КОНСТРУКЦИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ

ДВИГАТЕЛЯ ТВ3−117В

Учебное пособие

Предлагаемое учебное пособие написано в соответствии с программой по дисциплине “Конструкция и эксплуатация авиационной техники “ и отражает специфику задач, стоящими перед будущими лётчиками.

В данном пособии подробно изложены вопросы назначения, конструкции и эксплуатации двигателя ТВ3−117В и его систем. Рассмотрена конструкция и работа основных агрегатов и систем двигателя.

Содержание учебного пособия имеет эксплуатационную направленность, в нем приведены характерные отказы и неисправности двигателя и его систем и даны рекомендации по их обнаружению и действиям экипажа при их возникновении в полёте.

Учебное пособие утверждено Командующим ВВС и рекомендовано для курсантов военных авиационных и технических институтов, а также может быть

использовано лётным и инженерно−техническим составом строевых частей.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ДВИГАТЕЛЯ

1.1ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДВИГАТЕЛЕ ТВ3−117В

Силовая установка боевого вертолета Ми-24 состоит из двух турбовальных двигателей ТВЗ-117В, а также систем и устройств, обеспечивающих работу двигателей.

Использование в вертолетной силовой установке двух двигателей повышает безопасность полета, так как при выключении одного из них второй обеспечивает продолжение полета или выполнение безопасной посадки. Правый и левый двигатели силовой установки взаимозаменяемы при условии разворота выхлопного патрубка.

Вертолетный газотурбинный двигатель ТВЗ-117В конструкции С.П. Изотова был создан с учетом отечественного и зарубежного опыта проектирования, производства и эксплуатации.

Особенностью конструкции турбовального двигателя является наличие свободной турбины. Мощность, вырабатываемая свободной турбиной, передается главному редуктору и составляет эффективную мощность двигателя.

Эта особенность имеет ряд конструктивных и эксплуатационных преимуществ:

•позволяет получать желаемую частоту вращения ротора свободной турбины (вала несущего винта вертолета) независимо от частоты вращения ротора турбокомпрессора двигателя;

•облегчает раскрутку ротора турбокомпрессора при запуске двигателя;

•позволяет получать оптимальные расходы топлива при различных условиях эксплуатации двигателя;

•исключает необходимость установки фрикционной муфты в силовой установке вертолета.

2.Габаритные размеры двигателя:

−длина с агрегатами и выхлопным патрубком 2055 мм.;

3.Мощность на выводном валу при стандартной атмосфере с включенным ПЗУ ( при Н=0, V=0):

1.2 КОНСТРУКТИВНО - КОМПОНОВОЧНАЯ СХЕМА ДВИГАТЕЛЯ ТВЗ-117В

Конструктивно - компоновочная схема двигателя включает в себя входное устройство, компрессор, камеру сгорания, турбину компрессора, свободную турбину и выходное устройство.

Рис.1.3. Турбовальный двигатель ТВ3-117В:

1−компрессор; 2−направляющий аппарат; 3−ротор; 4−опора 5−форсунки; 6−свеча зажигания; 7−вал; 8− камера сгорания; 9−турбина компрессора; 10,12−силовые стойки; 11−свободная турбина; 13 −силовой конус; 14−выходное устройство; 15−вал свободной турбины.

Входное устройство

Входное устройство – часть фюзеляжа вертолета, образующая плавный канал для подвода воздуха из атмосферы в компрессор с минимальными гидравлическими потерями. Входное устройство предназначено для подвода воздуха из атмосферы к компрессору с заданными параметрами. Во входном устройстве двигателя происходит ускорение воздушного потока до требуемой скорости за счет разряжения, создаваемого компрессором при его работе.

Компрессор двигателя

Компрессор двигателя - осевой, двенадцатиступенчатый, высоконапорный, высокомеханизированный с поворотными лопатками входного направляющего аппарата и направляющих аппаратов первых четырех ступеней компрессора, а так же с двумя управляемыми клапанами перепуска воздуха из-за седьмой ступени компрессора. Компрессор служит для повышения давления воздуха за счет механической работы, подводимой от турбины компрессора.

Камера сгорания

Камера сгорания – кольцевая, прямоточная. Камера сгорания предназначена для организации процесса горения топлива и подвода выделяющейся при этом теплоты к рабочему телу − воздуху. В камере сгорания происходит изменение химического состава рабочего тела. Воздух превращается в газ, представляющий собой смесь воздуха с продуктами сгорания.

Турбина компрессора

Турбина компрессора – реактивная, двухступенчатая осевая. Турбина компрессора предназначена для преобразования части энтальпии газа в механическую работу для привода компрессора и агрегатов двигателя.

Свободная турбина

Свободная турбина – реактивная, двухступенчатая, осевая. Свободная турбина представляет собой преобразователь энергии газового потока в механическую работу для создания мощности, передаваемой через трансмиссию и редуктор на вращение несущего и рулевого винтов вертолета, а также агрегатов установленных на главном редукторе.

Выходное устройство двигателя

Выходное устройство двигателя - выполнено в виде расширяющегося овального патрубка, снижающего скорость газового потока и отводящего его в сторону от оси двигателя с таким расчетом, чтобы исключить попадание горячих газов на элементы конструкции вертолета.

1.3СИСТЕМЫ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ

Двигатель ТВ3-117В оборудован рядом систем, основными из которых являются:

•маслосистема;

•система запуска двигателя ТВ3-117В;

•система топливопитания;

•система автоматического управления двигателем;

•противообледенительная система;

•противопожарная система.

Маслосистема двигателя

Маслосистема – автономная, открытая, незамкнутая с принудительной циркуляцией масла. В состав маслосистемы двигателя входят: система смазки и система суфлирования.

Система смазки работает на синтетическом масле Б-3В и предназначена для смазки трущихся поверхностей (уменьшение трения), выноса частиц износа, охлаждения, антикоррозионной защиты деталей и уменьшения шума.

Система суфлирования предназначена для отвода газов из маслосистемы в выходное устройство и поддержания в маслобаке давления, близкого к атмосферному давлению. Суфлирование масляных полостей двигателя осуществляется за счет интенсивной откачки масляно−воздушной эмульсии в

маслобак откачивающими масляными насосами повышенной производительности.

Коробка приводов двигателя суфлируется самостоятельно через отдельный трубопровод, не соединенный с маслобаком

Система запуска двигателя ТВЗ-117В

Система запуска двигателя ТВЗ-117В – автономная. Система запуска предназначена для надёжного многократного запуска двигателей во всех условиях эксплуатации, выполнения ложного запуска и прокрутки ротора турбокомпрессора при выполнении профилактических и регламентных работ. Раскрутка ротора турбокомпрессора осуществляется с помощью воздушного стартера СВ-78БА, использующего сжатый воздух от вспомогательной силовой установки АИ-9В, а воспламенение топливовоздушной смеси − электрической системой зажигания.

Система топливопитания двигателя

Система топливопитания обеспечивает подачу топлива в камеру сгорания в соответствии с установленным режимом работы двигателя и условиями окружающей среды.

Условно систему топливопитания можно разделить на три системы:

•систему низкого давления, обеспечивающую хранение необходимого запаса топлива на вертолете, его очистку и подачу к НР-ЗВ;

•систему высокого давления, обеспечивающую повышение давления топлива и подачу его в камеру сгорания двигателя;

•систему дренажа, обеспечивающую слив топлива из камеры сгорания, топливного коллектора форсунок и капельный слив топлива из уплотнений агрегатов, установленных на двигателе.

Система автоматического управления двигателем

Система автоматического управления двигателя - обеспечивает поддержание заданного режима работы двигателя автоматически путем изменения подачи топлива в камеру сгорания.

Автоматическое изменение подачи топлива обеспечивает постоянство частоты вращения ротора свободной турбины в полете (независимо от загрузки несущего винта) на основных эксплуатационных режимах.

При срабатывании автоматических ограничителей (ИМнр), защищающих элементы двигателя от тепловых и механических нагрузок, частота вращения свободной турбины уменьшается.

Задание и управление режимами работы двигателя осуществляется из кабины пилота рычагами раздельного управления двигателями и рычагом

“ШАГ− ГАЗ“.