УСТРОЙСТВО ДВИГАТЕЛЯ (рис. 16.1)
Компрессор — осевой, двенадцатиступенчатый, с поворотными лопатами входного направляющего аппарата и направляющих аппаратов первых четырех ступеней. Состоит из следующих основных узлов: корпуса, входного направляющего аппарата, направляющих аппаратов, ротора, спрямляющего аппарата и механизма управления поворотными лопатками.
Корпус компрессора состоит из отдельных кольцевых корпусов № 1, 2, 4 и 13. Корпус № 1 передним фланцем соединяется с корпусом передней опоры компрессора. На корпусе № 4 имеется кожух, образующий кольцевую полость, которая отверстиями сообщается с проточной частью компрессора.
Из этой полости производится отбор воздуха на охлаждение свободной турбины, поддува уплотнений третьей опоры и для нужд вертолета. Кроме того, на кожухе установлены два клапана перепуска воздуха из компрессора для обеспечения его устойчивой работы на нерасчетных режимах.
Входной направляющий аппарат состоит из отдельных поворотных лопаток. Передняя кромка каждой лопатки обогревается горячим воздухом для предотвращения обледенения. При включении противообледенительной системы горячий воздух проходит через стойку первой опоры компрессора в кольцевую полость, которая сообщается с гнездами нижних цапф лопаток входного направляющего аппарата и через отверстия в цапфах в пустотелую переднюю кромку лопатки, обогревает ее, затем через канавки на корытце лопатки выходит в проточную часть компрессора.
Для управления лопатками на верхних цапфах установлены рычаги, которые входят в зацепление с осями поворотного кольца.
Направляющие аппараты 1, 2, 3 и 4-й ступеней состоят также из поворотных лопаток. Управление ими осуществляется так же, как и лопатками входного направляющего аппарата.
Лопатки направляющих аппаратов 5—11-й ступеней неповоротные.
Ротор компрессора — барабанного типа, изготовлен из отдельных дисков, соединенных между собой сваркой. Внутри барабана установлен кожух, отделяющий масляную полость опор от внутренней полости барабана.
Крутящий момент от вала турбины передается к ротору компрессора через эвольвентные шлицы, выполненные внутри шейки задней цапфы.
Спрямляющий аппарат компрессора является силовым элементом. К нему крепится корпус второй опоры.
Поворот лопаток направляющих аппаратов осуществляется автоматически в зависимости от приведенных оборотов турбокомпрессора.
где Птк. пр — приведенные обороты турбокомпрессора;
л™— замеренные обороты турбокомпрессора;
T*l°K = h+ 273 —температура воздуха на входе в двига-
Система управления поворотом лопаток работает так, что в диапазоне приведенных оборотов турбокомпрессора от 80 до 100% каждому значению оборотов соответствует определенный угол установки лопаток направляющих аппаратов. Это обеспечивает устойчивую работу и высокий КПД компрессора на эксплуатационных режимах работы двигателя.
Двигатель имеет три ротора: компрессора, турбины компрессора и силовой (свободной) турбины. Ротор компрессора и ротор турбины компрессора сочленяются между собой через шлицы и скрепляются стяжной втулкой, образуя один жесткий ротор турбокомпрессора.
Ротор силовой турбины самостоятелен, кинематически не связан с ротором турбокомпрессора.
Ротор турбокомпрессора и ротор силовой турбины устанавливаются на пяти опорах.
Первая опора является передней опорой компрессора, имеет роликовый подшипник и состоит из корпуса опоры, передней и задней крышек, корпуса подшипника и графитового уплотнения.
Корпус опоры представляет собой литую конструкцию из алюминиевого сплава с коллектором противообледени — тельной системы. Он состоит из наружной и внутренней оболочек, связанных между собой четырьмя профилированными стойками, образующими входную часть компрессора. Над верхней стойкой крепится коробка приводов, под нижней стойкой — маслоагрегат.
На горизонтальных стойках справа расположен противообледенительный клапан, слева — штуцер наддува воздушной полости перед графитовым уплотнением.
На наружном переднем фланце корпуса имеются узлы крепления двигателя к вертолету.
Противообледенительная система обеспечивает обогрев входной части двигателя горячим воздухом, отбираемым из полости между кожухом и жаровой трубой камеры сгорания. Горячий воздух подводится через противообледенительный клапан на обогрев кока, двух горизонтальных стоек и поворотных лопаток входного направляющего аппарата. Вертикальные стойки соединены с масляной полостью корпуса, и обогрев их осуществляется горячим маслом.
Внутри первой опоры размещен центральный привод.
Вторая опора является задней опорой компрессора и крепится к спрямляющему аппарату компрессора. Она состоит из титанового корпуса, шарикоподшипника и уплотнений.
Третья опора — задняя опора турбины компрессора, роликовая, крепится к третьему сопловому аппарату.
Для подпора графитового уплотнения в полость подается воздух из-за 7-й ступени компрессора через сопловой аппарат.
Четвертая опора — передняя опора силовой турбины, расположена внутри корпуса опор. Состоит из корпуса четвертой опоры с приводом, уплотнений и шарикоподшипника. Па корпус четвертой опоры смонтирован двухступенчатый редуктор для передачи вращения от ротора силовой турбины к приводу регулятора оборотов.
Пятая опора — задняя опора силовой турбины, роликовая.
Масляная полость опор силовой турбины общая, с передней и задней сторон ограничена графитовыми уплотнениями.
Для предотвращения вытекания масла из полости и проникновения горячих газов в опору выполнены воздушные полости, в которые поступает воздух из-за 7-й ступени компрессора.
На корпусе лабиринта устанавливаются датчики замера оборотов вала силовой турбины.
Камера сгорания — кольцевая, с завихрителями воздуха вокруг рабочих форсунок. Состоит из наружного и внутреннего корпуса диффузора, жаровой трубы, двух запальных свечей СП-26ПЗ и топливного коллектора с двенадцатью форсунками.
Наружный и внутренний корпусы диффузора образуют кольцевой диффузор камеры сгорания, а котором происходит торможение воздушного потока.
Жаровая труба кольцевого типа крепится к наружному корпусу диффузора подвесками, установленными в шести фланцах подвески. На подвесках имеются штуцера отбора воздуха для системы автоматического регулирования двигателя, указателя режимов, автомата разгона и эжектора.
Топливный коллектор представляет собой кольцевой узел, состоящий из двенадцати корпусов форсунок, соединенных между собой двумя рядами трубок первого и второго контуров. Подача топлива но первому контуру производится как во время запуска двигателя, так и на всех режимах работ. Подача топлива по второму контуру производится на всех рабочих режимах выше режима малого газа.
Турбины двигателя. Двигатель имеет две кинематически не связанные между собой турбины: турбину компрессора и свободную турбину.
Турбина компрессора — двухступенчатая осевая, служит для привода компрессора и агрегатов двигателя. Она состоит из ротора и узла сопловых аппаратов. Полотна дисков, замки и ножки рабочих лопаток охлаждаются вторичным потоком воздуха, поступающего в полость вала через радиальные отверстия в стенке вала.
Перед сопловым аппаратом первой ступени установлены четырнадцать термопар, которые служат для замера температуры газа перед турбиной.
Свободная турбина—двухступенчатая, осевая, служит для создания мощности, необходимой для привода несущего винта и других агрегатов.
к
Мощность От турбины передается через шлицы, выполненные на хвостовике диска второй ступени, и через рессору, на которой предусмотрено резиновое уплотнительное кольцо, герметизирующее масляную полость.
Ротор свободной турбины — консольный, двухопорный: передняя опора — шариковый подшипник (4-я опора двигателя), задняя — роликовый подшипник (5-я опора двигателя).
Выхлопной патрубок двигателя предназначен для отвода газа в атмосферу в правую или левую сторону в зависимости от сборки двигателя — в правом или левом варианте и включает в себя кольцевой диффузор со стойками и отводное овальное колено, пересеченное центральным коническим телом.
Наличие устойчивого разрежения вокруг центрального тела на входе в патрубок использовано для воздушного охлаждения центрального тела и размещенного в нем корпуса опор.
В верхней стойке проходит трубка, по которой выводится гибкий валик. Подвод и отвод масла и подвод воздуха осуществляются по трубкам, проходящим в стойках опоры.
Кинематическая схема двигателя состоит из двух независимых схем.
От вала турбины компрессора через центральный привод передается вращение агрегатам, установленным на коробке приводов, расположенных в передней части двигателя сверху. На ней установлены воздушный стартер, топливный насос-регулятор HP-ЗАМ, подкачивающий топливный насос ДЦН-70, маслоагрегат откачки масла из коробки приводов, датчик оборотов турбокомпрессора Д-2Т. В нижней части коробки приводов крепится масляный фильтр. С задней стороны коробки приводов имеется привод для ручной прокрутки ротора турбокомпрессора.
От вала свободной турбины через гибкий валик осуществляется привод регулятора оборотов свободной турбины, смонтированного в топливном насосе-регуляторе НР-ЗА.