6. Основная камера сгорания

6.1.1.Общие сведения

Основная камера сгорания - кольцевая, состоит из наружного корпуса 1 (рис. 12) внутреннего корпуса 9 и жаровой трубы 5. Корпуса ОКС и теплообменника образуют со стенками жаровой трубы кольцевые каналы, по которым воздух из компрессора высокого давления поступает в жаровую трубу. Топливо в ОКС подается топливным коллектором через двадцать восемь форсунок. Воспламенение топлива в ОКС осуществляется системой зажигании. Топливный коллектор и запальные устройства размещены на корпусе ОКС.

6.1.2 Корпус

6.1.2.1. Корпус - элемент силовой схемы двигателя. Передняя часть корпуса образует кольцевой диффузор, в котором снижается скорость воздуха, поступающего в ОКС из компрессора.

6.1.2.2 Корпус состоит из наружного 1 и внутреннего 9 корпусов, соединенных четырнадцатью полыми стойками 14. На семи стойках имеются кронштейны 13 для крепления жаровой трубы 5 и топливного коллектора 11 к корпусу ОКС. На переднем фланце внутреннего корпуса 9 укреплены крышки лабиринтного уплотнения разгрузочной полости. Задний фланец внутреннего корпуса 9 крепится к корпусу соплового аппарата ТВД. Передний фланец наружного корпуса 1 крепится к фланцу корпуса КВД, а задний фланец к переднему фланцу корпуса теплообменника.

6.1.3. Жаровая труба

6 1.3.1. Жаровая труба 5 предназначена для сжигания топливовоздушной смеси и формирования поля температур газа на входе в турбину.

6.1.3.2. Жаровая труба состоит из набора профилированных секций, соединенных между собой сваркой (для двигателей 20-й серии), или профилированных точеных секций (для двигателей 22-й серии)

Фронтовая часть жаровой трубы 5 состоит из кольцевой обечайки 12 с двадцатью восемью цилиндрическими камерами смешения 3 и лопаточных завихрителей 2, подвижно установленных на входе в камеры смешения.

6.1.3.3. Для создания горючей топливовоздушной смеси во фронтовой части жаровой трубы имеется ряд отверстий подвода воздуха – воздухозаборников 4. Камеры смешения 3 служат для подготовки, топливовоздушной смеси, поступающей в жаровую трубу. Формирование поля температур на выходе из камеры сгорания осуществляется воздухом, поступающим через четыре ряда отверстий 6, расположенных на смесительной части жаровой трубы. Для охлаждения стенок жаровой трубы на ее внутренней и наружной оболочках имеются кольцевые щели 10, в которые через отверстия поступает воздух, образующий заградительную пелену вдоль стенок. На внутреннюю поверхность жаровой трубы нанесено жаростойкое покрытие.

6.1.3.4. Для компенсации взаимных перемещений от тепловых воздействий жаровая труба и топливный коллектор крепятся к кронштейнам 13 стоек 14 радиальными штифтами 15. Компенсация взаимных перемещений жаровой трубы и СА ТВД осуществляется с помощью телескопического соединения по фланцам 8.

7. Турбина

7.1. Описание

7.1.1. Общие сведении.

Узел турбины (рис. 13) включает последовательно расположенные одноступенчатые осевые турбины высокого и низкого давления, а такаже опору. Схема охлаждения турбины приведена на рис. 14.

Турбина высокого давления приводит во вращение компрессор высокого давления и агре­гаты, установленные на коробке приводов двигательных агрегатов и на выносной короб­ке агрегатов.

Турбина низкого давления приводит во вращение компрессор низкого давления. Каждая из турбин включает, ротор и сопловой аппарат.

Опора узла турбины - элемент силовой схемы двигателя. Радиальные усилия от ротора ТВД передаются на опору через межроторный подшипник, вал ТНД и расположенный в опоре подшипник ротора ТНД. В узел входят корпус опоры и корпус подшипника.

7.1.2. Турбина высокого давления

7.1.2.1. Сопловой аппарат ТВД.

Сопловой аппарат ТВД кольцом 6 (рис. 13) соединен с фланцами обода 10 СА ТНД, корпуса теплообменника и телескопическим соединением через кольцо 2- с жаровой тру­бой ОКС. Наружное кольцо 6 СА ТВД имеет отверстия для подвода вторичного воздуха из ОКС и ВВТ на охлаждение соплового аппарата и рабочих лопаток ТВД. Внутреннее кольцо 1 СА ТВД соединено фланцем с аппаратом закрутки 3 и с внутренним корпусом ОКС.

Внутреннее кольцо 1 через кольцо 4 телескопически соединено с жаровой трубой ОКС. Кольца 1 и 4 образуют канал подвода вторичного воздуха от ОКС на охлаждение внут­ренних полок сопловых лопаток. Сопловой аппарат ТВД имеет сорок две лопатки, объединенные в четырнадцать литых трехлопаточных блоков 5, чем достигается умень­шение перетечек газа.

Сопловая лопатка - пустотелая, охлаждаемая. Перо, наружная и внутренняя полки образуют с пером и полками соседних лопаток проточную часть. Внутренняя полость сопловой лопатки разделена перегородкой 44. На входной кромке лопатки имеется пер­форация 41, обеспечивающая пленочное охлаждение наружной поверхности пера. В пе­редней полости размещен дефлектор 43, а в задней - дефлектор 45. Дефлекторы имеют отверстия для охлаждающего воздуха.

7.1.2.2. Ротор ТВД

Ротор ТВД состоит:

из диска 37 с 90 лопатками 9 рабочего колеса;

из цапфы 36 с лабиринтами и маслоуплотнительными кольцами 31.

В диске 37 выполнены наклонные отверстия 40- для подвода охлаждающего воздуха к ра­бочим лопаткам

Рабочая лопатка ТВД - полая, охлаждаемая. Во внутренней полости ее для органи­зации процесса охлаждения имеются продольный канал с отверстиями в перегородке и ребра. Хвостовик лопатки "елочного типа". В хвостовике цапфы 36 размешены масля­ное уплотнение и обойма роликового подшипника, являющегося задней опорой ротора высокого давления.

7.1.3. Турбина низкого давления

7-1.3.1. Сопловой аппарат ТНД

Сопловой аппарат ТНД соединен с корпусом теплообменника и наружным кольцом 6 тур­бины высокого давления, а также с корпусом опоры турбины.

Сопловой аппарат ТНД имеет тридцать три лопатки, спаянные в одиннадцать трехлолаточных блоков 11 для уменьшения перетечек газа.

Сопловая лопатка - литая, пустотелая, охлаждаемая. Перо, наружная и внутренняя полки образуют с пером и полками соседней лопатки проточную часть соплового аппа­рата ТНД. Во внутренней полости пера лопатки размещен перфорированный дефлектор 46. На внутренней поверхности пера имеются поперечные ребра 50 и турбулизирующие штырь­ки 49 для организации направленного течения охлаждающего воздуха. Диафрагма 14 служит для разделения полостей между рабочими колесами ТВД и ТНД.

7.1.3.2. Ротор ТНД

Ротор ТНД включает:

диск 26 с 90 рабочими лопатками 15;

цапфу 29;

вал 30;

напорный диск 19.

Диск 26 имеет пазы для крепления рабочих лопаток и наклонные отверстия 39 для подвода охлаждающего воздуха к ним.

Рабочая лопатка ТНД - литая, полая, охлаждаемая. На периферийной части имеет бандажную полку с гребешком лабиринтного уплотнения, обеспечивающим уменьшение ра­диального зазора между ротором и сопловым аппаратом ТНД.

Цапфа 29 имеет на передней части внутренние шлицы, передающие крутящий момент на вал 30. На наружной поверхности передней части цапфа установлена внутренняя обой­ма роликового подшипника (на который опирается ротор высокого давления), лаби­ринт 35 и набор уплотнительных колец 33, образующих переднее уплотнение масляной полости задней опоры ТВД.

На цилиндрическом поясе в передней части цапфы 36 имеется набор уплотнительных колец 31, образующих уплотнение масляной полости между роторами турбин высокого и низкого давлений. На цилиндрическом поясе в задней части цапфы установлен набор уплотнительных колец 27, образующих уплотнение масляной полости опоры ТНД. Вал 30 состоит из трех частей, соединенных штифтами. В задней части вала имеется привод откачивающего маслонасоса опоры турбины. В передней части вала имеются шлицы, передающие крутящий момент на ротор КНД через рессору. Напорный диск 19 обеспечивает увеличение давления охлаждающего воздуха на входе в рабочие лопатки ТНД.

7.1.4. Опора

В состав опоры турбины входят корпус опоры и корпус 23 подшипника. Корпус опоры со­стоит из наружного корпуса 17 и внутренних колец 21, соединенных силовыми стойка­ми 16 и образующих силовую схему опоры турбины. В состав опоры входят также экран 20 с обтекателями, пеногасящая сетка 24 и крепежные детали. Внутри силовых стоек 18 размешены трубопроводы: подвода и откачки масла; суфлирования масляных полостей; сливе масла.

Через полости силовых стоек 13 подводится воздух на охлаждение ТНД и отводится воздух из предмасляной полости. Силовые стойки 18 закрыты снаружи обтекателями. Эк­ран 20 с обтекателями образует проточную часть газовоздушного тракта за ТНД. Корпус 23 подшипника и крышки 25 и 53 образуют масляную полость опоры турбины. Мас­ляная полость термоизолирована. На корпусе 25 подшипника установлены маслооткачиваюший насос 22 и масляный коллектор 26. Между наружной обоймой роликоподшипника ротора ТНД и корпусом подшипника размешен упругомасляный демпфер.