Файл: Пономарев Б.А. Двухконтурные турбореактивные двигатели.pdf

тиляторе 1,6 при степени двухконтурности 1,9. Этот двухконтурный: двигатель разработан на базе ТРД CJ610, поэтому их газогенера­ торные части аналогичны. Д Т Р Д CF700-2C устанавливается на. служебном самолете Дассо «Фэн Джет Фалкон».

Двигатель CF 700-2С имеет входное устройство, в котором уста­ новлены регулируемые лопатки ВНА компрессора. Компрессор двигателя осевой, восьмиступенчатый, имеет два перепускных кла­ пана. Камера сгорания кольцевая, с единой жаровой трубой. Ком­ прессор приводится двухступенчатой турбиной. Сопловой аппарат первой ступени охлаждаемый. За тур­ биной компрессора установлена одно­ ступенчатая турбовентиляторная при­ ставка, имеющая двухъярусные рабо­ чие лопатки.

задним расположением вентилятора. Сопловые лопатки турбины турбовентилятора и спрямляющие лопатки вентилятора — полые.

Турбовентиляторная приставка на взлетном режиме создает около 30% тяги двигателя.

Интересно отметить, что на базе Д Т Р Д CF700 была разрабо­ тана модификация, способная работать в качестве подъемного дви­ гателя для летающего аппарата фирмы «Белл», предназначенного' для воспроизведения мягкой посадки космического корабля на по­

89>

Двухконтурные двигатели с задним расположением вентилято­ ра вследствие отмеченных ранее газодинамических и конструктив­ ных недостатков в настоящее время не разрабатываются.

Опытные и проектируемые двухконтурные двигатели

Разработка и принятие на вооружение новых и модернизация •существующих самолетов осуществляется в основном одновремен­ но с созданием новых двигателей или более совершенных модифи­ каций серийных двигателей. В настоящее время для ВВС США и других капиталистических стран разрабатывается ряд Д Т Р Д и

.ДТРДФ нового поколения. Подобный процесс происходит и в граж­ данской авиации.

Для двухдвигательного самолета-истребителя с крылом изме­ няемой стреловидности Мак Доннел Дуглас F-15 фирмой «ПраттУитни» разрабатывается ДТРДФ F100-PW-100. Он относится к ти­ пу двигателей, рассчитанных на скорость полета, соответствующую числу М п = 2 , 5 , и возможно с перспективой на полеты со скоростью,

ДТРДФ F 401 с тягой ~ 12 700 кгс, имеющий ту же газогенератор- Бую часть и предназначенный для истребителя ВМФ США F-14B, сконструирован с использованием проверенных решений и достиже­ ний еще продолжающихся исследований, в частности, по программе LWGG-ATEGG (см. рис. 29). Кроме того, при производстве и кон­ струировании двигателей использованы новейшие технологические

Двигатели имеют общую степень повышения давления я * 2 = 23 и температуру газа перед турбиной Г* = 1590° К, степень двухкон­ турности для F 100 равна m = 0,7-^0,8, для F401 — m ~ l . Двигатели двухвальные.

Двигатель F 100 (рис. 46, см. вклейку в конце книги) имеет трехступенчатый вентилятор с регулируемым ВНА, что обеспечи­ вает сохранение оптимального угла атаки на рабочих лопатках первой ступени вентилятора в широком диапазоне изменений усло­ вий на входе в двигатель, а следовательно, увеличивает диапазон устойчивой работы двигателя. Конструкция лопаток регулируемого ВНА выполнена из двух половин: передняя часть лопаток непод­ вижная, а задняя часть подвижная и прикреплена к передней части •шарнирно.

На ДТРДФ F 401 вентилятор имеет дополнительную подпорную ступень для наддува компрессора.

Компрессор высокого давления десятиступенчатый с регулируе­ мыми направляющими аппаратами первых трех ступеней.

Камера сгорания кольцевая и спроектирована специально для работы при большом давлении, кроме того она имеет малую длину

«90

патки, причем применена система охлаждения лобовым натеканием воздуха. При такой системе охлаждения внутри полой лопатки по­ мещается фигурная трубка, в стенках которой имеются отверстия, направляющие охлаждающий воздух на внутреннюю поверхность

.лопатки. Система обеспечивает высокоэффективное охлаждение ме­ талла лопаток и требует минимального количества воздуха, отби­ раемого от компрессора.

Двухступенчатая турбина вентилятора двигателей F 100 и F 401 о-іе охлаждается.

Форсажная камера двигателей короткая и обладает хорошей 'полнотой сгорания во всем диапазоне полетных режимов, она имеет несколько топливных каскадов, позволяющих регулировать тягу на режиме форсажа.

Повышение давления в воздушном тракте внешнего контура, •способное вызвать неустойчивый режим работы вентилятора, при увеличении тяги на режиме форсажа снижается путем уменьше­ ния расхода топлива в уже включенных каскадах в момент под­ ключения каждого нового каскада.

На двигателях F100 и F 401 впервые применена новая кон­ струкция реактивного сопла с уравновешенной створкой. Новое сопло с уравновешенной створкой крепится спереди, но в отличие от обычного сопла эта передняя точка створки не служит осью поворота или подвески. В новой конструкции ось поворота отодви­ нута назад примерно до середины первичной створки, что и делает эту створку практически уравновешенной, при этом створка вторич­ ного сопла становится свободно плавающей. В такой конструкции давление газа, которое всегда приложено к створкам, автоматиче­ ски устанавливает сопло в нужное положение.

Преимущество реактивного сопла с уравновешенной створкой заключается в его малом весе, так как уравновешенная створка тре­ бует только небольших усилий в дополнение к газодинамическому давлению, воздействующему на створку, обеспечиваемых легким пневмомотором и системой привода с ходовыми винтами, вместо тяжелых гидравлических исполнительных устройств, применяемых в других типах регулируемых реактивных сопел. Кроме того, новое •сопло имеет хорошие газодинамические характеристики.

В двигателях F 100 и F 401 применены совершенные титановые, •бериллиевые и стальные материалы, причем многие элементы вы­ полнены из слоистых конструкций с внутренними сотовыми напол­ нителями. Эти обстоятельства и рациональная конструкция эле­ ментов ДТРДФ позволили создать двигатели с очень низким удельным весом (почти в два раза лучшим, чем у двигателей, на­ ходящихся в эксплуатации в настоящее время).

Предполагается, что ресурс холодных частей двигателей соста-

91

вит 6000 ч, а горячих — 3000 ч. Для двигателей самолетов-истреби­

вальным военным ДТРДФ и предназначен для двухдвигательного многоцелевого самолета-истребителя «Панавиа» 200, создаваемого

тирования и эксплуатации трехвальных двигателей фирмы «РоллсРойс». Схема этого двигателя приведена на рис. 47. Д Т Р Д RB 199 имеет трехступенчатый вентилятор, трехступенчатый компрессор низкого давления и шестиступенчатый компрессор высокого дав­ ления. Каждый компрессор приводится одноступенчатой турбиной,, а вентилятор — двухступенчатой. Камера сгорания — кольцевая, форсажная камера — общая для обоих контуров. Реактивное сопло' двигателя — регулируемое с реверсивным устройством ковшового типа.

Рис. 47. Схема трехвального ДТРДФ RB 199-34R

По заявлению иностранных специалистов, двигатель RB 199 обладает типичными преимуществами трехвальных двигателей:

—возможность достижения высокой я*к 2 без необходимости иметь чрезмерные я* г в единичной ступени;

—возможность обходиться без регулируемого ВНА компрес­

сора;

—возможность выбора для каждого каскада скорости враще­ ния, близкой к оптимальной.

В печати сообщалось, что в будущем тяга RB 199 на режиме форсажа повысится до 6550 кгс. ДТРДФ RB 199 проектируется как многоцелевой двигатель, способный развивать большую тягу при форсировании для маневрирования во время боя, обеспечиватьускорение самолету при переходе на сверхзвуковую скорость поле-

92