|
(панель); 6 — микрофоны; 7 — звукопоглощающие клинья; 8 —
информационно-измерительная система; 9 — ЭВМ; 10 — система генерации случайного
сигнала.
Ал — марка авиационных двигателей, созданных в опытном конструкторском бюро под
руководством А. М. Люльки (см. ст. Машиностроительный завод «Сатурн»,
Научно-производственное объединение «Сатурн» имени А. М. Люльки). Основные
данные некоторых двигателей приведены в таблице.
Основанию опытного конструкторского бюро Люльки предшествовали поисковые работы
по реактивным двигателям, начатые им с группой инженеров в 1937 в Харьковском
авиационном институте и продолженные в Ленинграде на Кировском заводе и в
Центральном котлотурбинном институте. В начале Великой Отечественной войны
работы были прерваны и возобновлены в 1943 в ЦИАМ, а затем в 1944 в специальном
отделе по турбореактивным двигателям НИИ Наркомата авиационной промышленности
(руководитель отдела — Люлька). В 1945 по чертежам отдела на опытном заводе
изготавливается стендовый турбореактивный двигатель С-18, который в этом же
году успешно проходит стендовые испытания. Отделу (а затем опытному
конструкторскому бюро) поручается создание летного варианта турбореактивного
двигателя. В феврале 1947 первый отечественный турбореактивный двигатель ТР-1
(рис. 1) прошёл государственные испытания. Двигатель выполнен по прямоточной
схеме с осевым одновальным компрессором. Схема стала традиционной для
последующих двигателей, разрабатываемых в опытном конструкторском бюро. ТР-1
имел восьмиступенчатый компрессор, кольцевую камеру сгорания, одноступенчатую
турбину. Устанавливался на экспериментальных самолётах Су-11 и Ял-22.
В 1947—1948 спроектирован и изготовлен более совершенный турбореактивный
двигатель ТР-2 тягой 24,5 кН, который прошёл стендовые испытания. В 1948—1950
создаётся АЛ-3 тягой 44,1 кН. В 1950 двигатель успешно выдержал государственные
испытания, устанавливался на опытных самолётах. В этом же году создан АЛ-5 (рис.
2) — последний из серии двигателей первого поколения, разработанных в опытном
конструкторском бюро. Двигатель имел осевой семиступенчатый компрессор,
кольцевую камеру сгорания с 24 вихревыми горелками, одноступенчатую турбину и
жёсткое коническое сопло. В начале 1952 АЛ-5 прошел лётные испытания на
самолёте Ил-46. Он устанавливался также на некоторых опытных истребителях,
например на Ла-190. Однако создание серийных сверхзвуковых самолётов ставило
задачу разработки более мощных и совершенных турбореактивных двигателей.
В марте 1953 было завершено изготовление двигателя второго поколения Ал-7 тягой
67 кН, состоящего из девяти ступенчатого одновального осевого компрессора,
кольцевой камеры сгорания с 18 вихревыми горелками, двухступенчатой турбины,
конического нерегулируемого сопла. Масляная система закрытого типа, масло
охлаждалось топливом. Система запуска автономная. Раскрутка двигателя
осуществлялась турбостартером. Розжиг основного топлива в камере сгорания — с
помощью двух пусковых блоков, снабжённых центробежными форсунками и искровыми
свечами. На двигателе установлен всережимный гидромеханический регулятор
топлива. Противообледенительная система основана на подогреве горячим воздухом
(отобранным за седьмой ступенью компрессора) деталей двигателя и самолёта,
подверженных обледенению при эксплуатации.
Одной из главных проблем при проектировании и изготовлении АЛ-7 было создание
высоконапорного компрессора. В начале 50х гг. совместно с ЦИАМ проведены
предварительные работы по изготовлению и отработке экспериментального
восьмиступенчатого компрессора ТР-11 со степенью повышения давления {{?}}*к =
7. В 1952 в ЦИАМ и ЦАГИ получены экспериментальные характеристики нескольких
типов сверхзвуковых ступеней компрессора. Было принято решение установить перед
ТР-11 (для увеличения расхода воздуха через него и напора) сверхзвуковую
ступень и в итоге получить в одновальном девятиступенчатом компрессоре {{?}}*к
= 10, на которую рассчитывался новый двигатель. Подобных компрессоров а то
время в мировой практике не было, сверхзвуковые ступени были мало изучены,
отсутствовал опыт применения их в многоступенчатых компрессорах, не было данных
по согласованию характеристик сверхзвуковой ступени с дозвуковой частью
компрессора. Потребовалась длительная доводка компрессора, чтобы получить
требуемые характеристики и обеспечить его устойчивую работу на всех
эксплуатационных режимах. При проектировании и изготовлении теплонапряжённой
камеры сгорания и газовой турбины, работающей при высоких температурах с
большими теплоперепадами в одной ступени,
решались вопросы стабилизации процесса горения в камере, достижения
оптимального поля температур газа перед турбиной, охлаждения конструкции и др.
Разработан ряд новых конструктивных решений турбины; спицевая конструкция
статора, соединение вала с диском с помощью радиальных штифтов, термическая.
развязка в статоре, конструкция уплотнений, работающих при высоких температурах,
осевая разгрузка и др.
В августе 1955 АЛ-7 прошёл государственные 100-часовые испытания. Дальнейшие
работы по АЛ-7 велись в направлении совершенствования его узлов и повышения
энергонапряжённости путём сжигания дополнительного топлива за турбиной, в
форсажной камере. Двигатель получил обозначение АЛ-7Ф-1 (рис. 3) и в 1959 был
запущен в серийное производство. На нём установлена прямоточная форсажная
камера с разделением потока газа на две части — малого и большого контура, с
кольцевыми стабилизаторами пламени и противовибрационным экраном. Сопло
регулируемое, двухпозиционное, снабжено 24 створками. Для подачи топлива в
форсажную камеру и регулирования форсажного режима установлен специальный
агрегат. В 1960 проведены государственные 100-часовые испытания двигателя.
В 1961 на базе АЛ-7Ф-1 создан и запущен в серийное производство двигатель
АЛ-7ПБ, предназначенный для пассажирских и транспортных самолётов. На двигателе
|
|