Анализ измененной конструктивной схемы

Конструктивная схема - схема взаимного расположения основных элементов двигателя.

Двигатель состоит из следующих основных узлов и систем: компрессора, основной камеры сгорания, турбины, наружного контура, форсажной камеры сгорания и реактивным соплом, приводов вспомогательных устройств, масляной системы, топливной системы, системы противообледенения, системы запуска.

Компрессор     двигателя     —     осевой,     трехкаскадный, пятнадцатиступенчатый. В состав компрессора входят:

• -    трехступенчатый компрессор низкого давления с входным направляющим аппаратом (ВНА);

• -    пятиступенчатый компрессор среднего давления (КСД);

• -    промежуточный корпус;

• -    семиступенчатый компрессор высокого давления (КВД).

В состав КНД входят ротор и статор. КВД и КСД состоит также из ротора и статора. В состав промежуточного корпуса входят задняя опора ротора КСД, передняя опора ротора КВД.

ТВД, ТСД и ТНД состоят из ротора и статора. В состав опоры турбины входят корпус опоры и корпус подшипника.

Форсажная камера сгорания — общая для двух контуров. Воспламенение топлива в форсажной камере обеспечивает "огневая дорожка".

Регулируемое реактивное сопло с корпусом ФК - сверхзвуковое, с внешними створками.

Двигатель НК-25 обладает системой трех роторов.

Ротор низкого давления (РНД) - трехопорный. Передняя опора ротора КНД с роликовым подшипником расположена в корпусе входного направляющего аппарата, задняя опора с роликовым подшипником. С точки зрения жесткости, это наиболее выгодный случай, трехопорный ротор является статически-определимым, валы КНД и ТНД соединены посредством шлицевого устройства.

Ротор среднего давления (РСД) - трехопорный. Передняя опора РСД с шариковым подшипником размещена в промежуточном корпусе, задняя опора с роликовым подшипником смонтирована на валу ТСД.

Ротор высокого давления (РВД) - двухопорный. Передняя опора РСД с шариковым подшипником размещена в промежуточном корпусе, задняя опора с роликовым подшипником (межвальным) смонтирована на валу ТСД.

В схему двигателя были внесены следующие изменения: Ротор СД сделан двухопорным. РУП поднесен под центр масс КСД, а радиальный подшипник удален.

В настоящее время стремятся сократить количество опор. Рассмотрим двигатель НК-25 и попробуем уменьшить его количество опор.

В схему двигателя были внесены следующие изменения: Ротора НД, СД, ВД сделаны двухопорными, РУП поднесены под центр масс КНД, КСД, КВД. В итоге количество подшипников в двигателе уменьшилось до 6.

Уменьшение числа подшипников делает двигатель экономичнее, так как вместе с двумя подшипниками удаляются и системы смазки для них.

Например, для смазки одного РУП при токе тепла Q = 20 кВт достаточно

G^смазка = 0,1...0,2 л / час _м             , ... ,

Для охлаждения на 4 порядка больше ^{Gмохл . = 540...600 л / час} . Охлаждение необходимо для сохранения смазывающей способности масла, которая снижается при нагреве.

Рисунок 1 – Исходная схема двигателя

Рисунок 2 – Измененная схема двигателя