Министерство образования Российской федерации
УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра авиационного приборостроения
ИЗУЧЕНИЕ ВЕРТОЛЕТНОГО
ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ГТД-350
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к лабораторной работе по курсу
«Аэрогидродинамика, термогазодинамика и
конструкция летательных аппаратов»
Уфа 2011
Составитель: В.И. Петунин
УДК 629.7
Изучение вертолетного газотурбинного двигателя ГТД-350: Методические указания к лабораторной работе по курсу «Аэрогидродинамика, термогазодинамика и конструкция летательных аппаратов»/ Уфимск. гос. авиац. техн. унив-т; Сост. В.И. Петунин. – Уфа, 2004. – 33 с.
В методических указаниях приведено описание лабораторной работы, во время которой студенты знакомятся с конструкцией авиационного газотурбинного двигателя ГТД-350, функциональным назначением входящих в его состав узлов и агрегатов. Ознакомление производится на реальном двигателе ГТД-350.
Методические указания предназначены для студентов направления 653700 «Приборостроение» и специальности 190300 «Авиационные приборы и измерительно-вычислительные комплексы».
Табл. 2. Ил. 19. Библиогр.: 5 назв.
Рецензенты: д-р техн. наук Кабальнов Ю.С.
канд. техн. наук Юлдашбаев Ш.А.
Содержание
1. Цель работы 4
2. Теоретическая часть 4
2.1 Общие сведения о реактивных двигателях. Классификация. 4
2.1.1. Ракетные двигатели 5
2.1.2. Воздушно-реактивные двигатели 6
2.1.2.1. Турбореактивные двигатели 6
2.1.2.2. Турбореактивные двигатели с форсажной камерой 8
2.1.2.3. Турбовинтовые двигатели 9
2.1.2.4. Турбореактивные двухконтурные двигатели 10
2.1.2.5. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели 12
2.2. Двигатель ГТД-350. Назначение, общая схема двигателя 12
2.3. Основные технические данные двигателей ГТД-350 всех серий 14
3. Описание лабораторной установки 16
3.1. Компрессор 16
3.2. Камера сгорания 18
3.3. Топливная форсунка 18
3.4. Пусковой воспламенитель 19
3.5. Турбина компрессора 20
3.6. Свободная турбина 21
3.7. Выхлопная система 22
3.8. Воздушный фильтр 22
3.9. Редуктор двигателя 24
3.10. Масляная система 27
3.11. Топливная система 27
3.12. Электрооборудование 32
4. Порядок выполнения работы 32
5. Требования к отчету 32
6. Контрольные вопросы 32
Список литературы 33
Лабораторная работа
ИЗУЧЕНИЕ ВЕРТОЛЕТНОГО
ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ ГТД-350.
1. Цель работы
Целью работы является изучение авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) типа ГТД-350, визуальное ознакомление с рядом функциональных узлов, входящих в его состав, а также закрепление знаний о теории ГТД.
2. Теоретическая часть
2.1. Общие сведения о реактивных двигателях и области их применения. Классификация реактивных двигателей
Реактивным двигателем называют такой тепловой двигатель, у которого тепловая энергия, выделяемая при сгорании топлива, непосредственно превращается в кинетическую энергию потока газа, а возникающая при этом реакция используется как движущая сила или тяга.
Основной характерный признак реактивного двигателя любой схемы и устройства состоит в том, что развиваемая им тяга есть сила реакции потока продуктов сгорания топлива, получающего ускорение в самом двигателе и вытекающего из него в окружающую среду со скоростью, большей скорости полета. Эта сила реакции, направленная в сторону, противоположную истечению газов, непосредственно воспринимаемая элементами конструкции двигателя, передается через узлы его крепления к самолету и используется как сила тяги, необходимая для осуществления полета.
Ускорение потока газов в реактивном двигателе обуславливается сообщением им тепла в процессе сгорания топлива и последующим (в процессе расширения) преобразованием потенциальной энергии продуктов сгорания в кинетическую. Следовательно, в реактивном двигателе химическая энергия топлива, преобразуемая в кинетическую энергию продуктов сгорания, используется для получения тяги непосредственно, т.е. без помощи промежуточного движителя, взаимодействующего с окружающей средой, такого, как, например, воздушный винт.
Таким образом, в реактивном двигателе сочетаются собственно двигатель, т.е. тяговая машина, в которой химическая энергия топлива преобразуется в механическую (в данном случае в кинетическую энергию газовой струи), и движитель, создающий силу тяги за счет реакции вытекающей из двигателя струи газов. Поэтому реактивные двигатели называют двигателями прямой реакции в отличие от двигателя с винтовой тягой, которые называются двигателями непрямой реакции, так как в них происходит разделение функции двигателя (собственно двигатель) и движителя (воздушный винт).
Классификация тепловых реактивных двигателей прежде всего связана с родом потребляемого химического топлива, методами его получения и использования.
Известно, что тепловая энергия, затраченная на создание тяговой работы реактивного двигателя, высвобождается в результате химической реакции сгорания или окисления. Осуществление этой реакции оказывается возможным, как правило, при наличии двух компонентов топлива: горючего и окислителя.
Для обеспечения непрерывной работы двигателя в полете необходимо иметь на летательном аппарате достаточный запас горючего. Окислитель можно также запасать в виде различных кислородсодержащих твердых и жидких веществ. В качестве окислителя удобно использовать атмосферный воздух – вплоть до очень больших высот (30…50 км) в атмосфере содержится около 20% (по весу) кислорода.
Рис. 2.1. Классификация реактивных двигателей.
В зависимости от способа получения и использования окислителя реактивные двигатели подразделяются на два больших класса: ракетные (РД) и воздушно-реактивные (ВРД) двигатели (рис. 2.1).