6.6. Масорадиаторы

Для охлаждения нагретого масла в системах смазки используются радиаторы, которые выполняются в виде отдельного агрегата и закрепляются непосредственно на двигателе или на элементах мотогондолы.

В ТРД и ТРДД масло охлаждается в радиаторах топливом, а в ТВД и ТВВД - воздухом. Охлаждение масла топливом является рациональным конструктивным решением, так как в этом случае радиатор, установленный внутри мотогондолы, не создает дополнительного аэродинамического сопротивления в полете. Кроме того, тепло, отводимое от масла, используется для нагрева топлива. Этим предотвращается обмерзание топливных фильтров в случае попадания влаги в топливо.

Рис. 6.9 Принципиальная схема воздушно-масляного радиатора: а -схема циркуляции масла; б -схема теплообменника;1-подъемно-предохранительный клапан; 2-запорный клапан; 3- перегородки; 4-корпус радиатора; 5-шестигранная часть трубки; 6-часть трубки круглого сечения

Использование топливомасляных радиаторов в ТВД и ТВВД не представляется возможным, так как теплоотдача в масло на этих типах двигателей за счет наличия редуктора в 2... 3 раза выше, чем в ТРД и ТРДД. Применение топливомасляных радиаторов в ТВД и ТВВД неизбежно привело бы к перегреву масла. Воздушно-масляный радиатор (рис. 6.9.) представляет собой набор тонких латунных трубок 5, концевые части которых имеют шестигранное сечение. Трубки, спаянные по концам, образуют стенки радиатора. Набор трубок помещается в общий корпус. Для достижения оптимальной скорости протекания масла через щели между трубками и уменьшения застойных зон в конструкции маслорадиатора предусмотрены перегородки 3, которые разделяют межтрубочное пространство на секции.

Для предотвращения разрушения трубок радиатора от повышенного внешнего давления - при низких температурах масла в агрегате устанавливаются дополнительные клапаны. Реальная опасность переохлаждения масла и повышения давления в маслорадиаторе возникает на этапе снижения самолета, когда двигатель работает на пониженном режиме, а скорость обдува сот маслорадиатора достаточно высока.

При нормальной температуре масла клапан 1 открыт, и масло поступает в радиатор. Пройдя радиатор, масло открывает клапан 2 и поступает на выход из радиатора. В случае повышения давления масла на входе клапан 1 под действием этого давления перемещается вверх и закрывает доступ масла в проточную часть радиатора. Одновременно клапан 1 открывает путь масла к клапану 2, который закрывается под действием пружины и перепада давления. Таким образом, масло поступает на выход, минуя проточную часть агрегата.

Рис. 6.10 Конструктивная схема сотового топливомасляного радиатора: 1-крышка; 2-патрубок подвода масла; 3- корпус; 4 -перепускной клапан; 5-штуцер выхода топлива; 6-перегородки топливной полости; 7-перегородки масляной полости; 8-патрубок выхода масла; 9-штуцер входа топлива.

Маслобаки предназначены для хранения масла, расходуемого в процессе полета, и не расходуемого количества масла, которое должно обеспечить необходимое минимальное давление масла на всех режимах работы двигателя. В ТВД и ТВВД минимально допустимый остаток масла должен обеспечить Флюгирование лопастей воздушного винта.

На маневренных самолетах для бесперебойной подачи масла к двигателю в маслобаке предусматривается отсек отрицательных перегрузок. Он препятствуют оттоку масла от трубки маслозаборника. Этим обеспечивается бесперебойное снабжение маслом двигателя. Количество масла в баке контролируется мерными линейками и электрическими масломерами.

Нормы часового ухода масла из маслобака устанавливаются опытным путем и приводятся в руководствах по эксплуатации авиационной техники. Эти нормы для различных типов двигателей изменяются в широких пределах: от 0,3 л/ч для двигателя АИ-25 до 1,5 л/ч для современных двигателей большой мощности. Естественный уход масла из системы связан с удалением масла через систему суфлирования и испарением легких фракций масла. Повышенный уход масла из маслобака наблюдается при разгерметизации системы и неисправностях уплотнений опор роторов. Масло в процессе работы двигателя увеличивается в объеме за счет нагрева и вспенивания. В связи с этим свободный объем бака составляет (10... 15)% его общей емкости.

Для обеспечения надежной работы системы при действии отрицательных перегрузок внутри бака устанавливаются специальные перегородки.

6.7. ОСНОВЫ РАСЧЕТА ВЫСОТНОСТНОСТИ МАСЛЯНОЙ СИСТЕМЫ

Высотностью маслосистемы называется предельная высота полета, до которой обеспечивается потребная прокачка масла с необходимым давлением на входе в основной маслонасос двигателя. С увеличением высоты полета давление в полости масляного бака падает, что в итоге вызывает уменьшение давления на входе в основной нагнетающий маслонасос и снижение его производительности. Учитывая недопустимость уменьшения прокачки ниже минимально допустимой, нормальная работа маслонасоса обеспечивается, если:

Р_{вх.расп.} Р_{вх. потр.} ,

где Р_{вх. потр} - минимально допустимое потребное давление на входе в основной маслонасос, Па;

Р_{вх. расп.} - фактическое давление масла перед основным маслонасосом, Па.

Расчет высотности маслосистемы практически сводится к определению такой величины источников давлений, которые, преодолев все потери во всасывающей магистрали, обеспечили бы заданное давление на входе в основной маслонасос.