МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения» (ГУАП)

Факультет дополнительного профессионального образования
		Утверждаю
		Начальник военной кафедры при ГУАП
		полковник
		В. Скуратов «___»__________ 20___ г
Лекция № 2
«Конструкция осевого компрессора. Роторы осевых компрессоров»
по дисциплине:
«Основы термодинамики и теории авиационных двигателей»
(наименование учебной дисциплины)

специальность:	«Эксплуатация и ремонт авиационного
	оборудования самолетов и вертолётов»
	(код и наименование специальности)

Санкт-Петербург

2011 г.

Содержание лекции

Введение

Принять доклад дежурного по аудитории, проверить наличие студентов, их внешний вид, готовность к занятию и порядок в аудитории.

Объявить тему, цели и учебные вопросы занятия. Довести основную и дополнительную литературу. Изложить предмет лекции, обосновать актуальность темы. Довести основную цель и порядок проведения занятия.

Во вступительной части занятия необходимо напомнить слушателям о важности темы для дальнейшего изучения принципов работы и эксплуатации изучаемого вооружения.

Вопрос №1. Конструктивные схемы компрессоров и их сравнительная оценка.

Осевые компрессоры делятся на три группы: одно-, двух- или трехкаскадные.

В однокаскадных компрессорах (см. рис. 1) ротор 1 расположен на двух опорах – с роликовым подшипником, воспринимающим радиальные нагрузки, и радиально-упорным шариковым подшипником, фиксирующим положение ротора относительно статора 2. При этом передача усилий от передней опоры происходит через радиальные стойки 3 входного корпуса, а от задней – по корпусу КС через спрямляющий аппарат 5 последней ступени компрессора или стойки КС.

При сравнительной простоте конструкции однокаскадные компрессоры с большой степенью сжатия, имеющие, соответственно, большое число ступеней, для обеспечения газодинамической устойчивости на всех режимах работы двигателя требуют сложных систем регулирования. Например, использования поворотных направляющих лопаток, систем перепуска воздуха, что в свою очередь снижает надежность и экономичность работы компрессора.

Рис. 1. Однокаскадный компрессор двигателя - ротор компрессора; 2 - статор; 3 - входной корпус с передней опорой и неподвижным обтекателем; 4 – спрямляющий аппарат компрессора

В настоящее время большее распространение получили двух- и трехкаскадные схемы компрессоров. Двухкаскадный компрессор состоит из двух осевых компрессоров 1 и 2 соответственно низкого давления, расположенного впереди, и высокого давления, расположенного за ним (см. рис. 2). Двухкаскадный компрессор не имеет жесткой связи между двумя роторами, что позволяет каждому из роторов вращаться с оптимальной для них частотой. Это оказывает положительное влияние на величину запасов газодинамической устойчивости компрессора.

Рис. 2. Двухкаскадный компрессор ТРД двигателя

1 - КНД; 2 – КВД; 3 - разделительный корпус

Рис. 3. Двухкаскадный компрессор ТРДД с большой степенью двухконтурности (двигатель ПС-90А)

1 – вентилятор; 2 - подпорные ступени; 3 – КВД; 4 - вращающийся обтекатель;

5 - разделительный корпус; 6 - спрямляющий аппарат КВД

В то же время конструктивно компрессор становится сложнее. Так длинный вал каскада низкого давления зачастую нуждается в дополнительной межвальной опоре. Обеспечение нормальной работы подшипника в такой опоре становится сложной инженерной задачей. В двухкаскадных компрессорах современных двигателей, спроектированных с применением новейших методов аэродинамических и прочностных трехмерных расчетов, стало возможным уменьшить число ступеней за счет увеличения работы на каждую ступень. Это позволило уменьшить общую длину компрессора и избежать этой проблемы.