содержание .. 1 2 3 ..
1.2
ОСНОВНЫЕ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЯ ТВ2-117А (АГ)
Топливная система
Топливиая система служит для питания двигателя топливом, регулирования режимов работы двигателя, а также обеспечения работы отдельных агрегатов управления двигателя.
Система смазки и суфлирования
Система смазки открытой схемы, автономная, одноконтурная, циркуляционная, под давлением. Маслобак и воздушно-масляный радиатор устанавливаются на вертолете и подключаются к системе смазки двигателя. Используется синтетическое масло - Б-ЗВ (ЛЗ-240 и ряд импортных масел).
Система охлаждения
Система охлаждения обеспечивает охлаждение горячих деталей и узлов турбин и третьей опоры двигателя.
Противообледенительная система
Воздушно-тепловая противообледенительная система обогревает передние части двигателя горячим воздухом, отбираемым за последней ступенью компрессора двигателя.
Система ограничения температуры газа
Система ограничения температуры газа предназначена для автоматического ограничения температуры газа перед турбиной за счет уменьшения подачи топлива.
Система электропитания и запуска
При запуске на земле и воздухе участвуют электросистема, система зажигания и пусковая топливная система с двумя воспламенителями. Система запуска - электрическая, от стартер-генератора ГС-18ТО.
Система регулирования и управления
Система регулирования и управления обеспечивает: запуск двигателя, управление двигателем на всех режимах, ограничение предельных параметров, поддержание частоты вращения несущего винта в заданных пределах, выравнивание мощностей обоих двигателей. В состав системы регулирования входит также гидравлическая система.
1.3 ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ ДВИГАТЕЛЯ ТВ2-117А (АГ)
Входное устройство
Плавный канал для подвода воздуха из атмосферы, защищено от обледенения. Компрессор
Осевой десятиступенчатый компрессор.
Камера сгорания
Кольцевая камера сгорания с восемью головками для форсунок и двумя воспламенителями.
Турбина компрессора
Двухступенчатая осевая турбина компрессора.
Свободная турбина Двухступенчатая осевая свободная турбина.
Выхлопное устройство Выхлопное устройство нерегулируемое, расширяющееся.
Главный привод
Главный привод обеспечивает передачу крутящего момента от ротора свободной турбины на ведущий вал муфты свободного хода главного редуктора вертолета.
Центральный привод и коробка приводов
На коробке приводов размещены основные агрегаты двигателя, имеющие привод от ротора турбины компрессора.
1.4 ПРИНЦИП РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ ТВ2-117А (АГ)
Компрессор Воздух из атмосферы через входное устройство на вертолете и в корпусе первой опоры роторов двигателя всасывается осевым десятиступенчатым компрессором. Проходя воздушный тракт компрессора, воздух постепенно сжимается и поступает в камеру сгорания.
Камера сгорания
В камеру сгорания непрерывно впрыскивается восемью топливными форсунками топливо. Топливо полностью сгорает при небольшом избытке воздуха, обеспечивает непрерывный факел пламени и высокую температуру в зоне горения.
Из камеры сгорания поток газов с высокой температурой и повышенным давлением поступает в турбины двигателя.
Турбина компрессора
На лопатках сопловых аппаратов турбины компрессора энергия потока газа частично преобразуются в кинетическую энергию газов (Ек).
На рабочих лопатках турбины компрессора энергия газов преобразуется в механическую работу, передаваемую на вал турбины компрессора в виде крутящего момента и далее на привод ротора компрессора, коробку приводов и нижний масляный агрегат.
Свободная турбина
Оставшаяся часть энергии потока газа аналогичным образом преобразуется на лопатках сопловых аппаратов свободной турбины в кинетическую энергию (Ек). Эта энергия преобразуется в механическую работу и передается на вал, где используется для создания крутящего момента для привода редуктора ВР-8А и вращения валов несущего и хвостового винтов, для привода агрегатов, установленных на редукторе, а также для привода регулятора оборотов свободной турбины.
Частота вращения свободной турбины (несущего винта - Nhb) на рабочих режимах поддерживается постоянной регулятором оборотов РХ5-40М путем изменения подачи топлива в камеру сгорания.
Так, при самопроизвольном увеличении частоты вращения несущего винта регулятор уменьшает подачу топлива, что приводит к уменьшению температуры газа перед турбиной компрессора, уменьшению частоты вращения турбокомпрессора и уменьшению мощности, развиваемой свободной турбиной. При этом частота вращения несущего винта восстанавливается до заданной.
Изменение режима работы производится путем изменения шага винта и одновременной перенастройкой системы регулирования на подачу топлива, соответствующей новому значению мощности двигателя.
Соединение двигателей с редуктором осуществляется посредством специального узла и муфты свободного хода (МСХ), которая обеспечивает самовращение несущего и хвостового винтов при отказе и заклинивании двигателей.
содержание .. 1 2 3 ..
zinref.ru
содержание .. 1 2 3 ..
Конструкция двигателя ТВ2-117А (АГ) - П.Н. Рыбкин
- СПб.; Академия ГА, -104 с.
Изложены основные вопросы конструкции двигателя, его систем и агрегатов, рассмотрены принципиальные схемы систем, принцип их работы.
Для инженерно-технического персонала и летного состава, может быть использована в авиационных учебных центрах. Рецензент: к.т.н., доцент В.А. Королев (Академия ГА)
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Оглавление 1 - Общие данные двигателя............................................ 3
2 - Компрессор .................................................................. 13
3 - Камера сгорания ........................................................ 23
4-Турбины двигателя ................................................... 29
5 - Система охлаждения и выхлопное устройство ... 35
6 - Передачи и приводы двигателя ..............................39
7 - Системы смазки и суфлирования .......................... 45
8 - Топливная система двигателя ................................ 51
9 - Гидравлическая система двигателя ...................... 67
10 - Системы электропитания и запуска двигателя .. 79
11 - Противообледенительная система двигателя ... 89
12 - Коммутации электропроводки и
трубопроводы двигателя ..................................... 93
13 - Управление двигателями и контроль за
работой двигателей и их систем ......................... 97 Данное учебное пособие разработано и выпущено в ОАО «СПАРК» и не может тиражироваться без особого разрешения
Данное пособие может использоваться только для учебных целей и не должно использоваться при технической эксплуатации вертолетов Санкт-Петербург
2002
ОБЩИЕ ДАННЫЕ ДВИГАТЕЛЯ ТВ2-117А (АГ)
1.1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Назначение Газотурбинный двигатель ТВ2-117А предназначен для вертолета МИ-8. В силовую установку входят два взаимозаменяемых двигателя ТВ2-117А.
Начинай с 1984 года, двигатели выпускаются с графитовым уплотнением узла 2-й опоры ротора турбокомпрессора вместо контактно-кольцевого и имеют обозначение ТВ2-117АГ.
Основные характеристики двигателя ТВ2-117А (АГ):
Тип двигателя.................................турбовинтовой, со свободной турбиной Направление вращения............................................................................левое
Частота вращения свободной турбины.................... 12000 об/мин (100 %)
Мощность на выходном валу (взлетный режим)............................ 1500 л. с.
Сухая масса....................................................................не более 334 кг + 2%
Габариты двигателя:
Длина с агрегатами и выхлопным патрубком..................не более 2843 мм
Ширина...................................................................................не более 550 мм
Высота...................................................................................не более 748 мм Управление двигателем производится объединенной системой «Шаг-газ», позволяющей поддерживать нужную частоту вращения несущего винта как автоматически, так и вручную.
содержание .. 1 2 3 ..
zinref.ru
Запуск двигателей ТВ3-117 осуществляется турбостартером СВ-78Б, который работает на сжатом воздухе, отбираемом от бортовой вспомогательной установки двигателя АИ-9В. Кроме того, турбостартер обеспечивает холодную прокрутку и ложный запуск двигателей. Управление запуском осуществляется автоматической панелью АПД-78А в соответствии с циклограммой.
Пусковая панель АПД-78Б.
Пусковая панель АПД-78Б обеспечивает:
§ запуск двигателей на земле и в воздухе;
§ ложный запуск и прокрутку двигателя;
§ прекращение запуска и холодной прокрутки в любой момент времени;
§ регламентацию запуска двигателей, как по времени, так и по скорости вращения.
Запуск автоматически прекращается при выходе двигателя на обороты 60...65% или через 55секунд после начала запуска.
Запуск.
Для запуска двигателей необходимо:
§ включить автоматы защиты сети ЗАПУСК ДВИГАТЕЛИ "ЗАПУСК" и "ЗАЖИГАН";
§ установить переключатель "ЗАПУСК-ПРОКРУТ" в положение "ЗАПУСК";
§ установить переключатель "ЗАПУСК ЛЕв – Прав" в положение соответствующее запускаемому двигателю в соответствии с направлением ветра;
§ дать команду о начале запуска и нажать кнопку "Запуск".
При нажатии на кнопку "Запуск"
 |
Через 5 секунд
электропитание подаётся на агрегат зажигания СК-22-2, который обеспечивает работу двух запальных свечей СП-26ПЗТ полупроводникового типа.
При достижении ротором двигателя частоты вращения равной 17%…19% открывается запорный клапан насоса – регулятора НР-ЗАМ и топливо от него через коллектор первого контура и форсунки подаётся в камеру сгорания двигателя, где поджигается за счёт работающих электросвечей.
Через 30 секунд
выключается система зажигания, а при достижении двигателем частоты вращения 55…56% или на 55секунде после начала запуска в насосе НР-ЗАМ срабатывает центробежный выключатель, который обеспечивает:
- выключение зелёного табло "АвтомАТ. включена";
- включение электромагнитного клапана КП-9, который прекращает подачу сжатого воздуха в воздушный стартер СВ-78Б;
- включение электромагнитного механизма ЭМС-18Т, который изменяет передаточное число программного механизма и ускоряет доработку программы.
Для запуска правого двигателя выключатель ЗАПУСК "ЛЕВ↔ПРАВ" устанавливается в положение "Прав" и нажимается кнопка "Запуск". В этом случае схема работает аналогично схеме запуска левого двигателя, но включаются элементы схемы запуска правого двигателя.
Процесс запуска может быть прекращён в любой момент времени. Для этого нажимается кнопка КН3 "ПРЕКРАЩ ЗАПУСКА".
Ложный запуск
производится при необходимости проверки работы систем, участвующих в запуске, а также при консервации и расконсервации системы двигателя. Ложный запуск производится с открытыми пожарными кранами и стоп-краном, а также с выключенными топливными насосами.
Холодная прокрутка
производится для продувки камеры сгорания от топлива, оставшегося в ней после неудачного или ложного запуска, для охлаждения двигателя и определения частоты раскрутки турбокомпрессора от СВ-78Б, которая должна быть 20…26%. Производится холодная прокрутка с открытыми пожарными кранами и при закрытом стоп кране.
Ложный запуск и холодная прокрутка производятся в таком же порядке как и обычный запуск, но без поджига топлива. При этом переключатель "Прокрут Запуск" устанавливается в положение "ПРОКРУТ". В этом случае агрегат зажигания СК-22-2 не включается, а отключение зелёного табло "Автомат включена" происходит на 55ой секунде, как при обычном запуске.
poznayka.org
В истории советской оборонной промышленности, которая строилась на принципах планирования и довольно жесткого административного регулирования, с четким распределением функций всех причастных к процессу проектирования, выпуска и эксплуатации какой-либо продукции, нечастым явлением были факты появления новых разработок на серийном заводе.
Схема, при которой изделие появлялось на свет, была в общих чертах следующей: по техническому заданию, выданному будущим эксплуатантом, или в инициативном порядке конструкторское бюро (КБ) разрабатывало образец заказанной техники, и в случае успешного прохождения испытаний и удовлетворения требований заказчика изделие передавалось в производство на серийный завод. При этом на заводе, как правило, были собственные инженерные службы и/или филиалы головного КБ, которые доводили изделие и адаптировали его к конкретному производству, а также вносили отдельные изменения в изделие с одобрения КБ. Заводские инженерные службы практически не имели возможности конструировать новые изделия в силу отсутствия необходимых финансовых и кадровых ресурсов, испытательной базы, а также наличия жестких лимитов на сырье и комплектующие, которые шли исключительно на выполнение плана основного производства.
Тем интереснее редкие примеры из истории отечественной промышленности, в первую очередь предприятий военно-промышленного комплекса, когда заводские бюро не просто занимались незначительными улучшениями «чужого» изделия, но и разрабатывали свои новые образцы, а некоторые из них в дальнейшем перерастали в самостоятельные конструкторские школы. Так случилось, к примеру, с филиалом харьковского танкового КБ в Нижнем Тагиле, которое стало отдельным танковым конструкторским бюро. Из филиала ОКБ Яковлева на Новосибирском авиационном заводе №153 родилось знаменитое КБ Антонова. Из примеров постсоветского времени можно упомянуть разработку силами КБ Казанского вертолетного завода вертолетов «Ансат» и «Актай».
Подобный список в советские времена теоретически мог бы пополнить и Запорожский моторостроительный завод (ныне АО «Мотор Сич»), которому в сентябре 1970 г. было поручено освоить серийное производство вертолетного двигателя ТВ3-117, разработки ленинградского КБ им. В.Я. Климова для армейского транспортно-боевого вертолета Ми-24.
С целью наблюдения за производством на серийном заводе было организовано представительство КБ-разработчика (после распада СССР преобразовалось в Совместное научно-производственное предприятие «Юпитер»).
Поставки первых опытных двигателей ТВ3-117 из Запорожья начались в марте 1971 г., а во второй половине 1972 г. заводские цеха покинула установочная партия из 60 двигателей. В дальнейшем при участии специалистов завода были созданы модификации двигателя ТВ3-117, которые устанавливались не только на новых модификациях боевых вертолетов Ми-24, но и на противолодочные вертолеты Ми-14, многоцелевые Ми-8МТ и их модификации, а также на палубные вертолеты Ка-27.
В ходе освоения производства заводские специалисты внесли порядка 3000 существенных предложений по совершенствованию узлов и агрегатов двигателя. Накопленный опыт позволил перейти к самостоятельному созданию модификаций ТВ3-117, но этот эпизод в истории отечественного двигателестроения остается малоизвестным.
В апреле 1979 г., то есть еще до начала полномасштабных боевых действий в Афганистане, ВВС и Министерство авиационной промышленности СССР приняли решение о необходимости повышения потолка стоящих на вооружении вертолетов. Это было вызвано в том числе и тем фактом, что базовый вариант двигателя ТВ3-117 был создан невысотным и мог поддерживать мощность на взлетном режиме и работе на уровне моря только при температуре наружного воздуха не выше +17 °С.
Представители серийного завода под руководством главного конструктора «Моторостроителя» А.С. Красникова совместно с основным профильным институтом — Центральным институтом авиационного моторостроения предложили заказчику новый двигатель ТВ3-117В (литера «В» от «высотный»). Он имел ту же мощность, что и предшественник, но сохранял ее до температуры наружного воздуха +30°С и до высоты 2,2 километра. Этого удалось достичь за счет внедрения новых конструкционных решений по основным узлам двигателя.
Удачная конструкция была во многом обязана личности своего создателя. К 1979 г. А.С. Красников являлся одним из ведущих в стране инженеров-моторостроителей, работая с авиационными моторами с 1939 г. При его непосредственном участии были созданы поршневые авиационные двигатели семейств М-26, АИ-4, АИ-10, АИ-14, газотурбинные ТС-12 и АИ-20, а также модифицированные двигатели ТВ-2Т/ВК изначально разработки куйбышевского ОКБ Н.Д. Кузнецова.
Впрочем, предложение А.С. Крас никова не было безальтернативным. Конкурентом запорожскому двигателю стал проект нового двигателя от ленинградского КБ Климова, имевший «внутрифирменный» индекс «68». Однако в этом случае заказчик предпочел вариант запорожских инженеров, так как «изделие 68» отличалось большим весом и удельным расходом топлива. Кроме того, установка двигателя «68» требовала доработок в конструкции самого вертолета. Наконец, много времени требовалось для доводки двигателя и его освоения в производстве, что в условиях постоянно разраставшихся масштабов войны в Афганистане и, как следствие, роста численности вертолетной группировки было не самым оптимальным вариантом.
Запорожские моторостроители оправдали ожидания заказчика, разработка и сборка первого опытного образца ТВ3-117В была произведена в рекордные сроки — всего за девять месяцев. Новый двигатель успешно прошел 500-часовые стендовые испытания уже летом 1980 г.!
Новинка была сразу же оценена по достоинству военными и разработчиками вертолетов — уже в 1981 г. в Афганистан стали поступать вертолеты модификации Ми-24В, оснащенные новыми двигателями, которые в условиях высокогорья показывали на 15—20% большую мощность по сравнению с предшественником. Более того, новыми двигателями при прохождении ремонтов стали оснащаться и вертолеты предыдущей модификации — Ми-24Д.
Этот успех заводского КБ тем не менее нисколько не омрачил сотрудничества с головным разработчиком. В дальнейшем КБ Климова совместно с Запорожским моторостроительным заводом на основе ТВ3-117В создают целый ряд модификаций, таких как ТВ3-117ВК, ТВ3-117ВКР, ТВ3-117ВМ, ТВ3117ВМА, ТВ3-117ВМАР, ТВ3117ВМ серии 02, ТВ3-117ВМА серии 02, ВК-2500 (первоначальное название ТВ3-117ВМА-СБ3). Эти двигатели успешно эксплуатируются на вертолетах Ми-172 (Ми-171), Ми-14П, Ми-24 (Ми-25, Ми-35), Ми28, Ми-17, Ми-8АМТ, Ка-27, Ка-29, Ка-32А1, Ка-31, Ка-50, Ка-52.
В 2007 г. АО «Мотор Сич» получило сертификат типа на двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В. На сегодняшний день это один из лучших в своем классе вертолетных двигателей в мире.
Таким образом, запорожские моторостроители во главе с А.С. Красниковым, творчески переработав базовую серийную конструкцию двигателя ТВ3117, сумели значительно расширить его возможности, тем самым придав новые качества отечественным вертолетам, обес печив на них устойчивый спрос. Постоянный рост выпуска «потомков» ТВ3-117В вслед за увеличением производства отечественных вертолетов является лучшим свидетельством того потенциала, который был заложен в вертолетные двигатели ленинградскими и запорожскими конструкторами, работавшими на одну цель — сделать отечественные газотурбинные вертолетные двигатели соответствующими не только требованиям сегодняшнего дня, но быть востребованными на перспективу. Как представляется, им это удалось…
www.odnako.org
Турбовальный двигатель ТВ3-117 предназначен для установки на вертолеты. Он является одним из лучших двигателей в мире по экономичности в своем классе, что достигнуто благодаря высоким КПД основных узлов (КПД компрессора равен 86%, КПД турбины компрессора - 91%, КПД свободной турбины - 96%). Величины удельного расхода топлива и удельной массы соответствуют лучшим мировым стандартам. Двигатель имеет большие запасы газодинамической устойчивости. В конструкции двигателя применены прогрессивные технические решения: титановый ротор компрессора, сваренный из отдельных дисков электронно-лучевой сваркой; рабочие и направляющие лопатки компрессора из титанового сплава, полученные методом холодной вальцовки; контактные графитовые уплотнения масляных полостей; на новейших модификациях применяется электронно-гидромеханическая система регулирования и управления и др. Двигатель имеет большой ресурс, обладает высокой надежностью, простотой обслуживания, хорошей ремонтопригодностью. Новейшие модификации сертифицированы. Разрабатываются опытные модификации для боевых вертолетов будущего. Некоторые модификации получили различные государственные премии СССР и России.Двигатель ТВ3-117 может использоваться кроме вертолетов на различных судах водного транспорта, в качестве привода электрогенераторов и компрессоров нефтегазоперекачивающих станций. В реактивном варианте (без модуля свободной турбины) двигатель может применяться для сушки струей выхлопных газов помещений для скота, строящихся зданий, сдувания снега и льда на шоссейных и железных дорогах, аэродромах.
Основные параметры модификаций ТВ3-117
| Модификация двигателя Параметр | ТВ3-117 В1981 г. | ТВ3-117 ВК1985 г. | ТВ3-117 ВМ1987 г. | ТВ3-117 ВМА1987 г. | ТВ3-117 ВМ-021993 г. | ТВ3-117 ВМА-021993 г. | ТВ3-117 МТ1977 г. |
| Мощность, л.с.:чрезвычайный режимвзлетный режимкрейсерский режим | ---21001500 | ---22001500 | ---20001500 | ---22001500 | 220020001500 | 240022001500 | 220020001500 |
| Удельн. расход,г/л.с.час:- взлетный режим | 210+5% | 230 | |||||
| Степень повышения давления воздуха в компрессоре: - взлетный режим | 9.40 | ||||||
| Мах температура газов перед турбиной, К:- взлетный режим | 1263 | ||||||
| Ресурс, час.:назначенныймежремонтный | 60001500 | ||||||
| Габаритные размеры, ммдлинавысоташирина | 2055728660 | ||||||
| Масса, кг | 285 | 293 | |||||
Основные типы вертолетов, на которые устанавливаются двигатели ТВ3-117
| Двигатели | Тип вертолета |
| ТВ3-117ВМ | Ми-8МТВ/АМТ/МТ, Ми-14, Ми-17, Ми-171, Ми-172 |
| ТВ3-117ВМА | Ка-29, Ка-32, Ка-50, Ка-52, Ми-28, Ка-27, Ка-32Т,Ка-32А, Ка-32С, Ми-24, Ми-24Д, Ми-24Д |
| ТВ3-117ВМ сер.02 | Ми-8МТВ/АМТ |
| ТВ3-117ВМА сер.02 | Ка-32А, Ка32 |
| ТВ3-117МТ | Ми-8МТ, Ми-17 |
www.prad.ru
