Самарское государственное научно-производственное
предприятие (СГНПП) LТруд ведет разработку
нового турбовинтового двигателя НК-93 тягой
1800 кгс. 87% тяги этого двигателя
обеспечивается закапотированным
винтовентилятором с соосными винтами,
остальное ў газогенераторами.
Изучение концепции двигателя началось в 1985
г. Было определено, что закапотированный
ТВВД с соосными винтами обеспечит на 7%
большую тягу, чем незакапотированный
двигатель и закапотированный ТВВД с
одноступенчатым вентилятором.
ТВВД НК-93 по конструкции и принципу работы
аналогичен закапотированному
интегральному винтовентилятору с соосными
винтами CRISP, изучаемому совместно фирмами
Pratt & Whitney (США) и MTU (Германия). Фирма MTU пока
испытала только уменьшенные модели
двигателя CRISP в аэродинамической трубе.
Диаметр вентилятора ТВВД НК-93 равен 2900 мм, а
длина лопатки составляет 1050 мм. Внутренний
диаметр обечайки вентилятора, выполненной
из композиционного материала, равен 2920 мм, а
внешний ў 3150 мм. Полная длина двигателя
составляет 5500 мм, а его масса равна 3650 кг (с
вентилятором).
По оценке специалистов, в крейсерском
режиме полета при М = 0,75 и высоте полета 11000 м
удельный расход топлива ТВВД НК-93 будет
равен 0,49 кг/кгс•ч. Суммарный расход воздуха
на крейсерском режиме должен составлять 1000
кг/с.
Сохраняя традицию (как и в ТВД с соосными
винтами, применявшемся на бомбардировщике
Ту-95 ), СГНПП Труд
сконструировало для ТВВД НК-93 вентилятор, в
котором одна ступень вращается по часовой
стрелке, а другая ў против часовой стрелки.
Каждая ступень приводится отдельным валом
от планетарного редуктора с семью
сателлитами, рассчитанного на передачу
мощности 30000 л.с.
Планетарный
редуктор рассчитывается на ресурс 2000 ч, а
межремонтный ресурс должен составлять 7500 ч.
Пять опытных редукторов наработали во
время испытаний 400 ч, а наивысшая наработка
одного из редукторов - 200 ч. СГНПП Труд
изготовил специальный стенд для проведения
испытаний редукторов на выносливость.
КПД и мощность, подводимая планетарным
редуктором на ступени вентилятора, были
определяющими факторами для выбора числа
лопаток каждой ступени вентилятора. Первая
ступень, к которой подводится 40% мощности,
содержит 8 лопаток, а вторая ступень,
получающая 60% мощности, 10 лопаток.
Все саблевидные лопатки первой и второй
ступеней вентилятора имеют угол
стреловидности 30, а угол их установки
может изменяться в диапазоне 110.
Предполагается, что форма лопаток
вентилятора позволит двигателю НК-93
удовлетворять нормам на шум ИКАО (глава 3) во
всех контрольных точках.
В
настоящее время вентиляторы пяти опытных
двигателей оснащены лопатками из магния.
Однако на серийных и опытных двигателях,
которые намечается производить в будущем,
предполагается устанавливать вентиляторы
с лопатками из эпоксидного графитопластика.
Работы по газогенератору ТВВД НК-93 начались
в 1988 г., и первый газогенератор был испытан в
1989 г. Газогенератор включает кольцевую
камеру сгорания и имеет трехвальную
конструкцию: одноступенчатая турбина
высокого давления приводит 8-ступенчатый
компрессор высокого давления,
одноступенчатая турбина среднего давления
приводит 7-ступенчатый компрессор низкого
давления и 3-ступенчатая свободная турбина
передает мощность на планетарный редуктор.
Лопатки и диски компрессора низкого
давления изготовлены из титана. Первые пять
рабочих колес компрессора высокого
давления также изготовлены из титана,
остальные три ў из стальных сплавов.
Диски турбин выполнены из обычных сплавов
на основе никеля, рабочие лопатки турбины
высокого давления ў из
монокристаллических материалов, а лопатки
турбины среднего давления ў из материалов
с направленной кристаллизацией.
|
Уголок неба. 2004
|
|