3 Тип двигателя и его характеристки Тип двигателя и его характеристики

Турбовинтовой двигатель — тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется для привода воздушного винта через понижающий частоту вращения редуктор, и лишь небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги. Наличие понижающего редуктора обусловлено необходимостью преобразования мощности: турбина- высокооборотный агрегат с малым крутящим моментом, в то время как для вала воздушного винта требуются относительно малые обороты, но большой крутящий момент. В связи с уменьшением эффективности воздушного винта при увеличении скорости полёта, турбовинтовые двигатели в основном распространены на медленных летательных аппаратах, таких как самолёты местных авиалиний и транспортные самолёты. Вместе с тем, турбовинтовые двигатели на малых скоростях полёта гораздо экономичнее, чем турбореактивные двигатели.

Ввиду того, что как лопасти вентилятора, так и лопасти винта для эффективного функционирования должны работать на дозвуковых скоростях, вентилятор в кольцевом обтекателе (который понижает скорость набегающего потока) является более эффективным на больших скоростях.

Рис.1 двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1

Характеристики двигателя:

МАКСИМАЛЬНЫЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЙ РЕЖИМ

N_{винтовая}=2800 л.с. (поддерж. До t_н=+37^оС)

n_BB=1202 об./мин.

ВЗЛЕТНЫЙ РЕЖИМ

N_{винтовая}=2500 л.с. (поддерж. До t_н=+30^оС)

n_BB=1202 об./мин.

С_э=0,206 кг/э.л.с.ч.

ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЙ РЕЖИМ В ПОЛЕТЕ

(Н=5170 м, М_П=0,3)

N_{винтовая}= 2000 л.с. (поддерж. До t_н=+10^оС)

n_BB= 1200 об./мин.

МАКСИМАЛЬНЫЙ КРЕЙСЕРСКИЙ РЕЖИМ (МСА)

(Н= 6000 м, М_П=0,5)

N_{винтовая}= 1750 л.с.

С_э= 0,193 кг/э.л.с.ч.

n_BB= 1100 об./мин.

МАКСИМАЛЬНЫЙ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНЫЙ РЕЖИМ

(Н=0, М_П=0)

N_{винтовая}= 2100 л.с. (поддерж. До t_н=+35^оС)

(Н=6000 м. М_П= 0,5)

N_{винтовая}= 1850 л.с.

N_BB= 1100 об./мин.

n_{BB ПО РЕЖИМАМ}= 850 … 1200 об./мин.

М_ДВ.= 570 кг.

Максимальная величина ресурсов: эксплуатационный 6000 часов, назначенный 20000 часов.

Рис.2

Двухвальный со свободной турбиной и несоосной трансмиссией с двумя редукторами. Двенадцатиступенчатый осевой компрессор приводится двухступенчатой осевой турбиной, сопловые лопатки которой охлаждаются воздухом, отбираемым из-за компрессора. Свободная турбина- двухступенчатая, неохлаждаемая. Ротор турбокомпрессора установлен на трех опорах, ротор свободной турбины установлен на двух опорах. Кольцевая камера сгорания имеет двенадцать форсунок. Трансмиссия привода воздушного винта состоит из заднего редуктора, валопровода и переднего редуктора.

4 Проектирование крепления двигателя

4.1 Проектирование крепления двигателя. Технические требования к креплению двигателя.

Любой современный пассажирский самолёт приводится в движение двигателем-движителем. Для современных пассажирских самолётов применяются турбореактивные или турбовинтовые двигатели. На ранних моделях применялись поршневые.

В большинстве случаев двигатель прикрепляют к крылу или фюзеляжу с помощью пилона или моторамы, через которые к нему подходят топливные трубки и различные приводы, либо встраивается непосредственно в фюзеляж. При креплении на мотораму двигатель помещают в гондолу.

Схема расположения силовой установки зависит от числа и типа двигателей, их габаритов, назначения самолета и его летно-технических требований.

1. Способность воспринимать все нагрузки от двигателя с закрепленным на нем агрегатами и оборудованием в любых условиях полета. Корпус двигателя при этом не должен входить в силовую схему ЛА.

2. Обеспечение заданных прочности и жесткости при минимальной массе.

3. Способность поглощать вибрации двигателя и воздушного винта таким образом, чтобы они не передавались на конструкцию.

4. Возможность компенсирования температурных перемещений частей двигателя без дополнительных нагрузок на него и конструкцию самолета.

5. Высокая живучесть и заданный ресурс (30..60 тыс.часов).

6. Обеспечение выполнения основного требования аэродинамики – минимально возможного сопротивления самолета.

7. Эксплуатационная технологичность (быстрый монтаж и демонтаж двигателя из самолета, возможность нивелировки, хороших доступы к агрегатам и т.д.).

Данный самолет является пассажирским, по тому мы должны обеспечить его конкурентоспособность, а также максимальный комфорт.

В связи с этими требованиями располагают двигатель под крылом.

На самолете установлены два двигателя ТВД, крепящихся с помощью моторамы к крылу самолета. Такая схема расположения двигателей имеет следующие преимущества, по отношению к другим схемам:

1. Возможность создания дополнительной подъемной силы, за счет обдува крыла воздушным винтом.

2. Хорошие условия работы воздухозаборников и воздушного винта, т.е. максимальное использование скоростного напора.

3. Улучшаются характеристики продольной и путевой устойчивости.

4. Хороший доступ для обслуживания и быстрой замены двигателя.

5. Под силой собственного веса двигателя разгружается крыло самолета во время полета.

6. Длина трубопроводов – минимальна, так как двигатели расположены близко к топливным бакам самолета.

7. Воздухозаборники достаточно высоко расположены над поверхностью ВПП.