Газотурбинный двигатель: различия между версиями
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
→Источники: Добавлена ссылка на репортаж Jay Lenon's Garage о газотурбинном автомобиле, машина показана в работе, подробная история и съёмки интерьера и двигателя крупным планом |
|||
Строка 210:
[[Газотурбинные автомобили Chrysler|Единственная серийная модель]] «семейного» газотурбинного автомобиля для использования на дорогах общего пользования была выпущена [[Chrysler]] в 1963-1964 года. Компания передала пятьдесят собранных вручную машин в кузовах итальянского ателье [[Ghia]] добровольцам, которые испытывали новинку в обычных дорожных условиях до января 1966 года. Эксперимент прошёл удачно, но компания, не располагавшая средствами для постройки нового моторного производства, отказалась от массового выпуска автомобиля с ГТД. После ужесточения экологических стандартов и [[Нефтяной кризис 1973 года|взрывного роста цен на нефть]] компания, с трудом пережившая финансовый кризис, отказалась от продолжения разработок<ref>{{книга | автор=Lehto, Steve. | заглавие=Chrysler's turbine car: the rise and fall of Detroit's coolest creation | издательство=Chicago Review press | год=2010 | место=Chicago, IL | isbn=9781569765494 | allpages=228 | ref=Lehto }}</ref>.<ref>{{Cite web|url=https://www.youtube.com/watch?v=b2A5ijU3Ivs&feature=youtu.be|title=1963 Chrysler Turbine: Ultimate Edition - Jay Leno's Garage|author=Jay Leno's Garage|date=2012-11-07|accessdate=2018-09-26}}</ref>
==
Все газотурбинные двигатели являются чрезвычайно технически сложными и очень дорогостоящими продуктами высокотехнологичного производства. Так, например, ориентировочная '''стоимость''' одного двигателя [[Д-436]], устанавливаемого на самолётах [[Бе-200]] или [[Ан-148]], составляет 4,2 млн. долларов США. Двигатель самолёта Sukhoi Superjet 100 — [[SaM146]] обходится в 2,7 млн. долларов. Основная масса ГТД применяется на различных атмосферных летательных аппаратах, и требуется обеспечить их высочайшую надёжность в полёте, сведя возможность критического отказа к минимально возможному значению. При этом разработчики стремятся к уменьшению объёма технического обслуживания и его упрощению, что снижает дорогостоящие эксплуатационные расходы двигателя.
Эксплуатация двигателя в полёте, как и его техническое обслуживание на земле до мелочей прорабатываются и строго регламентируются руководящей документацией.
Все авиационные ГТД рассчитаны на строго определённую марку (сорт) топлива и моторного масла, на которых достигаются оптимальные ТТД двигателя и достигается наибольший ресурс. Также в документации приводятся возможные замены на аналоги, но часто это сопровождается массой эксплуатационных ограничений и ухудшением параметров (тяги, ресурса и др.).
=== Контроль параметров работы ГТД ===
Как и у любого теплового двигателя, у ГТД есть множество параметров, которые необходимо контролировать для эксплуатации двигателя в безопасных, а по возможности и экономичных режимах. Измеряются с помощью [[Приборное оборудование#Приборы и системы контроля силовых установок и систем|приборов контроля]].
* Обороты — контролируются для оценки режима работы двигателя и недопущения опасных режимов. У многовальных двигателей, как правило, контролируются обороты всех валов — например, на [[Як-42]] для контроля оборотов всех трёх валов каждого двигателя [[Д-36]] установлен трёхстрелочный тахометр ИТА-13<ref NAME=RTYE-42-77>[http://www.aviadocs.net/RLE/Yak-42/CD1/RTYE/ Самолёт Як-42. Руководство по технической эксплуатации. Раздел 77]</ref>, на [[Ан-72]] и [[Ан-74]], оснащённых такими же двигателями Д-36 — три двухстрелочных тахометра, два стоят на приборной доске пилотов и показывают один обороты роторов вентиляторов, второй обороты роторов ВД, третий установлен на пульте предполётной подготовки и показывает обороты роторов НД.
* Температура выходящих газов (ТВГ) — температура газов за турбиной двигателя, как правило, за последней ступенью<ref NAME=NK-8 />, так как температура перед турбиной слишком высока для надёжного измерения. Температура газов показывает тепловую нагрузку на турбину и измеряется с помощью [[Термопара|термопар]]. Также от термопар может работать автоматика, срезающая расход топлива или вовсе выключающая двигатель при превышении ТВГ — СОТ-1 на двигателе ТА-6<ref NAME=TA-6V />, РТ-12 на двигателе НК-8 и так далее.
=== Эксплуатационные ограничения ГТД ===
Как у любого сложного изделия, конструкция которого представляет собой набор компромиссов, любой газотурбинный двигатель имеет различные эксплуатационные ограничения. Как наиболее простой пример: ограничивается по времени взлётный режим работы. У двигателей с форсажной камерой сгорания максимальный форсажный режим ограничен всего несколькими минутами работы. Так, например, МФР двигателя [[НК-144]] разрешается не более 5 минут на земле или (после охлаждения) 10 минут в полёте. То есть практически все сверхзвуковые самолёты не допускают длительный сверхзвуковой полёт. Именно из-за жёстких временных ограничений форсажного режима в настоящее время ведутся активные работы по достижению сверхзвуковой скорости в бесфорсажном режиме, что позволило бы осуществлять крейсерский сверхзвуковой полёт.
=== Прогрев и охлаждение ГТД ===
Как и любой [[двигатель внутреннего сгорания]], газотурбинный двигатель рассчитывается на строго определённые допусками температурные режимы. Между лопатками турбины и внутренним контуром двигателя имеется определённый [[тепловой зазор]], который выбирается (уменьшается) при прогреве двигателя, при этом достигается его максимальная мощность. Кроме того, [[моторное масло]] также должно прогреться до определённой температуры, при этом достигается его требуемая текучесть и расчетное поступление к узлам и агрегатам двигателя.
То есть, после запуска двигателя, всегда выполняется его прогрев, с контролем параметров прогрева. На относительно современных ГТД, в которых используется синтетическое моторное масло, прогрев может выполняться в течение одной-двух минут и совмещаться с рулением самолёта на старт. На более старых двигателях, использующих минеральные масла или их маслосмеси, прогрев более длителен. Также эти (старые) двигатели в зимнее время нередко требуют предзапускового подогрева от аэродромных унифицированных моторных подогревателей (тепловых пушек).
После полёта, перед выключением двигатель самолёта требует охлаждения. При резком выключении двигателя, из-за разницы температурных коэффициентов расширения лопаток и оболочки двигателя теплового зазора может не хватить, и тогда лопатки начнут скрести по внутреннему контуру, вызывая повреждения. В тяжёлых случаях двигатель просто заклинит (см. выше стоимость ГТД).
== Конструкторы газотурбинных двигателей и основанные ими КБ ==
| |||