| |
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
50х 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 Ty-95, пассажирском самолёте Ту-114, тяжёлом транспортном
самолёте АН-22 «Антей» и на других самолётах.
Во второй половине 50х гг. создан турбовинтовой двигатель НК-4 мощностью
2950 кВт, отличавшийся высокой экономичностью и малым удульным 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
сверхзвук, 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 8—9 тысяч ч (при назначенном
ресурсе 18 тысяч 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
|
|