2.8. Масляные системы

2.8.1. НАЗНАЧЕНИЕ МАСЛОСИСТЕМ И ПРЕДЪЯВЯЕМЫЕ К НИМ ТРЕБОВАНИЯ

Маслосистема самолета является внешней частью общей системы маслопитания двигателя. Надежная работа двигателя и всей силовой установки зависит от совершенства масляной системы. Подача масла к двигателю служит для:

- уменьшения трения и износа трущихся поверхностей;

- отвода тепла, выделяющегося при трении и передаваемого от более нагретых деталей двигателя;

- удаления продуктов износа деталей двигателя, образующихся между трущимися поверхностями;

- защиты поверхностей от коррозии.

Масло в силовых установках используется также в качестве рабочей жидкости различных автоматических устройств: механизмов для изменения угла установки лопастей воздушного винта, перестановки лопаток входного направляющего аппарата компрессора и т. п.

Масляные системы современных авиационных двигателей выполняются преимущественно циркуляционного типа, в которых отработавшее масло после очистки от механических примесей, отделения от него воздуха и охлаждения вновь подается в двигатель. Сорт применяемого масла определяется нагрузками на смазываемые детали, их рабочими температурами и типом применяемых подшипников.

К масляной системе предъявляют следующие требования:

1.Обеспечение потребной прокачки масла через двигатель с необходимыми температурами и давлениями на всех допускаемых режимах эксплуатации летательного аппарата, а также возможности работы масляной системы при действии на самолет отрицательных перегрузок.

2. Надежная очистка масла от механических примесей и максимальный отвод от него газов. Фильтрующие элементы должны иметь тонкость фильтрации, определяемую техническими условиями на данный тип двигателя, и грязеемкость, достаточную для работы без очистки в течение срока, предусмотренного регламентом технического обслуживания. На случай преждевременного засорения фильтрующего элемента в конструкции фильтра должны быть предусмотрены клапаны, перепускающие масло через фильтр без очистки.

3. Обеспечение на самолетах вертикального взлета и посадки надежной подачи масла к трущимся поверхностям при вертикальном положении двигателя и при любом его наклоне.

4. Каждый двигатель должен иметь свою независимую (автономную) масляную систему, что обеспечивает большую компактность системы, сокращение длин трубопроводов, повышение надежности работы двигателя.

5. Обеспечение надежного запуска двигателя при температурах окружающего воздуха от -50 до +45°С.

6. Возможность охлаждения масла до заданной температуры, с автоматическим поддержанием ее в требуемых пределах на входе в двигатель.

7.Отсутствие выброса масла через дренаж, переполнения откачивающих полостей двигателя маслом на всех режимах его работы на земле и в полете, перетекания масла из бака в неработающий двигатель.

8. Возможность автоматизированного контроля работы системы, в которой должны быть предусмотрены датчики минимального давления и опасного перегрева масла, наличия стружки в масле, минимального количества масла в баке и т. п.

2.8.2. Масла, применяемые для газотурбинных двигателей

Нефтяные масла. Для смазки ТРД применяются маловязкие нефтяные масла такие как: МК-8, МК-8П, МС-8, МС-8П, МС-6 и трансформаторное - марки ТК.

Масло МК-8 сернокислотной очистки применяется при умеренных эксплуатационных температурах -20…+120°С. Масло содержит значительное количество легкокипящих фракций, испарение которых вызывает резкое увеличение вязкости и интенсивное окисление масла. Это ограничивает сроки службы его в двигателе (не более 150 ч). Масло обеспечивает запуск двигателей без подогрева до температуры минус 25 °С, его используют также для консервации топливной аппаратуры газотурбинных двигателей.

Масло МС-8 - дистиллятное, низко застывающее, с добавлением 0,2 % антиокислительной присадки предназначено для замены масла МК-8.

Для улучшения термоокислительной стабильности масел МК-8 и МС-8 к ним добавляют антиокислительную присадку. Масла после этой добавки получают обозначения соответственно МК-8П и МС-8П. Присадки позволяют использовать эти масла для более теплонапряженных двигателей (МК-8 работает в температурном диапазоне от -25 до +150⁰С).

Однако испарение легких фракций из данных масел значительнее, из-за чего сроки смены их вследствие ухудшения пусковых свойств сокращаются.

Масло трансформаторное ТК по своим физико-химическим показателям почти соответствует МК-8, но имеет более высокую температуру застывания -45 °С.

МС-6-масло тоже узкого фракционного состава имеет пологую вязкостно-температурную характеристику и обеспечивает запуск двигателей без его подогрева до температур - 35…40 °С.

Масло МС-6 имеет лучшие, чем МК-8 и МС-8, пусковые свойства ввиду более узкого фракционного состава, что обеспечивает возможность запуска двигателя без подогрева до - 40°С в течение всего срока службы. Масло МС-6 работает в температурном диапазоне от - 40 до +120°С.

Масло МС-6 более стабильно, чем МК-8, так как содержит меньше непредельных углеводородов.

По смазывающей способности все вышеуказанные масла для ТРД примерно равноценны.

Синтетические масла. Синтетические масла: ВНИИ НП 50-1-4Ф и 36/1К. Они масла содержат антиокислительную и противоизносную присадки. Масло 36/1К содержит также антикоррозионную присадку, которая необходима, так как кислотное число этого масла на порядок больше, чем у нефтяных. Без присадки оно вызвало бы интенсивную коррозию некоторых сплавов и защитных металлических покрытий.

Данные масла обладают высокой термоокислительной стабильностью. ВНИИ НП-50-1-4Ф работоспособно от - 40 до +175 °С длительно и кратковременно до + 200°С. Масло 36/1- К работоспособно длительно от -40 °С до +200 ° С, кратковременно (10 ч) - до +250 °С и 1 час - до +300 °С. Вязкостно-температурная кривая у этих масел более пологая, чем у нефтяных.

Температура застывания не выше – 60 °С, поэтому запуск двигателя без подогрева масел возможен до – 40…50 °С.

Данные масла можно смешивать с нефтяными, но такие смеси уже не имеют преимущества по стабильности и испаряемости. Поэтому такое смешивание в процессе эксплуатации нецелесообразно.

Масла 36/1К и ВНИИ НП-50-1-4Ф следует использовать для теплонапряженных двигателей самолетов, летающих со сверхзвуковыми скоростями.