Читать «Юный техник, 2003 № 02» онлайн - страница 19

Материалов, способных работать при такой температуре, в природе нет. И лопатки охлаждают, прокачивая через них по извилистым ходам холодный воздух. Но и после этого они раскаляются добела.

Один диск всю энергию газового потока перехватить не может. Поэтому на одном валу ставят 5–7 дисков (ступеней), вращающихся как одно целое. Между ними ставят диски с неподвижными лопатками, которые нужны для того, чтобы поток каждый раз обдувал лопатки под самым выгодным углом. Скорость вращения турбины порою достигает 40 000 оборотов в минуту. Из-за этого на лопатку действуют огромные центробежные силы, стремящиеся ее разорвать, вырвать из диска. Если это случается, то она летит со скоростью пули, но корпус двигателя делается достаточно прочным, чтоб выдержать ее удар.

Несмотря на столь высокие скорости и массу в сотни килограммов, вал турбины и сидящий на нем компрессор вращаются бесшумно и точно, как тонвал магнитофона. Компрессор по конструкции очень напоминает турбину, но действует как бы наоборот. Его лопатки улавливают и сжимают набегающий в двигатель воздух. Он также состоит из множества ступеней с подвижными и неподвижными лопатками. После прохождения всех ступеней давление воздуха возрастает в 30–40 раз.

А теперь разберем несколько конкретных конструкций наиболее современных двигателей. Перед вами турбовентиляторный реактивный двигатель ПС-90, предназначенный для тяжелых дозвуковых самолетов (рис. 5).

Рис. 5. 1 — вентилятор; 2 — компрессор газогенератора; 3 — турбина газогенератора; 4 — турбина вентилятора; 5 — сопло.

Он имеет два компрессора и две турбины. Первый компрессор имеет большой диаметр и столь незначительное сжатие, что его иногда называют вентилятором. Он играет роль пропеллера, создающего поток воздуха, скорость которого лишь незначительно превышает скорость самолета. Во время полета воздух, покидающий вентилятор, почти неподвижен относительно земли. Это значит, практически вся его энергия расходуется на движение самолета. На другом конце вала вентилятора находится вращающая его турбина. Ее приводит в действие поток газов, создаваемый агрегатом, состоящим из компрессора и турбины. Его называют газогенератором. (Вал газогенератора представляет собой трубу, сквозь которую проходит вал вентилятора.) Применение двух турбин позволяет более точно настраивать двигатель на получение минимального расхода топлива.

Реактивный двигатель ПС-90 один из самых экономичных в мире. На создание каждого кг тяги он расходует в течение часа 0,583 кг топлива.

ПС-90 очень надежен в полете и долговечен в работе. За счет малых расходов на топливо и ремонт за весь его жизненный цикл на каждом самолете экономится 177 миллионов долларов.

Оснащенный ПС-90 аэробус «Ил-76ФМ», который был показан на Международном авиасалоне в г. Жуковском, произвел странное впечатление. Обычно самолеты гудят, а этот мягко «шуршал», словно настольный вентилятор. Между тем международные нормы на уровень шума будут ужесточаться. Для ПС-90, самого бесшумного двигателя в мире, этот процесс пройдет безболезненно.