КОНСТРУКЦИЯ и ПРОЧНОСТЬ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени академика С.П.КОРОЛЁВА

(национальный исследовательский университет)»

 

 

Кафедра конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов

 

 

КОНСТРУКЦИЯ и ПРОЧНОСТЬ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

 

 

Конспект-организатор

 

Часть 1

 

Разработал:

Профессор В.А. ЗРЕЛОВ

 

 

Самара

 

Конспект-организатор предназначен для повышения эффективности учебного процесса за счёт:

- акцентирования внимания на наиболее важных и сложных проблемах курса;

- освобождения от необходимости ведения рутинных записей по ходу лекции и, напротив, возможности более адекватной фиксации ключевых положений лекции;

- предоставления необходимого справочно-информационного и иллюстративного материала по теме лекции;

- более глубокой проработки материалов курса при выполнении самостоятельной работы, подготовке к зачёту или экзамену.

 

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

 

Часть 1

.Рекомендуемая литература………………………………...…………………………..…….…4

Введение……………………………………………………………………………….....…….6

1. Входные устройства…………………………..………………………………………..............7

1.1. Защита входа в двигатель от попадания посторонних предметов………………….……7

1.2. Борьба с шумом…………………………………………………………………..….…14

1.3. Противооблединительные устройства………………………………………….………17

2. Компрессоры……………………..…………………………………………………...…….21

2.1. Роторы компрессоров……………………..……………………………………………21

2.2. Рабочие лопатки…………………………………………………..………………….…28

2.3. Направляющие аппараты………………………………………………………………32

2.4. Корпусы компрессоров………………………………………………………...………34

2.5. Уплотнения, применяемые в компрессорах…………………………….…..….……….36

2.6. Конструктивные мероприятия, повышающие надёжность компрессора………...…..…37

2.6.1. Модульность……………………………………………………………………..37

2.6.2. Диагностика и контролепригодность…………………………….……………….39

2.6.3. Виброзащита……………………………………………………………….…….42

2.6.4. Борьба с помпажём………………………………………………………...……..42

2.6.5. Непробиваемость…………………………………...……………………….……44

 

 

Рекомендуемая литература

 

Авиадвигателестроение: Энциклопедия / Общая редакция и предисловие В.М. Чуйко. – М.: Изд. Дом «Авиамир», 1999. – 300 с.

Авиация: Энциклопедия / Гл. ред. Г.П. Свищев – М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. – 736 с.

Акимов В.М. Основы надежности газотурбинных двигателей.- М: Транспорт. 1980. – 208 с.

Двигатели 1944-2000: авиационные, ракетные, морские, наземные.- М ООО «Акс-Конверсалт». 2000. – 434 с.

Зрелов В.А. Отечественные газотурбинные двигатели. Основные параметры и конструктивные схемы. – М.: Машиностроение, 2005. – 336 с.

Зрелов В.А., Карташов Г.Г. Двигатели «НК».- Самара Самар. Дом печати. 1999. – 288 с.

Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей: Учебник для студентов по специальности «Авиационные двигатели и энергетические установки» / Под общ. ред. Д. В. Хронина - М.: Матшиностроение, 1989. – 368 с.

Крюков А.И. Некоторые вопросы проектирования ГТД: Учебное пособие. – М.: Изд-во МАИ, 1993. – 336 с.

Масленников М.М., Шальман Ю.И. Авиационные газотурбинные двигатели – М. : Машиностроение, 1975. - 576 с.

Никитин Ю.М. Конструирование элементов, деталей и узлов авиадвигателей. – М.: Машиностроение, 1968. – 334 с.

Пономарев Б.А. Двухконтурные турбореактивные двигатели.- М.: Воениздат. 1973. – 135 с.

Проектирование авиационных газотурбинных, двигателей: Учебник для вузов /Под. ред. A.M. Ахметзянова. – М.: Машиностроение, 2000. – 454 с.

Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей.- М.: Машиностроение, 1974. – 520 с.

Штода А.В. и др. Конструкция авиационных двигателей. Ч 1. - М: ВВИА, 1969.- 408 с.

Штода А.В. и др. Конструкция авиационных двигателей. Ч.2.- М.: ВВИА 1970. - 312 с.

Штода А.В., Секистов В.А., Кулешов В.В. Конструкция авиационных газотурбинных двигателей. - Киев: КВВАИУ, 1982. – 436 с.

 

 

Введение

Размещение двигателей на самолёте

 

Самолёты, спроектированные узкими специалистами следующих бригад

1-наземного обслуживания; 2- двигателя; 3-фюзеляжа ; 4-крыла; 5-оперения; 6-вооружения; 7-радиоэлектронного оборудования; 8-жизнеобеспечения и спасения; 9-технологии производства; 10-прочности; 11-аэродинамики; 12-плазов

 

 

Рабочие циклы газотурбинного и поршневого двигателей

 

 

Входные устройства

Защита входа в двигатель от попадания посторонних предметов

Рис. 1.1. Попадание посторонних предметов на вход в двигатель

Борьба с шумом

 

Рис. 1.13. Распространение звукового давления в ТРД и ТРДД

 

Рис. 1.14. Смесители потоков

 

Рис. 1.15. Схема акустической защиты ТРДД

 

 

 

Рис. 1.16. Конструктивные мероприятия по снижению шума в ТРДД Д-30КУ-154

 

Рис. 1.17. ЗПК из композитных материалов ТРДД ПС-90А

 

 

Противооблединительные устройства

 

Рис. 1.18. Зоны возможного появления льда

 

 

Рис. 1.19. Схема обогрева элементов входа в двигатель горячим воздухом

Рис. 1.20. Обогрев кока подводом воздуха через вал

Передняя опора вентилятора ТРДД ПС-90А.

Рис. 1.21. Обогрев подогретым воздухом, маслом и электроэнергией

 

Рис. 1.22. Электрообогрев

 

Компрессоры

Роторы компрессоров

Рис. 2.1. Ротор компрессора барабанного типа    

Рабочие лопатки

Рис. 2.12. Соединение «ласточкин хвост»

Направляющие аппараты

а) б) в)

г) д)

е)

Рис. 2.18. Крепление лопаток направляющих аппаратов

а) – болтом; б) , е) – по буртам полок, входящих в Т-образный замок; в) – замком призматического типа; г) - резьбовой цапфой; д) - сваркой

Рис. 2.19. Регулируемые направляющие аппараты

 

Корпусы компрессоров

Рис. 2.20. Корпус компрессора с продольным и поперечным разъёмами (GE)

 

Рис. 2.21. Корпус компрессора с поперечным разъёмом (НК-8)

 

Рис. 2.22. Корпус компрессора с двойной стенкой (V2500)

 

 

Рис. 2.23. Фланцевое соединение корпусов компрессора

Уплотнения, применяемые в компрессорах

Рис. 2.24. Уплотнения, применяемые в компрессорах

2.6. Конструктивные мероприятия, повышающие надёжность компрессора

Модульность

Рис. 2.25. Модули ТРДД Д-18Т

Диагностика и Контролепригодность

Рис. 2.26. Датчик давления масла Рис. 2.27. Места установки и сигнализатор минимального вибропреобразователей давления масла ТРДД Д-36 на двигателе Д-36

Виброзащита

Рис. 2.36. Демпфирование колебаний трубопроводов

2.6.4. Борьба с помпажём

Рис. 2.36. Клапаны и лента перепуска воздуха

Рис. 2.37. Управление работой клапана перепуска воздуха

Непробиваемость

Рис. 2.38. Корпус и лопатка вентилятора ТРДД RR «Trent»

 

 

 

Рис. 2.38. Конструкция перспективного компрессора