Глава 12 - Системы ГТД

раемым из-за средней ступени КВД через специальный канал, выполненный в роторе. Наддув уплотнений средней масляной полости осуществляется воздухом, отбираемым из-за КВД и охлаждаемым

âВВТ, продувка которого осуществляется воздухом наружного контура. Преимуществами систем наддува и охлаждения опор, выполненным по схеме с дифференцированным давлением в полостях наддува, являются высокая эффективность использования вторичного воздуха, относительная простота конструкции опор и существенно меньшие, чем

âсхемах с низким давлением внешние габариты охлаждаемых опор (особенно расположенных в полостях с высоким давлением окружающей среды). К их недостаткам можно отнести более высокую стоимость и повышенные требования к качеству изготовления и сборки узлов контактных уплотнений, повышенные потери в канале наружного контура, связанные с установкой ВВТ. Несмотря на отмеченные недостатки, подобные системы в силу высокой эффективности использования вторичного воздуха находят применение на ряде эксплуатируемых и вновь разрабатываемых двигателей, имеющих компоновку с расположением задних опор ротора высокого давления в полостях с относительно высоким давлением окру-

жающего опору воздуха, например, в зоне камеры сгорания перед ротором ТВД.

Уменьшение перепада давления на уплотнениях масляных полостей этих опор (с целью увеличе- ния ресурса контактных торцовых уплотнений или применения более надежных бесконтактных уплотнений) может быть достигнуто за счет регулирования давления в масляной полости опоры в зависимости от режима работы двигателя. При этом, однако, происходит соответствующее усложнение конструкции масляной системы [12.5.9.12].

12.5.4.3 - Противообледенительная система (ПОС)

ПОС ГТД рассмотрим на примере ВС обогрева воздухозаборника, кока и приемников температуры и давления на входе в двигатель с целью защиты их от обледенения ТРДД ПС-90А (см. Рис. 12.5.4.3_1).

Воздух, предназначенный для обогрева упомянутых элементов конструкции отбирается в зависимости от режима работы двигателя от 6-й или 13-й ступеней КВД. Переключение ступеней отбора в зависимости от частоты вращения ротора КВД осуществляется распределительным устройством 1

Рисунок 12.5.4.3_1 - Система отбора воздуха на ПОС воздухозаборника, кока, приемников температуры и давления на входе в двигатель, а также на эжекторы систем ТРДД ПС-90А. (Отбор воздуха на режимах при n2ÔÈÇ > 10000 îá/ìèí)

1 - распределительное устройство; 2 - регулирующее устройство; 3 - заслонка

835

Глава 12 - Системы ГТД

по командам САУ двигателя. (Описание и работа агрегатов, предназначенных для регулирования воздушных потоков, рассматриваются в разделе 12.5.7).

Необходимый уровень давления в системе поддерживается автоматическим регулирующим устройством 2. Включение подачи воздуха на обогрев в условиях возможного обледенения осуществляется заслонкой 3 по команде бортовой системы управления самолета.

12.5.4.4 - Система кондиционирования воздуха

Система кондиционирования воздуха на авиационных ГТД представлена, как правило, своим начальным участком, в функции которого входит отбор и в ряде случаев (как, например, на рассматриваемом ниже примере ТРДД ПС-90А) регулирование расхода и температуры отбираемого воздуха. Начальный участок СКВ по этой причине иногда носит название «Система предварительно-

го охлаждения воздухаСПОВ». Схема системы отбора воздуха от компрессора ТРДД ПС-90А на СКВ самолетов ТУ-204 и ИЛ-96-300 приведена на Рис. 12.5.4.4_1. Отбор воздуха в систему осуществляется от 7 ступени КВД (на самолете ТУ-204 на низких режимах работы двигателя этот отбор производится от 13 ступени КВД, что обусловлено спецификой СКВ двухдвигательного самолета).

Регулирование расхода воздуха, отбираемого

âСКВ, производится запорно-регулирующими устройствами по командам бортовой системы управления самолетов. Далее воздух, поступающий

âСКВ охлаждается в установленном на корпусе двигателя ВВТ и далее по трубопроводу поступает непосредственно в систему самолета. Охлаждение воздуха в ВВТ осуществляется за счет продувки последнего воздухом, отбираемым из наружного контура двигателя.

Из трубопровода отбора от 7 ст. в СКВ также производится отбор воздуха на наддув бака гидросистемы самолета ИЛ-96-300.

Рисунок 12.5.4.4_1 - Система отбора воздуха от ТРДД ПС-90А на СКВ самолетов а) Ту-204; б) Ил-96-300; в) Ту-204 на низких режимах работы двигателя;

1 – ВВТ; 2 – запорно-регулирующее устройство (ЗРУ); 3 – запорное устройство (ЗУ); 4 – обратный клапан

836

ГТД Системы - 12 Глава

Рисунок 12.5.4.5_1 - Система отбора воздуха на САУРЗ КВД и турбины ТРДД ПС-90А (Отбор на крейсерском режиме) 1- линия охлаждения корпуса КВД; 2,3- линии охлаждения корпусов турбины; 4- заслонка

837

Глава 12 - Системы ГТД

12.5.4.5 - Система активного управления зазорами

Схема системы активного управления радиальными зазорами (САУРЗ) КВД и турбины приведена на Рис. 12.5.4.5_1. Подача воздуха на охлаждение корпусов КВД и турбины на соответствующих режимах работы двигателя осуществляется по трем линиям: линия 1 предназначена для охлаждения корпусов КВД, линии 2 и 3 соответственно для охлаждения корпусов турбины. Линия 3 обеспе- чивает дополнительное охлаждение корпусов турбины на крейсерском режиме, на всех остальных режимах подача воздуха по этой линии не производится.

Включение подачи воздуха на охлаждение корпусов КВД и турбины осуществляется заслонками 4 по командам САУ двигателя.

12.5.4.6 - Системы внешнего охлаждения ГТД

Системы внешнего охлаждения ГТД, как и следует из их определения, предназначены для охлаждения ГТД, работающих в замкнутом пространстве, например, в отсеках ГПА, ГТЭС или машинных отделений кораблей (см. Рис. 16.5_3), где по условиям объекта применения эти ГТД должны быть помещены в шумотеплоизолирующие кожухи. Кроме этого, системы внешнего охлаждения обеспечивают вентиляцию пространства под упомянутыми кожухами с целью предотвращения скопления в нем паров масла, топлива и т.п.

Охлаждение ГТД в отсеке осуществляется воздухом, который поступает из окружающей среды, омывает горячие поверхности корпусов двигателя и отводится за пределы отсека (см. Рис. 16.5_1). Продувка внутреннего пространства кожухов осуществляется за счет вентиляторов, которые могут устанавливаться как на входных, так и на выходных воздуховодах, обеспечивая внутри кожуха избыточное давление или разрежение.

В некоторых случаях продувка кожухов может также осуществляться за счет эжекции воздуха струей выхлопных газов двигателя. При проектировании систем внешнего охлаждения ГТД необходимо обращать особое внимание на обеспечение равномерного обдува горячих корпусов во избежание возникновения недопустимых температурных деформаций последних.

12.5.4.7 - Системы внешнего обогрева ГТД

При низких температурах окружающего воздуха -15…-20°С и ниже перед запуском «холодного» двигателя выполняют его обогрев теплым воздухом с целью повышения температуры масла. Это необходимо для обеспечения нормальных условий работы подшипников (исключение проскальзывания тел качения). Одновременно с маслом подогревается топливо, что улучшает его пусковые свойства. В основном для подогрева используют передвижные аэродромные подогреватели, от которых теплый воздух с температурой 85…90°С по рукавам подается в газовоздушный тракт и в мотогондолу двигателя. Двигатель считается прогретым, если температура масла после холодной прокрутки составляет 5…10°С. Продолжительность обогрева зависит от температуры окружающего воздуха и скорости ветра и может составлять от 15…20 минут до 1,5…2 часов.

Для уменьшения трудоемкости работ по обогреву двигателя и времени на их выполнение, а также для повышения мобильности самолета на двигатели могут устанавливаться автономные системы воздушного обогрева. Одна из применяемых схем представлена на Рис. 12.5.4.7_1.

Рисунок 12.5.4.7_1 - Схема системы обогрева 1 – коробка приводов; 2 – воз-

душный стартер; 3 – эжектор; 4 и 7- трубопроводы; 5 – электропроводка; 6 – электромагнитный клапан;

8 – магистраль подвода воздуха к стартеру

838