Авиационные двухконтурные двигатели Д-30КУ и Д-30КП (конструкция, надежность и опыт эксплуатации). Л. П. Лозицкий, М. Д. Авдошко, В. Ф. Березлев и др. — М.: Машиностроение, 1988. — 228 с.

В книге описаны конструкции узлов и работа функциональных систем авиационных двухконтурных двигателей Д-30КУ и Д-30КП. Приведены краткие сведения по теории и особенностям организации рабочего процесса ТРДД. Описание узлов и систем двигателей завершается сведениями об опыте их эксплуатации в подразделениях гражданской авиации.
Книга предназначена для инженерно-технических работников эксплуатационных подразделений Министерства гражданской авиации, осваивающих эксплуатацию двигателей Д-30КУ и Д-30КП. Она может быть полезна также студентам высших и средних учебных заведений МГА.
Табл. 3, ил. 201, список лит. 6 назв.

Книга в формате DjVu — 4169 кб

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение (стр. 3)
Глава 1. Основные положения теории авиационных двухкоитурных турбореактивных двигателей (стр. 5)
1.1. Схема и принцип действия авиационного двухконтурного турбореактивного двигателя (стр. 5)
1.2. Изменение параметров газового потока (стр. 6)
1.3. Рабочий процесс в двухконтурном турбореактивном двигателе (стр. 7)
1.4. Основные параметры и коэффициенты полезного действия ТРДД (стр. 10)
1.5. Влияние параметров рабочего процесса и степени двухконтурности на удельные параметры ТРДД (стр. 11)
1.6. Дроссельные, высотные и скоростные характеристики ТРДД (стр. 13)
Глава 2. Надежность авиационных двигателей (стр. 15)
2.1. Основные определения надежности (стр. 15)
2.2. Количественные показатели надежности (стр. 16)
2.3. Надежность двигателей в эксплуатации (стр. 17)
Глава 3. Общие сведения о двигателях Д-30КУ и Д-30КП (стр. 18)
3.1. Конструктивные особенности (стр. 18)
3.2. Основные технические данные ТРДД Д-30КУ и Д-30КП (стр. 20)
3.3. Эксплуатационные режимы работы двигателей (стр. 25)
3.4. Эксплуатационные характеристики двигателей (стр. 27)
Глава 4. Компрессор двигателя (стр. 29)
4.1. Принцип работы осевого компрессора (стр. 29)
4.2. Неустойчивая работа (помпаж) компрессора и способы ее предотвращения (стр. 31)
4.3. Основные узлы компрессора. Действующие на них нагрузки (стр. 34)
4.4. Компрессор низкого давления (стр. 35)
4.5. Компрессор высокого давления (стр. 43)
4.6. Опыт эксплуатации компрессора (стр. 54)
Глава 5. Разделительный корпус (стр. 55)
5.1. Описание кинематической схемы приводов (стр. 55)
5.2. Разделительный корпус (стр. 56)
5.3. Центральный привод (стр. 57)
5.4. Передняя коробка приводов (стр. 59)
5.5. Задняя коробка приводов (стр. 60)
Глава 6. Камера сгорания (стр. 63)
6.1. Краткие сведения о рабочем процессе в камере сгорания (стр. 63)
6.2. Общая характеристика узла камеры сгорания (стр. 64)
6.3. Конструкция камеры сгорания (стр. 66)
6.4. Опыт эксплуатации узла камеры сгорания (стр. 70)
Глава 7. Турбина (стр. 71)
7.1. Краткие сведения о рабочем процессе в турбине (стр. 71)
7.2. Общая характеристика конструкции узла турбины (стр. 72)
7.3. Турбина высокого давления (стр. 76)
7.4. Турбина низкого давления (стр. 78)
7.5. Узел задней опоры двигателя (стр. 79)
7.6. Опыт эксплуатации узла турбины (стр. 81)
Глава 8. Реверсивные устройства двигателей Д-30КУ и Д-30КП (стр. 82)
8.1. Общие сведения о реверсивных устройствах (стр. 82)
8.2. Корпус реверсивного устройства (стр. 84)
8.3. Створки, обтекатели реверсивного устройства и противопожарная перегородка (стр. 84)
8.4. Силовые балки и рычаги с тягами (стр. 86)
8.5. Силовые гидроцилиндры реверсивного устройства (стр. 89)
8.6. Механический замок створок (стр. 90)
8.7. Особенности конструкции узла реверсивного устройства двигателя Д-30КП (стр. 91)
8.8. Система управления, блокировки и сигнализации реверсивного устройства (стр. 91)
8.9. Особенности системы управления, сигнализации и блокировки реверсивного устройства двигателя Д-30КП (стр. 103)
8.10. Опыт эксплуатации реверсивных устройств двигателей Д-30КУ и Д-30КП (стр. 104)
Глава 9. Силовые корпуса двигателей Д-30КУ и Д-30КП. Крепление двигателей (стр. 105)
9.1. Схема силового корпуса (стр. 105)
9.2. Узлы крепления двигателя Д-30КУ (стр. 106)
9.3. Особенности крепления двигателя Д-30КП (стр. 108)
Глава 10. Воздушная и противообледеинтельиая системы двигателей Д-30КУ и Д-30КП (стр. 110)
10.1. Общие сведения о воздушной системе (стр. 110)
10.2. Отбор воздуха для наддува лабиринтных уплотнений полостей опор ротора (стр. 111)
10.3. Отбор воздуха для работы турбины ППО (стр. 111)
10.4. Отбор воздуха для самолетных нужд (стр. 111)
10.5. Отбор воздуха в дренажную систему двигателя (стр. 112)
10.6. Отбор воздуха для перепуска за V и VI ступенями КВД (стр. 112)
10.7. Отбор воздуха к автоматическим устройствам насоса-регулятора (стр. 112)
10.8. Отбор воздуха для охлаждения деталей турбины (стр. 112)
10.9 Противообледенительная система (стр. 112)
Глава 11. Система смазки и суфлирования двигателя (стр. 115)
11.1. Принцип работы системы смазки (стр. 115)
11.2. Масляный бак (стр. 117)
11.3. Топливно-масляный радиатор 4845Т (стр. 119)
11.4. Основной масляный насос ОМН-30 (стр. 120)
11.5. Откачивающий масляный насос MHO-1 (стр. 121)
11.6. Откачивающий масляный насос МНО-30К (стр. 122)
11.7. Центробежный воздухоотделитель с фильтром-сигнализатором (стр. 123)
11.8. Центробежный суфлер ЦС-30К (стр. 125)
11.9. Масляный фильтр МФС-30 (стр. 125)
11.10. Термосигнализатор (стр. 126)
11.11. Опыт эксплуатации системы смазки (стр. 126)
Глава 12. Основные положения, лежащие в основе теории автоматического управления двигателями Д-30КУ и Д-30КП (стр. 127)
12.1. Программа управления ТРДД на максимальном режиме работы (стр. 127)
12.2. Законы управления ТРДД при дросселировании (стр. 130)
12.3. Регулирование ТРДД на неустановившихся режимах (стр. 132)
12.4. Общая схема управления (стр. 133)
Глава 13. Система топливоподачи (стр. 135)
13.1. Схема топливоподачи (стр. 135)
13.2. Подкачивающий топливный насос ДЦН44-ПЗТ (стр. 137)
13.3. Топливная форсунка ФР-40ДСМ (стр. 141)
Глава 14. Система управления двигателями Д-30КУ и Д-30КП (стр. 144)
14.1. Общие сведения (стр. 144)
14.2. Насос-регулятор НР-30КУ (стр. 144)
14.3. Исполнительный механизм ИМТ-3 (стр. 147)
14.4. Датчик приведенной частоты вращения ДПО-ЗОК (стр. 147)
14.5. Температурный датчик ТД-30К (стр. 148)
14.6. Регулятор направляющего аппарата РНА-30К (стр. 149)
14.7. Цилиндр направляющего аппарата ЦНА-30К (стр. 149)
14.8. Центробежный регулятор ЦР-1-30К (стр. 150)
14.9. Заполнение топливом системы каналов агрегатов НР-30КУ, ИМТ-3, ДПО-30К, ТД-30К, РНА-30К, ЦНА-30К и ЦР-1-30К в начальный момент запуска двигателя (стр. 150)
14.10. Работа системы автоматического управления при запуске двигателя (стр. 156)
14.11. Работа системы автоматического управления двигателя на установившихся режимах (стр. 159)
14.12. Работа системы автоматического управления на переходных режимах (стр. 165)
14.13. Работа системы автоматического управления на режимах ограничения (стр. 171)
14.14. Работа системы автоматического управления при останове двигателя (стр. 175)
14.15. Регулировка агрегатов САУ двигателя Д-30КУ (стр. 176)
14.16. Особенности системы автоматического регулирования двигателя Д-30КП (стр. 180)
14.17. Опыт эксплуатации САУ двигателей Д-30КУ и Д-30КП (стр. 183)
Глава 15. Привод постоянной частоты вращения (ППО) (стр. 183)
15.1. Назначение и структурная схема ППО (стр. 183)
15.2. Основные технические данные ППО двигателей Д-30КУ и Д-30КП (стр. 184)
15.3. Принцип действия и конструкция агрегатов ППО двигателя Д-30КУ (стр. 185)
15.4. Особенности конструкции элементов ППО двигателя Д-30КП (стр. 189)
15.5. Опыт эксплуатации ППО двигателей Д-30КУ и Д-30КП (стр. 189)
Глава 16. Пусковая система двигателя (стр. 190)
16.1. Общие сведения (стр. 190)
16.2. Воздушный турбостартер СтВ-3 (стр. 192)
16.3. Перекрывная заслонка ЗП-44 (стр. 196)
16.4. Воздушный турбостартер СтВ-ЗП (стр. 197)
16.5. Агрегат зажигания (стр. 198)
16.6 Сигнализатор давления МСТ-6 (стр. 199)
16.7. Работа пусковой системы (стр. 199)
16.8. Опыт эксплуатации пусковой системы (стр. 201)
Глава 17. Контрольно-измерительная аппаратура (стр. 202)
17.1. Аппаратура контроля вибрации корпуса двигателя (стр. 202)
17.2. Контрольно-измерительная аппаратура (стр. 203)
17.3. Сигнализация критических режимов (стр. 207)
Глава 18. Противопожарная система двигателя (стр. 208)
Глава 19. Основные особенности технического обслуживания и эксплуатации двигателей (стр. 209)
19.1. Оперативное техническое обслуживание двигателя Д-30КУ (стр. 209)
19.2. Периодическое техническое обслуживание двигателя Д-30КУ (стр. 210)
193. Проверка работы двигателя на земле (стр. 211)
19.4. Особенности эксплуатации двигателей Д-30КУ и Д-30КП в различных климатических условиях (стр. 219)
Глава 20. Возможные неисправности двигателей Д-30КУ и Д-30КП (стр. 220)
20.1. Общие сведения (стр. 220)
20.2. Возможные неисправности (стр. 221)
Список литературы (стр. 223)

ВВЕДЕНИЕ

Двухконтурные турбореактивные двигатели к настоящему времени стали основным типом газотурбинных двигателей (ГТД) для пассажирских самолетов гражданской авиации как у нас в стране, так и за рубежом. При высоких дозвуковых скоростях полета они обладают рядом преимуществ по сравнению с одноконтурными турбореактивными (ТРД) и турбовинтовыми (ТВД) двигателями.
Высокая стартовая тяга, низкий удельный расход топлива, пониженные уровни шума как в крейсерском полете, так и при взлете выгодно отличают их от ТРД.
Малая относительная масса, высокие значения тягового КПД, в особенности на высоких крейсерских скоростях полета, соответствующих 0,7 0,9 М, простота конструкции, а следовательно, и эксплуатации являются их преимуществами по сравнению с ТВД.
В разработке идеи и создании двухконтурных газотурбинных двигателей велика заслуга отечественных ученых и конструкторов. Впервые схема двухконтурного ВРД, которая может считаться прообразом современных ТРДД, была предложена в 1932 г. К. Э. Циолковским.
В 1937 г. советским авиаконструктором А. М. Люлька была предложена схема и разработан проект двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащего все основные конструктивные элементы современного ТРДД.
Значителен вклад советских ученых и в создание теории двухконтурных двигателей. Основу этой теории составляют труды по реактивным двигателям профессора Н. Е. Жуковского и основоположника современной теории воздушно-реактивных двигателей академика Б. С. Стечкина.
Развитию теории двухконтурных турбореактивных двигателей посвящены многие работы советских ученых И. И. Кулагина, Н. В. Иноземцева, В. В. Уварова, П. К. Казанджана, А. Л. Клячкина, С. М. Шляхтенко и др.
Практическое создание и внедрение в гражданской авиации двухконтурных двигателей началось в конце 50-х — начале 60-х гг. Первым отечественным двухконтурным двигателем, вошедшим в серийное производство и эксплуатацию в гражданской авиации, является двигатель Д-20П, созданный в конструкторском бюро, возглавляемом П. А. Соловьевым. Этот двигатель в течение ряда лет успешно эксплуатировался на самолете Ту-124. Накопленный при этом опыт был использован в дальнейшем при создании новых, более совершенных ТРДД в ряде конструкторских бюро нашей страны.
В результате в конце 60-х и начале 70-х гг. Аэрофлот был оснащен реактивными пассажирскими самолетами с двухконтурными двигателями Д-30 (КБ П. А. Соловьева), НК-8 (КБ Н. Д. Кузнецова), АИ-25 (КБ В. А. Лотарева).
Двигатели Д-30КУ и Д-30КП созданы конструкторским бюро под руководством П. А. Соловьева в начале 70-х гг. Характерная особенность указанных двигателей — высокий уровень основных параметров рабочего процесса. В частности, примененные в двигателях значения степени повышения давления и температуры газов перед турбиной соответствовали максимальному уровню этих параметров, достигнутому в мировом авиадвигателестроении к моменту проектирования двигателей. В этих двигателях получили дальнейшее развитие системы охлаждения сопловых и рабочих лопаток турбины, впервые в отечественной практике примененные в двигателе Д-30, а также система автоматического управления топливоподачей.
Благодаря высоким значениям параметров рабочего процесса, совершенству конструктивных и технологических решений двигатели Д-30КУ и Д-30КП по удельным параметрам соответствуют, а отчасти и превосходят лучшие зарубежные двигатели этого класса, созданные в те же годы.
Конструктивные узлы и функциональные системы двигателей Д-30КУ и Д-30КП имеют много общего, поэтому при их описании в книге в качестве базового принят двигатель Д-30КУ, а для двигателя Д-30КП приведены, главным образом, его отличия. В тех случаях, когда различия очень существенны, приводятся описания узлов, систем и агрегатов обоих двигателей.
Современный ГТД является сложной и дорогостоящей машиной, в которой воплощены все последние достижения науки и техники. Поэтому непременным условием успешной эксплуатации авиационных двигателей является глубокое знание летным и инженерно-техническим составом их конструкции, физической сущности явлений и процессов, протекающих в двигателях, а также правил эксплуатации авиационной техники.
По мере накопления опыта эксплуатации конкретного типа авиадвигателя конструкторы вносят в его конструкцию соответствующие изменения, технологи совершенствуют процесс его изготовления, эксплуатационники улучшают методы технического обслуживания и применяющееся при этом оборудование. Все перечисленные мероприятия направлены на повышение безопасности, регулярности и экономической эффективности полетов. Поэтому с описанием конструкции двигателей Д-30КУ и Д-30КП в настоящей книге значительное внимание уделено конструктивным изменениям и обобщению опыта эксплуатации. Авторы признательны представителям эксплуатационных подразделений и завода-изготовителя за помощь, оказанную при сборе материалов.
Авторы выражают глубокую благодарность генеральному авиаконструктору П. А. Соловьеву и руководимому им коллективу за большую помощь в создании книги.
Авторы признательны также сотрудникам кафедры Конструкции и прочности авиационных двигателей КИИГА Г. В. Барановой и Л. И. Левочкиной за помощь в подготовке рукописи к изданию.