Авиадвигатели... что это за звери?

[Экзот]

Если можно, дайте кртинку, рисуночек.

Старый двигатель НК-8-2У (стоит на Ту-154Б), но под рукой ничего более в электронном виде не
было. Для иллюстрации подойдёт.

Синей стрелочкой обозначен вал каскада низкого давления; овалами — вентилятор+КНД и турбина НД. Красными — высокого. На современных двигателях КНД отделён от вентилятора и сидит (у 2-вальников) на том же валу, что и КВД).
"Первый контур" (внутренний) это тот канал, через который гонят воздух компрессоры; основное назначение — вращать валы. "Второй" (внешний) тот, через который гонит воздух вентилятор; основное назначение —создавать тягу.

 

[Wildfire]

Экзот, спасибо за просвещение. С картинкой все сразу стало ясным.

Цитата: Сообщение от Экзот
Тем самым достигается, среди прочего, экономичность.
Цитата: Сообщение от Экзот
Плюсы 3-вальных — каждый каскад работает в условиях максимально приближенных к оптимальным. минусы — сложность конструкции.
Экономичность- понятно, а вот условия близким к оптимальным- не очень, это дает ресурс?

Если не затруднит, ответе, пожалуйста.

 

[Экзот]

Если не затруднит, ответе, пожалуйста.

Если честно, даже и не знал, как подступиться. Думал, что не требуется доказывать то, что экономичность агрегата, работающего в оптимальном для него режиме, будет выше, чем вне этого режима... И никогда в слова облекать это не пробовал.
Ну, давайте начнём с конца — с вентилятора. Смысл турбовентиляторного двигателя в том, что энергетически выгоднее отбрасывать большую массу воздуха с малой скоростью, чем малую массу с большой скоростью. Возьмём для примера мой любимый Д-36 (стоит на Ан-72/-74, Як-42; его потомки — на Бе-200, Ан-148, Ми-26). Обороты вентилятора у него 5050 об/мин; больше и не надо, видимо: высокие обороты -- высокая скорость отбрасывания (при прочих равных). Но, чтобы вентилятор работал, должен поработать газогенератор (компрессоры + камера сгорания + турбины). И у ротора высокого давления обороты уже 14250, а у низкого -- 11450. Все обороты — для взлётного режима. Вот и представьте — как увязать эти противоречивые параметры, будь все компрессоры и вентилятор на одном валу. Получится, что или вентилятор гонит воздух слишком быстро, или компрессор сжимает воздух слишком слабо. И то, и другое работает против экономичности. Аналогично можно объяснить и логику разведения по разным валам компрессоров — для КНД свои оптимальные обороты и потребляемая мощность, для КВД — свои. Но большинство конструкторов ограничиваются двухвальной схемой.
Хм... погорячился я, сказав, что на современных двухвальных моторах у вентилятора своя турбина. На ПС-90, например, вентилятор сидит на вале КНД. Но сути это не меняет.

яндекс-изыскания массово выдают фразу "На заре развития авиации касторовое масло использовалось для смазки авиационных двигателей.", также встретилось чье-то сообщение "Забыли! Касторовое масло применялось для авиационных двигателей начала эпохи авиации, да и позже на ПО-2, в 50 годы."

Не знаю как на заре авиации, но к 1937г. касторка, похоже, использовалась уже как резервное масло (хотя, была ещё широко известна как авиамасло даже вне авиационных кругов, судя по Каверинскому роману "Два капитана", где она вскользь поминается в главе про курсантские годы главгероя).

Поверхностный и-нет-поиск по маслу ААС ничего вразумительного не дал.

 

[Wildfire]

Думал, что не требуется доказывать то, что экономичность агрегата, работающего в оптимальном для него режиме, будет выше, чем вне этого режима... И никогда в слова облекать это не пробовал.

Спасибо за просвещение, просто было написано что у двухвальных:

Тем самым достигается, среди прочего, экономичность.

Это меня и ввело в заблуждение

На ПС-90, например, вентилятор сидит на вале КНД.

Т.е. если на одних 2-х вальных, вентилятор на отдельном валу, а КНД и КВД на другом. А в ПС-90 КНД перенесли на вал где сидит вентилятор. Так?

И еще назрел вопросик.
Есть двухконтурный турбореактивный двигатель, и турбовентиляторный двигатель.
Про второй все ясно (вентилятор часть воздуха подает к КНД, другую по внешнему контуру), а вот на первом, как читал, вместо вентилятора КНД, от которого часть воздуха уходит по внешнему контуру, а другая часть идет к КВД и далее в турбину.
Сейчас же большая часть двигателей турбовентиляторные. Что такого плохого в двухконтурном турбореактивном двигателе?
И какие +/- двигателей со смешением потоков и без смешения?

 

[Экзот]

Т.е. если на одних 2-х вальных, вентилятор на отдельном валу, а КНД и КВД на другом. А в ПС-90 КНД перенесли на вал где сидит вентилятор. Так?

Нет, я просто поправился. На трёхвальных у вентилятора "свои" вал и турбина. На 2-вальных вентилятор сидит на валу КНД. Хотя, думаю, вентилятор может сидеть и так, как я написал первоначально, а общий вал у КНД и КВД; но примеров последней схемы я привести не могу.

на первом, как читал, вместо вентилятора КНД, от которого часть воздуха уходит по внешнему контуру, а другая часть идет к КВД и далее в турбину.

Давайте ещё раз пробежимся: на современных двухконтурных двигателях есть три разных агрегата: вентилятор, КНД, КВД. Некоторые из них могут сидеть на одном валу, но это разные агрегаты с разными функциями. Нет "вентилятора КНД" — это разные агрегаты (модули) "холодной" части двигателя.

Что такого плохого в двухконтурном турбореактивном двигателе?

Ничего, это одно и то же. "Турбовентиляторный двигатель" это и есть "двухконтурный ТРД" (ДТРД, ТРДД), только с большой степенью двухконтурности (скажем, больше 1). "Степень двухконтурности" это соотношение массы воздуха, проходящей через второй контур, к массе воздуха, проходящей через первый. У Д-36 этот параметр равен 6: 200+ кг/сек против 30+ кг/сек (на взлётном режиме).

какие +/- двигателей со смешением потоков и без смешения?

Здесь сходу ничего не скажу — не задумывался и не интересовался. По идее, у двигателей со смешением потоков в сопле должна быть меньше шумность.

 

[Wildfire]

Экзот, все разобрался с контурами. Вот схемку примитивную сделал в пэинте.
вверху 2-х вальный. (как у ПС-90)
внизу 3-х вальный.
темно синий - вентилятор
светло синий - КНД
розовы - КВД
красный - турбина
бордовый- камера сгорания.

 

[Экзот]

Wildfire, да, как то так. Только не путайте "каскад", он же "ротор" (компрессор+вал+турбина) и "контур" (канал, по которому идёт воздух/газ).

 

[Wildfire]

"каскад", он же "ротор" (компрессор+вал+турбина) и "контур" (канал, по которому идёт воздух/газ).

Т.е., то что валы должны быть в корпусе и воздух/газ с ними не соприкасается? Это помню, в принципе можно дорисовать его.

 

[Экзот]

валы должны быть в корпусе и воздух/газ с ними не соприкасается?

С самим валом соприкасается часть воздуха (не газа), участвующего в, например, наддуве уплотнений и охлаждении рабочих лопаток турбин, но это надо уже закапываться в дебри.

 

[Wildfire]

Грубо говоря, должно быть так?
черное- корпус валов.

 

[Экзот]

Wildfire, внутри вала вентилятора (3-вальная схема) и КНД (2-вальная) воздух не проходит (разве что забортный — вал полый). Воздух обычно ходит внутри вала каскада высокого давления. У меня нет под рукой подробной схемы-разреза, а на пальцах не смогу объяснить.

 

[Wildfire]

Воздух обычно ходит внутри вала каскада высокого давления.

В зазоре между валом КВД и КНД (3- вальная) и между КВД и вала вентилятора (2-х вальная)?
Понятно, что между всеми валами зазор, но только в этом зазоре гуляет воздух из вне.

 

[Экзот]

воздух из вне.

Из компрессора. Наддуть опоры роторов (чтобы не прорывалось масло наружу и горячий воздух/газ внутрь) можно только более высоким давлением.

 

[Wildfire]

Из компрессора.

А все остальное по схеме нормально?

 

[military_upir]

А все остальное по схеме нормально?

Нет , одна ступень турбины работает на несколько ступеней компрессора.

 

[Wildfire]

Нет , одна ступень турбины работает на несколько ступеней компрессора.

??? Вы про 2-х или 3-х вальный говорите? Если 2-х вальный, то турбинные лопатки, часть, крутит вентилятор, а другая часть вал с КНД и КВД? Просто говорилось, что:

На ПС-90, например, вентилятор сидит на вале КНД.

И по подобию ПС-90 сделал.

Из компрессора. Наддуть опоры роторов (чтобы не прорывалось масло наружу и горячий воздух/газ внутрь) можно только более высоким давлением.

Воздух на поддув зазора между валами (валом КВД и другим валом внутри этого) берется из КНД?

 

[Экзот]

одна ступень турбины работает на несколько ступеней компрессора.

...а на вентиляторном каскаде Д-36-го?

Воздух на поддув зазора между валами (валом КВД и другим валом внутри этого) берется из КНД?

Он не зазор поддувает, а опоры роторов. Берётся, ЕМНИП, от КНД, но надо смотреть конспект, а тетрадь далеко от меня сейчас.
Хотя, вот, нашёл — на Д-36 отбор воздуха идёт и от 4-й ступени КНД (наддув опор и охлаждение подшипников), и от 3-й ст. КВД (охлаждение деталей и агрегатов ТВД и ТВ).

 

[Wildfire]

4-й ступени

1- ступень это набор лопаток прикрепленных к валу на одной плоскости? Честно не знаю как это называется.
Между движущимися лопатками прикрепленных к валу, в КНД, КВД и турбине находятся неподвижные лопатки которые прикреплены к корпусу. Опять же, не знаю как это называется.
На двигателях стоит один вентилятор, т.е. нет сдвоенных, где две ступени вентилятора?

 

[310]

ступень это набор лопаток прикрепленных к валу на одной плоскости? Честно не знаю как это называется.

Рабочее колесо

неподвижные лопатки которые прикреплены к корпусу. Опять же, не знаю как это называется.

Спрямляющий аппарат

нет сдвоенных, где две ступени вентилятора?

Нет

 

[A_Z]

На двигателях стоит один вентилятор, т.е. нет сдвоенных, где две ступени вентилятора?

Упоминания таких движков встречаются, но существует терминологическая путаница - "вентилятором" часто называют КНД.
Тем не менее, насколько я знаю, такие движки, по крайней мере, были - JT3D / TF33 (2-6-7) и НК-144 (2-3-5). Можно и еще поискать.