Глава 13 - Обвязка авиационных ГТД

Глава 13 - Обвязка авиационных ГТД

13.1 - Общая характеристика обвязки

Обвязка – это совокупность конструктивных элементов систем двигателя, расположенных на наружных корпусах его основных узлов. В состав обвязки входят агрегаты, датчики, трубопроводные (ТК) и электрические (ЭК) коммуникации, механи- ческая проводка и другие элементы.

В зависимости от количества и плотности размещения элементов обвязка может быть условно поделена по уровням сложности на простую, средней сложности и сложную. На двухконтурных двигателях различают внутреннюю и наружную обвязку. Элементы внутренней обвязки расположены на корпусах газогенераторной части двигателя; наружной – на корпусах вентилятора и корпусных деталях, образующих канал наружного контура. Связь между наружной и внутренней обвязкой осуществляется посредством радиальных выводов трубопро-

водов и электропроводки. Места вывода коммуникаций обычно конструктивно оформляются в виде аэродинамически обтекаемых стоек.

Опыт создания двигателей показывает, что повышение топливной экономичности, надежности, ресурса, улучшение экологических и других характеристик неизбежно сопровождается ростом количества и усложнением задействованных на двигателях систем, агрегатов, датчиков, увеличе- нием протяженности ТК и ЭК. Достаточно внешне сопоставить, например, двигатели семейств PW4000, GE90 и Trent с их предшественниками, поступившими в эксплуатацию 30…40 лет назад, чтобы наглядно убедиться, насколько усложнилась обвязка (см. Рис. 13.1_1).

Показательным примером в этом отношении может являться сравнение двух отечественных ТРДД – Д-30 и ПС-90А, созданных с разницей в четверть века.

На двигателе ПС-90А в отличие от Д-30 применены: электронно-гидромеханическая САУ, электронная система контроля и диагностики, система перепуска воздуха из-за подпорных ступеней компрессора, система активного управления радиальными зазорами в компрессоре и турбине, система

Рисунок 13.1_1 – Пример обвязки современного ГТД

881

Глава 13 - Обвязка авиационных ГТД

охлаждения рабочих лопаток турбины с регулиру-			отсутствуют незанятые обвязкой зоны. В-третьих,
емой подачей воздуха, замкнутая дренажная сис-			часть агрегатов (электронные блоки, теплообмен-
тема, а также ряд других систем, несвойственных			ники) и трубопроводов (воздушные трубопроводы
для ранее разработанных двигателей. Кроме того,			диаметром 100 мм) имеют габаритные размеры,
на двигателе ПС-90А размещен начальный учас-			которые во многом ограничивают возможность их
ток (агрегаты и трубопроводы) системы кондици-			размещения на двигателе.
онирования кабин самолета. В результате (см. таб-			Размещение значительной части элементов
лицу 13.1_1) более чем в четыре раза выросло			обвязки на газогенераторной части двигателей по-
количество устанавливаемых на двигатель агрега-			требовало решения проблемы обеспечения к ним
тов и датчиков, примерно в такой же пропорции			доступа при техническом обслуживании и ремон-
возросла суммарная длина ТК, а общая длина элек-			те в условиях эксплуатации. На большинстве за-
тропроводов увеличилась более чем в 60 раз. Доля			рубежных двигателей большой и средней тяги для
массы всей обвязки в массе двигателя с 5,8% (Д-			этого применяют так называемый «распахиваю-
30) поднялась до 17,1% (ПС-90А).			щийся» реверс, который подобно створкам мото-
	Наряду с количественными отличиями обвяз-		гондолы может разделяться на две С-образные по-
ка двигателя ПС-90А претерпела и существенные			ловины. На двигателях малой тяги для доступа
качественные изменения. Во-первых, достаточно			к газогенератору выполняют специальные люки
большая часть элементов обвязки размещена на			и съемные панели на наружных корпусах узлов.
корпусах газогенератора (порядка 35 агрегатов			Имеются и другие решения этой проблемы: напри-
и датчиков и около 150 трубопроводов). Во-вторых,			мер, на двигателе ПС-90А, на котором размеры
для обвязки характерна многослойность, т.е. эле-			канала наружного контура позволяют выполнять
менты обвязки размещаются над корпусами в два			необходимые работы, доступ к газогенераторной
и более слоев. При этом на корпусах практически			части осуществляется через сопло.
		Сравнительная характеристика обвязки двигателей Д-30 и ПС-90А				Таблица 13.1_1
				Двигатель
	Сравниваемые показатели
				Ä-30		ÏÑ-90À
1		Количество устанавливаемых на двигатель агрегатов и
		датчиков, шт.:
		- всего		43		188
		- в т.ч. принадлежащих системам самолета		3		41
2		Количество трубопроводов, шт.		124		480
3		Количество разъемных соединений трубопроводов, шт.:
		- всего		220		919
		- в т.ч. места подсоединений на агрегатах, датчиках и корпусах		151		438
		основных узлов
4		Суммарная длина трубопроводных коммуникаций, м		73		312
5		Количество электрожгутов, шт.		5		24
6		Количество электросоединителей, шт.:
		- всего		22		136
		- в т.ч. расположенных на агрегатах и датчиках		20		107
7		Суммарное количество задействованных пар		98		1282
		электроконтактов в электросоединителях по п. 6, шт
8		Суммарная длина электропроводов, м		82		5000
9		Относительная масса обвязки, %		5,8		17,1

882