
- •Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Устройство и проектирование летательных аппаратов» на тему: «Энергетический расчет и высотно-скоростные характеристики трддф»
- •Содержание
- •Введение
- •1 Определение состава су, описание самолета-прототипа су-27
- •1.1.1 Исходные данные
- •1.1.2 Определение количества двигателей
- •1.2 Описание самолета
- •1.2.1 Фюзеляж
- •1.2.2 Двигатель
- •1.2.3 Крыло
- •1.2.4 Шасси
- •1.2.5 Система управления самолетом
- •2 Описание трддф ал-31ф
- •2.1 Общие сведения о двигателе
- •2.2 Компрессор
- •2.2.1. Общая характеристика компрессора
- •2.2.2 Конструкция компрессора низкого давления
- •2.2.3 Переходный корпус
- •2.2.4 Конструкция компрессора высокого давления
- •2.3 Противообледенительная система
- •2.4 Основная камера сгорания
- •2.4.1 Общая характеристика камеры сгорания
- •2.4.2 Конструкция камеры сгорания
- •2.5 Турбина
- •2.5.1 Общая характеристика турбины
- •2.5.2 Конструкция турбины высокого давления
- •2.5.3 Конструкция турбины низкого давления
- •2.6 Форсажная камера
- •2.6.1 Общая характеристика форсажной камеры
- •2.6.2. Конструкция форсажной камеры
- •2.7. Выходное сопло
- •2.7.1. Общая характеристика выходного сопла
- •2.7.2. Конструкция выходного сопла
- •3 Энергетический расчет двигателя ал-31ф
- •3.1 Исходные данные для расчёта
- •3.2 Определение параметров трддф
- •4 Расчет высотных характеристик двигателя
- •4.2 Высотная характеристика трддф ал-31ф
- •5 Расчет скоростных характеристик двигателя
- •5.2 Скоростная характеристика трддф ал-31ф
- •6 Газодинамический расчет трддф ал-31ф
- •6.1 Газодинамический расчёт кнд
- •6.1.1. Определение числа ступеней
- •6.1.2. Расчёт первой ступени
- •6.1.3 Расчёт последней ступени
- •6.2 Газодинамический расчёт квд
- •6.2.1 Определение числа ступеней
- •6.2.2 Расчёт первой ступени
- •6.2.3 Расчёт последней ступени
- •6.3 Газодинамический расчёт твд
- •6.3.1 Определение числа ступеней
- •6.3.2 Расчёт первой ступени турбины
- •6.3.3 Расчет последней ступени
- •6.4 Газодинамический расчёт тнд
- •6.4.1 Определение числа ступеней
- •6.4.2 Расчёт ступени турбины
- •6.4.3 Расчет последней ступени
- •6.5 Газодинамический расчёт камеры сгорания
- •6.6 Гидравлический расчет форсажной камеры и выходного сопла
- •7 Эксплуатационные повреждения лопаток компрессора гтд
- •7.1 Анализ условий эксплуатации лопаток компрессора
- •7.2 Причины попадания посторонних предметов в двигатель
- •7.3 Повреждения лопаток компрессора при попадании в него пп
- •А) эллептическая вмятина; б) эллептическая забоина; в) V-образная забоина
- •Двигателя пс-90а:
- •Квд двигателя пс-90а:
- •7.4 Защита от попадания пп
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а
2.2.3 Переходный корпус
Переходный корпус установлен между каскадами компрессора и разделяет воздух, поступающий из компрессора низкого давления на два потока: в наружный и внутренний контуры. Переходный корпус является основным силовым узлом двигателя.
В нем установлена задняя опора ротора КНД, передняя опора ротора КВД и центробежная коническая передача (ЦКП).Конструктивно переходный корпус выполнен сварным и состоит из наружного кольца, внутреннего кольца, двенадцати стоек и разделительного кольца.Наружное кольцо включает обечайку, к которой приведены передний и задний фланцы. К внутренней поверхности кольца приварено двенадцать стоек. На наружной поверхности размещены: два основных узла крепления двигателя к самолету, кронштейны привода механизма поворота направляющих аппаратов, бобышки крепления клапана переключения надува, трубопроводы наддува предмасляных полостей опор КНД и КВД, бобышки для крепления трубопроводов масляной системы, кронштейны крепления коробки двигательных агрегатов (КДА). К переднему фланцу наружного обода призонными болтами крепится статор вентилятора, к заднему - передний корпус наружного контура.
Стойки переходного корпуса - полые. Схема расположения стоек представлена на рисунке2.5. Через стойку № 1 проходит рессора, соединяющая ЦКП с КДА.
Рисунок 2.4 - Схема расположения стоек ВНА вентилятора (вид по полету)
Рисунок 2.5 - Схема расположения стоек переходного корпуса (вид по полету)
Через стойку № 7 - рессора привода откачивающего маслонасоса. Сойки № 8 и 9 используются для надува предмасляных полостей опор КНД и КВД, № 2, 12 и 13 для обслуживания масляной системы, Через стойку №11 проходит рессора привода редуктора датчика вентилятора.
Разделительное кольцо имеет два фланца и вырезы под стойки. К внутреннему фланцу разделительного кольца крепится статор КВД, к наружному - экран наружного контура (23). Нижней частью стойки монтируются в окна внутреннего кольца.
Внутренне кольцо представляет собой сварную конструкцию с четырьмя фланцами. К переднему внутреннему фланцу прикреплен корпус задней опоры КНД, а наружному фланцу - выходной НА КНД. К заднему внутреннему фланцу прикреплен корпус передней опоры ротора КВД и корпус ЦКП, к внешнему - кожух для подвода воздуха на поддув контактного масляного уплотнения межвального подшипника.
2.2.4 Конструкция компрессора высокого давления
КВД сжимает воздух, поступающий во внутренний контур двигателя. В его состав входят статор и ротор.
Ротор КВД (рисунок2.6) барабанно-дисковой конструкции, состоящейиз дисков с рабочими лопатками, передней цапфы (1), вала (2), соединяющего ротор КВД с диском ТВД, и диска лабиринта (3).
Рисунок 2.6 – Ротор КВД
Барабан ротора состоит из двух секций, четырех стальных дисков –седьмой (4), восьмой (5), девятой(6) ступеней и диска лабиринта (3). Первая секциявключает диски первой (8), второй(9) и третьей (10) ступеней, вторая – диски четвертой (11), пятой (12), шестой (13) ступеней.
Соединение дисков в секциях осуществляется электронно-лучевой сваркой. Первая, вторая секции и передняяцапфа соединены между собой призонными болтами. Кроме этого первая ивторая секции по ободу диска (3) и 4 ступеней соединяются радиальнымиштифтами (14). Соединение второй секции с дисками (7), (8), (9) ступеней, дискомлабиринта и валом, осуществляется стяжными болтами (15).
Диски КВД выполнены с центральными отверстиями. Они имеют сравнительно тонкие полотна и массивные ступицы. Наличие массивных ступиц объясняется значительным диаметром центральных отверстий для
размещения узла упорного подшипника КВД и вала турбины вентилятора.
Передняя опора ротора газогенератора (рисунок 2.7) упруго-гидравлическая.
Опорным элементом передней опоры является шариковый опорно-упорный подшипник. Внутреннее кольцо подшипника (1), элементы уплотнений размещены на передней цапфе (2).
От осевых перемещений они фиксируются гайкой (3). Внешнее кольцо подшипника (4) выполнено зацело с фланцем, который устанавливается в корпусе подшипника. Корпус подшипника упругоподвижный и связан с неподвижным фланцем переходного корпуса через упругие перемычки (6) типа «беличье колесо».
Рисунок 2.7 – Передняя опора газогенератора
В зазор между корпусом подшипникаи внутренним кольцом переходного корпуса вставлено многоопорное кольцо(7)с калиброванными отверстиями. Работа упругогидравлической передней опоры ротора газогенератора по рассеиванию энергии колебаний ротора аналогична работе передней опоры вентилятора.
Крутящий момент с ТВД через вал (2) (рисунок 2.6) передается на болты (16). Болты, работая на срез, передают крутящий момент на диск лабиринта и диски девятой, восьмой и седьмой ступеней. Кроме этого крутящий момент передается на коническую диафрагму диска шестой ступени. Далее крутящий момент передается на диски пятой и четвертой ступеней. С диска четвертой ступени крутящий момент делится на два потока. Часть момента передается через радиальные штифты, а большая часть – через коническую диафрагму и призонные болты на диски третьей, второй и первой ступеней. С призонных болтов крутящий момент передается на переднюю цапфу, а с передней цапфы на ведущую коническую шестерню.
Статор КВД (рисунок 2.8) включает в себя:
корпус ВНА, первой, второй и третьей ступени (1);
задний корпус (2);
ВНА (3), девять НА (4) и одного спрямляющего (5).
Корпус статора КВД представляет собой полукольца, имеющие фланцы
для соединения, и продольный разъем. На корпусе ВНА и первой ступени смонтированы поворотные лопатки ВНА и первой ступени. Подшипники наружных цапф смонтированы в П-образных обечайках, приваренных к корпусу. На корпусе второй и третьей ступени имеются бобышки с отверстиями под подшипники внешних цапф поворотных лопаток НА и бобышки под фиксаторы.
Рисунок 2.8 – Статор КВД
На наружной поверхности заднего корпуса имеются бобышки для окон осмотра. Над седьмой ступенью к корпусу снаружи приварена обечайка, образующая с ним кольцевую полость коллектора отбора воздуха для нужд самолёта, системы наддува масляных уплотнений опор двигателя и антиобледенительной системы. Воздух в коллектор поступает через окна, прорезанные в кольце НА седьмой ступени и в корпусе.
Лопатки ВНА – поворотные, двухопорные. Внешние цапфы, на которые плотно надеты внутренние втулки, вращаются во внешних втулках, смонтированных на обечайке. Для регулировки зазоров между лопаткой и корпусом используется регулировочное кольцо. Крутящий момент от приводного кольца передаётся через штифты на поводок и через две лыски на внешней цапфе передаётся на лопатку. От выпадения штифт законтрён контровкой.
Поворотные лопатки НА первой и второй ступеней закреплены консольно. Подшипники скольжения НА аналогичны подшипникам ВНА.
Поворот лопаток осуществляется от гидроцилиндров системы управления НА КВД через систему качалок, тяг, приводных колец и рычагов. Приводные кольца разборные.
Направляющие аппараты с четвёртой по девятую ступени – нерегулируемые, закреплены консольно, одинаковы по конструкции. От окружных перемещений полукольца фиксируются винтами, ввернутыми во втулки. Спрямляющий аппарат (на выходе из КВД) состоит из двух рядов лопаток, установленных в кольце с помощью замков типа ”ласточкин хвост”. Кольцо аппарата фланцем крепится к корпусу основной камеры сгорания. Смещению лопаток вдоль паза спереди препятствует задний корпус КВД, а сзади – упор в расточку камеры сгорания.