Produktion af flymotorer i Rusland eller ikke-jødisk produktion. Rusland vil dyrke jetmotorer

Der er en ventilator foran på jetmotoren. Den tager luft fra det ydre miljø og suger den ind i turbinen. I raketmotorer erstatter luft flydende ilt. Ventilatoren er udstyret med flere titanium vinger med speciel form.

De forsøger at gøre ventilatorområdet stort nok. Ud over luftindtag er denne del af systemet også involveret i afkøling af motoren og beskytter dens kamre mod ødelæggelse. Bag ventilatoren er en kompressor. Det tvinger luft ind i forbrændingskammeret under højt tryk.

Et af de vigtigste strukturelle elementer i en jetmotor er forbrændingskammeret. I den blandes brændstof med luft og antændes. Blandingen antændes, ledsaget af kraftig opvarmning af husdelene. Brændstofblandingen udvider sig ved høj temperatur. Faktisk sker der en kontrolleret eksplosion i motoren.

Fra forbrændingskammeret kommer en blanding af brændstof og luft ind i turbinen, som består af mange vinger. Jetstrømmen lægger pres på dem og får turbinen til at rotere. Kraften overføres til aksel, kompressor og ventilator. Der dannes et lukket system, hvis drift kun kræver en konstant tilførsel af brændstofblandingen.

Den sidste del af en jetmotor er dysen. En opvarmet strøm kommer her ind fra turbinen og danner en jetstrøm. Denne del af motoren forsynes også med kold luft fra ventilatoren. Det tjener til at afkøle hele strukturen. Luftstrømmen beskytter dysemanchetten mod de skadelige virkninger af jetstrømmen og forhindrer dele i at smelte.

Hvordan fungerer en jetmotor?

Motorens arbejdsvæske er en jet. Hun er meget høj hastighed flyder ud af dysen. Dette genererer en reaktiv kraft, der skubber hele enheden ind modsat retning. Trækkraften skabes udelukkende af strålens påvirkning uden støtte fra andre kroppe. Denne funktion ved jetmotoren gør, at den kan bruges som kraftværk til raketter, fly og rumfartøjer.

Dels er driften af ​​en jetmotor sammenlignelig med virkningen af ​​en vandstrøm, der strømmer fra en slange. Under enormt tryk tilføres væsken gennem slangen til den indsnævrede ende af slangen. Hastigheden af ​​vandet, der forlader dysen, er højere end inde i slangen. Dette skaber en modtrykskraft, der gør det muligt for brandmanden kun at holde slangen med stort besvær.

Produktionen af ​​jetmotorer er en særlig gren af ​​teknologien. Da temperaturen på arbejdsvæsken her når flere tusinde grader, er motordele lavet af højstyrke metaller og materialer, der er modstandsdygtige over for smeltning. Enkelte dele af jetmotorer fremstilles for eksempel af specielle keramiske forbindelser.

Video om emnet

Varmemotorers funktion er at omdanne termisk energi til nyttig energi mekanisk arbejde. Arbejdsfluidet i sådanne installationer er gas. Det presser kraftigt på turbinebladene eller på stemplet, hvilket får dem til at bevæge sig. De enkleste eksempler på varmemotorer er dampmotorer samt karburator- og dieselforbrændingsmotorer.

Instruktioner

Stempelvarmemotorer består af en eller flere cylindre, inden i hvilke der er et stempel. Varm gas udvider sig i cylinderens volumen. I dette tilfælde bevæger stemplet sig under påvirkning af gas og udfører mekanisk arbejde. En sådan varmemotor omdanner stempelsystemets frem- og tilbagegående bevægelse til akselrotation. Til dette formål er motoren udstyret med en krankmekanisme.

Ekstern forbrændingsvarmemotorer omfatter dampmaskiner, hvor arbejdsvæsken opvarmes, når brændstof forbrændes uden for motoren. Opvarmet gas eller damp under højt tryk og ved høj temperatur føres ind i cylinderen. Samtidig bevæger stemplet sig, og gassen afkøles gradvist, hvorefter trykket i systemet bliver næsten lig med atmosfærisk tryk.

Udstødningsgassen fjernes fra cylinderen, hvori den næste portion straks tilføres. For at returnere stemplet til dets udgangsposition bruges svinghjul, som er fastgjort til krumtapakslen. Sådanne varmemotorer kan give enkelt- eller dobbeltvirkende. I dobbeltvirkende motorer er der to stadier af stempelslag pr. akselomdrejning i enkeltvirkende motorer, stemplet laver et slag på samme tid.

Forskellen mellem forbrændingsmotorer og de ovenfor beskrevne systemer er, at den varme gas her opnås ved at brænde brændstof-luftblandingen direkte i cylinderen og ikke udenfor den. Forsyning af næste portion brændstof og

Turbojet motor.

I denne artikel vender vi tilbage til mine yndlingsmotorer. Jeg har allerede sagt, at en turbojetmotor i moderne luftfart- grundlæggende. Og vi vil ofte nævne det i et eller andet emne. Derfor er tiden kommet til endelig at tage stilling til dens design. Selvfølgelig uden at dykke ned i alverdens jungle og finesser :-). Altså luftfart. Hvad er hoveddelene af dets design, og hvordan interagerer de med hinanden?

1. Kompressor 2. Forbrændingskammer 3. Turbine 4. Udløbsanordning eller strålemundstykke.

Kompressoren komprimerer luften til de nødvendige værdier, hvorefter luften kommer ind i forbrændingskammeret, hvor den opvarmes til den nødvendige temperatur på grund af forbrændingen af ​​brændstof, og derefter kommer den resulterende gas ind i turbinen, hvor den frigiver en del af energien ved at dreje den (og den til gengæld kompressoren), og den anden del, med yderligere acceleration af gassen i jetdysen, bliver til en trykimpuls, som skubber flyet fremad. Denne proces er ret tydeligt synlig i videoen i artiklen om motoren som varmemotor.

Turbojetmotor med aksial kompressor.

Kompressorer findes i tre typer. Centrifugal, aksial og blandet. Centrifugale er normalt et hjul, på hvis overflade der er kanaler, der snoer sig fra midten til periferien, det såkaldte løbehjul. Når det roterer, kastes luften gennem kanalerne fra midten til periferien , når den er komprimeret, accelererer den kraftigt og går derefter ind i de ekspanderende kanaler (diffusor) og bremses, og al dens accelerationsenergi bliver også til tryk. Dette er lidt ligesom den gamle attraktion, der plejede at være i parkerne, når folk står langs kanten af ​​en stor vandret cirkel og læner ryggen mod specielle lodrette ryglæn, denne cirkel roterer, læner sig ind forskellige sider og folk falder ikke, fordi de holdes (presses) af centrifugalkraft. Princippet er det samme i en kompressor.

Denne kompressor er ret enkel og pålidelig, men for at skabe en tilstrækkelig grad af kompression er det nødvendigt med en stor pumpehjulsdiameter, som fly, især små, ikke har råd til. Turbojet motor det passer bare ikke ind. Derfor bliver den sjældent brugt. Men på et tidspunkt blev det brugt på VK-1 (RD-45) motoren, som blev installeret på den berømte MIG-15 jagerfly, såvel som på IL-28 og TU-14 fly.

Løbehjulet på en centrifugalkompressor er på samme aksel som turbinen.

Centrifugalkompressorhjul.

Motor VK-1. Tværsnittet viser tydeligt pumpehjulet på centrifugalkompressoren og derefter de to flammerør i forbrændingskammeret.

MIG-15 jagerfly

For det meste bruges nu en aksial kompressor. I den, på en roterende akse (rotor), er metalskiver monteret (de kaldes et pumpehjul), langs fælgene, hvoraf de såkaldte "arbejdsblade" er placeret. Og mellem fælgene på de roterende arbejdsblade er der fælge af stationære knive (de er normalt monteret på det ydre hus), dette er den såkaldte ledevinge (stator). Alle disse vinger har en vis profil og er noget snoede, og deres arbejde ligner i en vis forstand arbejdet med den samme vinge eller helikoptervinge, men kun i den modsatte retning. Nu er det ikke længere luften, der virker på bladet, men bladet på det. Det vil sige, at kompressoren udfører mekanisk arbejde (i luften :-)). Eller endnu tydeligere :-). Alle kender fans, der blæser så behageligt i varmen. Her går du, blæseren er løbehjulet på en aksialkompressor, men der er selvfølgelig ikke tre blade, som i en blæser, men flere.

Det er nogenlunde sådan en aksial kompressor fungerer.

Selvfølgelig er det meget forenklet, men sådan er det i bund og grund. Arbejdsbladene "fanger" udeluften, kaster den ind i motoren, hvor styreskovlene på en bestemt måde leder den til næste række af arbejdsvinger, og så videre. En række arbejdende knive danner sammen med en række ledeskovle efter dem en scene. På hvert trin forekommer kompression med en vis mængde. Aksialkompressorer kommer i forskellige antal trin. Der kan være fem af dem, eller måske 14. Følgelig kan kompressionsgraden være forskellig, fra 3 til 30 enheder og endnu mere. Det hele afhænger af typen og formålet med motoren (hhv. flyet).

Aksialkompressoren er ret effektiv. Men det er også meget komplekst både teoretisk og konstruktivt. Og det har også en væsentlig ulempe: det er relativt nemt at beskadige. Som man siger, tager han på sig alle fremmedlegemer fra betonvejen og fugle omkring flyvepladsen, og det er ikke altid uden konsekvenser.

Forbrændingskammer. Den omgiver motorrotoren efter kompressoren med en kontinuerlig ring eller i form af separate rør (de kaldes flammerør). For at organisere forbrændingsprocessen i kombination med luftkøling er det hele "hullet". Der er mange huller, de har forskellige diametre og former. Brændstof (luftfartspetroleum) tilføres flammerørene gennem specielle dyser, hvor det brænder og kommer ind i et højtemperaturområde.

Turbojetmotor (sektion). Den 8-trins aksiale kompressor, det ringformede forbrændingskammer, 2-trins turbine og udløbsenhed er tydeligt synlige.

Dernæst kommer den varme gas ind i turbinen. Det ligner en kompressor, men det virker så at sige i den modsatte retning. Den spinder varm gas efter samme princip som luften spinder en legetøjspropel til børn. De faste blade i den er ikke placeret bag de roterende arbejdere, men foran dem og kaldes dyseapparatet. Turbinen har få trin, normalt fra et til tre eller fire. Mere er der ikke brug for, for der er nok til at drive kompressoren, og resten af ​​gasenergien bruges i dysen til acceleration og frembringelse af tryk. Driftsforholdene for turbinen er mildt sagt "forfærdelige". Dette er den mest belastede enhed i motoren. Turbojet motor har en meget høj rotationshastighed (op til 30.000 rpm). Kan du forestille dig centrifugalkraften, der virker på knivene og skiverne! Ja, plus en lommelygte fra forbrændingskammeret med en temperatur på 1100 til 1500 grader Celsius. Generelt for helvede :-). Der er ingen anden måde at sige det på. Jeg var vidne til, da en turbinevinge på en af ​​motorerne brød af under start af et Su-24MR-fly. Historien er lærerig, den vil jeg helt sikkert fortælle om i fremtiden. Moderne turbiner bruger ret komplekse kølesystemer, og de selv (især rotorbladene) er lavet af specielle varmebestandige og varmebestandige stål. Disse stål er ret dyre, og hele turbojet er meget dyrt i forhold til materialer. I 90'erne, i en æra med generel ødelæggelse, tjente mange uærlige mennesker, inklusive militæret, på dette. Mere om dette senere...

Efter turbinen - strålemundstykke. Det er i virkeligheden, hvor fremstødet fra en turbojetmotor opstår. Dyser kan blot være tilspidsende, eller de kan være indsnævre-ekspanderende. Derudover er der ukontrollerede (såsom dysen i figuren), og der er kontrollerede, når deres diameter ændres afhængigt af driftstilstanden. Desuden er der nu dyser, der ændrer retningen af ​​trykvektoren, det vil sige, at de simpelthen drejer i forskellige retninger.

Turbojet motor- et meget komplekst system. Piloten styrer den fra cockpittet med kun et håndtag - motorkontrolstangen (EC). Men ved at gøre dette sætter han kun det regime, han har brug for. Og resten tager motorautomatikken sig af. Dette er også et stort og komplekst kompleks og, vil jeg også sige, meget genialt. Da jeg stadig læste automation som kadet, blev jeg altid overrasket over, hvordan designerne og ingeniørerne fandt på alt dette :-), og håndværkerne lavede det. Svært... men interessant 🙂 ...

Fly strukturelle elementer.

En interessant artikel om vores raketindustris fortid, nutid og fremtid og udsigterne for rumflyvninger.

Skaber af verdens bedste væske raketmotorer Akademiker Boris Katorgin forklarer, hvorfor amerikanerne stadig ikke kan gentage vores præstationer på dette område, og hvordan man kan bevare det sovjetiske forspring i fremtiden.

Den 21. juni 2012 blev vinderne af Global Energy Prize uddelt på St. Petersburg Economic Forum. En autoritativ kommission bestående af industrieksperter fra forskellige lande udvalgte tre ansøgninger blandt 639 indsendte og udpegede vinderne af 2012-prisen, som allerede almindeligvis kaldes "Nobelprisen for energiingeniører." Som et resultat blev 33 millioner bonusrubler delt i år berømt opfinder fra engelsk professor RodneyJohnAllam og to af vores fremragende videnskabsmænd - akademikere fra det russiske videnskabsakademi BorisKatorgin Og ValeryKostyuk.

Alle tre er relateret til skabelsen af ​​kryogen teknologi, studiet af egenskaberne af kryogene produkter og deres anvendelse i forskellige kraftværker. Akademiker Boris Katorgin blev tildelt "for udviklingen af ​​højeffektive flydende raketmotorer, der bruger kryogene brændstoffer, som sikrer pålidelig drift af rumsystemer ved højenergiparametre til fredelig udnyttelse af rummet." Med direkte deltagelse af Katorgin, som viede mere end halvtreds år til OKB-456-virksomheden, nu kendt som NPO Energomash, blev der skabt flydende raketmotorer (LPRE), hvis ydeevne nu betragtes som de bedste i verden. Katorgin var selv involveret i udviklingen af ​​ordninger til organisering af arbejdsprocessen i motorer, blandingsdannelsen af ​​brændstofkomponenter og eliminering af pulsering i forbrændingskammeret. Hans grundlæggende arbejde med nukleare raketmotorer (NRE) med høj specifik impuls og udvikling inden for skabelse af højeffekt kontinuerlige kemiske lasere er også kendt.

I de sværeste tider for russiske videnskabsintensive organisationer, fra 1991 til 2009, stod Boris Katorgin i spidsen for NPO Energomash, der kombinerede stillingerne som generaldirektør og general designer, og formåede ikke kun at redde virksomheden, men også at skabe en række nye motorer. Manglen på en intern ordre på motorer tvang Katorgin til at lede efter en kunde på det udenlandske marked. En af de nye motorer var RD-180, udviklet i 1995 specifikt til at deltage i et udbud organiseret af det amerikanske selskab Lockheed Martin, som valgte en flydende raketmotor til Atlas løfteraket, som derefter blev moderniseret. Som følge heraf underskrev NPO Energomash en aftale om levering af 101 motorer og havde allerede i begyndelsen af ​​2012 leveret mere end 60 flydende drivstofmotorer til USA, hvoraf 35 blev drevet med succes på Atlas, da de opsendte satellitter til forskellige formål.

Før overrækkelsen af ​​prisen talte "Ekspert" med akademiker Boris Katorgin om tilstanden og udsigterne for udviklingen af ​​flydende raketmotorer og fandt ud af, hvorfor motorer baseret på udviklingen for fyrre år siden stadig betragtes som innovative, og RD-180 kunne ikke genskabes på amerikanske fabrikker.

— Boris Ivanovich, V hvordan nøjagtig din fortjeneste V skabelse indenlandske flydende reaktive motorer, Og Nu overvejet det bedste V verden?

— For at forklare dette til en ikke-specialist, har du sandsynligvis brug for en særlig færdighed. Til flydende raketmotorer udviklede jeg forbrændingskamre og gasgeneratorer; overvågede generelt skabelsen af ​​selve motorerne til fredelig udvikling det ydre rum. (I forbrændingskamrene sker blandingen og forbrændingen af ​​brændstof og oxidationsmiddel, og der dannes et volumen af ​​varme gasser, som derefter udstødes gennem dyserne, skaber selve jetstødet; i gasgeneratorer forbrændes brændstofblandingen også, men til drift af turbopumper, som under enormt tryk pumper brændstof og iltningsmiddel ind i samme forbrændingskammer. — « Ekspert".)

— Du tale O fredelig udvikling plads, Skønt åbenbart, Hvad Alle motorer trækkraft fra flere snesevis op til 800 tons, hvilke blev skabt V NGO" Energomash", tilsigtet før total For militær behov.

"Vi behøvede ikke at kaste en eneste atombombe, vi leverede ikke et eneste atomsprænghoved på vores missiler til målet, og gudskelov." Alle militære udviklinger gik ind i fredelige rum. Vi kan være stolte af det enorme bidrag fra vores raket- og rumteknologi til udviklingen af ​​den menneskelige civilisation. Takket være astronautikken blev hele teknologiske klynger født: rumnavigation, telekommunikation, satellit-tv, sensorsystemer.

— Motor For interkontinentale ballistisk raketter R-9, over hvilke Du arbejdet, Så lægge sig ned V basis lidt om Ikke alle vores bemandet programmer.

— Tilbage i slutningen af ​​1950'erne udførte jeg beregningsmæssigt og eksperimentelt arbejde for at forbedre blandingsdannelsen i forbrændingskamrene på RD-111-motoren, som var beregnet til den samme raket. Resultaterne af arbejdet bruges stadig i modificerede RD-107- og RD-108-motorer til den samme Soyuz-raket, der er udført omkring to tusinde rumflyvninger på dem, inklusive alle bemandede programmer.

— To år tilbage jeg tog interview på dine Kolleger, prismodtager Global energi" akademiker Alexandra Leontyev. I samtale O lukket For bred offentlig specialister, hvem Leontyev mig selv Når- At var, Han nævnt Vitaliy Ievleva, Samme mange hvem gjorde For vores plads industri.

- Mange akademikere, der arbejdede for forsvarsindustrien, blev holdt hemmelige - det er en kendsgerning. Nu er meget blevet afklassificeret – det er også en kendsgerning. Jeg kender Alexander Ivanovich meget godt: han arbejdede på at skabe beregningsmetoder og metoder til afkøling af forbrændingskamrene i forskellige raketmotorer. At løse dette teknologiske problem var ikke let, især da vi begyndte at presse den maksimale kemiske energi af brændstofblandingen ud for at opnå maksimal specifik impuls, hvilket blandt andet øgede trykket i forbrændingskamrene til 250 atmosfærer. Lad os tage vores mest kraftfulde motor - RD-170. Brændstofforbrug med oxidationsmiddel - petroleum med flydende ilt, der passerer gennem motoren - 2,5 tons i sekundet. Varmestrømmene i den når op på 50 megawatt per kvadratmeter - det er enorm energi. Temperaturen i forbrændingskammeret er 3,5 tusinde grader Celsius. Det var nødvendigt at komme med en speciel køling til forbrændingskammeret, så det kunne fungere ordentligt og modstå det termiske tryk. Alexander Ivanovich gjorde netop det, og jeg må sige, han gjorde et fantastisk stykke arbejde. Vitaly Mikhailovich Ievlev - korresponderende medlem af det russiske videnskabsakademi, doktor i tekniske videnskaber, professor, som desværre døde ret tidligt - var en videnskabsmand af den bredeste profil, besat af encyklopædisk lærdom. Ligesom Leontiev arbejdede han meget med metoder til beregning af stærkt belastede termiske strukturer. Deres arbejde overlappede nogle steder, blev integreret i andre, og som et resultat blev der opnået en fremragende teknik, der kan bruges til at beregne den termiske intensitet af ethvert forbrændingskamre; Nu kan enhver studerende måske gøre dette ved at bruge det. Derudover tog Vitaly Mikhailovich aktiv deltagelse i udviklingen af ​​nukleare og plasmaraketmotorer. Her krydsede vores interesser hinanden i de år, hvor Energomash gjorde det samme.

— I vores samtale Med Leontyev Vi påvirket emne salg Energomashevsky motorer RD-180 V USA, Og Alexander Ivanovich fortalte Hvad i på mange måder denne motor - resultat udvikling, hvilke var gjort Hvordan engang på skabelse RD-170, Og V nogle At følelse hans halv. Hvad dette - virkelig resultat bagside skalering?

— Enhver motor i en ny dimension er selvfølgelig en ny enhed. RD-180'eren med en trækkraft på 400 tons er reelt halvt så stor som RD-170'eren med en trækkraft på 800 tons. RD-191, beregnet til vores ny raket"Angara", trykkraften er 200 tons. Hvad har disse motorer til fælles? De har alle en turbopumpe, men RD-170 har fire forbrændingskamre, den "amerikanske" RD-180 har to, og RD-191 har et. Hver motor kræver sin egen turbopumpe-enhed - når alt kommer til alt, hvis en enkeltkammer RD-170 forbruger cirka 2,5 tons brændstof pr. sekund, hvortil der blev udviklet en turbopumpe med en kapacitet på 180 tusind kilowatt, mere end to gange større end for eksempel kraften i reaktoren af ​​den nukleare isbryder "Arktika" , så er to-kammer RD-180 kun halvdelen, 1,2 tons. Jeg deltog direkte i udviklingen af ​​turbopumper til RD-180 og RD-191 og overvågede samtidig oprettelsen af ​​disse motorer som helhed.

— Kamera forbrænding, Betyder, på alle disse motorer en Og at samme, kun mængde deres diverse?

– Ja, og det er vores vigtigste præstation. I et sådant kammer med en diameter på kun 380 millimeter forbrændes lidt mere end 0,6 tons brændstof i sekundet. Uden overdrivelse er dette kammer et unikt, stærkt varmebelastet udstyr med specielle beskyttelsesremme mod kraftige varmestrømme. Beskyttelse udføres ikke kun på grund af ekstern afkøling af kammervæggene, men også takket være en genial metode til at "fore" en film af brændstof på dem, som, når den fordamper, afkøler væggen. På basis af dette fremragende kamera, som ikke har sin side i verden, fremstiller vi vores bedste motorer: RD-170 og RD-171 til Energia og Zenit, RD-180 til den amerikanske Atlas og RD-191 til den nye russiske raket "Angara".

— « Angara" skulle var erstatte" proton- M" mere nogle år tilbage, Men skabere raketter stødte sammen Med alvorlig problemer, først flyvende tests gentagne gange blev udskudt Og projekt ligesom ville fortsætter glide.

- Der var virkelig problemer. Beslutningen er nu taget om at affyre raketten i 2013. Det særegne ved Angara er, at det, baseret på dets universelle raketmoduler, er muligt at skabe en hel familie af løfteraketter med en nyttelastkapacitet på 2,5 til 25 tons til opsendelse af last i lav kredsløb om jorden baseret på den universelle ilt-petroleumsmotor RD-191. "Angara-1" har en motor, "Angara-3" har tre med en samlet trækkraft på 600 tons, "Angara-5" vil have 1000 tons trækkraft, det vil sige, den vil være i stand til at bringe mere last i kredsløb end "Proton". Derudover bruger vi i stedet for den meget giftige heptyl, som forbrændes i protonmotorer, miljøvenligt brændstof, hvoraf der efter forbrænding kun er vand og kuldioxid tilbage.

— Hvordan det lykkedes Hvad At eller RD-170, hvilke blev oprettet mere V midten af ​​1970- X, til disse siden da forbliver Ved i det væsentlige, innovative produkt, EN hans teknologier bruges V kvalitet grundlæggende For ny Flydende raketmotor?

— En lignende historie skete med flyet skabt efter Anden Verdenskrig af Vladimir Mikhailovich Myasishchev (langrækkende strategisk bombefly af M-serien, udviklet af Moskva OKB-23 i 1950'erne. — « Ekspert"). I mange henseender var flyet omkring tredive år forud for sin tid, og elementer af dets design blev senere lånt af andre flyfabrikanter. Det er det samme her: RD-170 har en masse nye elementer, materialer og designløsninger. Efter min vurdering vil de ikke blive forældede i flere årtier. Dette skyldes primært grundlæggeren af ​​NPO Energomash og dens generelle designer Valentin Petrovich Glushko og korresponderende medlem af det russiske videnskabsakademi Vitaly Petrovich Radovsky, som ledede virksomheden efter Glushkos død. (Bemærk, at verdens bedste energi- og driftsegenskaber for RD-170 i høj grad opnås takket være Katorgins løsning på problemet med at undertrykke højfrekvent forbrændingsustabilitet gennem udvikling af anti-pulsationsskillevægge i samme forbrændingskammer. - « Ekspert".) Og hvad med første trins RD-253-motor til Proton løfteraket? Den blev adopteret tilbage i 1965 og er så perfekt, at den endnu ikke er blevet overgået af nogen. Det er præcis sådan, Glushko lærte os at designe - på grænsen af ​​det mulige og nødvendigvis over verdensgennemsnittet. En anden vigtig ting at huske er, at landet har investeret i sin teknologiske fremtid. Hvordan var det i Sovjetunionen? Ministeriet for Generel Teknik, som især havde ansvaret for rumfart og raketter, brugte 22 procent af sit enorme budget på F&U alene - på alle områder, inklusive fremdrift. Forskningsfinansieringen er meget lavere i dag, og det siger en del.

— Ikke betyder om præstation disse LRE nogle perfektionere kvaliteter, og skete Denne et halvt århundrede tilbage, Hvad missil motor Med kemisk kilde energi V nogle At følelse er ved at være forældet mig selv: grundlæggende åbninger gjort Og V ny generationer raketmotor, Nu tale kommer hurtigere O Så ringede støttende innovation?

- Absolut ikke. Flydende raketmotorer er efterspurgte og vil være efterspurgte i meget lang tid, fordi ingen anden teknologi er i stand til mere pålideligt og økonomisk at løfte last fra Jorden og placere den i et lavt kredsløb om Jorden. De er sikre fra et miljømæssigt synspunkt, især dem, der kører på flydende ilt og petroleum. Men flydende raketmotorer er selvfølgelig fuldstændig uegnede til flyvninger til stjerner og andre galakser. Massen af ​​hele metagalaksen er 1056 gram. For at accelerere på en raketmotor med flydende drivmiddel til mindst en fjerdedel af lysets hastighed, har du brug for en helt utrolig mængde brændstof - 103.200 gram, så det er dumt overhovedet at tænke på det. Flydende raketmotorer har deres egen niche - fremdriftsmotorer. Ved hjælp af flydende motorer kan du accelerere transportøren til den anden flugthastighed, flyve til Mars, og det er det.

— Næste scene - nukleare raket motorer?

- Helt sikkert. Om vi ​​vil leve for at nå nogle stadier er uvist, men meget er blevet gjort for at udvikle nukleare fremdrivningsmotorer allerede i Sovjettiden. Nu, under ledelse af Keldysh Center, ledet af akademiker Anatoly Sazonovich Koroteev, udvikles et såkaldt transport- og energimodul. Designerne kom til den konklusion, at det var muligt at skabe en gaskølet atomreaktor, der var mindre stressende end i USSR, og som ville fungere både som et kraftværk og som en energikilde for plasma motorer når man bevæger sig i rummet. En sådan reaktor er i øjeblikket ved at blive designet hos NIKIET opkaldt efter N. A. Dollezhal under ledelse af det korresponderende medlem af RAS Yuri Grigorievich Dragunov. Kaliningrads designbureau “Fakel” deltager også i projektet, hvor el jetmotorer. Som i sovjettiden vil det ikke undvære Voronezh Chemical Automation Design Bureau, hvor gasturbiner og kompressorer vil blive fremstillet til at drive kølevæsken - gasblandingen - i et lukket kredsløb.

— EN Farvel lad os flyve på Flydende raketmotor?

— Selvfølgelig, og vi ser klart udsigter til den videre udvikling af disse motorer. Der er taktiske, langsigtede opgaver, der er ingen grænser: introduktionen af ​​nye, mere varmebestandige belægninger, nye kompositmaterialer, reducere vægten af ​​motorer, øge deres pålidelighed, forenkle kontrolkredsløbet. En række elementer kan indføres for at overvåge sliddet på dele og andre processer, der forekommer i motoren, nøjere. Der er strategiske opgaver: for eksempel udvikling af flydende metan og acetylen sammen med ammoniak eller ternært brændstof som brændbare materialer. NPO Energomash er ved at udvikle en tre-komponent motor. En sådan raketmotor med flydende drivmiddel kunne bruges som motor til både første og andet trin. I det første trin bruger den veludviklede komponenter: ilt, flydende petroleum, og hvis du tilføjer omkring fem procent mere brint, vil den specifikke impuls, en af ​​motorens vigtigste energikarakteristika, stige betydeligt, hvilket betyder, at mere nyttelast kan sendes ud i rummet. I det første trin produceres al petroleum med tilsætning af brint, og i den anden skifter den samme motor fra at køre på tre-komponent brændstof til to-komponent brændstof - brint og ilt.

Vi har allerede skabt en eksperimentel motor, omend af lille størrelse og et tryk på kun omkring 7 tons, udført 44 tests, lavet fuldskala blandeelementer i dyserne, i gasgeneratoren, i forbrændingskammeret og fundet ud af, at det er muligt først at arbejde på tre komponenter og derefter nemt skifte til to. Alt fungerer, høj forbrændingseffektivitet opnås, men for at gå videre har vi brug for en større prøve, vi skal modificere stativerne for at lancere de komponenter, som vi skal bruge i en rigtig motor, ind i forbrændingskammeret: flydende brint og ilt, samt petroleum. Jeg synes, det er en meget lovende retning og et stort skridt fremad. Og jeg håber at få tid til at lave noget i løbet af mit liv.

— Hvorfor amerikanere, have modtaget højre på afspilning RD-180, Ikke kan gør hans allerede mange år?

- Amerikanerne er meget pragmatiske. I 1990'erne, helt i begyndelsen af ​​arbejdet med os, indså de, at på energiområdet var vi langt foran dem, og vi var nødt til at adoptere disse teknologier fra os. For eksempel kunne vores RD-170-motor i én lancering, på grund af dens større specifikke impuls, bære to tons mere nyttelast end deres kraftigste F-1, hvilket betød en gevinst på 20 millioner dollars på det tidspunkt. De annoncerede en konkurrence om en motor med en kraft på 400 tons til deres Atlas, som blev vundet af vores RD-180. Så troede amerikanerne, at de ville begynde at arbejde med os, og om fire år ville de tage vores teknologier og selv reproducere dem. Jeg sagde straks til dem: I vil bruge mere end en milliard dollars og ti år. Der er gået fire år, og de siger: ja, vi har brug for seks år. Der gik flere år, de sagde: nej, vi skal bruge otte år mere. Sytten år er gået, og de har ikke reproduceret en eneste motor. De har nu brug for milliarder af dollars kun til bænkudstyr. Hos Energomash har vi stande, hvor den samme RD-170-motor, hvis jeteffekt når op på 27 millioner kilowatt, kan testes i et trykkammer.

— jeg Ikke mishørt - 27 gigawatt? Denne mere etableret magt alle NPP" Rosatom".

— Syvogtyve gigawatt er styrken af ​​jetflyet, som udvikler sig relativt kort tid. Ved test på et stativ slukkes strålens energi først i en speciel pool, derefter i et dissipationsrør med en diameter på 16 meter og en højde på 100 meter. For at bygge sådan et stativ, som huser en motor, der skaber en sådan kraft, skal du investere mange penge. Amerikanerne har nu opgivet dette og tager færdigt produkt. Derfor sælger vi ikke råvarer, men et produkt med en enorm værditilvækst, hvor der er investeret et meget intellektuelt arbejde. Desværre er dette i Rusland et sjældent eksempel på højteknologisk salg i udlandet i så stort et volumen. Men dette beviser, at hvis vi stiller spørgsmålet rigtigt, er vi i stand til meget.

— Boris Ivanovich, Hvad nødvendig gør, til Ikke tabe forspring, skrevet sovjetisk missil motorbygning? Måske, undtagen mangel finansiering R&D Meget smertefuld Og andre problem - personale?

— For at forblive på verdensmarkedet skal vi hele tiden fremad og skabe nye produkter. Tilsyneladende, indtil vi var helt pressede og tordenen slog til. Men staten er nødt til at indse, at den uden ny udvikling vil befinde sig på randen af ​​verdensmarkedet, og i dag, i denne overgangsperiode, mens vi endnu ikke er modnet til normal kapitalisme, må den, staten, først og fremmest investere. i nye ting. Så kan du overføre udviklingen til udgivelsen af ​​serien privat virksomhed på vilkår til gavn for både staten og erhvervslivet. Jeg tror ikke på, at det er umuligt at finde på fornuftige metoder til at skabe nye ting uden dem, det nytter ikke at tale om udvikling og innovation.

Der er rammer. Jeg leder afdelingen på Moscow Aviation Institute, hvor vi uddanner både motor- og laseringeniører. Fyrene er smarte, de vil gerne udføre det arbejde, de lærer, men vi er nødt til at give dem en normal indledende impuls, så de ikke går, som mange mennesker gør nu, for at skrive programmer til distribution af varer i butikker. For at gøre dette er det nødvendigt at skabe et passende laboratoriemiljø og give en anstændig løn. Byg den korrekte struktur for samspillet mellem videnskaben og undervisningsministeriet. Det samme Videnskabsakademi løser mange spørgsmål relateret til personaleuddannelse. Faktisk er der blandt de nuværende medlemmer af akademiet og tilsvarende medlemmer mange specialister, der leder højteknologiske virksomheder og forskningsinstitutter, magtfulde designbureauer. De er direkte interesserede i, at de afdelinger, der er tildelt deres organisationer, uddanner de nødvendige specialister inden for teknologi, fysik og kemi, så de straks modtager ikke bare en specialiseret universitetsuddannet, men en færdiglavet specialist med noget liv og videnskabelig og teknisk erfaring. Sådan har det altid været: De bedste specialister blev født i institutter og virksomheder, hvor der fandtes uddannelsesafdelinger. Hos Energomash og hos NPO Lavochkin har vi afdelinger i MAI-afdelingen "Kometa", som jeg leder. Der er gammelt personale, som kan give erfaringer videre til de unge. Men der er meget lidt tid tilbage, og tabene vil være uigenkaldelige: for blot at vende tilbage til det nuværende niveau, skal du bruge en masse mere styrke end der er behov for i dag for at opretholde den.

Her er nogle ret seneste nyheder:

Den Samara-baserede Kuznetsov-virksomhed har indgået en foreløbig aftale om at forsyne Washington med 50 NK-33-kraftværker udviklet til det sovjetiske måneprogram.

En mulighed (tilladelse) for levering af det angivne antal motorer indtil 2020 blev indgået med det amerikanske selskab Orbital Sciences, som producerer satellitter og løfteraketter, og Aerojet-virksomheden, en af ​​de største producenter af raketmotorer i USA. Dette er en foreløbig aftale, da optionsaftalen indebærer retten, men ikke pligten, for køberen til at foretage et køb på forudbestemte betingelser. To modificerede NK-33-motorer bruges på den første fase af Antares løfteraket (projektnavn Taurus-2), udviklet i USA under en kontrakt med NASA. Transportøren er designet til at levere last til ISS. Dens første lancering er planlagt til 2013. NK-33-motoren blev udviklet til N1 løfteraket, som skulle tage sovjetiske kosmonauter til Månen.

Der var også nogle ret kontroversielle oplysninger på bloggen, der beskrev

Den originale artikel er på hjemmesiden InfoGlaz.rf Link til artiklen, hvorfra denne kopi er lavet -

Ifølge statistikker ender kun én flyvning ud af 8 millioner i en ulykke med tab af menneskeliv. Selvom du gik ombord på et tilfældigt fly hver dag, ville det tage dig 21.000 år at dø i et flystyrt. Ifølge statistikker er gåture mange gange farligere end at flyve. Og alt dette skyldes i høj grad den fantastiske pålidelighed af moderne flymotorer.

Den 30. oktober 2015 begyndte test af den nyeste russiske flymotor PD-14 på flyvelaboratoriet Il-76LL. Dette er en begivenhed af enestående betydning. 10 interessante fakta om turbojetmotorer generelt og PD-14 i særdeleshed vil hjælpe dig med at forstå dens betydning.

Et mirakel af teknologi

Men en turbojetmotor er en ekstremt kompleks enhed. Dens turbine fungerer under de mest vanskelige forhold. Dens vigtigste element er spatelen, med hvilken kinetisk energi gasstrøm omdannes til mekanisk rotationsenergi. En vinge, og der er omkring 70 af dem i hvert trin af en flyturbine, udvikler en effekt svarende til kraften fra en Formel 1 bilmotor og ved en rotationshastighed på omkring 12 tusinde omdrejninger i minuttet, en centrifugalkraft svarende til 18 tons virker på den, hvilket er lig med belastning på ophænget af en dobbeltdækker London-bus.

Men det er ikke alt. Temperaturen på den gas, som bladet kommer i kontakt med, er næsten halvdelen af ​​temperaturen på Solens overflade. Denne værdi er 200 °C højere end smeltepunktet for det metal, som bladet er lavet af. Forestil dig dette problem: du skal forhindre en isterning i at smelte i en ovn opvarmet til 200 °C. Designere formår at løse problemet med bladkøling ved hjælp af interne luftkanaler og specielle belægninger. Det er ikke overraskende, at en spatel koster otte gange mere end sølv. For at skabe netop denne lille del, der passer i din håndflade, er det nødvendigt at udvikle mere end et dusin komplekse teknologier. Og hver af disse teknologier er beskyttet som den vigtigste statshemmelighed.

TRD-teknologier er vigtigere end atomare hemmeligheder

Ud over indenlandske virksomheder er det kun amerikanske virksomheder (Pratt & Whitney, General Electric, Honeywell), England (Rolls-Royce) og Frankrig (Snecma) i besiddelse af teknologier til hele cyklussen med at skabe moderne turbojetmotorer. Det vil sige, at der er færre lande, der producerer moderne luftfartsturbojetmotorer end lande, der har atomvåben eller sender satellitter ud i rummet. Kinas årtier lange indsats har for eksempel hidtil ikke formået at opnå succes på dette område. Kineserne kopierede hurtigt og udstyrede det russiske Su-27 jagerfly med deres egne systemer og frigav det under betegnelsen J-11. De var dog aldrig i stand til at kopiere dens AL-31F-motor, så Kina er stadig tvunget til at købe denne ikke længere den mest moderne turbojetmotor fra Rusland.

PD-14 - den første indenlandske flymotor af 5. generation

Fremskridt inden for fremstilling af flymotorer er kendetegnet ved flere parametre, men en af ​​de vigtigste er temperaturen på gassen foran turbinen. Overgangen til hver ny generation af turbojetmotorer, og der er fem af dem i alt, var præget af en stigning i denne temperatur med 100-200 grader. Således oversteg gastemperaturen for 1. generations turbojetmotorer, som dukkede op i slutningen af ​​1940'erne, ikke 1150 °K, i 2. generation (1950'erne) steg dette tal til 1250 °K, i 3. generation (1960'erne) denne parameter steg til 1450 °K for motorer af 4. generation (1970-1980'erne) nåede gastemperaturen 1650 °K. Turbinevinger af 5. generations motorer, hvoraf de første eksempler dukkede op i Vesten i midten af ​​90'erne, fungerer ved en temperatur på 1900 °K. I øjeblikket er kun 15 % af de motorer, der er i brug i verden, af 5. generation.

En stigning i gastemperaturen såvel som nye designordninger, primært dobbeltkredsløbsteknologi, har gjort det muligt at opnå imponerende fremskridt i løbet af de 70 års udvikling af turbojetmotorer. For eksempel steg forholdet mellem motorens trækkraft og dens masse 5 gange i løbet af denne tid og for moderne modeller nåede 10. Graden af ​​luftkompression i kompressoren steg 10 gange: fra 5 til 50, mens antallet af kompressortrin blev halveret - i gennemsnit fra 20 til 10. Moderne turbojetmotorers specifikke brændstofforbrug blev halveret i forhold til 1. generation motorer. Hvert 15. år fordobles mængden af ​​passagertrafik i verden, mens det samlede brændstofforbrug for verdens flyflåde forbliver næsten konstant.

I øjeblikket producerer Rusland den eneste 4. generation af civile flymotorer - PS-90. Hvis vi sammenligner PD-14 med den, så har de to motorer ens vægt (2950 kg for grundversionen PS-90A og 2870 kg for PD-14), dimensioner (blæserdiameter for begge er 1,9 m), kompressionsforhold (35,5 og 41) og starttryk (16 og 14 tf).

Samtidig består PD-14 højtrykskompressoren af ​​8 trin, og PS-90 - af 13 med et lavere samlet kompressionsforhold. Bypass-forholdet for PD-14 er dobbelt så højt (4,5 for PS-90 og 8,5 for PD-14) med samme blæserdiameter. Som følge heraf vil det specifikke brændstofforbrug i cruisingflyvning for PD-14 ifølge foreløbige estimater falde med 15 % sammenlignet med eksisterende motorer: til 0,53-0,54 kg/(kgf h) versus 0,595 kg/(kgf h) ) på PS-90.

PD-14 er den første flymotor skabt i Rusland efter Sovjetunionens sammenbrud

Da Vladimir Putin lykønskede russiske specialister med starten på at teste PD-14, sagde han, at sidste gang en sådan begivenhed fandt sted i vores land var 29 år siden. Det betød højst sandsynligt den 26. december 1986, hvor den første flyvning af Il-76LL fandt sted under PS-90A testprogrammet.

Sovjetunionen var en stor luftfartsmagt. I 1980'erne opererede otte kraftfulde flymotordesignbureauer i USSR. Ofte konkurrerede virksomheder med hinanden, da der var en praksis med at give den samme opgave til to designbureauer. Ak, tiderne har ændret sig. Efter sammenbruddet i 1990'erne skulle alle industrikræfter samles for at gennemføre projektet med at skabe en moderne motor. Faktisk havde dannelsen i 2008 af United Engine Corporation (UEC), med mange af hvis virksomheder VTB Bank samarbejder aktivt, til formål at skabe en organisation, der ikke kun var i stand til at bevare landets kompetencer inden for gasturbinekonstruktion, men også konkurrere med verdens førende virksomheder.

Hovedentreprenøren for PD-14-projektet er Aviadvigatel Design Bureau (Perm), som i øvrigt også udviklede PS-90. Serieproduktion er organiseret på Perm Motor Plant, men dele og komponenter vil blive fremstillet i hele landet. Samarbejdet involverer Ufa Engine Production Association (UMPO), NPO Saturn (Rybinsk), NPCG Salyut (Moskva), Metallist-Samara og mange andre.

PD-14 - motor til langdistancefly fra det 21. århundrede

Et af de mest succesrige projekter i området civil luftfart USSR havde et mellemdistancefly Tu-154. Produceret i en mængde på 1026 styk, den i mange år dannede grundlaget for Aeroflots flåde. Ak, tiden går, og denne hårde arbejder opfylder ikke længere moderne krav, hverken med hensyn til effektivitet eller økologi (støj og skadelige emissioner). Den største svaghed ved Tu-154 er 3. generations D-30KU-motorer med højt specifikt brændstofforbrug (0,69 kg/(kgf·h).

Den mellemdistance Tu-204, der erstattede Tu-154 med 4. generation PS-90 motorer, under betingelserne for landets sammenbrud og det frie marked, kunne ikke modstå konkurrence med udenlandske producenter selv i kampen om indenlandske luftfartsselskaber. I mellemtiden er segmentet af mellemdistancefly med smal krop, som er domineret af Boeing 737 og Airbus 320 (alene i 2015 blev 986 af dem leveret til flyselskaber rundt om i verden), og dets tilstedeværelse er nødvendig betingelse bevarelse af den indenlandske civile flyindustri. I begyndelsen af ​​2000'erne blev der således identificeret et presserende behov for at skabe en konkurrencedygtig ny generation af turbojetmotorer til et mellemdistancefly med 130-170 sæder. Sådan et fly burde være MS-21 (Mainline Aircraft of the 21st Century), udviklet af United Aircraft Corporation. Opgaven er utrolig svær, da ikke kun Tu-204, men heller ingen andre fly i verden kunne modstå konkurrencen med Boeing og Airbus. Det er til MS-21, at PD-14 udvikles. Succes med dette projekt vil ligne et økonomisk mirakel, men sådanne tilsagn er den eneste måde at gøre det på russisk økonomi komme af olienålen.

PD-14 - grundlæggende design til motorfamilien

Bogstaverne "PD" står for avanceret motor, og tallet 14 står for thrust in ton-force. PD-14 er basismotoren til familien af ​​turbojetmotorer med en trykkraft fra 8 til 18 tf. Forretningsidéen med projektet er det alle disse motorer er skabt på basis af en samlet gasgenerator af høj grad af perfektion. Gasgeneratoren er hjertet i en turbojetmotor, som består af en højtrykskompressor, et forbrændingskammer og en turbine. Det er fremstillingsteknologierne for disse komponenter, primært den såkaldte varme del, der er kritiske.

Familien af ​​motorer baseret på PD-14 vil gøre det muligt at udstyre næsten alle russiske fly: fra PD-7 til kortdistanceflyvningen Sukhoi Superjet 100 til PD-18, som kan installeres på flagskibet i den russiske flyindustri - den langtrækkende Il-96. Baseret på PD-14 gasgeneratoren er det planlagt at udvikle en PD-10V helikoptermotor til at erstatte den ukrainske D-136 på verdens største Mi-26 helikopter. Den samme motor kan også bruges på den russisk-kinesiske tunge helikopter, hvis udvikling allerede er begyndt. På basis af PD-14-gasgeneratoren kan der oprettes gaspumpeanlæg og gasturbinekraftværker med en kapacitet på 8 til 16 MW, som er så nødvendige for Rusland.

PD-14 er 16 kritiske teknologier

Til PD-14, med den ledende rolle som Central Institute of Aviation Engine Manufacturing (CIAM), industriens førende forskningsinstitut og Aviadvigatel Design Bureau, blev 16 kritiske teknologier udviklet: monokrystallinske højtryksturbineblade med en lovende kølesystem, der kan betjenes ved gastemperaturer op til 2000 °K, hult bredbåndsventilatorblad lavet af titanlegering, takket være hvilket det var muligt at øge effektiviteten af ​​ventilatortrinnet med 5 % sammenlignet med PS-90, lav- emissionsforbrændingskammer lavet af intermetallisk legering, lydabsorberende strukturer lavet af kompositmaterialer, keramiske belægninger på de varme dele, hule lavtryksturbineblade mm.

PD-14 vil fortsat blive forbedret. Ved MAKS 2015 kunne man allerede se prototypen af ​​en bred-akkord ventilatorvinge lavet af kulfiber, skabt på CIAM, hvis masse er 65% af massen af ​​den hule titanium-vinge, der bruges i øjeblikket. På CIAM standen kunne man også se en prototype af gearkassen, der formodes at være udstyret med modifikationen af ​​PD-18R. Gearkassen giver dig mulighed for at reducere blæserhastigheden, på grund af hvilken den, ikke bundet til turbinehastigheden, vil fungere i en mere effektiv tilstand. Det forventes at hæve gastemperaturen foran turbinen med 50 °K. Dette vil øge PD-18R's trækkraft til 20 tf og reducere det specifikke brændstofforbrug med yderligere 5%.

PD-14 er 20 nye materialer

Ved oprettelsen af ​​PD-14 stolede udviklerne fra begyndelsen på indenlandske materialer. Det var tydeligt russiske virksomheder de vil under ingen omstændigheder give adgang til nye udenlandsk fremstillede materialer. Her spillede All-Russian Institute of Aviation Materials (VIAM) en ledende rolle, hvor der blev udviklet omkring 20 nye materialer til PD-14.

Men at skabe materialet er halvdelen af ​​kampen. Nogle gange er russiske metaller overlegne i kvalitet i forhold til udenlandske, men deres anvendelse i en civil flymotor kræver certificering i henhold til internationale standarder. Ellers får motoren, uanset hvor god den er, ikke flyve uden for Rusland. Reglerne her er meget strenge, fordi vi taler om folks sikkerhed. Det samme gælder for motorfremstillingsprocessen: virksomheder i industrien kræver certificering i henhold til standarderne fra European Aviation Safety Agency (EASA). Alt dette vil tvinge os til at forbedre produktionsstandarderne, og det er nødvendigt at genopruste industrien til at imødekomme nye teknologier. Udviklingen af ​​selve PD-14 fandt sted ved hjælp af ny, digital teknologi, takket være hvilken den 7. kopi af motoren blev samlet i Perm ved hjælp af masseproduktionsteknologi, mens der tidligere blev produceret en pilotbatch i mængder på op til 35 kopier.

PD-14 skal trækkes ud nyt niveau hele branchen. Hvad kan jeg sige, selv Il-76LL flyvelaboratoriet skulle efter flere års inaktivitet eftermonteres med udstyr. Der er også fundet arbejde til de unikke CIAM-standere, som gør det muligt at simulere flyveforhold på jorden. Generelt vil PD-14-projektet redde mere end 10.000 højt kvalificerede job til Rusland.

PD-14 er den første indenlandske motor, der direkte konkurrerer med sin vestlige pendant

Udviklingen af ​​en moderne motor tager 1,5-2 gange længere tid end udviklingen af ​​et fly. Desværre står flyproducenterne i en situation, hvor motoren ikke når at begynde at teste det fly, den er beregnet til. Udrulningen af ​​den første kopi af MS-21 finder sted i begyndelsen af ​​2016, og testningen af ​​PD-14 er netop begyndt. Det er sandt, at projektet lige fra begyndelsen sørgede for et alternativ: MS-21-kunder kan vælge mellem PD-14 og PW1400G fra Pratt & Whitney. Det er med den amerikanske motor, at MC-21 skal på sin første flyvning, og det er med den, at PD-14 skal dyste om en plads under vingen.

Sammenlignet med konkurrenten er PD-14 noget ringere i effektivitet, men den er lettere, har en mærkbart mindre diameter (1,9 m mod 2,1) og derfor mindre modstand. Og endnu en funktion: Russiske specialister gik bevidst efter en vis forenkling af designet. Den grundlæggende PD-14 bruger ikke en gearkasse i ventilatordrevet og bruger heller ikke en justerbar dyse på det eksterne kredsløb, den har en lavere gastemperatur foran turbinen, hvilket gør det lettere at opnå pålidelighed og levetid indikatorer. Derfor er PD-14-motoren billigere og vil ifølge foreløbige skøn kræve lavere vedligeholdelses- og reparationsomkostninger. I øvrigt er det i sammenhæng med faldende oliepriser lavere driftsomkostninger og ikke effektivitet, der bliver den drivende faktor og den største konkurrencefordel ved en flymotor. Generelt kan de direkte driftsomkostninger for MS-21 med PD-14 være 2,5 % lavere end for versionen med den amerikanske motor.

Til dato er der bestilt 175 MS-21, heraf 35 med PD-14 motoren

Eksperimentelle prøver af gasturbinemotorer (GTE) dukkede først op på tærsklen til Anden Verdenskrig. Udviklingen kom til live i begyndelsen af ​​halvtredserne: gasturbinemotorer blev aktivt brugt i militær og civil flykonstruktion. På den tredje fase af introduktionen i industrien begyndte små gasturbinemotorer, repræsenteret af mikroturbinekraftværker, at blive meget brugt i alle industriområder.

Generel information om gasturbinemotorer

Driftsprincippet er fælles for alle gasturbinemotorer og består i at omdanne energien fra komprimeret opvarmet luft til mekanisk arbejde i gasturbineakslen. Luften, der kommer ind i ledeskovlen og kompressoren, komprimeres og kommer i denne form ind i forbrændingskammeret, hvor brændstof indsprøjtes og arbejdsblandingen antændes. Gasser dannet som følge af forbrænding er under højt tryk passere gennem turbinen og rotere dens vinger. En del af rotationsenergien bruges på at rotere kompressorakslen, men det meste af energien i den komprimerede gas omdannes til nyttigt mekanisk arbejde med at rotere turbineakslen. Blandt alle forbrændingsmotorer (ICE) har gasturbineenheder den største effekt: op til 6 kW/kg.

Gasturbinemotorer fungerer på de fleste typer dispergeret brændstof, hvilket får dem til at skille sig ud fra andre forbrændingsmotorer.

Problemer med at udvikle små TGD'er

Efterhånden som gasturbinemotorens størrelse falder, falder effektiviteten og den specifikke effekt sammenlignet med konventionelle turbojetmotorer. Samtidig stiger det specifikke brændstofforbrug også; de aerodynamiske egenskaber af turbinens og kompressorens flowsektioner forringes, og effektiviteten af ​​disse elementer falder. I forbrændingskammeret falder brændstofsamlingens forbrændingseffektivitet som følge af et fald i luftstrømmen.

Et fald i effektiviteten af ​​gasturbinemotorkomponenter med et fald i dens dimensioner fører til et fald i effektiviteten af ​​hele enheden. Derfor, når de moderniserer modellen, lægger designere særlig vægt på at øge effektiviteten af ​​individuelle elementer, op til 1%.

Til sammenligning: når kompressoreffektiviteten stiger fra 85 % til 86 %, øges turbineeffektiviteten fra 80 % til 81 %, og den samlede Motoreffektivitet stiger umiddelbart med 1,7 pct. Dette tyder på, at for et fast brændstofforbrug vil den specifikke effekt stige med samme mængde.

Luftfartsgasturbinemotor "Klimov GTD-350" til Mi-2 helikopteren

Udviklingen af ​​GTD-350 begyndte først i 1959 ved OKB-117 under ledelse af designeren S.P. Izotov. I første omgang var opgaven at udvikle en lille motor til MI-2 helikopteren.

På designstadiet blev der brugt eksperimentelle installationer, og node-by-unit finishing-metoden blev brugt. Under forskningsprocessen blev metoder til beregning af små blade enheder skabt, og konstruktive foranstaltninger blev truffet for at dæmpe højhastighedsrotorer. De første prøver af en fungerende model af motoren dukkede op i 1961. Luftforsøg af Mi-2 helikopteren med GTD-350 blev første gang udført den 22. september 1961. Ifølge testresultaterne blev to helikoptermotorer revet fra hinanden, hvilket genudstyrede transmissionen.

Motoren bestod statscertificering i 1963. Serieproduktion åbnede i den polske by Rzeszow i 1964 under ledelse af sovjetiske specialister og fortsatte indtil 1990.

Ma l Den anden indenlandsk producerede gasturbinemotor GTD-350 har følgende ydelsesegenskaber:

— vægt: 139 kg;
— dimensioner: 1385 x 626 x 760 mm;
— mærkeeffekt på den frie turbineaksel: 400 hk (295 kW);
— fri turbinerotationshastighed: 24000;
— driftstemperaturområde -60…+60 ºC;
— specifikt brændstofforbrug 0,5 kg/kW time;
— brændstof — petroleum;
— marchkraft: 265 hk;
— starteffekt: 400 hk.

Af flyvesikkerhedsmæssige årsager er Mi-2 helikopteren udstyret med 2 motorer. Dobbeltinstallationen giver flyet mulighed for sikkert at gennemføre flyvningen i tilfælde af fejl på et af kraftværkerne.

GTD - 350 pr i øjeblikket er moralsk forældet, moderne små fly kræver mere kraftfulde, pålidelige og billigere gasturbinemotorer. På nuværende tidspunkt er en ny og lovende indenlandsk motor MD-120, produceret af Salyut-selskabet. Motorvægt - 35 kg, motortryk 120 kgf.

Generel ordning

Designet af GTD-350 er noget usædvanligt på grund af placeringen af ​​forbrændingskammeret ikke umiddelbart bag kompressoren, som i standardmodeller, men bag turbinen. I dette tilfælde er turbinen fastgjort til kompressoren. Dette usædvanlige arrangement af komponenter reducerer længden af ​​motorens kraftaksler og reducerer derfor enhedens vægt og giver mulighed for høje rotorhastigheder og effektivitet.

Under motordrift kommer luft ind gennem VHA'en, passerer gennem de aksiale kompressortrin, centrifugaltrinnet og når luftopsamlingsskruen. Derfra føres luft gennem to rør til motorens bagende til forbrændingskammeret, hvor den vender strømningsretningen og kommer ind i turbinehjulene. Hovedkomponenterne i GTD-350 er: kompressor, forbrændingskammer, turbine, gasopsamler og gearkasse. Motorsystemer præsenteres: smøring, kontrol og anti-isning.

Enheden er opdelt i selvstændige enheder, hvilket gør det muligt at producere individuelle reservedele og sikre hurtig reparation. Motoren bliver konstant forbedret, og i dag udføres dens modifikation og produktion af Klimov OJSC. Den oprindelige ressource for GTD-350 var kun 200 timer, men under modifikationsprocessen blev den gradvist øget til 1000 timer. Billedet viser den generelle mekaniske tilslutning af alle komponenter og samlinger.

Små gasturbinemotorer: anvendelsesområder

Mikroturbiner bruges i industrien og hverdagen som autonome kilder elektricitet.
— Effekten af ​​mikroturbiner er 30-1000 kW;
— volumen ikke overstiger 4 kubikmeter.

Blandt fordelene ved små gasturbinemotorer er:
— bred vifte af belastninger;
— lavt vibrations- og støjniveau;
- arbejde for forskellige typer brændstof;
- små dimensioner;
— lavt niveau af udstødningsemissioner.

Negative punkter:
- kompleksitet elektronisk kredsløb(i standardversionen udføres strømkredsløbet med dobbelt energiomdannelse);
— en kraftturbine med en hasøger omkostningerne betydeligt og komplicerer produktionen af ​​hele enheden.

Til dato har turbogeneratorer ikke modtaget så bred distribution i Rusland og i postsovjetiske rum, som i USA og Europa på grund af de høje produktionsomkostninger. Men ifølge beregninger kan en enkelt autonom gasturbinenhed med en effekt på 100 kW og en virkningsgrad på 30 % bruges til at levere energi til standard 80 lejligheder med gaskomfurer.

En kort video af brugen af ​​en turboakselmotor til en elektrisk generator.

Ved at installere absorptionskøleskabe kan en mikroturbine bruges som klimaanlæg og til samtidig køling af et betydeligt antal rum.

Bilindustrien

Små gasturbinemotorer har vist tilfredsstillende resultater under vejprøver, men prisen på køretøjet stiger mange gange på grund af kompleksiteten af ​​designelementerne. Gasturbinemotor med en effekt på 100-1200 hk. har egenskaber svarende til benzinmotorer, dog forventes masseproduktion af sådanne biler ikke i den nærmeste fremtid. For at løse disse problemer er det nødvendigt at forbedre og reducere omkostningerne ved alle komponenter i motoren.

Anderledes forholder det sig i forsvarsindustrien. Militæret er ikke opmærksomme på omkostningerne; Militæret havde brug for et kraftfuldt, kompakt, problemfrit kraftværk til kampvogne. Og i midten af ​​60'erne af det 20. århundrede var Sergei Izotov, skaberen af ​​kraftværket til MI-2 - GTD-350, involveret i dette problem. Izotov Design Bureau begyndte udviklingen og skabte til sidst GTD-1000 til T-80 tanken. Måske er dette den eneste positive oplevelse af at bruge gasturbinemotorer til jordtransport. Ulemperne ved at bruge en motor på en tank er dens frådseri og kræsenhed med hensyn til renheden af ​​luften, der passerer gennem arbejdsvejen. Nedenfor præsenteres kort video drift af tanken GTD-1000.

Lille luftfart

I dag tillader de høje omkostninger og den lave pålidelighed af stempelmotorer med en effekt på 50-150 kW ikke russisk lille luftfart med tillid til at sprede sine vinger. Motorer som Rotax er ikke certificeret i Rusland, og Lycoming-motorer, der bruges i landbrugsflyvning, er naturligvis overpris. Derudover kører de på benzin, som ikke er produceret i vores land, hvilket yderligere øger driftsomkostningerne.

Det er lille luftfart, som ingen anden industri, der har brug for små gasturbinemotorprojekter. Ved at udvikle infrastrukturen til produktion af små turbiner kan vi trygt tale om genoplivningen af ​​landbrugsflyvning. I udlandet er et tilstrækkeligt antal virksomheder beskæftiget med produktion af små gasturbinemotorer. Anvendelsesområde: private fly og droner. Blandt modellerne til lette fly er de tjekkiske motorer TJ100A, TP100 og TP180 samt den amerikanske TPR80.

I Rusland, siden Sovjetunionens tid, er små og mellemstore gasturbinemotorer blevet udviklet hovedsageligt til helikoptere og lette fly. Deres ressource varierede fra 4 til 8 tusinde timer,

I dag, til behovene for MI-2-helikopteren, produceres der fortsat små gasturbinemotorer fra Klimov-anlægget, såsom: GTD-350, RD-33, TVZ-117VMA, TV-2-117A, VK-2500PS- 03 og TV-7-117V.