веб-ресурс ATO.ru, предварительные летные испытания тяжелого вертолета Ми-26 с новыми двигателями начнутся в 2023 году. Их завершение и получение одобрения на выпуск опытной партии ремоторизованных машин намечено на 2025 год, рассказал ATO.ru источник в отрасли.
Тяжелый транспортный вертолет Ми-26 (бортовой номер "12 синий", заводской номер 34001212656, серийный номер 34-06), построенный на АО "Роствертол" для Министерства обороны России в 2017 году. Вертолет входит в состав 18-й бригады армейской авиации 11-й Краснознаменной армии ВВС и ПВО Восточного военного округа, дислоцированной на аэродроме Хабаровск Снимок 15.02.2018 (с) Федор Леухин / russianplanes.net (ссылка)
В мае этого года глава холдинга "Вертолеты России" Андрей Богинский говорил, что летные испытания ремоторизованных Ми-26 состоятся после 2022 г. В качестве нового двигателя на тяжелом вертолете предполагается использовать ПД-12В, создаваемый на базе газогенератора от ПД-14 (этот мотор предназначен для российского перспективного узкофюзеляжного самолета МС-21). Он заменит украинские двигатели Д-136 производства "Мотор Сич", которыми сейчас оснащаются Ми-26.
Разработка ПД-12В находится на стадии опытно-конструкторских работ (ОКР). В 2017 г. был завершен этап эскизного проектирования этого двигателя, сообщило в своем информационно-техническом бюллетене пермское подразделение корпорации "ОДК-Авиадвигатель". На сегодня определен конструктивный облик силовой установки и основные параметры, а также проведена интеграция с вертолетом. Изготовление и испытание первого опытного образца ПД-12В запланированы на 2020 г., а общее завершение ОКР - на 2025 г.
По сравнению с украинским Д-136 российский мотор обеспечит расширение условий базирования вертолета за счет больших возможностей поддержания мощности в условиях высокогорья и жаркого климата и возможности форсирования мощности до 14000 л. с. Ожидается, что ремоторизация Ми-26 увеличит дальность полета с полезной загрузкой и уменьшит эксплуатационные расходы за счет улучшенных технических характеристик и снижения затрат на ТО. Несмотря на больший вес ПД-12В по сравнению с Д-136 новый двигатель будет экономичнее украинского аналога.
Как ранее сообщалось, ПД-12В также может быть установлен на российско-китайский тяжелый транспортный вертолет Advanced Heavy Lift (AHL).
Работы по ремоторизации Ми-26 инициированы российскими военными. Однако 17 машин этого типа сегодня в России эксплуатируют коммерческие операторы. Самые большие парки Ми-26Т у операторов "ЮТэйр — Вертолетные услуги" (6 ВС), "Абакан Эйр" (4 ВС) и "СКОЛ" (3 ВС). По одному такому вертолету числится в сертификатах авиакомпаний "Алроса" и "ПАНХ", а также 2-го Архангельского объединенного авиаотряда и Московского авиационного центра.
Технические характеристики
Мощность на максимальном режиме: 11400 л.с.
Мощность на крейсерском режиме: 8500 л.с.
Мощность на взлетном режиме: 10000 л.с.
Удельный расход топлива на взлетном режиме: 0,198 кг/л.с.ч.
Расход воздуха на взлетном режиме:36,0 кг/с
Температура газов максимальная на взлетном режиме: 1478°K
Температура газов максимальная: 1516°K
Обороты свободной турбины: 8300 об/мин
Масса двигателя: 1050 кг
Габариты:
- длина: 3964 мм
- ширина: 1670 мм
Пименяется на вертолетах Ми-26, Ми-26Т
Серийное производство начато в 1982г.
Конструкторское бюро — разработчик: ГП «Запорожское машиностроительное конструкторское бюро «Прогресс» имени академика А.Г. Ивченко».
Завод-изготовитель: ОАО «Мотор Сич» (г. Запорожье).
История создания и использования
Разработка турбовального двигателя Д-136 для вертолёта Ми-26 началась в ЗМКБ "Прогресс" в 1972 году под руководством главного конструктора Ф.М.Муравченко. Общее руководство осуществлял генеральный конструктор В.А.Лотарёв. За основу конструкции был взят двухконтурный турбореактивный двигатель Д-36. Применение модульно-блочной конструкции со средствами обнаружения неисправностей и отказов на ранней стадии позволяли облегчить ремонт и обслуживание двигателя. Серийное производство организовано на Запорожском ПО "Моторостроитель" в 1982 году.
Д-136 выполнен по трёхвальной схеме. Состоит из осевого двухкаскадного 13-ступенчатого компрессора, промежуточного корпуса, кольцевой камеры сгорания, 2 ступеней турбин компрессоров, двухступенчатой свободной турбины и выхлопного устройства. Конструкция модульная. Всего 9 модулей (из них 5 идентичны соответствующим модулям Д-36): ведущий вал, выхлопная труба, свободная турбина, ротор турбины низкого давления, корпус опор турбин, ротор турбины высокого давления, камера сгорания, корпус промежуточный с компрессором высокого давления, компрессор низкого давления. Запуск двигателя производится с помощью воздушного стартера. Имеется гидромеханический регулятор скорости вращения турбины, электронная система управления температурой газа, электронная система управления скоростью ротора свободной турбины и газогенератора, воздушный фильтр. На вертолёте устанавливается также синхронизатор мощности обоих двигателей. Двигатель работает на авиационном керосине марок Т-1, ТС-1, РТ.
В настоящее время Д-136 является самым мощным турбовальным двигателем в мире. За его создание Ф.М.Муравченко удостоен Государственной премии СССР.
Д-136 - турбовальный авиадвигатель модульной конструкции со свободной турбиной.
Главными достоинствами Д-136 являются:
— низкий удельный расход топлива;
— высокая надёжность;
— высокая мощность;
— простота и технологичность обслуживания, высокая
ремонтопригодность;
— малый удельный вес
В настоящее время в эксплуатации находится свыше 470 авиадвигателей Д-136.
Будущее российской авиации без Мотор Сич оказалось не так печально как прогнозировала Украина.
Московское Машиностроительное Предприятие им. В.В. Чернышева приступила к серийному производству новых двигателей ТВ7-117В , разработанных АО «Климов» для вертолетов Ми-38. Турбовинтовые модификации могут применяться также на региональном самолете Ил-114 и легком военно-транспортном самолете Ил-112В. Появление этих двигателей позволит провести полное импортозамещение продукции в стратегически важном для безопасности государства военном сегменте.
В России нашли замену украинским авиадвигателям >>
По показателям экономичности, ресурсов, надежности базовый двигатель стоит в ряду лучших мировых образцов данного класса. Всего до 2020 года планируется изготовить не менее двухсот различных модификаций для вертолетов и самолетов.
До этого двигатели для наших гражданских и боевых машин производились только украинским предприятием «Мотор-Сич ». Вот только некоторые заголовки украинских СМИ на эту тему:
«Россия зависит от Украины в производстве вертолётов, двигателей для вертолётов и другой техники от Мотор Сич »
«Роль Мотор Сич в оборонной промышленности (производстве) Российской Федерации »
«Будущее российской авиации без Мотор Сич печально »
«Российское авиадвигателестроение явно пребывает в тяжком кризисе »
Выдержка из статьи размещенной на одном из украинских порталов:
«Российское авиадвигателестроение явно пребывает в тяжком кризисе: за все постсоветские годы там так и не создано, по сути, ничего нового. За все эти годы в России не появилось и ни одного нового завода, производящего новую продукцию для авиации, ни одного нового КБ, да и вообще ни один проект в этой сфере не доведен до серийного производства. И без украинских авиастроительных предприятий российский авиапром неспособен выйти из этого тупика. Не случайно даже в самый разгар событий на Майдане прошло сообщение, что "Ивченко-Прогресс" получил из России техническое задание: создать более мощный авиадвигатель, чем АИ-222-25 * , которым оснащается учебно-боевой самолет Як-130 . Начать испытания нового двигателя в Запорожье планируют уже в следующем году.
Более того, 18 марта 2014 года, в день аннексии Крыма, было объявлено о подписании соглашения о сотрудничестве между "Мотор Сич", "Ивченко-Прогресс" и ОДК, в рамках которого планируют организовать в Москве некий Международный инженерный центр, с филиалом в Запорожье, который займется разработкой перспективных авиадвигателей, в том числе для истребителей пятого поколения».
Двигатель ТВ3-117 – разработка еще советская, ленинградского ОКБ имени В. Я. Климова, но приказом министра авиационной промышленности Петра Дементьева от 9 сентября 1970 года серийным производителем двигателя был определен Запорожский моторостроительный завод. Там в 1972 году и изготовили лидерную партию из 60 двигателей ТВ3-117 "нулевой серии" для транспортно-боевых вертолетов Ми-24А.
Свыше 40 лет, именно там его и делали, непрестанно модернизируя и совершенствуя – ныне в производстве уже 15-я или 17-я его модификация. Именно различными модификациями этой силовой установки и оснащено 95 процентов вертолетов ОКБ Миля и Камова – боевые, военно-транспортные, транспортные: все вариации многоцелевых Ми-8/Ми-14/Ми-17/Ми-171, ударных Ми-24/Ми-35, Ми-28, Ка-50, Ка-52 , корабельные Ка-27, Ка-29 и Ка-31, транспортные Ка-32.
"Мотор Сич" также был и основным производителем двигателей и для ряда самолетов, эксплуатирующихся российскими военными и гражданскими авиаторами. В частности, для самолетов радиоэлектронной разведки и радиоэлектронной борьбы Ил-18/Ил-20, противолодочных Ил-38, военно-транспортных Ан-8, Ан-12, Ан-24, Ан-26, Ан-32, а также самолетов-амфибий Бе-200 и все еще состоящего на вооружении самолета морской авиации Бе-12, самолета аэрофоторазведки Ан-30.
По состоянию на 2013 год «Мотор Сич» поставлял в Россию двигатели для Ми-8 (Ми-17), Ми-26, Ми-28Н, Ка-31, Ми-35, Ка-32А11ВС. Причем поставлялись не только готовые двигатели, но и комплекты для дальнейшей сборки двигателей типа ВК-2500 и ТВ3-117 различных модификаций, а также Д-136. Поставлялись и двигатели для ремонта самолетов Ан-72, Ан-74, Ан-124 и выпуска новых Ан-140, Ан-148, ЯК-130. Отдельно стоит отметить поставки вертолетных двигателей для парка российского производства в Китай и другие страны-эксплуатанты. Благодаря столь устойчивому рынку «Мотор Сич» до 2014 года входил в пятерку крупнейших машиностроительных предприятий Украины.
Украине как никогда нужна Россия >>
Теперь двигатели ТВ7-117В производятся из полностью освоенных в России деталей, узлов и комплектующих . Особенность разработки двигателей семейства ТВ7-117В заключается в обеспечении безопасности полета вертолета при экстремальных ситуациях путем введения чрезвычайных режимов мощностью 2800-3750 л.с. На двигателе установлена новая цифровая электронная система управления и контроля типа FADEC, созданная на базе единого блока автоматического регулирования и контроля.
Двигатель разрабатывается в 2-ух вариантах:
с выводом вала отбора мощности вперед - двигатель ТВ7-117В(ВМ) для вертолета Ми-38 и его модификаций;
с выводом вала отбора мощности назад - двигатель ТВ7-117ВК для модернизации вертолетов Ми-28, Ка-50/Ка-52.
До 2020 года планируется выпустить более двухсот двигателей семейства ТВ7-117В в турбовальных и турбовинтовых модификациях.
Магистральный самолет 21 века >>
Ми-38 станет заменой самому массовому семейству вертолетов Ми-8/171. Машина займет нишу между предшественниками и более тяжелыми вертолетами семейства Ми-26. Ил-112 и Ил-114 подменят собой «антоновские» машины Ан-24 и Ан-26 на региональных авиалиниях и в МО России. Это основные перевозчики пассажиров и грузов в отдаленных регионах, где еще до сих пор используются грунтовые взлетно-посадочные полосы. Логично, что первым заказчиком нового Ми-38 выступило Минобороны. В рамках недавней выставки HeliRussia-2016 холдинг «Вертолеты России» и Минобороны согласовали сроки и объемы поставок новых машин.
Ранее разрабатывалась модификация Ми-38 с двигателем Pratt & Whitney Canada PW127TS. В ОДК предпочли не комментировать возможность использования двигателей Pratt & Whitney в дальнейшем, например, для экспортных контрактов. Разработчик уверяет, что ТВ7-117В получился лучше PW127T/S практически по всем параметрам: у него более высокие мощности на режимах, лучшие показатели массового совершенства и топливной экономичности. Однако пока двигатель сертифицирован на межремонтный ресурс только в сто часов работы. И этот показатель ОДК предстоит увеличить в ближайшее время в рамках открытой опытно-конструкторской работы. Контракт с Минобороны - это одна из возможностей довести двигатель до требуемых эксплуатационных характеристик.
- один из самых автоматизированных гражданских вертолетов в мире: пилотажно-навигационный комплекс позволяет выполнять в автоматическом режиме полет по маршруту, посадку, висение и стабилизацию на любом режиме полета, а установленный на машине интегрированный комплекс бортового оборудования ИБКО-38 обеспечивает экипаж информацией в объеме и качестве, поддерживающими высокий уровень безопасности выполнения полетов. Кроме того, как отмечалось, двигатель ТВ7-117В может работать в любых климатических условиях - как в тропиках, так и в Арктике, для которой не надо создавать специализированную модель вертолета. Это обеспечивает Ми-38, как и его предшественнику Ми-8/171, огромный экспортный потенциал.
Успешно проведена замена и украинскому двигателю ТВ3-117 , обеспечена поставка на производство полностью российского турбовального двигателя ВК-2500 для вертолетов типа «Ми» и «Ка».
ВК-2500 представляет собой версию турбовального двигателя ТВ3-117ВМА. Авиадвигатели семейства ТВ3-117 были разработаны в 1965-1972 годах в ОКБ им. Климова. Серийно выпускались с 1972 года на ЗПОМ «Моторостроитель», ныне «Мотор Сич», в городе Запорожье. С момента создания было выпущено более 25 000 двигателей ТВ3-117 различных модификаций. Это один из самых надежных авиационных двигателей в мире.
Новая версия двигателя ВК-2500В была разработана компанией «Климов» в 2011 году. Благодаря улучшенным характеристикам этой модификации потолок вертолета возрастает на 30%, скороподъемность – на 50%, грузоподъемность – на 2 тонны. Одновременно с этим увеличивается скорость и улучшается маневренность вертолета. Эти качества обеспечивают вертолетам новые возможности при эксплуатации в высокогорных районах и местности с жарким климатом. Кроме того, двигатель ВК-2500 существенно повышает безопасность полетов. Он имеет чрезвычайный режим мощности – 2700 л.с., используемый при отказе одного из двигателей. Двигатель ВК-2500 может устанавливаться на вертолеты Ми8/Ми-17, Ми-24 (Ми-35), Ка-52, Ми-28Н.
ВК-2500 - дальнейшее развитие ТВ3-117 , в сравнении с которым это более современный, более технологичный двигатель. Преимуществами ВК- 2500 являются высокая топливная экономичность, повышенные мощностные характеристики, применение современной системы автоматического управления. С целью организации производства в России ВК-2500 на территории АО «Климов» под Санкт-Петербургом завершено строительство нового конструкторско-производственного комплекса.
Двигатель ВК-2500ПС является модификацией ВК-2500 , с использованием современной отечественной системы управления типа FADEC, которая обеспечивает более высокие эксплуатационные характеристики двигателя, включая противопомпажную систему. Двигатель создается в двух версиях - гражданской ВК-2500ПС и военной ВК-2500П. Основным отличием ВК-2500П от базового ВК-2500 является модернизированная система автоматического управления (САУ), которая снижает трудоемкость технического обслуживания, повышает безопасность полетов и улучшает технические характеристики силовой установки. Мощность двигателя на чрезвычайном режиме повышена с 2 700 до 2 800 л.с, на взлетном режиме – с 2 400 до 2 500 л.с. Ресурс до первого капитального ремонта увеличен с 2 000 до 3 000 час/циклов.
Опытно-конструкторские работы по ВК-2500ПС продолжаются, в настоящее время проводится комплекс работ по получению сертификата типа.
ВК-2500М - абсолютно новый двигатель в классе мощности ВК-2500 . Его предполагается применить в силовой установке перспективной вертолетной техники. Масса ВК-2500М будет существенно меньше при сохранении взаимозаменяемости с двигателем ВК-2500.Общее число деталей сократится, при этом они будут изготовлены из новых авиаматериалов. ОДК уже испытаны отдельные узлы двигателя ВК-2500М, которые подтвердили заявленные параметры.
Двигатель ВК-2500-03 , разработанный для вертолета Ми-171, за счет применения жаростойких материалов и конструктивных усовершенствований обеспечивает большую (по сравнению с двигателем ТВ3-117ВМ сер. 02) мощность на всех режимах и высотах полета. Внедрение цифровой системы автоматического регулирования и контроля двигателя БАРК-78 позволяет повысить точность управления двигателем, усилить контроль работы на всех режимах, а также упрощает его эксплуатацию. Применение двигателей ВК-2500-03 на вертолетах Ми-171 обеспечивает повышение грузоподъемности, статического и динамического потолка полета.
Кроме того, большая доступная мощность двигателя на чрезвычайном режиме полета обеспечивает повышенную безопасность полета на одном работающем двигателе. Внедрение на сертифицированный вертолет Ми-171 модели ВК-2500-03 осуществлялось с учетом высокой потребности эксплуатантов и потенциальных заказчиков вертолетной техники в расширении диапазона эксплуатации вертолета.
Российский флот обойдется без Украины >>
Россия полностью обеспечит потребности отечественной вертолетной техники внутренним производством двигателей ВК-2500 к 2019 году. Серийный выпуск двигателей уже налажен в компании «Климов. В 2015 году «Климов» произвел установочную партию в 10 единиц. В прошлом году предприятие выпустило из комплектующих российского производства 60 двигателей ВК-2500. На сегодняшний день Россия полностью обеспечивает собственные военные заказы внутренним производством двигателей ВК-2500 . Для выпуска гражданской вертолетной техники и иностранных заказчиков пока используются украинские машинокомплекты. Полное замещение украинского импорта по двигателям ВК-2500 запланировано на 2019 год. На 2017 год план 130 (двигателей ВК-2500), а к 2019 году полный отказ от вертолетных двигателей из Украины.
Для замены украинского Д-136 на тяжелом вертолете Ми-26 будет создан новый двигатель ПД-12В. Успешная реализация проекта создания базового двигателя ПД-14 для оснащения им пассажирского самолета МС-21- 300 дает возможность создать на основе его газогенератора целое семейство двигателей тягой от 9 до 18 т. ОДК на базе газогенератора ПД-14 готова разработать турбовальный двигатель ПД-12В для вертолета Ми-26. Он станет самым мощным турбовальным двигателем в мире. Речь идет о разработке двигателя на новой технологической базе, с новыми материалами, с улучшенными удельными характеристиками, в том числе мощностными. ОДК ожидает объявления конкурса на ремоторизацию Ми-26 с помощью двигателя российского производства - ПД-12В.
Модернизация Ми- 26 путем установки на него ПД-12В обеспечит увеличение транспортной производительности воздушного судна и снизит стоимость эксплуатации. Следует отметить, что создание газогенератора двигателя ПД-12В имеет низкие технические риски, поскольку в основе проектирования лежит большой научно-технический задел, сформированный при реализации проекта ПД-14, который сейчас активно проходит испытания; наработаны определенные материалы, все это сократит время работ по ПД-12В.
Современный автоматизированный цифровой стенд для проведения приемо-сдаточных испытаний прошедших ремонт вертолетных двигателей создан на АО «218 авиационный ремонтный завод» (218 АРЗ), расположенном в Гатчине.
В настоящее время новый стенд вводится в эксплуатацию и проходит его аттестация. Разработка позволяет быстрее и эффективнее осуществлять приемо-сдаточные испытания двигателей семейства ТВ3-117/ВК-2500, предназначенных для большинства вертолетов типа «Ми» и «Ка».
Стенд является стратегически важным для предприятия и для отрасли в целом объектом. Он выполнен на самом высоком техническом уровне и соответствует требованиям современных мировых образцов. Испытательный стенд полностью автоматизирован, после проведения незначительных доработок в системе автоматизированного управления технологическим процессом у 218 АРЗ появится возможность проводить приемо-сдаточные испытания поставленных ОДК на производство в России в рамках программы импортозамещения вертолетных двигателей ВК-2500, при этом затраты на доработку стенда будут минимальными.
Гатчинское 218 АРЗ является одним из старейших авиационных ремонтных предприятий России, в настоящее время завод выполняет капремонт вертолетных двигателей семейства ТВ3-117 всех модификаций и ТВ2-117А (АГ), двигателей Р95Ш и Р195 для самолетов-штурмовиков типа Су-25; Д-30Ф6 для истребителя-перехватчика МиГ-31. Кроме того, завод проводит капремонт агрегатов топливорегулирующей аппаратуры и электроавтоматики авиадвигателей. Предприятие предлагает полный спектр услуг по ремонту двигателей для нужд государственной авиации и гражданских авиакомпаний нашей страны, а также для иностранных заказчиков.
* НПЦ газотурбостроения «Салют» успешно завершил летом 2017 года ресурсные испытания двухконтурного турбореактивного двигателя АИ‑222‑25 , которым оснащаются российские учебно-боевые самолеты Як‑130. Теперь изготовленным «Салютом» двигателям устанавливается межремонтный ресурс в 1500 часов, назначенный – 3000 часов.
В 2015 г. ОДК завершила мероприятия по импортозамещению деталей и узлов двигателя АИ‑222‑25. В настоящее время он изготавливается «Салютом» полностью из отечественных комплектующих, производимых на головной московской площадке предприятия и в омском филиале «ОМО им. П.И. Баранова» (ранее примерно половина комплектующих для сборки АИ‑222‑25 на «Салюте» поставлялась с Украины). До завершения испытаний АИ‑222‑25 обладал межремонтным ресурсом в 600 часов и назначенным – 1200 часов. Работы по увеличению ресурса проводились на двигателе АИ‑222‑25 №001С – первом, полностью изготовленном на «Салюте» без использования зарубежных компонентов.
Успешные испытания, результатом которых стало значительное увеличение ресурса двигателя, стали знаковым этапом в реализации программы АИ‑222‑25. В 2016 г. «Салют» полностью выполнил свои обязательства по поставке новых двигателей АИ‑222‑25 МО РФ и ремонту силовых установок, находящихся в эксплуатации. Одновременно с повышение ресурса на «Салюте» разработаны и апробированы методики модульного ремонта АИ‑222‑25, предусматривающие возможность модульной замены поврежденных узлов в эксплуатации. Это позволяет проводить локальный восстановительный ремонт и замену составных узлов двигателя непосредственно в условиях эксплуатации. ОДК готова организовывать модульный ремонт двигателей АИ‑222‑25 на мощностях эксплуатанта, а также обучение его специалистов методикам модульного ремонта, при условии обеспечения эксплуатирующих организаций необходимой инфраструктурой.
Конструкция
Д-136 - двухкаскадный трёхвальный ГТД с силовой турбиной. Двигатель имеет модульную конструкцию, 5 из 10 его модулей взаимозаменяемы с аналогичными модулями Д-36 . Осевой компрессор имеет 6 и 7 ступеней в каскадах низкого и высокого давлений, соответственно. Его конструкция аналогична компрессору двигателя Д-36 , за исключением промежуточного корпуса между каскадами низкого и высокого давления. Камера сгорания - кольцевая. Турбины компрессора - осевые одноступенчатые, силовая турбина - осевая двухступенчатая с охлаждаемыми лопатками. Крутящий момент от ротора силовой турбины через задний вал передаётся на редуктор винта. Вспомогательные агрегаты двигателя установлены на коробках приводов, расположенных сверху и снизу промежуточного корпуса с приводом от вала турбины высокого давления.
Двигатель выполнен по схеме с двухвальным газогенератором и свободной турбиной. Компрессор двигателя осевой, двухкаскадный, тринадцатиступенчатый. Он состоит из околозвукового компрессора низкого давления (КНД), шестиступенчатого, и дозвукового компрессора высокого давления (КВД), семиступенчатого. КНД расположен в передней части двигателя за пылезащитным устройством (ПЗУ), КВД за промежуточным корпусом. Роторы КНД и КВД приводятся во вращение своими турбинами и связаны между собой только газодинамической связью. Для обеспечения газодинамической устойчивости, настройки режимов работы КНД и КВД и согласования работы каскадов двигателя в КВД и КНД предусмотрены поворотные лопатки входных направляющих аппаратов (ВНА), регулируемые при доводке двигателя на стенде. Для обеспечения газодинамической устойчивости двигателя на запуске и при малой частоте вращения роторов КНД и КВД предусмотрены клапаны перепуска воздуха (КПВ).
Для обеспечения возможности осмотра проточной части в корпусах КНД и КВД выполнены смотровые окна, закрытые заглушками с цанговыми фиксаторами.
Компрессор низкого давления - осевой, состоит из переднего корпуса с ВНА КНД, ротора, статора, клапанов перепуска воздуха и подшипникового узла передней опоры ротора. Шарикоподшипник передней опоры установлен на масляном демпфере.
Передний корпус КНД - литой, состоящий из наружного и внутреннего колец, соединённых между собой восемью обтекаемыми стойками, образует воздушный тракт на входе в компрессор и осуществляет силовую связь передней опоры КНД с корпусными деталями двигателя. К переднему фланцу наружного кольца переднего корпуса крепится проставка, служащая для крепления ПЗУ на входе в двигатель. К заднему фланцу наружного кольца переднего корпуса крепится наружное кольцо ВНА КНД, в котором установлены лопатки ВНА КНД. Ротор КНД - барабанно-дисковой конструкции, состоит из следующих основных частей:
- рабочего колеса 1 ступени;
- рабочего колеса 2 ступени;
- рабочего колеса 3 ступени;
- сварной секции рабочих колёс 4, 5 и 6 ступеней;
- переднего вала;
- заднего вала;
- переднего лабиринта;
- заднего лабиринта с зубчатым венцом, являющимся индуктором для датчика замера частоты вращения ротора низкого давления бесконтактым способом.
Рабочие колёса 1, 2, 3 ступеней и секция 4, 5, 6 ступеней соединяются между собой призонными болтами. К переднему фланцу сварной секции ротора крепится передний вал ротора. На валу смонтированы детали передней опоры ротора низкого давления.
К диску шестой ступени крепится задний вал. Хвостовик вала опирается на роликоподшипник в корпусе опор турбины и передаёт крутящий момент ротору от турбины низкого давления.
Каждое рабочее колесо состоит из диска и рабочих лопаток, установленных в ободе диска с помощью замков типа «ласточкин хвост». От осевых перемещений рабочие лопатки фиксируются пластинчатыми замками. Промежуточный корпус установлен между КНД и КВД, предназначен для установки агрегатов двигателя и их приводов, установки узлов передней подвески двигателя к летательному аппарату и образует воздушный тракт двигателя на своём участке. Промежуточный корпус имеет форму двух усечённых конусов, соединённых восемью стойками - рёбрами. К промежуточному корпусу крепятся спрямляющий аппарат шестой ступени КНД, корпус КНД, корпус КВД, входной направляющий аппарат КВД, корпус передней опоры ротора высокого давления. Четыре стойки выполнены полыми и сообщаются с внутренней полостью промежуточного корпуса. Через две стойки проходят рессоры, передающие вращение к приводам, установленным в верхнем и нижнем коробчатых приливах. Полости ещё двух стоек служат для слива масла из верхнего коробчатого прилива в полость центрального привода.
Компрессор высокого давления - осевой, семиступенчатый, состоящий из входного направляющего аппарата, ротора, статора, клапанов перепуска воздуха с кожухами и подшипникового узла передней опоры ротора высокого давления. ВНА расположен в передней части КВД. Консольные лопатки ВНА с жёстко прикреплёнными к их цапфам рычагами помещены в разъёмное кольцо, которое крепится к промежуточному корпусу. Конструкция ВНА позволяет производить регулировку углов установки лопаток на собранном неработающем двигателе в стендовых условиях. Ротор КВД - семиступенчатый, барабанно-дисковой конструкции состоит из секции ротора 1-5 ступеней, рабочих колёс шестой и седьмой ступеней, проставки, переднего вала и заднего вала. Секция ротора 1-5 ступеней, рабочее колесо шестой ступени, проставка и рабочее колесо седьмой ступени, передний и задний валы крепятся между собой болтами. Передний вал крепится фланцем к диску шестой ступени и проставке, а хвостовиком опирается на шарикоподшипник передней опоры ротора. На переднем валу установлены детали передней опоры ротора и ведущая шестерня для привода агрегатов двигателя.
Задний вал крепится передним фланцем к диску седьмой ступени и проставке. Каждое рабочее колесо состоит из диска и рабочих лопаток, установленных в ободе диска с помощью замков типа «ласточкин хвост». От осевых перемещений рабочие лопатки фиксируются пластинчатыми замками.
Статор КВД состоит из корпуса, в котором установлены шесть венцов направляющих аппаратов и семь рабочих колец. Корпус КВД - цельный, с двумя фланцами по торцам. На переднем фланце, которым корпус крепится к промежуточному корпусу, выполнены отверстия под шпильки крепления, и одно отверстие вверху, в вертикальной плоскости для штифта, фиксирующего угловое положение КВД относительно промежуточного корпуса. На заднем фланце выполнен ряд отверстий под винты крепления к корпусу камеры сгорания, и одно отверстие, в которое запрессован штифт, фиксирующий окружное положение набора рабочих колец пятой, шестой и седьмой ступеней, направляющих аппаратов четвёртой, пятой и шестой ступеней и корпуса камеры сгорания.
Рабочие кольца всех ступеней цельные, направляющие аппараты всех ступеней имеют разъёмы в диаметральных плоскостях. К внутренним кольцам направляющих аппаратов приварены по два лабиринтных кольца межступенчатых воздушных уплотнений. Рабочие кольца и лабиринтные кольца направляющих аппаратов имеют мягкие, легко прирабатываемые покрытия.
Передняя опора ротора - шариковый, радиально-упорный подшипник с разрезной внутренней обоймой. Наружная обойма подшипника установлена в упругом стакане типа «беличье колесо» с жёстким ограничителем хода для демпфирования колебаний ротора. Фланец упругого стакана крепится к промежуточному корпусу. Смазка шарикоподшипника осуществляется тремя форсунками, установленными на корпусе центрального привода. Проникновению масла в полость ротора препятствуют два контактных уплотнения и одно лабиринтное.Камера сгорания двигателя кольцевого типа, прямоточная. Предназначена для превращения химической энергии топлива в тепловую и подвода тепла к рабочему телу (воздуху).
Камера сгорания расположена между КВД и сопловым аппаратом турбины высокого давления, состоит из корпуса, диффузора со спрямляющим аппаратом ступени КВД и жаровой трубы. Камера сгорания диффузором сцентрирована по рабочему кольцу ступени КВД и соединена передним фланцем корпуса с помощью болтового соединения. К сопловому аппарату ТВД и статору ТНД камера сгорания закреплена задним фланцем корпуса с помощью болтового соединения в котором часть болтов выполнена призонными. Диффузор со спрямляющим аппаратом ступени КВД установлен в корпусе камеры сгорания и закреплен на его переднем фланце. Диффузор состоит из наружной и внутренней оболочек, соединенных между собой спрямляющими лопатками.
Жаровая труба кольцевого типа подвешена в кольцевом канале корпуса камеры сгорания на полых втулках, окружающих рабочие топливные форсунки и фиксирующихся по отверстиям в обтекателе. Своим наружным и внутренним кожухами жаровая труба опирается на сопловой аппарат ТВД.
Турбина двигателя осевая, реактивная, четырёхступенчатая. Она служит для преобразования энергии газового потока в механическую энергию вращения компрессоров двигателя, приводов агрегатов и трансмиссии вертолёта. Расположена турбина за камерой сгорания и состоит из одноступенчатой турбины высокого давления (ТВД), одноступенчатой турбины низкого давления (ТНД), каждая из которых включает статор и ротор, и двухступенчатой свободной турбины (СТ), которая состоит из статора, ротора и корпуса опор ротора свободной турбины. Выхлопное устройство выполнено в виде расширяющегося патрубка и служит для снижения скорости газового потока и отвода его в атмосферу в сторону от оси двигателя. Оно расположено непосредственно за корпусом опор ротора СТ двигателя и передним фланцем крепится к заднему фланцу корпуса опор ротора СТ стяжной лентой, затянутой стяжными болтами, законтренными проволокой. Задним фланцем выхлопное устройство при помощи болтов крепится к разрезному кольцу, которое опирается на коническую балку и фиксируется на ней стяжной лентой, затянутой гайкой, законтренной проволокой.
Выхлопное устройство состоит из экрана, конической балки и внутреннего кожуха, которые соединены между собой стойками. По наружной поверхности к внутреннему кожуху крепится наружный кожух с выштамповками в форме чашек. Трансмиссия. В данном двигателе каждый из каскадов имеет две опоры - заднюю и переднюю. В роли передней опоры выступает шарикоподшипник, а роли задней - роликоподшипник (КВД, КНД). На валу же свободной турбины роль передней опоры играет роликоподшипник, а задней - шарикоподшипник.
Передняя опора КНД - шариковый, радиально-упорный подшипник с разрезной внутренней обоймой. Наружная обойма установлена в стакане типа «беличье колесо», поверх его одет корпус опоры. Между корпусом опоры и упругим стаканом предусмотрена замкнутая полость. ограниченная маслоуплотнительными кольцами, которая заполняется маслом, образуя масляный демпфер во время работы двигателя. Задняя опора каскада низкого давления - роликоподшипник, монтируется в стакане ТНД.
Передняя опора каскада высокого давления - шариковый, радиально-упорный подшипник с разрезной внутренней обоймой. Наружная обойма установлена в стакане типа «беличье колесо», с жестким ограничителем хода (нелинейно-упругая опора). Задний роликовый подшипник на масляном демпфере. Задние подшипники каскада НД и ВД сведены в одну смазочную полость, которая находится за рабочим колесом ТНД. Передняя опора свободной турбины - роликовый подшипник, а задняя - шариковый, радиально-упорный подшипник с разрезной внутренней обоймой. Они также имеют демпфирующие полости
Примечания
Ссылки
Прототипом проектируемого узла выбран узел двигателя Д-136
Турбовальный трехвальный двигатель 1 серии устанавливается на один из самых больших в мире транспортных вертолетов Ми-26. Высокая мощность, низкий рабочий расход топлива, малая рабочая масса двигателя получены благодаря оптимизации параметров рабочего цикла и использованию высокопрочных материалов и прогрессивных технологий. Простота обслуживания и высокая ремонтная способность обеспечиваются модульностью конструкции двигателя. Двигатель разделен на девять основных модулей, каждый из которых является законченным конструктивно-технологичным узлом и может быть (кроме основного модуля) демонтирован и заменен без разбирания соседних модулей.
Модули двигателя:
компрессор низкого давления;
корпус промежуточный с компрессором высокого давления;
камера сгорания;
ротор турбины низкого давления;
ротор турбины высокого давления;
корпус опор турбин;
свободная турбина;
вал ведущий;
труба выхлопная.
Рис. 2.1
Двигатель выполнен по двухвальной схеме с осевым двухкаскадным тринадцатиступенчатым компрессором, промежуточным корпусом, кольцевой камерой сгорания, двумя ступенями турбин компрессоров, свободной двухступенчатой турбиной и выхлопным устройством. Схема укладки роторов - шестиопорная, т.е. каждый из трех роторов установлен на двух подшипниках.
Особенностью двухкаскадной схемы двигателя является разделения ротора на ротор низкого давления (РНД) и ротор высокого давления (РВД). Оба ротора приводятся во вращения соответственно своими турбинами и связаны между собою не жесткой, а газодинамической связью. Ротор свободной турбины соединен с трансмиссией вертолета.
Компрессор двигателя - осевой, двухкаскадный, тринадцати ступенчатый, состоит из околозвукового компрессора низкого давления (КНД) и до звукового компрессора высокого давления (КВД).
КНД расположен в передней части двигателя за пылезащитным устройством (ПЗУ) и предназначен для сжатия воздуха, поступившего из ПЗУ в двигатель.
Дальнейшее сжатие воздуха и подача его в камеру сгорания происходит в компрессоре высокого давления, который находится за промежуточным корпусом.
Для настройки режима работы каскада низкого давления двигателя имеется входной направляющий аппарат (ВНА КНД) с поворотными лопатками.
Для согласования работы каскадов двигателя, лопатки входного направляющего аппарата КВД также выполнены поворотными.
Для обеспечения газодинамической устойчивости двигателя на запуске и малой частоте вращения роторов, в КНД и КВД предусмотрены клапаны перепуска воздуха. Наличие смотровых окон в КНД и КВД позволяет при необходимости осматривать рабочие лопатки всех ступеней роторов.
КОМПРЕССОР НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ (КНД) - осевой, шестиступенчатый, состоит из переднего корпуса со входным направляющим аппаратом (ВНА) КНД, ротора, статора, клапанов перепуска воздуха и подшипникового узла передней опоры ротора. Шарикоподшипник передней опоры ротора установлен на масляном демпфере.
Передний корпус КНД - литой, состоит из наружного и внутреннего колец, соединенных между собой восемью обтекаемыми стойками, образует воздушный тракт на входе в компрессор и осуществляет силовую связь передней опоры ротора КНД с корпусными деталями двигателя.
Через внутренние полости стоек подается горячий воздух, поступающий из-за компрессора при включении противообледенительной системы, на обогрев ВНА КНД, часть этого воздуха идет на обогрев стоек.
К переднему фланцу наружного кольца переднего корпуса крепится проставка, служащая для крепления пылезащитного устройства (ПЗУ) на входе в двигатель. К переднему фланцу внутреннего кольца крепится заглушка, замыкающая внутреннюю воздушную полость, соединенную с полостью наддува масляных уплотнений.
К заднему фланцу наружного кольца переднего корпуса крепится наружное кольцо ВНА КНД, в котором установлены верхними цапфами сорок лопаток ВНА. Нижними цапфами лопатки ВНА установлены во внутреннем разъемном кольце, которое крепится к заднему фланцу внутреннего кольца переднего корпуса.
В пазах на верхних цапфах лопаток закреплены винтами рычаги, которые шарнирно соединены с синхронизирующим кольцом, центрирующимся относительно переднего корпуса десятью катками. При монтаже ВНА КНД на передний корпус, лопатки ВНА устанавливаются в трактовом канале под определенным углом и лимб фиксируется двумя винтами при совмещенном положении отметки «0» лимба с нулевой риской на стрелке-рычаге.
Ротор КНД - шестиступенчатый, дискобарабанной конструкции, состоит из следующих основных деталей: рабочих колес 1,2,3 ступеней, сварной секции рабочих колес 4,5,6 ступеней, переднего вала, заднего вала, переднего лабиринта, заднего лабиринта с зубчатым венцом, являющимся индуктором для датчика замера частоты вращения ротора низкого давления бесконтактным способом.
Рабочие колеса 1,2,3 ступеней и секция 4,5,6 ступеней крепятся между собой призонными болтами. Кпередним фланцам сварной секции ротора крепится передний вал. На валу смонтированы детали передней опоры ротора. К диску ступени крепится задний вал. Хвостовик вала опирается на роликоподшипник в корпусе опор турбины и передает вращение ротору от турбины низкого давления. На валу крепится лабиринт заднего воздушного уплотнения с зубчатым венцом индуктора для замера частоты вращения ротора низкого давления бесконтактным способом. Каждое рабочее колесо ротора состоит из диска рабочих лопаток, установленных в ободе диска с помощью замков типа «ласточкин хвост». От осевого перемещения лопатки зафиксированы пластинчатыми замками.
Статор КНД - состоит из корпуса, в котором установлены пять венцов направляющих аппаратов и шесть рабочих колец.
Корпус КНД - цельный, с двумя фланцами по торцам.
Задним фланцем корпус крепится к промежуточному корпусу. К переднему фланцу корпуса КНД крепится наружное кольцо ВНА КНД. На поверхность корпуса приварены три ресивера с фланцами для крепления клапанов перепуска воздуха из-за третьей ступени с их кожухами и два патрубка с фланцами для отбора воздуха из-за четвертой ступени на наддув уплотнений турбины.
На корпусе КНД расположены смотровые бобышки, используемые для ввода оптического инструмента, с помощью которого производится осмотр рабочих лопаток ротора КНД в эксплуатации.
Направляющие аппараты всех ступеней имеют разъемы в диаметральных плоскостях. Рабочие кольца и лабиринтные кольца направляющих аппаратов всех ступеней имеют мягкие легко прирабатываемые покрытия. Спрямляющий аппарат ступени выполнен цельным и крепится к внутреннему кольцу промежуточного корпуса.
Передняя опора ротора - шариковый радиально-упорный подшипник с разрезной внутренней обоймой. Наружная обойма подшипника установлена в упругом стакане типа «беличье колесо». Упругий стакан крепится к фланцу переднего корпуса. Поверх упругого стакана надет корпус опоры. Между корпусом опоры и упругим стаканом предусмотрена замкнутая полость, ограниченная маслоуплотнительными кольцами. Во время работы двигателя полость заполняется маслом, образуя масляный демпфер. Упругий стакан в сочетании с масляным демпфером обеспечивает снижение динамических нагрузок, передающихся от вращающегося ротора на корпус двигателя. Смазка подшипника ротора КНД осуществляется маслом, подводимым к форсуночному кольцу с четырьмя форсуночными жиклерами. Внутренняя полость ротора КНД отделена от масляной полости передней опоры заглушкой.
КОРПУС ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ, установленный между КНД и КВД, один из самых основных элементов силовой схемы двигателя, а также предназначен для установки агрегатов двигателя и приводов к ним и образует воздушный тракт двигателя на своём участке.
Корпус промежуточный имеет форму двух усечённых конусов, внутреннего и наружного, соединённых между собой восемью силовыми стойками-рёбрами.
Между наружным и внутренним конусами образован канал воздушного тракта двигателя, разделённый на восемь отсеков.
К корпусу промежуточному крепятся:
спрямляющий аппарат 6 ступени КНД;
корпус КНД;
корпус КВД;
входной направляющий аппарат КВД;
корпус передней опоры ротора ВД.
Стойки-рёбра выполнены полыми и сообщаются с внутренней полостью промежуточного корпуса. Через две стойки-рёбра проходят рессоры, передающие вращение к приводам, установленном в верхнем и нижнем коробочных приливах. Полости других двух стоек-рёбер служат для слива масла из полости верхнего коробчатого прилива в полость центрального привода. В ещё одной стойке-ребре выполнено отверстие для замера давления воздушно-масляной смеси в полости центрального привода. В следующей стойке-ребре имеется канал, через который проходит трубопровод системы замера давления воздуха перед безрасходным уплотнением подшипника КВД. В специально выполненном канале ещё одной стойке-ребре размещены электропровода от датчиков частоты вращения роторов НД и ВД.
На наружной поверхности промежуточного корпуса ниже верхнего коробчатого прилива имеются бобышки со шпильками под кронштейн для установки на них электромагнитных клапанов пускового топлива, противообледенительной системы ВНА КНД и сигнализатора открытого положения клапанов перепуска воздуха КНД; фланец установки узла фиксации ВНА КНД с лимбом.
На наружном конусе в верхней и нижней частях имеются коробчатые приливы с фланцами для установки агрегатов. На верхнем коробчатом приливе расположены фланцы для установки следующих агрегатов: топливного регулятора, блока насосов, центробежного суфлёра, воздушного стартера, датчика частоты вращения ротора ВД, сигнализатора перегрева воздушно-масляной смеси в полости верхнего коробчатого прилива, а также имеются бобышки со шпильками для установки двух агрегатов зажигания.
На нижнем коробчатом приливе расположены фланцы для установки следующих агрегатов и устройств: воздухоотделителя, маслоагрегата, поддона со стружкосигнализатором и двух термостружко-сигнализаторов.
КОМПРЕССОР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ (КВД) осевой, семиступенчатый, состоит из входного направляющего аппарата (ВНА), ротора, статора, клапанов перепуска воздуха с кожухами и подшипникового узла передней опоры ротора ВД.
Конструкция ВНА позволяет производить регулировку углов установки лопаток на собранном неработающем двигателе в стендовых условиях. В эксплуатации регулировка не допускается. Ротор КВД барабанно-дисковой конструкции.
Шариковый подшипник передней опоры ротора установлен в упругом стакане с жестким ограничителем хода.
ВНА расположен в передней части КВД. Консольные лопатки ВНА, с жёстко прикреплёнными к их цапфам рычагами, помещены в разъёмное кольцо, которое крепится к промежуточному корпусу. Рычаги пазами соединены со штифтами на синхронизирующем кольце, которое катками центрируется относительно беговой дорожки на рабочем кольце ступени 6.
Синхронизирующее кольцо приводным штырём связано с валиком привода, который центрируется в промежуточном корпусе и в корпусе-лимбе, закреплённом на промежуточном корпусе. На хвостовике валика привода крепится рычаг-стрелка.
При сборке ВНА лопатки устанавливаются под определённым (расчётным) углом в трактовом канале промежуточного корпуса, при этом корпус-лимб устанавливают таким образом, чтобы отметка "0" на лимбе совпадала с риской на стрелке.
При необходимости изменить угол установки лопаток ВНА с помощью регулировочных винтов стрелка устанавливается на требуемый угол по шкале корпуса-лимба по технологии, исключающей влияние зазоров в соединениях узла на угол установки лопаток. При этом валик привода проворачивает в окружном направлении синхронизирующее кольцо поворота, а катки прокатываются по опорной поверхности рабочего кольца ступени 6 и посредством рычагов поворачивают на требуемый угол все лопатки ВНА.
Ротор КВД семиступенчатый, барабанно-дисковой конструкции, состоит из секции ротора 1…5 ступеней, рабочих колёс 6 и 7 ступеней, проставки, переднего вала и заднего вала.
Секция ротора 1…5 ступеней, рабочее колесо 6 ступени, проставка и рабочее колесо 7 ступени, передний и задний валы крепятся между собой болтами. Передний вал крепится фланцем к диску 6 ступени и проставке, а хвостовиком опирается на шарикоподшипник передней опоры ротора. На переднем валу установлены детали передней опоры ротора и ведущая шестерня для привода агрегатов двигателя. Задний вал крепится передним фланцем к диску 7 ступени и проставке.
Каждое рабочее колесо ротора состоит из диска и рабочих лопаток, установленных в ободе диска с помощью замков типа «ласточкин хвост». От осевого перемещения лопатки зафиксированы пластинчатыми замками. Диски 1…5 ступеней соединены электронно-лучевой сваркой.
Статор КВД состоит из корпуса, в котором установлены шесть венцов направляющих аппаратов и семь рабочих колец. Корпус КВД- цельный, с двумя фланцами по торцам. На переднем фланце, которым корпус крепится к промежуточному корпусу, выполнены отверстия под шпильки крепления и одно отверстие вверху в вертикальной плоскости для штифта, фиксирующего угловое положение корпуса КВД относительно промежуточного корпуса. На заднем фланце выполнен ряд отверстий под винты крепления к корпусу камеры сгорания и одно отверстие, в которое запрессовывается штифт, фиксирующий окружное положение набора рабочих колец 5,6 и 7 ступеней, НА 4,5 и 6 ступеней и корпуса камеры сгорания.
В первом ряду (считая от переднего фланца) расположены:
Пять фланцев отбора воздуха из-за третьей ступени КВД, из них три фланца отбора на охлаждение турбины;
Фланец отбора воздуха на противообледенительную систему двигателя;
Фланец отбора воздуха для уравнивания осевой силы свободной турбины;
Во втором ряду расположены:
Два фланца отбора воздуха из-за 4 ступени КВД на нужды ГТУ;
Один фланец отбора воздуха из-за 4 ступени КВД на автомат управления клапанами (АУК) перепуска воздуха из КНД;
Один фланец отбора воздуха на нужды ПОС двигателя;
Три фланца для установки клапанов перепуска воздуха из 4 ступени КВД.
Рабочие кольца всех ступеней - цельные, НА всех ступеней имеют разъёмы в диаметральных плоскостях. К внутренним кольцам НА приварены по два лабиринтных кольца межступенчатых воздушных уплотнений. Рабочие кольца и кольца межступенчатых воздушных уплотнений имеют мягкие, легко прирабатываемые покрытия.
Передняя опора ротора КВД - шариковый, радиально-упорный подшипник с разрезной внутренней обоймой. Наружная обойма подшипника установлена в упругом стакане типа «беличье колесо» для демпфирования колебаний ротора. Фланец упругого стакана крепится к промежуточному корпусу. Смазка шарикоподшипника осуществляется тремя форсунками, установленными на корпусе центрального привода. Проникновению масла в полость ротора препятствуют два контактных радиально-торцовых уплотнения и одно лабиринтное.
Камера сгорания - кольцевого типа, предназначена для подогрева воздуха после сжатия его в компрессоре за счет сгорания в ней топлива и для получения заданной температуры газов перед турбиной.
Камера сгорания расположена между компрессором высокого давления (КВД) и сопловым аппаратом турбины высокого давления, состоит из корпуса, диффузора со спрямляющим аппаратом ступени КВД и жаровой трубы.
Камера сгорания диффузором сцентрирована по рабочему кольцу ступени КВД и соединена передним фланцем корпуса с корпусом КВД болтовым соединением. К сопловому аппарату турбины высокого давления и статору турбины низкого давления камера сгорания закреплена задним фланцем корпуса с помощью болтового соединения (часть болтов выполнена призонными).
Подогрев воздуха в камере сгорания осуществляется за счет тепла, выделяющегося при сгорании в ее жаровой трубе тонко распыленного топлива, непрерывно впрыскиваемого 24 рабочими форсунками, установленными в завихрителях и закрепленными на корпусе.
Воспламенение топлива в камере сгорания при запуске осуществляется двумя пусковыми воспламенителями, установленными на ее корпусе.
Корпус КС состоит из кожуха, переднего и заднего фланцев.
На корпусе КС имеются:
24 фланца для крепления рабочих топливных форсунок;
2 фланца для крепления пусковых воспламенителей;
2 фланца с окнами для осмотра жаровой трубы;
фланец отбора воздуха из-за КВД на нужды ГТУ;
бобышка отбора воздуха из-за КВД для регулятора частоты вращения свободной турбины (синхронизация мощности спарки двигателей) и для клапана системы сигнализации помпажа;
бобышка отбора воздуха для сигнализатора помпажа;
бобышка отбора воздуха для топливного регулятора и датчика Рк;
3 бобышки отбора воздуха для двух автоматов управления клапанами перепуска воздуха из компрессора и 4 бобышки для их крепления;
2 бобышки - резервные;
2 бобышки для крепления дренажного бачка;
2 бобышки для крепления датчика перегрева;
2 бобышки для крепления электропроводки от колодки термопар;
фланец для крепления клапана перепуска воздуха из-за КВД.
Диффузор со спрямляющим аппаратом (СА) ступени КВД установлен в корпусе КС и закреплён на его переднем фланце. Диффузор состоит из наружной и внутренней оболочек, соединённых между собой спрямляющими лопатками.
К фланцу диффузора прикреплён внутренний кожух СА ТВД.
Жаровая труба - кольцевого типа, подвешена в кольцевом канале корпуса КС на 24 полых втулках, окружающих рабочие топливные форсунки и фиксирующихся по отверстиям в обтекателе. Своим наружным и внутренним кожухами жаровая труба опирается на СА ТВД.
Наружный и внутренний кожухи жаровой трубы выполнены из отдельных, соединённых между собой, колец и снабжены соплами. Спереди кожухи соединены между собой лобовым кольцом и обтекателем. В лобовом кольце установлены 24 завихрителя с центральными отверстиями для установки рабочих топливных форсунок.
Турбина двигателя - осевая, реактивная, четырехступенчатая, преобразует энергию газового потока в механическую энергию вращения компрессоров двигателя, приводов агрегатов и трансмиссии вертолета.
Турбина расположена непосредственно за камерой сгорания. К турбине крепится выхлопное устройство, служащее для снижения скорости газового потока за турбиной и отвода его в атмосферу.
Турбина состоит из одноступенчатой турбины высокого давления (ТВД), одноступенчатой турбины низкого давления (ТНД),каждая из которых включает статор и ротор, и двухступенчатой свободной турбины(ТС), которая состоит из статора, ротора и корпуса опор ротора свободной турбины.
Ротор ТВД и ротор КВД образуют РВД.
Ротор ТНД и ротор КНД образуют РНД.
Ротор свободной турбины соединен с трансмиссией вертолета.
Опорами роторов ТВД и ТНД, являющимися задними опорами роторов ВД и НД, служат роликоподшипники; опорами ротора свободной турбины - шарикоподшипник и роликоподшипник. Все опоры роторов турбин имеют устройство для гашения колебаний роторов, возникающих при работе двигателя, - масляные демпферы опор роторов.
Роторы турбин не имеют механической связи между собой, их взаимодействие обусловлено газодинамической связью.
Все подшипники охлаждаются и смазываются маслом под давлением. Для предотвращения нагрева подшипников горячими газами их масляные полости изолированы радиально-торцевыми контактными уплотнителями.
Турбина высокого давления (ТВД) - осевая, реактивная, одноступенчатая, предназначена для преобразования части энергии газового потока поступающего из камеры сгорания, в механическую энергию, используемую для вращения ротора компрессора высокого давления и всех приводных агрегатов двигателя.
ТВД расположена за камерой сгорания, ее статор крепится к корпусу и конической балке корпуса камеры сгорания. Опора ротора смонтирована в статоре турбины низкого давления (корпусе опор турбин), а ротор крепится к валу компрессора высокого давления.
ТВД состоит из статора и ротора.
Статор - сопловой аппарат ТВД включает: наружный корпус, внутренний корпус, сектора сопловых лопаток между ними, деталей смазки и уплотнения подшипника: форсуночного кольца, наружной обоймы переднего уплотнения, корпуса заднего уплотнения, состоящего из обоймы и крышки лабиринта с графитоталькированным покрытием, соединенных между собой четырьмя винтами.
Наружный корпус имеет проставки с сотовыми элементами лабиринтного уплотнения. Сектор сопловых аппаратов состоит из лопаток, охлаждаемых воздухом, отбираемым из полости вторичного потока камеры сгорания, наружной и внутренней полок и имеет выступ для фиксации сектора в окружном направлении; в осевом направлении сектор фиксируется буртиком, а в радиальном - пояском. Бурт и поясок входят в соответствующие пазы во внутреннем и наружном корпусах. К внутреннему поясу болтами крепятся кольца с сотовыми элементами лабиринтных уплотнений. Лопатки СА ТВД - дефлекторные. Воздух для охлаждения отбирается из полости вторичного потока КС. В проточную часть воздух выходит через отверстия на спинке и корытце лопатки и через щель в хвостовой части.
К наружному и внутреннему корпусам болтами крепятся кольца с сопловыми элементами лабиринтных уплотнений. Толщина материала сот - 0.1 мм, толщина сотового набора - 6,8 мм.
Наружный корпус центрируется относительно корпуса камеры сгорания призоными болтами и крепится к нему болтовыми соединениями, состоящими из болтов и само контрящихся гаек; внутренний корпус крепится к конической балке камеры сгорания болтами.
Для выдерживания необходимого положения внутреннего корпуса относительно наружного корпуса соплового аппарата поставлено дистанционное кольцо. Внутренний корпус служит опорой для сопловых лопаток, для центрирования внутреннего кольца камеры сгорания и имеет уплотнительное кольцо, покрытое для лучшей приработки металлокерамическим составом. Во внутреннем корпусе выполнены профилированные отверстия для безударной подачи охлаждающего воздуха к рабочему колесу первой ступени турбины.
Ротор ТВД включает рабочее колесо и задний вал. Рабочее колесо состоит из диска, имеющего на ободе елочные пазы, в каждом из которых крепится левая и правая рабочие лопатки, образующие лопаточный венец и зафиксированные пластинчатыми фиксаторами, а также гребешков лабиринтных уплотнений.
Охлаждение лопаток - конвективное с продольным течением воздуха, отбираемого для охлаждения из-за компрессора высокого давления. Каждая охлаждаемая рабочая лопатка имеет бандажную полку с гребешком лабиринтного уплотнения, полку хвостовика и хвостовик ”елочного типа”.
На диске рабочего колеса выполнены две полки с лабиринтными гребешками, работающие совместно с сотовыми вставками внутреннего корпуса статора ТВД.
Задний вал ТВД крепится к диску рабочего колеса фланцево-болтовым соединением. Ротор ТВД крепится к заднему валу компрессора высокого давления стяжными болтами, имеющими призонные участки, для центрирования рабочего колеса относительно заднего вала КВД и передачи крутящего момента, а также призонные участки для центрирования заднего вала ТВД относительно рабочего колеса.
На заднем валу, имеющем гребешки лабиринтных уплотнений, смонтированы детали радиально-торцевого контактного уплотнения и внутреннее кольцо роликоподшипника, внутри вала - уплотнительное кольцо.
Материал рабочих лопаток - ЭИ-929. Балансировка выполняется без ротора компрессора по двум поясам: передний пояс - съемом металла, задний - установкой балансировочных грузиков.
Турбина низкого давления (ТНД) - осевая, реактивная, одноступенчатая, предназначена для преобразования части энергии газового потока поступающего из камеры сгорания, в механическую энергию, используемую для вращения ротора компрессора низкого давления.
ТНД расположена непосредственно за ТВД и состоит из статора и ротора. Её статор крепится к корпусу КС, опора монтируется в статоре ТНД, а ротор крепится к валу КНД.
Статор ТНД - силовой элемент двигателя. Это - сварно-литая конструкция, состоящая из внутреннего корпуса с развитыми ребрами, литого наружного корпуса, соединенных между собой болтами, и секторов сопловых лопаток, смонтированных между внутренними и наружными корпусами. Стяжные болты посажены с малым зазором (менее 24мкм) поэтому детали статора невзаимозаменяемые.
К корпусу опор турбин болтами крепятся переднее уплотнительное кольцо и кожух, а во внутреннем корпусе смонтированы наружные кольца роликоподшипников ТВД и ТНД с деталями демпферов опор и форсунка подачи масла. Подача масла к подшипникам осуществляется с двух сторон, чтобы исключить неравномерный нагрев и возникновение конусности обойм, которая может привести к зажиму и развороту роликов.
Внутренний корпус имеет кольца лабиринтных уплотнений с сотовыми элементами. Сопловой аппарат выполнен в виде девяти секторов по 3 лопатки в каждом. Сектор состоит из лопаток, наружной и внутренней полок. Лопатки СА ТНД - дефлекторные, охлаждаемые воздухом, отбираемым из-за третьей ступени КВД. Отверстия для выхода воздуха - со стороны корытца лопаток.
Наружная полка сектора имеет опорные пояски для фиксации в радиальном направлении и паз для фиксации в окружном направлении. Внутренняя полка имеет буртики для фиксации сектора в осевом направлении.
В наружном корпусе расположены фланцы с маркировкой для крепления трубопроводов:
Е01,Е04,Е09 - подвода воздуха на охлаждение лопаток СА и дисков роторов ТНД и ТВД; Е02 - отбора воздуха для замера воздуха за лабиринтной полостью;
Е03 - подвода масла на смазку и охлаждение подшипников опор ТВД и ТНД и масляные демпферы;
Е05,Е06,Е012 - подвода воздуха на охлаждение корпуса подшипников;
Е07-откачки масла;
ЕЮ,E11 - суфлирования газа межлабиринтной полости;
Е13,Е14- суфлирования масловоздушной полости расположения опор роторов ТВД и ТНД, а также два окна осмотра состояния рабочих лопаток турбин, закрытых заглушками, закрепленными гайками и законтренными проволокой. Окна осмотра аналогично окнам осмотра ТНД закрыты заглушками, крепящимися гайками, законтренными проволокой.
Корпус опор центрируется относительно корпуса КС призонными болтами и крепится к нему с помощью самоконтрящихся гаек.
Ротор ТНД состоит из рабочего колеса и вала, закрепленного к нему болтами. Рабочее колесо состоит из диска, на ободе которого выполнены пазы типа "ёлочка". В пазы установлены рабочие лопатки (в каждый паз по одной), имеющие бандажные полки с двумя гребешками лабиринтного уплотнения. Фиксация рабочих лопаток от осевых перемещений осуществляется пластинчатыми фиксаторами.
На валу имеются гребешки лабиринтного уплотнения, монтируются детали радиально-торцевого уплотнения и внутреннее кольцо роликоподшипника.
Крутящий момент с ротора ТНД на вал КНД передается с помощью шлицевого соединения. Одновременно вал КНД центрируется к валу ТНД по двум пояскам и крепится гайкой. Осевые зазоры настраиваются с помощью регулировочного кольца.
Балансировка выполняется без ротора по двум пояскам: передний пояс - съемом металла, задний - установкой балансировочных грузиков.
Свободная турбина (СТ) - двухступенчатая, консольного типа, расположена за ТНД и состоит из статора, ротора и корпуса опор ротора. Своим статором СТ крепится по переднему фланцу к статору ТНД. По заднему фланцу к статору СТ при помощи 80 болтов, 10 из которых призонные, крепится корпус опор СТ. Конструкция элементов свободной турбины аналогична конструкции элементов ТВД и ТНД. Вал свободной турбины через муфту соединен с главным редуктором трансмиссии вертолета.
Статор СТ состоит из наружного, двух внутренних корпусов, двух рядов секторов лопаток СА. Внутренние корпусы - листовые сварные конструкции. К ним приклепаны кольца с сотовыми элементами лабиринтных уплотнений. Оба лопаточных венца сопловых лопаток имеют по 13 секторов, каждый из которых состоит из наружной и внутренней полок и 5 лопаток. Секторы - цельнолитые, неохлаждаемые. Относительная фиксация секторов, наружного и внутреннего корпусов - выступами на наружных и внутренних полках.
На наружном корпусе в плоскости первого СА расположены фланцы крепления термопар замера Т газового потока за рабочим колесом ТНД и окно осмотра лопаток ротора СТ. Другое окно осмотра расположено в плоскости второго соплового аппарата.
Окна осмотра, аналогично окнам осмотра ТНД, закрыты заглушками, крепящимися гайками и законтренными проволокой.
Центрирование статора осуществляется призонными болтами, крепление выполнено с помощью самоконтрящихся гаек.
Ротор СТ состоит из двух РК, вала и кольца лабиринтного уплотнения, которые соединены между собой болтами. РК состоят из дисков, в которых замками типа "ёлочка" крепятся рабочие лопатки и фиксируются от осевого перемещения пластинчатыми фиксаторами. Рабочие лопатки имеют бандажные полки с лабиринтными гребешками.
На валу смонтированы лабиринтные кольца, детали радиально-торцевых контактных уплотнений, шестерня привода регулятора частоты вращения, одновременно являющейся индуктором датчиков - измерителей частоты вращения, регулировочное кольцо, внутреннее кольцо роликоподшипника, шарикоподшипник и крепящие их на валу гайки. Внутри вала развальцована заглушка, исключающая перетекание горячего воздуха через вал.
Крутящий момент с ротора СТ с помощью шлицевого соединения передается на ведущий вал, приводящий во вращение трансмиссию вертолета.
Роликоподшипник и шарикоподшипник ротора монтируются в корпусе опор ротора СТ.
Корпус опор состоит из наружного и внутреннего корпусов и 11 силовых стоек, защищенных от воздействия высоких температур газа кожухами, имеющими обтекаемую форму. Вся конструкция - сварная.
На наружном корпусе расположены правый и левый фланцы транспортировочной подвески двигателя: две такелажных серьги, кронштейн крепления трубопровода, бобышки крепления противопожарного коллектора вибродатчика (вибродатчик ставится со стороны среза выхлопного устройства), фланцы с маркировкой для крепления трубопроводов: Ж01- подвода масла для охлаждения и смазки подшипников и подвода огнегасящего состава во внутреннюю полость корпуса опор; Ж02-эжектора центробежного суфлера; ЖОЗ- крепления привода регулятора СТ; Ж04- подачи воздуха к радиально- торцевому контактному уплотнению шарикоподшипниковой опоры ротора СТ (от третьей ступени КНД); Ж05, Ж08- эжекторы дренажа КС и дренажного бачка; Ж07- откачки масла из масляной полости опор ротора СТ; ЖЮ -подачи воздуха для уравновешивания осевых сил на роторе СТ (от четвертой СТ КВД); Ж11- крепления трубопровода суфлирования корпуса опор турбин; Ж12- подачи воздуха к радиально-торцевому контактному уплотнению роликоподшипниковой опоры ротор а СТ от третьей ступени КНД и вывода электропроводов от датчиков СТА-10 частоты вращения СТ;
Ж13 - суфлирования масляной полости опор ротора СТ.
К внутреннему корпусу крепится корпус лабиринтных уплотнений, корпус переднего лабиринтного уплотнения и корпус подшипника с наружным кольцом роликоподшипника, форсункой подачи масла с фильтром и деталями масляного демпфера.
В масляной полости опор ротора СТ смонтированы трубопровод подвода масла к форсункам, центральный привод регулятора частоты вращения ротора СТ с шестерней, индукционные датчики частоты вращения СТ.
Шарикоподшипниковая опора ротора СТ имеет детали масляного демпфера и форсунку подачи масла с фильтром.
Со стороны выхлопного устройства, у шарикоподшипниковой опоры ротора СТ, расположено кольцо радиально-торцевого контактного уплотнения, кольцо лабиринтного уплотнения, а на наружной поверхности - фланец крепления конической балки.
Выходное устройство расположено непосредственно за корпусом опор ротора свободной турбины двигателя и служит для снижения скорости и отвода в атмосферу газового потока.
Для уменьшения утечки газа по выхлопному тракту установлены уплотнительные кольца. Выхлопная труба состоит из внутреннего кожуха и экрана конической балки, которые соединены между собой стойками.
Охлаждение ТВД, ТНД и СТ двигателя - воздушное, нерегулируемое.
СА ТВД охлаждается вторичным воздухом, поступающим из КС через отверстия в корпусе. Воздух омывает внутри стенки сопловых лопаток и выходит в проточную часть через отверстия в передней кромке и щели в задней кромке, обеспечивая конвективное охлаждение. Для эффективной циркуляции охлаждающего воздуха лопатки снабжены дефлекторами.
Ротор ТВД также охлаждается вторичным воздухом, отбираемым за седьмой ступенью КВД через щель между РК и спрямляющим аппаратом. Часть этого воздуха охлаждает вал ротора ВД, ступицу диска ТВД и диск сзади. Другая часть воздуха из-за седьмой ступени КВД охлаждает диск ТВД спереди и через профилированные отверстия, обеспечивающие безударное натекание, попадает в полость рабочих лопаток ТВД, обеспечивая их конвективное охлаждение с выбросом воздуха через периферийные кромки в проточную часть. Полости рабочих лопаток ТВД выполнены в виде трех продольных каналов сложной формы. Лабиринтные уплотнения рабочего колеса ТВД обеспечивают заданный расход охлаждающего воздуха и величину наддува переднего уплотнительного устройства масляной полости опор турбины компрессора.
СА ТНД охлаждается воздухом, поступающим по трем наружным трубопроводам из-за третьей ступени КВД. Часть воздуха охлаждает лопатки СА и через отверстия в их корытцах поступает в предмасляную полость, затем, омывая диски ТНД и СТ, выходит в тракт двигателя.
Корпус опоры СТ охлаждается воздухом, отбираемым из-за третьей ступени КВД и подводимым по наружному трубопроводу. Стойки и корпуса, наружная часть статора СТ и центральный цилиндр выходного устройства охлаждается воздухом, поступающим от вентилятора установленного на вертолете. Наддув предмасляных полостей осуществляется воздухом, отбираемым из-за четвертой ступени КВД.