Метрология / Том 1. Общие сведения. Основные параметры и требования. Конструктивные и силовые схемы / Glava4-4-1-Silovyje_skhemy_GTD

Рисунок 4.14 — Определение направления действия гироскопического момента на ротора двигателей самолета

x = 2 - для ротора с осевым компрессором; k = 20…30.

Направление гироскопического момента определяется по направлению действия поворотного ускорения. При этом удобно пользоваться правилом: гироскопический момент, возникающий при отклонении самолета от прямолинейной траектории, направлен таким образом, что под действием его самолет стремится повернуться в пространстве так, чтобы направления вращения с угловыми скоростями ω è Ω , видимые от постороннего наблюдателя, совпадали. На Рис. 4.14 приведен пример определения направления действия гироскопического момента.

Гироскопический момент имеет весьма большую величину. Он передается на корпус от ротора через подшипники и опоры, вызывая в корпусах и роторах напряжения изгиба. Для уменьшения сил, действующих от гироскопического момента на подшипники и опоры, расстояние между последними выбирают как можно больше.

Угловую скорость вращения самолета можно также определить по коэффициенту перегрузки.

При эволюциях самолета возникает центробежная сила инерции ротора (см. Рис. 4.14):

ãäå V – скорость полета самолета.

Для самолетов-истребителей величина коэффициента перегрузки k1= 8…10 (десятикратная перегрузка получается, в частности, при выходе самолета из пикирования).

4.2 – Силовые схемы роторов

Силовые схемы роторов отличаются следующим:

-способом соединения дисков ступеней компрессора и турбины между собой;

-числом и расположением опор;

-способом соединения роторов турбины

èкомпрессора для передачи крутящего момента

èосевых сил;

-способом фиксации осевого положения роторов, исключающего их смещение и нарушение осевых и радиальных зазоров между элементами ротора и корпуса двигателя.

В зависимости от числа опор различают двух-, трех-, четырехопорные роторы, а в зависимости от числа роторов – одно-, двух- и трехвальные двигатели. Двухопорные роторы применяются при относительно коротких и жестких роторах компрессора и турбины, чаще всего — в системе газогенератора. Трехопорные роторы применяются в конструкциях многоступенчатых компрессоров и турбин, чаще всего — в системе наружных каскадов двухили трехвальных двигателей. Радиально-упорный подшипник, воспринимающий разность осевых нагрузок на компрессор

èтурбину, стараются расположить исходя из соображений его наименьшей тепловой напряженности, т.е. в «холодной» части двигателя, например в передней части компрессора.

На Рис. 4.15 представлены примеры широко применяемых силовых схем роторов авиационных двигателей:

-силовая схема роторов двигателя General Electric CF-6-80 – двухвальная с двухопорным ротором НД и четырехопорным ротором ВД;