Открыть главное меню

Изменения

[[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>
 
=== 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. Параметры измеряются датчиками и контролируютсяИзмеряются с помощью [[Приборное оборудование#Приборы и системы контроля силовых установок и систем|приборов контроля]]. На относительно современных ГТД множество параметров обрабатываются и автоматически регулируются соответствующей бортовой аппаратурой. В кабину экипажа могут выводиться только следующие основные показатели:
== Конструкция ГТД ==
В общем, упрощённо газотурбинный двигатель состоит из оболочки двигателя (т. е. корпуса), компрессора с входным направляющем аппаратом, камеры сгорания с рабочими форсунками и запальными устройствами, газовой турбины, реактивного сопла, опор роторов турбины и компрессора (подшипниковые узлы), коробки приводов самолётных агрегатов (топливный и масляный насосы, электрогенераторы и проч.), топливной аппаратуры (насос-регулятор), электрооборудования, в том числе аппаратуры запуска и регулирования.
 
Двигатель с форсажной камерой дополнительно оборудован: собственно форсажной камерой с форсунками и запальными устройствами ФК, регулируемым сопловым аппаратом, топливной аппаратурой ФК (насос-регулятор ФК), аппаратурой запуска и розжига ФК. Также в канале воздухозаборника двигателя нередко применяются подвижные конструктивные элементы, по заданной программе регулирующие пропускную способность воздухозаборника при полёте на сверхзвуковой скорости.
 
Турбовинтовые двигатели, для передачи крутящего момента на движитель (воздушный винт), имеют в своей конструкции понижающий редуктор. На вертолётах редуктор выполняется в виде отдельного агрегата.
 
== Эксплуатация ГТД ==
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, сведя возможность критического отказа в полёте к минимально возможному значению. При этом также разработчики стремятся к уменьшению объёма технического обслуживания и его упрощению, что снижает дорогостоящие эксплуатационные расходы на двигатель.
 
Эксплуатация двигателя в полёте, как и его техническое обслуживание на земле до мелочей прорабатываются и строго регламентируются руководящей документацией, отступление от требований которой чревато как большими финансовыми потерями, так и может привести к катастрофе с человеческими жертвами.
 
Все авиационные ГТД, как правило, 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. Параметры измеряются датчиками и контролируются с помощью [[Приборное оборудование#Приборы и системы контроля силовых установок и систем|приборов контроля]]. На относительно современных ГТД множество параметров обрабатываются и автоматически регулируются соответствующей бортовой аппаратурой. В кабину экипажа могут выводиться только следующие основные показатели:
* 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 (поддержанию) 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 камеры сгорания 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 ==