru jsou vyrobeny stejným způsobem. Při napojování stopky čepele do drážky je vytvořen zámek pro uchycení čepelí. Spojení mezi čepelí a kotoučem musí splňovat následující požadavky:
- Vysoká síla
- schopnost umístit požadovaný počet lopatek na disk;
- snadná montáž a výměna čepelí;
- nízká hmotnost.
Nejpoužívanějším spojením je rybinový typ. Průřez čepele je proveden ve tvaru lichoběžníku s rovnými pracovními plochami. Drážka v disku je rovněž lichoběžník, který je umístěn v určitém úhlu k ose rotoru.
|
|
Rybinové spojení má následující výhody:
- Není příliš vysoký, což umožňuje použití lehkých kotoučů;
- má relativně malou tloušťku, což umožňuje umístit požadovaný počet lopatek na disk, aby se získala mřížka požadované tloušťky;
- vyrobitelnost designu.
Značnou nevýhodou je malá schopnost tlumit vibrace lopatky v důsledku vibrací lopatky se objevují střídavá kontaktní napětí, která způsobují destrukci stopky nebo výstupku kotouče.
Spojení rybí kosti se u kompresorů prakticky nepoužívá kvůli náročnosti výroby.
Sklopná montáž lopatek vypadá takto:
|
|
4-nýt;
5-čepel.
Na výše uvedeném schématu je čepel 5 s aretačními oky vložena do drážek kotouče 1 a je spojena s kotoučem pomocí prstů 3. Od axiálního pohybu jsou prsty omezeny na jedné straně radiálními výstupky a na druhé straně na straně podložkou 2 zajištěnou nýtem 4.
Kloubové spojení umožňuje samočinné vyrovnání listu, když na něj působí plynové dynamické a setrvačné síly. Taková lopatka může být použita při středních obvodových rychlostech lopatek, přibližně méně než 320 m/s. Pro snížení opotřebení a eliminaci zadrhávání se ve spoji používá tuhé mazivo. Osa se vtírá práškem sirníku molybdeničitého do oček čepele zevnitř, na koncích a na vnějším povrchu.
Kryt kompresoru.
Skříň kompresoru je dutý válec nebo komolý kužel v závislosti na způsobu profilování dráhy toku kompresoru. Přední a zadní ložiskové skříně jsou na koncích připevněny ke skříni kompresoru.
Skříň kompresoru může být plná nebo dělená, s podélnou spojkou nebo příčnou spojkou. Podélně dělená skříň umožňuje sestavení kompresoru s plně smontovaným a vyváženým rotorem. Pokud není skříň dělená, pak se rotor spolu s rozváděcími lopatkami vkládá z konce. V některých případech se vyrábí technologické konektory, např. příčné technologické konektory, a používají se při výrobě pouzder z různých materiálů. Například pro první stupně se používá slitina hliníku, pro poslední stupně se používají slitiny oceli. Příruby používané ke spojení částí karoserie k sobě zvyšují tuhost a snižují ohybovou práci karoserie. Nerovnoměrná tuhost děleného pouzdra po obvodu však vede k nerovnoměrné tepelné roztažnosti a deformaci při zahřátí, proto se obvykle na vnější stranu pouzdra instalují žebra, pomocí kterých je dosaženo stejné tuhosti po obvodu. Skříně kompresorů jsou odlévány z hliníkových slitin nebo svařeny z ocelového plechu a slitin titanu. Skříň kompresoru se obvykle skládá z přední skříně, několika mezilehlých skříní a zadní skříně. V předním krytu je instalována vstupní vodicí lopatka, která mění směr na vstupu.
|
|
1-závitový čep;
3, 5-polokruhy;
4-vnitřní čep.
Vodicí lopatky jsou instalovány na meziskříních a zadní skříni. Zadní pouzdro navíc slouží pro silové propojení s pouzdrem spalovací komory, je tedy vyrobeno z tepelně odolnějšího materiálu. Vodicí lopatka kompresoru je instalována na meziskříních a je prstencovou sadou profilovaných lopatek, které jsou instalovány za odpovídajícími stupni pracovních lopatek. Mohou být namontovány konzolově - jednostranně nebo oboustranně. Konstrukce vodicí lopatky podléhá řadě speciálních požadavků, například vodicí lopatka musí zajistit volnost tepelné roztažnosti lopatek. Kromě toho je požadováno, aby byla zachována soustřednost vnitřního a vnějšího upevnění vzhledem k ose rotoru. Ve většině případů se nacházejí vodicí lopatky s lopatkami namontovanými na obou stranách. Oboustranné připevnění čepele může být tuhé, když je čepel pevně připevněna k vnějšímu plášti a vnitřnímu kroužku. Takové lopatky jsou obvykle instalovány v prvních stupních kompresorů, kde se teplota vzduchu mírně mění. V posledních stupních kompresoru jsou instalovány vodicí lopatky, které umožňují radiální pohyb lopatky podél poloměru při zahřátí. To je nezbytné pro kompenzaci deformačních teplot v posledních fázích. Kromě toho je ke skříni kompresoru připevněno zařízení pro obtok vzduchu.
Obtokový ventil vzduchu:
2-ventilové těleso;
3-pístové;
4-olejová armatura;
5-ti vypouštěcí šroubení oleje;
6-pružinový;
7-ochranná síťovina.
Obtok vzduchu z kompresoru pomocí pásky:
1-okna ve skříni kompresoru;
2-výkonový obtokový mechanismus válce;
3-pístové;
4-pružinový;
5-pístková tyč;
6-zubé sektory;
7-bypass páska;
8-kompresorová skříň.
Obtok vzduchu lze provést pomocí pásky a ventilů. Na skříni kompresoru jsou okna, která jsou uzavřena obtokovými páskami. Pokud je nutné otevřít okna, tah pásky se uvolní pomocí ozubeného převodu a vzduch se obejde. Navíc je zde vzduchový obtokový ventil, který obchází vzduch podle výkonného příkazu, dodávaného přes řídicí systém.
Na základně FSUE "Vědecké a výrobní centrum výstavby plynových turbín" Saljut» se konala vědeckotechnická rada věnovaná výsledkům vývojových prací na modernizaci motoru 2. stupně AL-31F (AL-31F M2). „Sukhoi Design Bureau má zájem o produkt pro další remotorizaci letounů Su-27SM a Su-34 ve výzbroji ruského letectva.
Vědeckotechnická rada, které se účastnily všechny zainteresované strany - zástupci Suchojského designového úřadu, vědeckotechnického centra pojmenovaného po. Lyulka, „United Aircraft Corporation“ a „United Engine Corporation“, se konaly poprvé za posledních pět let. Vedoucí oddělení předních konstruktérů Sergej Rodyuk vypracoval zprávu o výsledcích práce dosažené při modernizaci motoru AL-31FM2 ve druhé fázi.
Veškeré práce související s druhou etapou modernizace motoru jsou prováděny v souladu se stanovenými harmonogramy. K dnešnímu dni byly v tepelně tlakové komoře CIAM dokončeny speciální stolní zkoušky motoru druhého stupně, které potvrdily možnost dosažení statického tahu 14 500 kgf a zajištění deklarovaných charakteristik za letu. V porovnání s AL-31FM prvního stupně byl tah v letových režimech zvýšen o 9 %.
„Modernizace motoru AL-31F se provádí beze změny jeho celkových rozměrů a je zaměřena na zachování možnosti přemotorování celé flotily letounů Su-27 bez dodatečných změn na draku nebo motorové gondole,“ řekl Gennadij Skirdov, úřadující generální designér Saljutu.
Do konce roku 2012 je plánováno dokončení programu speciálních zkoušek na stolici a vytrvalostních zkoušek a zahájení programu speciálních letových zkoušek předcházejících státním speciálním zkouškám.
Podle Vladislava Masalova, generálního ředitele Federal State Unitary Enterprise NPC Gas Turbine Engineering Saljut, mohou sériové dodávky modernizovaného motoru začít již v roce 2013. „Motor AL-31F M2 lze považovat za nenákladnou variantu pro přebudování flotily letounů Su-27, Su-30 a Su-34 provozovaných ruským ministerstvem obrany a také pro dodávky zahraničním zákazníkům,“ poznamenal generální ředitel Saljutu. Pro splnění požadavků technických specifikací a specifikací pro letouny Su-27SM a Su-34 je nutné použít motor se zvýšeným tahem a lepší spotřebou paliva. Použití motoru AL-31F M2 na těchto letounech zajistí splnění požadavků. Jeho instalace si nevyžádá žádné úpravy letadla a lze ji provádět přímo v provozu.
stručná informace:
Motor AL-31FM2– proudový obtokový motor na bázi AL-31F. Tah motoru ve speciálním režimu je 14 500 kgf. Určený zdroj upgradovaného motoru přesahuje 3 000 hodin. Motor má minimální rozdíly od řady 3, 20 a 23. Trakční charakteristiky byly zvýšeny a zároveň byla snížena měrná spotřeba paliva, a to i v režimech bez dodatečného spalování. Nevyžaduje úpravy na boku letadla při instalaci na letouny jako Su-27, Su-30, Su-34 místo motorů jiných řad. Modernizace je možná při opravách motorů raných sérií. Zvýšením parametrů a vyřazením systému přívodu kyslíku byly zlepšeny letové vlastnosti a provozní vlastnosti letounu. Zvýšená přesnost ovládání a kvalita diagnostiky.
- * - dle jiných zdrojů 1,18m
** - dle jiných zdrojů 1520 kg
Popis Proudový motor s přídavným spalováním (TRDDF) AL-31F, vytvořený v NPO Saturn pojmenovaný po. A.M Lyulki je první dvouokruhový motor u nás, který svými parametry ve své třídě odpovídá nejvyšším světovým úspěchům. Jedná se o výkonný a ekonomický turbodmychadlový motor modulární konstrukce sestávající ze 14 bloků. Poměr tahu k hmotnosti je více než 8. Motor se skládá ze 4-stupňového nízkotlakého kompresoru s nastavitelnou vstupní vodicí lopatkou, meziskříně s centrální skříní pohonu, 9-stupňového vysokotlakého kompresoru s nastavitelným prvním skupina stupňů, vnější okruh, prstencová spalovací komora, jednostupňová chlazená vysokotlaká turbína, jednostupňová chlazená nízkotlaká turbína s aktivním řízením radiální vůle, kompaktní prstencová spalovací komora, přídavné spalování a nadzvuková proměnná konvergentně-divergentní tryska . AL-31F je vybaven hydroelektronickým systémem automatického řízení a dodávky paliva s elektronickým regulátorem-omezovačem.
Hlavním rysem AL-31F jsou jeho lopatky turbíny, které jsou jedinečné z hlediska mechanických a provozních vlastností, vyrobené ze žáruvzdorné slitiny s monokrystalickou strukturou a mající účinný chladicí systém. Intenzivní termodynamika motoru, vysoký stupeň nárůstu tlaku a teploty plynů před turbínou (1600-1700 K), kompaktní konstrukce umožnily získat vysoký tah při nízké hmotnosti (motor dával zisk v hmotnost letadla až o 2 tuny) a malé rozměry a zajišťují vysoký poměr tahu k hmotnosti letadla. Hmotnost 1533 kg, průměr vjezdu 0,91 m, maximální průměr 1,22 m, délka 4,95 m.
Základní verze motoru vyvíjí tah na lavici 12500 kgf (122,6 kN) v režimu „plného přídavného spalování“ a 7600 kgf (74,6 kN) v režimu „maximální“. Specifická spotřeba paliva v maximálním provozním režimu je 0,75 kg/(kgf h) (0,08 kg/(N h)), při přídavném spalování - až 1,92 kg/(kgf h) (0,20 kg/(N h)) a min. cestovní průtok je 0,67 kg/(kgf h) (0,07 kg/(N h)). Vysokotlaký dvoustupňový kompresor zajišťuje 23násobné stlačení nasávaného vzduchu při průtoku 112 kg/s a obtokovém poměru asi 0,6.
AL-31F je provozován v širokém rozsahu výšek a letových rychlostí, pracuje stabilně v režimech hlubokého nasávání vzduchu při M=2 v podmínkách ploché, přímé a obrácené rotace. Systémy eliminace přepětí, automatické spouštění za letu, protispuštění hlavní a přídavné komory zajišťují spolehlivost elektrárny při použití palubních zbraní.
Motor má dlouhý zdroj. Při opravě motoru v provozních podmínkách můžete změnit šest a v nouzových závodech - všech 14 bloků. Životnost motoru byla zvýšena, aby odpovídala životnosti letadla.
AL-31F je provozován na letounech rodiny Su-27.
Prameny
- Ilyin a Levin. .
- Polygon. "Su-27".
články
- Mistrovské dílo dvacátého století, AL-31F, je dnes prvním a jediným proudovým motorem známým na světě, který spolehlivě a stabilně pracuje v úhlech náklonu letadla, daleko přesahujících úhel 60°, který je nepřístupný a omezující. pro všechna známá letadla zahraničních společností. Motor také zajišťuje letové výkony v podmínkách zcela „obráceného“ (směrového) pohybu letadla při rychlostech přesahujících 200 km/h, což umožňuje letounu Su-27 provádět nové, unikátní bojové supermanévry.