НК-25 (изделие «Е») — турбореактивный двигатель двухконтурный, трёхкаскадный, с форсажной камерой (ТРДДФ), разработанный на Куйбышевском моторном заводе под руководством Н. Д. Кузнецова. Наряду с НК-32 долгое время являлся одним из самых мощных авиационных двигателей в мире. Разработка началась в 1971 году. Серийное производство с 1977 года.
Демонтированный двигатель НК-25 НК-25 является развитием двигателя НК-22. НК-25 разрабатывался с 1971 года как двухконтурный турбореактивный трёхкаскадный двигатель с общей форсажной камерой и электронной системой управления ЭСУД-25. Трёхкаскадная схема, при увеличении мощности двигателя позволила добиться лучшей экономичности на крейсерских режимах и заметно уменьшила шумность. Также на новой коробке приводов были установлены новые генераторы тока - два ГСР-20БК и привод-генератор ГП-16 (в серии ГП-23) с генератором переменного тока стабильной частоты ГТ-60НЖЧ12.
В 1974 году испытан самолёт Ту-22М2Е с НК-25, в 1975—1976 годах проводились испытания на Ту-144ЛЛ.
Двигатель выпускался серийно на Куйбышевском моторном заводе (Куйбышевское НПО "Труд") с 1977 по 1996 год, после чего сборочная оснастка была разобрана. В настоящее время все имеющиеся на вооружении самолёты Ту-22М3 испытывают острый дефицит двигателей и запасных частей к ним, который не может быть восполнен ввиду отсутствия производства.
Во время испытаний двигатель устанавливался на экспериментальный самолёт Ту-22М2Е, в настоящее время используется на самолётах типа Ту-22М3 и Ту-22МР.
Двигатель НК-25 возле самолёта Ту-22М3. Ввиду отсутствия штатной, изготовлена самодельная транспортировочная тележка из двух от ракеты Х-22 
Масса двигателя:сухая 3575 кг.[3]заправленная 4275 кг[4]Тяга двигателя на взлётном режиме на земле — 25000 кгс.при оборотах ротора турбины:НД — 5300 об/минСД — 7420 об/минВД — 9670 об/минрасход воздуха — 211 кг/сектемпература в 4-м сопловом аппарате — 820 °CТяга двигателя на максимальном бесфорсажном режиме (МБФР) — 14500 кгсТяга двигателя на режиме малого газа (МГ) — 800 кгсТопливо — авиакеросин «РТ» или «Т-8В» с добавкой жидкости «И» или «ТГФ».Масло для двигателя — ИПМ-10 или 36/1 КУАС каждым двигателем работает комплект блоков электронно-дистанционного управления двигателем ЭСУД-25, блок запуска и розжига БАЗР-45 и комплект блоков системы управления воздухозаборником СУЗ-10А.
wikiredia.ru
Этого события отечественные конструкторы ракетных двигателей ждали больше 40 лет. Двигатели НК-33, созданные в Самаре еще в 70-е годы прошлого века, успешно вывели новую ракету-носитель на околоземную орбиту. Правда, ракета при этом оказалась американской.
В ночь с 21 на 22 апреля с космодрома на острове Уоллопс на восточном побережье США была успешно запущена на околоземную орбиту новая американская ракета-носитель (РН) легкого класса Antares (бывшая Taurus II). Она предназначена для запуска полезных грузов весом до 5,5 тонны на низкую опорную орбиту, и разработчик РН — частная компания Orbital Sciences Corporation (OSC) — уже подрядился по контракту с NASA за 3,5 млрд долларов совершить с помощью этой ракеты восемь рейсов космического грузовика Cygnus с грузом для Международной космической станции (МКС).
Первые два полета Antares — апрельский и июньский — будут демонстрационными, а первый реальный грузовой рейс новой американской легкой ракеты к МКС ожидается в конце этого года. Тем не менее Antares уже начала себя окупать, поскольку в первом демонстрационном рейсе она вывела на орбиту не только полноразмерный макет грузовика Cygnus, но и четыре спутника: три малых спутника NASA PhoneSat и один коммерческий наноспутник.
Однако самое интересное в этой истории даже не то, что OSC стала уже второй после Space Exploration Technologies Corporation (РН системы Falcon) американской частной компанией, которая при явной поддержке американского правительства разработала собственный космический корабль и начала заниматься «космическим извозом», а то, как она эта сделала.
Основная «изюминка» и ракеты-носителя Antares, и экономики всего этого проекта по доставке грузов в космос — ракетные двигатели НК-33, разработанные и изготовленные на рубеже 60–70-х годов прошлого века на двигателестроительных предприятиях города Куйбышева (ныне — Самара) под руководством легендарного советского конструктора и организатора производства Николая Дмитриевича Кузнецова. На каждой новой американской ракете будет стоять по два таких двигателя. И запустив в космос Antares, американцы, по сути, сделали то, на что за прошедшие 40 лет так и не смогли решиться ни советские, ни российские власти, — открыли новую страницу в истории мирового ракетостроения.
Середина прошлого века была временем гонки между СССР и США за первенство в освоении космоса. Ни та, ни другая сторона денег на это не жалели. Поэтому в 1959 году главный советский конструктор космических машин и аппаратов Сергей Павлович Королев поставил перед Николаем Дмитриевичем Кузнецовым — руководителем и генеральным конструктором Опытного завода №276 (город Куйбышев) — задачу создать жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) для четырех ступеней новой советской ракеты, предназначенной для полета на Луну. Кузнецовцы тогда специализировались на разработке и производстве турбовинтовых и турбореактивных двигателей для авиации. Однако к 1967 году на Куйбышевском моторном заводе, который входил в Министерство авиационной промышленности СССР, были созданы и успешно прошли стендовые испытания четыре типа новых ракетных двигателей для каждой из ступеней лунной ракеты Н1-Л1. В последующие четыре года в процессе летных испытаний этой ракеты (она стартовала четыре раза) они были доработаны и получили шифры НК-33, НК-43, НК-39 и НК-31.
Двигатели получились уникальные как по своей конструкции, так и по своей надежности. Денег, повторюсь, на эту программу не жалели. По словам конструкторов, которые тогда принимали участие в этих работах, для «доводки» этих двигателей было использовано более 100 таких изделий. В итоге профессор Кузнецов добился того, что двигатель НК-33, предназначенный для работы на первой ступени «лунной» ракеты, при желании можно было использовать повторно до 10 (!) раз. А один из двигателей без съема со стенда проработал в общей сложности более четырех (!) часов. Для сравнения, расчетное время работы первой ступени ракеты Antares, на которой сейчас стоят модернизированные НК-33, составляет 230 секунд. За это время эти два двигателя забрасывают ракету на высоту 107 км. Таких параметров надежности, возможности многоразового использования и соотношения тяги к массе до сих пор нет ни у одного ракетного двигателя в мире.
Но в январе 1966 года умирает Королев, в июле 1969 года становится известно, что первыми Луны достигли астронавты США, и в начале 70-х годов прошлого века «лунную» программу в СССР сворачивают. В 1974 году Совет обороны СССР приказывает Куйбышевскому ОКБ-276 прекратить дальнейшие работы над ракетными двигателями и целиком и полностью погрузиться в конструирование газотурбинных двигателей для стратегической авиации и наземных приводов для газоперекачивающих агрегатов, которые вскоре погонят советский газ из Западной Сибири в капиталистическую Европу. При этом более сотни двигателей НК-33 и НК-43, уже изготовленных в Куйбышеве для ракеты Н1-Л1, должны были быть уничтожены. В начале 1976 года совместное постановление ЦК КПСС и Совмина СССР, казалось бы, ставит окончательную точку в судьбе ракетно-космического комплекса Н1-Л1 и двигателей для него.
Однако, как потом выяснилось, генерал Николай Кузнецов тот приказ партии и правительства выполнил только наполовину. Он действительно создал двигатели, на которых до сих пор летает и будет продолжать летать вся стратегическая авиация нашей страны (к 2014 году перед ОАО «Кузнецов», например, поставлена задача восстановить производство двигателей НК-32, на которых летают самые мощные и самые тяжелые боевые самолеты в мире — стратегические бомбардировщики-ракетоносцы Ту-160). А более трети мощности газоперекачивающих агрегатов «Газпрома» до сих пор обеспечивают кузнецовские газотурбинные двигатели. Но свое ракетное «детище» — НК-33 и НК-43 — генерал, конструктор и действительный член Академии наук СССР Н. Д. Кузнецов ликвидировать не стал. Он специальным образом их законсервировал и упрятал подальше от посторонних глаз. И последующие 20 лет об этих уникальных изделиях не было ни слуху ни духу.
Слава же главного советского конструктора ракетных двигателей после этого окончательно закрепилась за Валентином Павловичем Глушко, возглавлявшим ОКБ-456 (ныне — НПО «Энергомаш» имени академика В.П.Глушко), а с весны 1974 года — директора и генерального конструктора НПО «Энергия». Именно на его двигателях РД-107/108 поднялась в космос разработанная ОКБ Королева знаменитая межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, которая стала основой для самой популярной советско-российской РН «Союз». И, по одной из версий, после смерти Королёва именно академик Глушко стал главным инициатором сворачивания работ по советской «лунной» ракете. Вместо нее под его руководством к 1987 году была создана многоразовая космическая система «Энергия-Буран».
Куйбышевским же моторостроителям с середины 70-х годов прошлого века была уготована почетная роль серийных изготовителей «глушковских» двигателей для первой и второй ступеней различных модификаций ракет-носителей среднего класса «Союз». И за последние 54 года в Куйбышеве, а затем в Самаре было построено более 9 тыс. жидкостных реактивных двигателей. Плюс огромное количество авиационных газотурбинных двигателей, которые продолжал разрабатывать Николай Дмитриевич Кузнецов и его последователи.
Ракетный двигатель НК-33 разработки и производства Н.Д. Кузнецова вновь «всплыл» только в 1992 году. Советский Союз к этому времени практически уже развалился, и прежняя система взаимоотношений между КБ, двигателестроительными предприятиями, ракетостроителями, министерствами, ведомствами и отраслями тоже трещала по швам. Поэтому Николай Кузнецов достал из «запасников» свои ракетные двигатели и предъявил их широкой общественности на международной выставке «Авиадвигатель» в Москве. И эти изделия, пролежавшие к тому времени 20 лет в тайнике, произвели на мировую общественность эффект разорвавшейся бомбы.
«Уникальность этого двигателя в том, что он создавался не ракетным, а авиационным конструкторским бюро. И эта специфика проявляется во всем. Большинство ракетных двигателей, например, опутаны десятками и сотнями трубопроводов. А в нашем двигателе их практически нет. Часть конструкции НК-33 «» это, по сути, турбореактивный двигатель, который до этого создавал Кузнецов, например НК-12... Американцы, когда увидели эту конструкторскую схему, схватились за голову и сказали: «Мы вокруг этой схемы ходили десятки лет и не знали, как ее внедрить. Потому что ее разработка требовала колоссального количества денег!» — поделился с «Экспертом» своими впечатлениями от первой встречи с американцами главный конструктор ракетных двигателей объединения «Кузнецов» Валерий Данильченко.
Поэтому уже летом 1993 года между самарскими двигателестроителями и американской компанией Aerojet был заключен договор о сотрудничестве по применению НК-33 на зарубежных ракетах-носителях. Осенью 1995 года Aerojet испытал одно изделие на своем стенде и после этого решил, что именно эти советские двигатели станут основой двигательной установки РН Taurus-2 (Antares). Для этого американцы купили 47 двигателей НК-33 и НК-43 из тех запасов, которые сохранились в Самаре, по цене 1 млн долларов за изделие.
Понятно, что при этом американцам пришлось делать дополнительные вложения в адаптацию НК-33 к своему проекту. Были заменены уплотнители, пришедшие в негодность за 20 лет, обновлена система управления, двигатель был адаптирован к американскому керосину и оснащен карданным шарниром для управления вектором тяги. И в таком виде детище советских конструкторов было сертифицировано в США и получило название НК-33/AJ-26. Эта работа специалистами Aerojet велась совместно с конструкторами Самарского научно-технического комплекса им. Кузнецова (СНТК им. Кузнецова), а в дальнейшем, когда СНТК им. Кузнецова было вновь слито с серийным заводом «Моторостроитель» — специалистами объединенной двигателестроительной компании «Кузнецов». При этом и российские, и американские инженеры столкнулись не только с языковым барьером, но и с проблемами несовпадения метрических систем (у нас — метры, у них — футы). Однако, несмотря на все трудности, новая легкая американская РН Antares, оснащенная двумя двигателями НК-33/AJ-26, неделю назад успешно выполнила свой первый пробный полет.
Создатель НК-33 Николай Дмитриевич Кузнецов до этого момента не дожил. Он умер в Москве в июле 1995 года в возрасте 84 лет, на шесть лет пережив одного из своих главных оппонентов — Валентина Павловича Глушко (руководитель «Энергии» скончался в Москве в начале 1989 года вскоре после второго — и последнего — запуска «Энергии-Бурана»). И до последнего просил своих коллег сделать все возможное, чтобы НК-33 все-таки полетел.
«Последняя встреча с Николаем Дмитриевичем у меня была в 1993 году, когда он уже уходил с предприятия (в июне 1993 года руководителем СГНПП "Труд" вместо Н.Д. Кузнецова был назначен Е.А. Гриценко. — "Эксперт Оnline"). Я в тот момент помимо работы на предприятии также руководил филиалом Самарского государственного аэрокосмического университета. И Николай Дмитриевич мне сказал: "У меня две мечты и две просьбы к тебе. Сделай так, чтобы жил проект по НК-33 и сохрани учебный институт"», — со слезами на глазах рассказывает главный конструктор ракетных двигателей объединения «Кузнецов» Валерий Данильченко, который работал над проектом НК-33 с 1962 года.
Именно поэтому, очевидно, половина «схороненных» в Куйбышеве НК-33 в начале 90-х годов прошлого века и была продана американцам. Потому что генеральный конструктор этих двигателей прекрасно понимал, что новому руководству России как суверенного государства и начальникам российского космического ведомства еще долго будет не до новых ракет и двигателей к ним. А он очень хотел, чтобы НК-33 полетел…
Собственно, так оно и получилось. Американцы блестяще использовали предоставленный им шанс, подняв на двигателях НК-33 свою новую легкую ракету Antares. Причем, судя по всему, их мало интересовало дальнейшее конструкторское совершенствование этих двигателей. Самое главное — это возможность с помощью русских двигателей уже сейчас эффективно зарабатывать деньги на «космических извозах». Причем, не только возя грузы к МКС, но и выводя на орбиту малые космические спутники, потребность в которых в мире растет как грибы после дождя. Каждое мало-мальски значимое государство сейчас хочет иметь на орбите свой спутник, и не один. И для их доставки больше всего как раз подходят ракеты-носители легкого и полусреднего класса.
Решающее значение при этом имеет цена доставки спутника на орбиту. Так вот: двигатели НК-33 не только являются одними из самых надежных ракетных двигателей и лидерами по соотношению тяги к массе. Цена серийно изготовленного «модернизированного» под современные требования НК-33 оказывается вдвое меньше, чем стоимость аналогичных по тяге ракетных двигателей других конструкторов и производителей. А в случае организации крупносерийного производства этого двигателя на объединении «Кузнецов» его цена, по предварительным подсчетам, может упасть еще на 30–40 млн рублей. Поэтому Aerojet заявила, что ей нужно еще 50 двигателей НК-33 из России. Кроме того, сейчас в США идут работы по созданию РН тяжелого класса (полезная нагрузка — 30–80 тонн), основой двигательной установки которой станут 6–14 двигателей НК-33.
В России в последние годы интерес к НК-33 тоже нарастает. Основной российский разработчик и изготовитель РН среднего класса — «ЦСКБ-Прогресс» (Самара) — разработал «легкую» ракету «Союз-2-1В» на 3 тонны полезной нагрузки, в основе двигательной установки которой находится модернизированный двигатель НК-33 под литерой НК-33А. Специально под новый легкий «Союз» в этом двигателе были заменены и доработаны почти 30 позиций: электропроводка, приводы, система зажигания и прочее. По тем комплектующим, что были необходимы для такой модернизации, уже выстроена необходимая кооперация с другими предприятиями. И в этом году «Союз-2-1В», так же как и американский Antares, должна подняться в воздух. Место старта — космодром Плесецк, и это сразу наводит на мысль о «двойном» назначении этой ракеты. Кроме того, «ЦСКБ-Прогресс» сейчас работает над РН «Союз-2-3» полезной нагрузкой 11–12 тонн, в котором четыре глушковских двигателя РД-107А сочетаются с одним НК-33-1. Есть в России проект и РН тяжелого класса полезной нагрузкой 20 тонн с пятью двигателями НК-33 (плюс управляемый вектор тяги). Казалось бы, все чудесно, и спустя полвека уникальное инженерное творение Николая Кузнецова и его соратников и последователей наконец-то начнет приносить пользу России (славу оно уже за границей приобрело). Однако не все так просто. На новом и самом главном российском космодроме Восточный, который строится в Амурской области, места для российских ракет с двигателями НК-33 пока нет.
Двух знаменитых советских конструкторов Николая Дмитриевича Кузнецова и Валентина Павловича Глушко уже давно нет с нами. Но иногда создается совершенно мистическое ощущение, что их соперничество продолжается и сегодня. Например, основным соперником «Союза-2-1В» производства «ЦСКБ-Прогресс», на котором стоит кузнецовский двигатель, является не американский Antares и не украинские «Днепр» и «Циклон-4», а легкая версия РН «Ангара» («Ангара 1.2»), которую разрабатывает Государственный космический научно-производственный центр им. Хруничева (ГКНПЦ им. Хруничева) и на которой стоит глушковский двигатель. Хруничевцы еще с конца 80-х годов прошлого века пытаются на базе единого ракетного модуля создать целое семейство ракет-носителей — от легкого класса на базе одного модуля первой ступени с массой полезной нагрузки на низкой околоземной орбите 1,5 тонны до тяжелого — до 35 тонн, состоящего из семи универсальных ракетных модулей (УРМ) в составе первой ступени. Маршевым двигателем для УРМ-1 является РД-191 разработки НПО «Энергомаш им. Глушко» за право производить который сейчас бьются, например, пермские моторостроители.
Но, несмотря на все усилия, «Ангара» в графике лететь не хочет. С 2005 года ее старт переносился восемь раз. Последняя официальная информация гласила, что летные испытания легкой версии» «Ангары» начались в феврале этого года. Но как они проходят, пока широкой публике неизвестно. Зато известно другое. «Ангара 1.2» на глушковских двигателях, согласно расчетам, будет подниматься в космос пошустрее «Союза -2-1В», оснащенного кузнецовским двигателем. Но по эффективности выведения полезной нагрузки легкий «Союз» почти в 1,5 раза опережает легкую «Ангару».
Однако, несмотря на все эти нюансы, по воле нынешнего руководства «Роскосмоса» именно РН «Ангара» разработки и производства ГКНПЦ им. Хруничева сейчас становится в России ракетой №1. И именно ее легкая версия, по словам вице-премьера по оборонке Дмитрия Рогозина, в 2015 году начнет стартовать с нового российского космодрома Восточный в Амурской области. Поэтому и перспективы разработки «Союзов» на двигателях НК-33 пока не очень ясны, особенно если в процессе нынешнего реформирования аэрокосмической отрасли управление «ЦСКБ-Прогресс», как предполагается, передадут ГКНПЦ им.Хруничева.
Правда, на самом «Кузнецове» уверены, что места в космосе хватит всем.
«Легкие ракеты, сделанные в свое время на основе баллистических ракет, такие, например, как "Рокот" или "Днепр", завтра-послезавтра сойдут со сцены. И это высвободит нишу легких средств выведения в Российской Федерации. Поэтому появление в России сразу двух новых носителей легкого класса — "Ангара 1.2" и "Союз-2-1В" — это не болезненно с точки зрения конкуренции. Это позитивно. Они не будут мешать друг другу ни по линии выполнения оперативных задач российского Министерства обороны, ни по линии коммерческого космоса на мировом рынке ракет-носителей», — подчеркнул «Экспертe Online» исполнительный директор объединения «Кузнецов» Николай Якушин.
Поэтому Объединенная двигателестроительная корпорация, куда сейчас входит ОАО «Кузнецов», объединившее в последние годы несколько наиболее значимых активов самарского двигателестроительного комплекса, к 2017 году намерена полностью восстановить в Самаре серийное производство НК-33. Двигатели НК-43 предполагается использовать в программе «Воздушный старт» (несмотря на полувековую историю этой идеи, она по-прежнему будоражит инженеров и конструкторов). И это вполне по силам самарским конструкторам, инженерам и технологам. Еще пять-шесть лет назад самарские двигателестроительные предприятия были скорее мертвы, чем живы. Но в 2012 году объем производства и продаж «Кузнецова» составил 7 млрд рублей, увеличившись за год на 2,5 млрд рублей. В этом году серийное производство ракетных двигателей на объединении увеличивается на 30% в сравнении с 2012 годом, объем работ по авиационной тематике — на 60%, производство наземных газотурбинных двигателей — на 40%. А возрождение серийного производства в Самаре двигателей НК-33 может привести к тому, что в России действительно может появиться еще один конструкторский центр по разработке ракетных двигателей, работающий, как и при Николае Кузнецове, на стыке авиационной и космической тематики.
expert.ru
— Из письма заместителя министра авиапромышленности М. М. Лукина директору завода № 2 Н. М. Олехновичу от 6 декабря 1946 г.[2]:
В ЦАГИ было проведено исследование по определению области рационального применения турбовинтовых двигателей на скоростных бомбардировщиках.
По этим исследованиям область рационального применения турбовинтовых двигателей определяется максимальными скоростями от 600 до 900 км/час.
Наибольшая выгода получается на бомбардировщиках с максимальной скоростью порядка 750—800 км/час в зависимости от тоннажа самолета. Эта выгода выражается в увеличении дальности полета на 2000—2500 километров, что составляет примерно 80-100 % от всей максимальной дальности полета таких же бомбардировщиков с ВМГ и ТРД.
Наиболее целесообразным представляется разработка турбовинтового двигателя, обеспечивающего на высоте Н=8000 метр, при скорости 800 км/час суммарную тяговую мощность порядка 4000-4500 л.с.
Предлагаю срочно дать задание главным конструкторам г.г. Шайбе и Престелю на проектирование и постройку в 1947 году винтовой установки для двигателей «ЮМО-012» и «БМВ-018»."
После серии опытно-конструкторских работ по турбовинтовым двигателям «022» и «028», мотокомпрессионному реативному двигателю «032» и турбореактивному «003с» в 1948 году было принято решение объединить два ОКБ и сосредоточить усилия на разработке одного двигателя — «022». В середине 1948 г. проектирование двигателя завершилось, три экземпляра передали в производство. В 1949 г., в самый разгар работ по «022», на завод № 2 пришел новый руководитель — Николай Дмитриевич Кузнецов. Он уже имел опыт работы по немецким реактивным двигателям: в 1946 г. вместе с Климовым и Бранднером на заводе в Уфе осваивал производство Jumo 004.
Основная статья: ТВ-2 (двигатель)
C 1951 г. двигатель получившил русское наименование ТВ-2 («турбовинтовой двигатель-2»). Вместо обычного четырехлопастного пропеллера были применены соосные винты противоположного вращения.
Специалистам выдали новое задание: построить ТВД большой мощности — 12000 л.с. Такие двигатели требовались для нового стратегического бомбардировщика Ту-95.
Самым простым методом обеспечить требуемые характеристики новой силовой установки было соединение вместе двух форсированных ТВ-2 с передачей мощности на один общий редуктор. Однако, сначала стендовые испытания, а затем и катастрофа Ту-95 с двигателями 2ТВ-2Ф показали, что для надежной работы необходимо создавать новый двигатель.
На новом двигателе число ступеней турбины увеличили до пяти. Благодаря созданию нового жаропрочного сплава нимоник появилась возможность повысить давление в компрессоре и увеличить температуру газа перед турбиной. Для повышения КПД двигателя выполнили большое количество исследований по уменьшению потерь в лопаточных машинах, применили уплотняющие вставки, позволяющие минимизировать радиальные зазоры в турбине, создали пустотелые охлаждаемые лопатки оригинальной конструкции. Был изготовлен новый редуктор, решены вопросы регулирования ТВД с соосными винтами противоположного вращения.
В результате всех этих мероприятий удалось добиться требуемой мощности, высокой надежности и хорошей топливной эффективности двигателя. По удельному расходу топлива он оказался намного экономичнее своего предшественника ТВ-2.
В начале 1953 г. закончилась сборка двигателя. Он получил обозначение ТВ-12.
Стендовые испытания ТВ-12 прошли успешно. Двигатель продемонстрировал требуемую мощность и высокий ресурс. Создание ТВ-12 (НК-12) было финальной работой, в которой участвовали немецкие специалисты. В конце 1953 г. последние немцы покинули завод. Окончательными испытаниями и последующим усовершенствованием двигателя занимался советский коллектив под руководством Н. Д. Кузнецова.
Для его лётных испытаний в 1953 году специально были оборудованы три самолета Ту-4ЛЛ ("Летающая лаборатория")[3]. Двигатель ТВ-12 был установлен на месте правого внутреннего поршневого мотора АШ-73. При этом ТВ-12 превосходил АШ-73 по мощности более чем в 5 раз, а его винты по диаметру были больше примерно в 1,5 раза. Испытания проводили ведущий летчик-испытатель М. А. Нюхтиков и ведущий инженер Д. И. Кантор. После Госиспытаний в конце 1954 в феврале 1955 года был совершен первый полет самолета "95-2", второго прототипа Ту-95 с двигателями ТВ-12. Серийный двигатель стал называться НК-12 — по первым буквам имени и фамилии руководителя опытного завода.
Турбовинтовой двигатель НК-12МВ состоит из следующих основных узлов: 14-ступенчатого осевого компрессора, кольцевой камеры сгорания, реактивной 5-ступенчатой турбины, нерегулируемого реактивного сопла и дифференциального редуктора (передаточное отношение 0,0882[1]).[1] Степень повышения давления в компрессоре меняется от 9:1 до 13:1 в зависимости от высоты, а также от положения переменных воздухозаборников и клапанов перепуска воздуха. Скорость вращения турбины - 8300 об/мин, пропеллера 750 об/мин. НК-12 является самым мощным[3] и экономичным турбовинтовым двигателем в мире (удельный расход топлива в крейсерском полете — 0,161 кг/л.с.*ч), его также отличает чрезвычайно высокая надежность.
Двигатель подвешивается к демпферам гондолы двигателя самолёта на четырехстержневой раме-подвеске.[1]
Силовая, несущая часть двигателя состоит из: картера вала заднего винта, картера редуктора, картера турбины, соединенного с картером редуктора четырьмя силовыми раскосами, статора турбины, задней опоры. Эти узлы вместе с картером компрессора образуют остов двигателя, внутри которого размещаются ходовая часть редуктора с валами воздушных винтов, ротор компрессора, ротор турбины, камера сгорания, приводы агрегатов и другие узлы и детали.[1]
Роторы турбины и компрессора имеют правое направление вращения, смотря по направлению полёта. Компрессор осевого типа, 14-и ступенчатый с регулируемым входным направляющим аппаратом (ВНА) и с 5 клапанами перепуска воздуха дроссельного типа с гидравлическим управлением. Клапаны перепуска воздуха закрываются при число оборотов турбины до 7900 об/мин. Камера сгорания кольцевая с 12 головками, турбина реактивная 5-и ступенчатая[1]. Коэффициент полезного действия компрессора 0,88, турбины 0,94, что является рекордом до настоящего времени[3]. Для уменьшения радиальных зазоров были применены легкосрабатываемые покрытия на элементах проточной части статора. Для лопаток турбины были использованы литейные жаропрочные сплавы, которые при высокой температуре имеют пределы длительной прочности выше, чем деформируемые сплавы.
На НК-12 впервые были применена система регулирования подачи топлива в едином блоке (командно-топливный агрегат), регулирование радиальных зазоров в турбине. Из практики зарубежного авиадвигателестроения известно, что попытка создания ТВД мощностью более 10 000 л. с. вызвала большие трудности в конструировании достаточно надежного редуктора с высоким КПД и малой массой и окончилась неудачей. В ОКБ Н. Д. Кузнецова эта задача была решена в содружестве с М. Л. Новиковым — профессором Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуковского благодаря применению зубчатых передач оригинальной конструкции[4].
С двигателем используются тянущие автоматические соосные воздушные винты АВ-60К либо АВ-60Н изменяемого шага, с центробежным фиксатором шага, гидроцентробежным механизмом поворота лопастей с установкой лопастей во флюгерное положение и на упор промежуточного узла. АВ-60К состоит из двух четырехлопастных флюгируемых винтов противоположного вращения, с изменяемым в полёте шагом и электрической системой противообледенения. Направление вращения винтов, если смотреть по напревлению полета, переднего винта - правое, заднего винта - левое. Вес воздушного винта: переднего 518 кг, заднего 637 кг, общий 1155 кг, диаметр 5,6 м[1]. Автоматическое флюгирование винтов используется как система защиты двигателя[3]. Винты разработаны в ОКБ-150 (позднее, Ступинское КБ машиностроения, сейчас — НПП «Аэросила»). Руководитель ОКБ-150, К. И. Жданов, получил в 1957 году за их разработку Ленинскую премию.
Звук пролетающего Ту-95 (26 сек) (info)
dic.academic.ru
 НК-12МП на Ту-95МС, авиабаза Энгельс | |
| турбовинтовой | |
 СССР | |
| Ан-22, Ту-95, Ту-114, Ту-126, ТУ-142, «Орлёнок» | |
| Николай Кузнецов | |
| 1952 | |
| Куйбышевский моторный завод | |
| с 1954 | |
| ТВ-12, НК-12, НК-12М, НК-12МА, НК-12МВ, НК-12МК, НК-12МП, НК-16 (ТВ-16) | |
| 15 000 л.с. | |
| 14-ступенчатый осевой[1] | |
| 5-ступенчатая осевая[1] | |
| трубчато-кольцевая | |
| 9,5:1 | |
НК-12 — турбовинтовой авиационный двигатель, разработанный в СНТК Кузнецова (ОКБ-276) в 1950-х годах.
Устанавливался на стратегический бомбардировщик Ту-95 и на его различные модификации (Ту-142 и пассажирский Ту-114), а также на Ан-22 и на экраноплан A-90 «Орлёнок». Каждый двигатель приводит в движение два четырехлопастных пропеллера диаметром около 6 метров, вращающихся в противоположных направлениях. НК-12 является самым мощным серийным турбовинтовым двигателем в мире[2]. Самолёты с двигателями НК-12 по сей день остаются одними из самых быстрых винтовых самолётов, а транспортный Ан-22 "Антей" с двигателями НК-12МА был на момент создания самым большим самолётом в мире.Серийное производство — с 1954. Изначальная мощность составляла 14800 л.с., мощность модернизированного НК-16 — 16000 л.с.
В 1946 году в посёлке Управленческий, расположенном на берегу Волги в 30 км от Куйбышева, был организован опытный завод № 2. На его базе было сформировано два конструкторских бюро: ОКБ-1 (главный конструктор А. Шайбе), и ОКБ-2 (главный конструктор К. Престель), численность работающих в 1947 г. составляла около 2500 человек, из них 662 немецкие специалисты[3]. При организации завода предполагалось, что в СССР немцы продолжат работы, начатые ими в Германии — создание форсированных образцов серийных немецких ТРД Jumo-004 и BMW 003 и новых мощных реактивных двигателей Jumo 012 и BMW 018. Однако в конце 1946 г. появилась новая задача: разработка турбовинтовых двигателей.
Из письма заместителя министра авиапромышленности М. М. Лукина директору завода № 2 Н. М. Олехновичу от 6 декабря 1946 г.[3]:
В ЦАГИ было проведено исследование по определению области рационального применения турбовинтовых двигателей на скоростных бомбардировщиках.
По этим исследованиям область рационального применения турбовинтовых двигателей определяется максимальными скоростями от 600 до 900 км/час.
Наибольшая выгода получается на бомбардировщиках с максимальной скоростью порядка 750—800 км/час в зависимости от тоннажа самолета. Эта выгода выражается в увеличении дальности полета на 2000—2500 километров, что составляет примерно 80-100 % от всей максимальной дальности полета таких же бомбардировщиков с ВМГ и ТРД.
Наиболее целесообразным представляется разработка турбовинтового двигателя, обеспечивающего на высоте Н=8000 метр, при скорости 800 км/час суммарную тяговую мощность порядка 4000-4500 л.с.
Предлагаю срочно дать задание главным конструкторам гг. Шайбе и Престелю на проектирование и постройку в 1947 году винтовой установки для двигателей «ЮМО-012» и «БМВ-018»."
После серии опытно-конструкторских работ по турбовинтовым двигателям «022» и «028», мотокомпрессорному реактивному двигателю «032» и турбореактивному «003с» в 1948 году было принято решение объединить два ОКБ и сосредоточить усилия на разработке одного двигателя — «022». В середине 1948 г. проектирование двигателя завершилось, три экземпляра передали в производство. В 1949 г., в самый разгар работ по «022», на завод № 2 пришел новый руководитель — Николай Дмитриевич Кузнецов. Он уже имел опыт работы по немецким реактивным двигателям: в 1946 г. вместе с Климовым и Бранднером на заводе в Уфе осваивал производство Jumo 004.
Основная статья: ТВ-2 (двигатель)
C 1951 г. двигатель получившил русское наименование ТВ-2 («турбовинтовой двигатель-2»). Вместо обычного четырёхлопастного пропеллера были применены соосные винты противоположного вращения.
Специалистам выдали новое задание: построить ТВД большой мощности — 12000 л.с. Такие двигатели требовались для нового стратегического бомбардировщика Ту-95.
Самым простым методом обеспечить требуемые характеристики новой силовой установки было соединение вместе двух форсированных ТВ-2 с передачей мощности на один общий редуктор. Однако, сначала стендовые испытания, а затем и катастрофа Ту-95 с двигателями 2ТВ-2Ф показали, что для надежной работы необходимо создавать новый двигатель.
На новом двигателе число ступеней турбины увеличили до пяти. Благодаря созданию нового жаропрочного сплава нимоник появилась возможность повысить давление в компрессоре и увеличить температуру газа перед турбиной. Для повышения КПД двигателя выполнили большое количество исследований по уменьшению потерь в лопаточных машинах, применили уплотняющие вставки, позволяющие минимизировать радиальные зазоры в турбине, создали пустотелые охлаждаемые лопатки оригинальной конструкции. Был изготовлен новый редуктор, решены вопросы регулирования ТВД с соосными винтами противоположного вращения.
В результате всех этих мероприятий удалось добиться требуемой мощности, высокой надежности и хорошей топливной эффективности двигателя. По удельному расходу топлива он оказался намного экономичнее своего предшественника ТВ-2.
В начале 1953 г. закончилась сборка двигателя. Он получил обозначение ТВ-12.
Стендовые испытания ТВ-12 прошли успешно. Двигатель продемонстрировал требуемую мощность и высокий ресурс. Создание ТВ-12 (НК-12) было финальной работой, в которой участвовали немецкие специалисты. В конце 1953 г. последние немцы покинули завод. Окончательными испытаниями и последующим усовершенствованием двигателя занимался советский коллектив под руководством Н. Д. Кузнецова.
Для его лётных испытаний в 1953 году специально были оборудованы три самолета Ту-4ЛЛ («Летающая лаборатория»)[2]. Двигатель ТВ-12 был установлен на месте правого внутреннего поршневого мотора АШ-73. При этом ТВ-12 превосходил АШ-73 по мощности более чем в 5 раз, а его винты по диаметру были больше примерно в 1,5 раза. Испытания проводили ведущий летчик-испытатель М. А. Нюхтиков и ведущий инженер Д. И. Кантор. После Госиспытаний в конце 1954 в феврале 1955 года был совершен первый полет самолета «95-2», второго прототипа Ту-95 с двигателями ТВ-12. Серийный двигатель стал называться НК-12 — по первым буквам имени и фамилии руководителя опытного завода.
Турбовинтовой двигатель НК-12МВ состоит из следующих основных узлов: 14-ступенчатого осевого компрессора, кольцевой камеры сгорания, реактивной 5-ступенчатой турбины, нерегулируемого реактивного сопла и дифференциального редуктора (передаточное отношение 0,0882[1]).[1] Степень повышения давления в компрессоре меняется от 9:1 до 13:1 в зависимости от высоты, а также от положения переменных воздухозаборников и клапанов перепуска воздуха. Скорость вращения вала турбина-компрессор — 8300 об/мин, пропеллера 750 об/мин. НК-12 является самым мощным[2] и экономичным турбовинтовым двигателем в мире (удельный расход топлива в крейсерском полете — 0,161 кг/л.с.*ч), его также отличает чрезвычайно высокая надежность.
Двигатель подвешивается к демпферам гондолы двигателя самолёта на четырехстержневой раме-подвеске.[1]
Силовая, несущая часть двигателя состоит из: картера вала заднего винта, картера редуктора, картера турбины, соединенного с картером редуктора четырьмя силовыми раскосами, статора турбины, задней опоры. Эти узлы вместе с картером компрессора образуют остов двигателя, внутри которого размещаются ходовая часть редуктора с валами воздушных винтов, ротор компрессора, ротор турбины, камера сгорания, приводы агрегатов и другие узлы и детали.[1]
Роторы турбины и компрессора имеют правое направление вращения, смотря по направлению полёта. Компрессор осевого типа, 14-и ступенчатый с регулируемым входным направляющим аппаратом (ВНА) и с 5 клапанами перепуска воздуха дроссельного типа с гидравлическим управлением. Клапаны перепуска воздуха закрываются при число оборотов турбины до 7900 об/мин. Камера сгорания кольцевая с 12 головками, турбина реактивная 5-и ступенчатая[1]. Коэффициент полезного действия компрессора 0,88, турбины 0,94, что является рекордом до настоящего времени[2]. Для уменьшения радиальных зазоров были применены легкосрабатываемые покрытия на элементах проточной части статора. Для лопаток турбины были использованы литейные жаропрочные сплавы, которые при высокой температуре имеют пределы длительной прочности выше, чем деформируемые сплавы.
На НК-12 впервые были применена система регулирования подачи топлива в едином блоке (командно-топливный агрегат), регулирование радиальных зазоров в турбине. Из практики зарубежного авиадвигателестроения известно, что попытка создания ТВД мощностью более 10 000 л. с. вызвала большие трудности в конструировании достаточно надежного редуктора с высоким КПД и малой массой и окончилась неудачей. В ОКБ Н. Д. Кузнецова эта задача была решена в содружестве с М. Л. Новиковым — профессором Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуковского благодаря применению зубчатых передач оригинальной конструкции[4].
С двигателем используются тянущие автоматические соосные воздушные винты АВ-60К либо АВ-60Н изменяемого шага, с центробежным фиксатором шага, гидроцентробежным механизмом поворота лопастей с установкой лопастей во флюгерное положение и на упор промежуточного узла. АВ-60К состоит из двух четырехлопастных флюгируемых винтов противоположного вращения, с изменяемым в полёте шагом и электрической системой противообледенения. Направление вращения винтов, если смотреть по направлению полета, переднего винта — правое, заднего винта — левое. Вес воздушного винта: переднего 518 кг, заднего 637 кг, общий 1155 кг, диаметр 5,6 м[1]. Автоматическое флюгирование винтов используется как система защиты двигателя[2]. Винты разработаны в ОКБ-150 (позднее, Ступинское КБ машиностроения, сейчас — НПП «Аэросила»). Руководитель ОКБ-150, К. И. Жданов, получил в 1957 году за их разработку Ленинскую премию[источник не указан 1309 дней].
Звук пролетающего Ту-95 (26 сек) (инф.)
| проект | Ан-8Ту-91 | Ту-95опытный | Ту-4ЛЛТу-95 | Ту-95 | Ту-95Ту-114 | Ан-22 | Ту-95К Ту-114Ту-126 Ту-142 | «Орлёнок» | Ту-95МСТу-142М | |
| 1944 | 1947 | 1951 | 1951 | |||||||
| нет | 1949 | 1952 | 1953 | 1955 | ||||||
| нет | 1952 | 1952 | 1954 | |||||||
| 578 | 806 | |||||||||
| 3000 | 1700 | 3780 | 2900 | 2900 | 2900 | 3500 | ||||
| 5600 | 4200 | 4800 | 6000 | 4837 | ||||||
| 1080 | 1050 | 1200 | 1005 | 1620 | ||||||
| 6000 | 5000 | 12500 | 12000 | 12500 | 15000 | 15211 | 14795 | 13465 | 15000 | 16000 |
| 150 | 300 | 5000 | ||||||||
| 777 | 977 | 877 | 877 | 877 | ||||||
| 5,5 | 5 | 6 | 9,5 | 9,5 | 9,5 | 9,7 | ||||
| 65 | ||||||||||
| 0,36 | 0,32 | 0,25 | 0,16 | 0,165 | 0,158 | 0,161 | ||||
| 4,29 |
Для решения проблемы транспортировки газа в 1974 году[7] был создан газотурбинный привод НК-12СТ. В его конструкции осуществлена идея использования авиационного двигателя типа НК-12 в качестве привода газоперекачивающих агрегатов ГПА-Ц-6,3[4]. Были выполнены работы, позволившие использовать природный газ, перекачиваемый по трубопроводам, в качестве топлива для двигателя. Это позволило обеспечить газоперекачивающие агрегаты мощным газотурбинным приводом с малой массой и небольшими габаритами (мощность привода 6300 кВт), а также осуществить полную автоматизацию газоперекачивающих агрегатов и обеспечить полную автономию двигателя, не требующую дополнительных источников тепла, топлива и водоснабжения[4].
Серийный выпуск агрегата ГПА-Ц-6,3 был налажен в 1975 г., за время серийного производства изготовлено около 2000 двигателей, их суммарная наработка составила около 40 тыс. часов[7]. Они эксплуатируются более чем на 100 компрессорных станциях в составе более 800 газоперекачивающих агрегатов[7].
По состоянию на 2005 год в эксплуатации находилось более 1 750 установок этого типа[8]. Производительность газоперекачивающего агрегата с данным двигателем - 11 млн. куб. м. газа в сутки[7].
Однако выработка ресурса и устаревание двигателя диктует необходимость его модернизации. Производитель двигателей НК-12, ОАО «Моторостроитель» подготовил замену двигателю НК-12СТ и начал выпуск более совершенного двигателя НК-14СТ, который полностью взаимозаменяем с ним в газоперекачивающих агрегатах, и является его модифицированной версией. За счет изменения камеры сгорания, турбины турбокомпрессора, основной и свободной турбин удалось повысить мощность и КПД двигателя. Модифицированный двигатель НК-14СТ с регенеративным циклом имеет КПД до 41,5%[9]. Также он может использоваться в качестве силовой установки для судов на подводных крыльях[9].
Существует вариант модернизации, заключающийся в замене газотурбинного двигателя НК-12СТ, имеющего КПД 24%, на газотурбинный двигатель производства ОАО "НПО "Сатурн" ГТД-6,3РМ с КПД 33%[10]. Также предлагаются варианты продления ресурса агрегата, повышение его КПД и мощности за счет поузловой реновации, в частности, за счет замены силовой турбины[8].
НК-14Э - модификация газотурбинного двигателя НК-14СТ, предназначенная для использования в качестве привода генератора в блочно-модульных электростанциях типа БГТС-9,5 и АТГ-10. На базе этого двигателя спроектирована теплоэлектростанция АТГ-10, способная обеспечить электроэнергией небольшие города и поселки, промышленные и строительные объекты, удаленные от центральных энергоносителей.[11]
dic.academic.ru
Рис. 1. Турбовинтовой двигатель НК-12.
НК марка авиационных двигателей, созданных под руководством Н. Д. Кузнецова (см. Куйбышевское научно-производственное объединение «Труд»). Основные данные некоторых двигателей приведены в таблице.
В 19461947 в ОКБ разрабатывались турбореактивные двигатели тягой 1030 кН, в 19471950 велись работы над созданием турбовинтового двигателя типа ТВ-2 эквивалентной мощностью 3680 кВт. Одновальный ТВ-2 имел 14-ступенчатый осевой компрессор, приводимый во вращение 3-ступенчатой турбиной, кольцевую камеру сгорания, редуктор планетарно-дифференциального типа с приводом на соосные винты противоположного вращения. При его создании решались вопросы отработки внутреннего процесса турбовинтового двигателя, изыскания путей повышения эффективности лопаточных машин, отработки процессов сгорания с высоким кпд, исследовался запуск турбовинтового двигателя. Были проведены теоретические и экспериментальные исследования системы регулирования (система «винт газ»), процесса реверсирования тяги путём поворота лопастей винта во втулке, разработаны методы расчёта и технология изготовления высоконагруженных высокооборотных шестерён и подшипников редуктора. Модификация этого двигателя ТВ-022 в октябре 1950 прошла государственные стендовые испытания. На базе модификации ТВ-2Ф была разработана и испытана спаренная силовая установка с общим редуктором 2ТВ-2Ф мощностью 9200 кВт.
Работы, выполненные при создании ТВ-2 и его модификаций, позволили в начале 50-х гг. приступить к созданию турбовинтового двигателя НК-12 (рис. 1). Двигатель НК-12, имевший 14-ступенчатый осевой компрессор и 5-ступенчатую турбину, отличался высокими для того времени значениями степени повышения давления в компрессоре, температуры газа перед турбиной и кпд основных узлов. Последнее было достигнуто благодаря теоретическим и экспериментальным работам по уменьшению вторичных потерь в лопаточных машинах, конструктивной и технологической отработке уплотняющих вставок, позволивших уменьшить радиальные зазоры в многоступенчатой турбине. Высокие значения температуры газа перед турбиной потребовали освоения новых, более жаропрочных материалов. Для изготовления литых монолитных и пустотелых охлаждаемых лопаток оригинальной конструкции был применён высокожаропрочный литейный сплав. При работе над НК-12 создан надёжный редуктор для передачи больших мощностей, решены вопросы устойчивого регулирования турбовинтового двигателя с соосными винтами противоположного вращения и разработана система защиты и автоматического останова с вводом лопастей винтов во флюгерное положение при отказах. Параметры рабочего процесса, высокие значения кпд узлов, применение планетарного дифференциального редуктора позволили создать двигатель, отличающийся высокой экономичностью и большой мощностью в одном агрегате. В 1956 мощность НК-12 была увеличена до 11 тысяч кВт. НК-12 и его модификации применялись на бомбардировщике Ту-95, пассажирском самолёте Ту-114, тяжёлом транспортном самолёте АН-22 «Антей» и на других самолётах.
Во второй половине 50-х гг. создан турбовинтовой двигатель НК-4 мощностью 2950 кВт, отличавшийся высокой экономичностью и малым удельным весом. НК-4 были использованы для лётной отработки самолётов Ил-18 и АН-10. Двигатель имел 6-ступенчатый осевой компрессор (лопаточная часть первых четырёх ступеней со сверхзвуковой профилировкой), 3-ступенчатую турбину, кольцевую камеру сгорания и однорядный планетарный редуктор.
В тот же период ОКБ приступило к созданию турбореактивных двухконтурных двигателей. В 1961 была начата работа над турбореактивным двухконтурным двигателем НК-8 тягой 93 кН для пассажирского самолёта Ил-62. На базе НК-8 разработаны модификации двигателя с тягой 103 кН: НК-8-2 (-2У) (рис. 2) для самолёта Ту-154 и НК-8-4 для самолёта Ил-62.
При создании двигателей НК-8, НК-8-2 (-2У), НК-8-4 был реализован ряд технических решений, обеспечивших двигателям семейства НК-8 высокую экономичность при выбранных параметрах цикла (благодаря тщательной отработке гидравлических качеств узлов двигателей), малый удельный вес (благодаря умеренной степени повышения давления в компрессоре, простоте конструкции двигателя с малым числом опор, широкому применению титановых сплавов), высокую надёжность (благодаря умеренной температуре газа перед турбиной, применению камеры сгорания оригинальной конструкции, обеспечивающей высокую равномерность температурного поля перед турбиной, демпфированию роторов двигателя на всех трёх опорах, демпфированию трубопроводов, широкому применению новых высокоэффективных методов упрочнения деталей), высокие эксплуатационные качества (низкий уровень шума на взлёте, отсутствие дымления на выпуске, надёжный запуск на рабочем топливе до высоты полёта 10 км, лёгкий доступ ко всем агрегатам двигателя при обслуживании в эксплуатации). Было создано высокоэффективное и надёжное реверсивное устройство, позволившее значительно сократить пробег самолёта при посадке и обеспечить эффективное торможение в случае прерванного взлёта. В отечественной авиации реверсивное устройство было впервые установлено на двигателях семейства НК-8.
ОКБ был разработан и внедрён в эксплуатацию турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой НК-144 тягой 196 кН для сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144. Двигатель НК-144 двухконтурный, двухкаскадный, с осевым 12-ступенчатым компрессором, кольцевой многофорсуночной камерой сгорания, 3-ступенчатой турбиной, форсажной камерой, кольцевой форкамерой наружного контура, кольцевыми стабилизаторами внутреннего контура, двумя системами запуска и регулируемым реактивным соплом. Первые три ступени компрессора вентиляторные.
Высокая надёжность двигателей семейства НК-8, заложенная при проектировании и отработанная при доводке, позволила на практике перейти к принципу установления ресурса в эксплуатации «по состоянию». За сравнительно короткий срок ресурс двигателей до первого ремонта был увеличен до 89 тыс. ч (при назначенном ресурсе 18 тыс. ч). При этом широкое развитие получили методы диагностики состояния двигателей в процессе их эксплуатации.
Лучшие качества двигателей этого семейства были реализованы и получили дальнейшее развитие при создании турбореактивного двухконтурного двигателя НК-86 (рис. 3), установленного на первом отечественном широкофюзеляжном самолёте-аэробусе Ил-86. При этом особое внимание было уделено ресурсу и высокой надёжности в эксплуатации. Этому способствует применение на двигателе многочисленных систем автоматического контроля и защиты, а также системы ранней диагностики и предупреждения неисправностей. Дальнейшее развитие получила конструкция многофорсуночной камеры сгорания, обеспечивающая равномерное поле температур перед турбиной и бездымный выпуск двигателя, не загрязняющий окружающую среду. В НК-86 реализованы конструктивные решения, позволившие существенно снизить уровень шума на всех этапах полёта.
В ОКБ созданы турбореактивные двухконтурные двигатели НК-88, работающий на жидководородном топливе, и турбореактивный двухконтурный двигатель НК-89, работающий на сжиженном природном газе. Первый полёт самолёта Ту-155 с НК-88 совершён в 1988, с НК-89 в 1989.
ОКБ выдвинут и реализован на практике принцип конвертирования двигателей, отработавших свой ресурс в авиации. Двигатели применяются в качестве силового привода в неавиационных отраслях народного хозяйства, в частности для транспортировки газа. При этом переделываются система подачи топлива (которым является транспортируемый природный газ) в камеру сгорания двигателя, сама камера, система регулирования и защиты двигателя, добавляется свободная силовая турбина для привода нагнетателя газа.
Созданы приводы авиационного типа НК-12СТ мощностью 6300 кВт и НК-16СТ мощностью 16 000 кВт (разработан на базе двигателя НК-8-2У). Приводы авиационного типа обладают рядом преимуществ по сравнению со стационарными двигателями, в частности малым весом и небольшими габаритами, что позволяет легко транспортировать их в удалённые районы страны, где располагаются компрессорные станции, например, на магистральных газопроводах.
А. А. Овчаров, В. И. Денисов.
Таблица. Двигатели Куйбышевского НПО «Труд».
| Основные данные | Турбовинтовые двигатели | Турбореактивные двухконтурные двигатели | ||||
| ТВ-022 | НК-12 | НК-8 | НК-8-4 | НК-8-2У | НК-86 | |
| Начало серийного производства, год | | 1955 | 1964 | 1968 | 1972 | 1980 |
| Тяга, кН | | | 93 | 103 | 103 | 127 |
| Мощность, кВт | 3680 | 9200 | | | | |
| Удельный расход топлива: на взлётном режиме, | ||||||
| кг/(Н·ч) | | | 0,0632 | 0,0601 | 0,0591 | 0,054 |
| г/(кВт·ч) | 407 | 305 | | | | |
| на крейсерском режиме, | ||||||
| кг/(Н·ч) | | | 0,0846* | 0,0795* | 0,0774* | 0,0754 |
| г/(кВт·ч) | 455** | 224** | | | | |
| Масса, кг | 1650 | 2900 | 2500*** | 2440*** | 2350*** | 2450*** |
| Диаметр, м | 1,05 | 1,2 | 1,442 | 1,442 | 1,442 | 1,6 |
| Длина, м | 4,17 | 4,785 | 4,766 | 5,101 | 5,288 | 3,638**** |
| Расход воздуха, кг/с | | | 214,5 | 222 | 228 | 292 |
| Степень двухконтурности | | | 0,984 | 1,042 | 1,049 | 1,15 |
| Степень повышения давления | 5 | 9,5 | 10 | 10,8 | 10,8 | 13,4 |
| Температура газа перед турбиной | 1050 | 1250 | 1140 | 1190 | 1190 | 1260 |
| Применение (летательные аппараты) | | Ту-95, Ту-114, Ан-22 | Ил-62 | Ил-62 | Ту-154 | Ил-86 |
Рис. 2. Турбореактивный двухконтурный двигатель НК-8-2.
Рис. 3. Турбореактивный двухконтурный двигатель НК-86.
Энциклопедия «Авиация». - М.: Большая Российская Энциклопедия. Свищёв Г. Г.. 1998.
avia.academic.ru
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «»)Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 марта 2015; проверки требуют 15 правок.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 20 марта 2015; проверки требуют 15 правок. НК-25 (изделие «Е») — турбореактивный двигатель двухконтурный, трёхкаскадный, с форсажной камерой (ТРДДФ), разработанный на Куйбышевском моторном заводе под руководством Н. Д. Кузнецова. Наряду с НК-32 долгое время являлся одним из самых мощных авиационных двигателей в мире. Разработка началась в 1971 году. Серийное производство с 1977 года.
Демонтированный двигатель НК-25 НК-25 является развитием двигателя НК-22. НК-25 разрабатывался с 1971 года как двухконтурный турбореактивный трёхкаскадный двигатель с общей форсажной камерой и электронной системой управления ЭСУД-25. Трёхкаскадная схема, при увеличении мощности двигателя позволила добиться лучшей экономичности на крейсерских режимах и заметно уменьшила шумность. Также на новой коробке приводов были установлены новые генераторы тока - два ГСР-20БК и привод-генератор ГП-16 (в серии ГП-23) с генератором переменного тока стабильной частоты ГТ-60НЖЧ12.
В 1974 году испытан самолёт Ту-22М2Е с НК-25, в 1975—1976 годах проводились испытания на Ту-144ЛЛ.
Двигатель выпускался серийно на Куйбышевском моторном заводе (Куйбышевское НПО "Труд") с 1977 по 1996 год, после чего сборочная оснастка была разобрана. В настоящее время все имеющиеся на вооружении самолёты Ту-22М3 испытывают острый дефицит двигателей и запасных частей к ним, который не может быть восполнен ввиду отсутствия производства.
Во время испытаний двигатель устанавливался на экспериментальный самолёт Ту-22М2Е, в настоящее время используется на самолётах типа Ту-22М3 и Ту-22МР.
Двигатель НК-25 возле самолёта Ту-22М3. Ввиду отсутствия штатной, изготовлена самодельная транспортировочная тележка из двух от ракеты Х-22 Форкамера и регулируемое сопло НК-25 Масса двигателя:сухая 3575 кг.[3]заправленная 4275 кг[4]Тяга двигателя на взлётном режиме на земле — 25000 кгс.при оборотах ротора турбины:НД — 5300 об/минСД — 7420 об/минВД — 9670 об/минрасход воздуха — 211 кг/сектемпература в 4-м сопловом аппарате — 820 °CТяга двигателя на максимальном бесфорсажном режиме (МБФР) — 14500 кгсТяга двигателя на режиме малого газа (МГ) — 800 кгсТопливо — авиакеросин «РТ» или «Т-8В» с добавкой жидкости «И» или «ТГФ».Масло для двигателя — ИПМ-10 или 36/1 КУАС каждым двигателем работает комплект блоков электронно-дистанционного управления двигателем ЭСУД-25, блок запуска и розжига БАЗР-45 и комплект блоков системы управления воздухозаборником СУЗ-10А.
encyclopaedia.bid
