ТРАНСМИССИЯ ВЕРТОЛЕТА

1. Общие сведения

Трансмиссия предназначена для передачи мощности от двух газо­турбинных двигателей на винты вертолета с числом оборотов, соответ­ствующим наивыгоднейшим условиям работы винтов. Посредством трансмиссии также обеспечивается определенное направление вращения несущего и рулевого винтов и передача мощности к вентилятору и вспо­могательным агрегатам, расположенным на главном редукторе.

Основными элементами трансмиссии являются: главный редуктор ВР-2, промежуточный редуктор ПР-2, хвостовой редуктор ХР-2, два главных вала и хвостовой вал трансмиссии. В систему трансмиссии включен также тормоз, предназначенный для сокращения времени оста­нова несущего винта после выключения двигателей.

Живучесть вертолета в значительной степени зависит от надежности агрегатов трансмиссии; преждевременный выход их из строя в полете может привести к тяжелым летным происшествиям.

Вся мощность двигателей передается на главный редуктор при помо­щи главных валов трансмиссии. От главного редуктора большая часть мощности поступает к несущему винту, часть передается на задний вы­вод главного редуктора, предназначенного для привода рулевого винта, и часть мощности расходуется на привод агрегатов, установленных на главном редукторе.

Рулевой винт расположен на значительном расстоянии от оси несу­щего винта и соединяется с главным редуктором при помощи хвостовой трансмиссии. Хвостовая трансмиссия имеет хвостовой и промежуточный редукторы, соединенные между собой концевой частью хвостового вала, а с главным редуктором — при помощи хвостового вала.

Хвостовой вал крепится передним концом к фланцу заднего вывода главного редуктора, предназначенного для привода рулевого винта. Особенности компоновки, технологии изготовления и сборки хвостового вала требуют расчленения его на несколько частей.

Расстояние между отдельными участками валов и между опорами выбирается так, чтобы исключить резонанс изгибных колебаний вала на всем диапазоне рабочих оборотов.

В связи с возникающими при изготовлении фюзеляжа и хвостовой балки монтажными перекосами, а также для компенсации отклонения по длине хвостовой балки и хвостового вала при упругих деформациях фюзеляжа вертолета отдельные части хвостового вала соединяются между собой универсальными шарнирами и шлицевыми соединениями, допускающими изменение углового и линейного расположения одного из редукторов относительно другого. Шлицевые соединения дают также возможность устранить отклонение по длине хвостовой балки и хвосто­вого вала из-за разницы в температурных расширениях этих узлов, из­готовленных из различных металлов (дюралюминиевая хвостовая бал­ка и стальной хвостовой вал).

Хвостовой вал трансмиссии вращается с большим числом оборотов. Объясняется это тем, что для передачи необходимого крутящего момен­та вал, вращающийся с большим числом оборотов, может иметь мень­ший диаметр, а следовательно, и вес, чем вал, вращающийся с малым числом оборотов.

Действительно, крутящий момент на валу равен:

М’ = 716,2 — кГм,

у п

где N — мощность, передаваемая валом; п — число оборотов вала.

Следовательно, при передаче одной и той же мощности крутящий момент на валу уменьшается при увеличении числа оборотов вала. С другой стороны, максимальный крутящий момент, который может вос­принять вал данного диаметра, определяется по формуле

л, г — я £>4 — Д4 г,

Мк„ = т—- •——— кгм,

кр 16 d

где т—-напряжение кручения; D — наружный диаметр вала; d — внут­ренний диаметр вала.

Из приведенных зависимостей можно сделать вывод, что если увели­чить число оборотов вала, то можно уменьшить его наружный диаметр, что в конечном счете даст уменьшение веса вала. Промежуточный редук­тор предназначен для изменения направления оси хвостового вала транс­миссии в соответствии с углом между осями хвостовой и концевой балок.

Передача крутящего момента от главного редуктора к ведущему ва­лу хвостового редуктора осуществляется без изменения числа оборотов. Хвостовой редуктор обеспечивает изменение направления передачи мощ­ности от концевого вала к рулевому винту и изменение числа оборотов. Кроме того, в хвостовом редукторе находится механизм управления ша­гом рулевого винта.

Промежуточный редуктор связан с хвостовым редуктором при помо­щи концевой части хвостового вала. Соединение концевой части хвосто­вого вала с редукторами осуществляется также универсальными шарни­рами и шлицами, которые одновременно компенсируют монтажные перекосы, деформации концевой балки в полете и на земле и темпера­турные расширения.

Трансмиссия вертолета имеет следующие передаточные отношения: от главных валов к несущему винту — 0,0418; к ведущему валу про­межуточного редуктора — 0,418; к рулевому винту — 0,244.

Передаточные отношения главного редуктора — 0,0418; промежуточ­ного — 1; хвостового — 0,586.

На номинальном режиме работы двигателей валы имеют следующие скорости вращения, об/мин: главные валы — 5 904; вал несущего вин­та — 247; вал рулевого винта — 1 445; хвостовой вал трансмиссии — 2 468.

Главный редуктор смазывается смесью масла для гипоидных передач по ГОСТ 4003—53 (2/з по объему) с маслом АМГ-10 по ГОСТ 6794—53 {Уз по объему).

Промежуточный и хвостовой редукторы смазываются летом маслом для гипоидных передач по ГОСТ 4003—53, а зимой — смесью этого мас­ла (2/3 по объему) с маслом АМГ-10 (Уз по объему).

Универсальные шарниры валов трансмиссии зимой и летом смазыва­ются маслом для гипоидных передач.

Охлаждение редукторов обеспечивается воздушным потоком. Проме­жуточный и хвостовой редукторы обдуваются потоком воздуха, отбра­сываемым несущим и рулевым винтами, при поступательном полете — еще дополнительно встречным потоком воздуха.

Главный редуктор охлаждается потоком воздуха, идущим на охлаж­дение гидроблока ГБ-2, генератора ГО-16П28 и частично за счет цирку­ляции масла в маслосистеме редуктора.