Читать «Авиация и космонавтика 2012 02» онлайн - страница 17

Значительной проблемой при создании малоразмерного турбовального двигателя стала необходимость преодоления неприятного эффекта «парного вихря», присущего осевым компрессорам таких двигателям. При прохождении воздуха через проточную часть вследствие трения потока о стенки конструкции возникают завихрения на втулочном и периферийном радиусе лопаток компрессора. У мощных газотурбинных двигателей с их длинными лопатками вредное влияние вихрей локально и менее заметно, позволяя создать должный напор. Однако при небольших лопатках малоразмерных ГГД (особенно крохотных лопатках последних ступеней компрессора) вихри целиком охватывали всю их высоту, сводя расчетные режимы работы на нет и «съедая» к.п.д. до непозволительно малых значений. Известные решения конструктивной проблемы с осецентробежным компрессором выглядели громоздко, препятствуя намерению создать компактную силовую установку небольшой поперечной размерности.

Конструкторы избрали путь регулировки компрессора, избавляемого от вредных влияний посредством управляемого входного направляющего аппарата и направляющих аппаратов трех первых ступеней, а также клапанов перепуска воздуха. Регулируемый направляющий аппарат был новинкой, позволяя повысить запасы устойчивости компрессора, «настраиваемого» в зависимости от режима работы двигателя и обеспечивающего бессрывное протекание потока. Впервые в практике отечественного двигателестроения использовалась конструкция опущенных замков турбинных лопаток для улучшения охлаждения и снижения напряжений в дисках турбин. Полки турбинных лопаток выполнялись с лабиринтами, демпфировавшими переменные напряжения в лопатках и повышавшими к.п.д… Ротор компрессора имел цельную жесткую конструкцию, точеную из титанового сплава. Для предотвращения раскрутки свободной турбины управление двигателем включало систему защиты, контролировавшую выход на критические обороты.

Двигатель ТВ2-117 проходил отработку параллельно вертолету и его Госиспытания были завершены в 1964 году. Взлетная мощность ТВ2- 117 была доведена до 1500 л.с., крейсерская мощность продолжительного полета, при котором время работы двигателя не ограничивалось, составляла 1000 л.с. Двигатель отличался небольшим весом в 330 кг и компактностью, имея поперечный размер в пределах 550 мм (для сравнения — поршневой мотор Ми-4 имел 1300 мм в поперечнике). Силовая установка из двух ТВ2-117 по сравнению с одним мотором ALU-82B обладала мощностью на три четверти большей и весила на 400 с лишним килограммов меньше, давая более чем 40 % выигрыш весовых характеристик.