38. Охлаждение турбины двигателя ал-31ф

Для обесп. работоспособности турбины в пределах назначенного ресурса осуществляются охлаж-е и теплозащита элементов воздухом. Охлаж-е осуществляется за счет вторичного воздуха из основной камеры сгорания и воздуха наружного контура.

Лопатки соплового аппарата ТВД охлаж-ся воздухом из-за КВД. Охлаж-е лопаток — конвективно-пленочное. Внутр. полость лопатки разделена сплошной перегородкой на два отсека со вставными деф-лекторами /рис. 6г/. В передний дефлектор поступает вторичный воздух из основной камеры сгорания через отверстия в наружном кольце 6 /рис. 5/. Эффект охлаж-я достигается за счет лобового натекания воздуха ч/з дросселирующие отверстия в плоских детекторах на внутр. поверхность лопаток и создания защитной возд.пленки при выходе воздуха через перфорацию передней кромки. В задний дефлектор воздух попадает после его охлаж-я в воздухо-воздушном теплообменнике. При этом воздух, выходя из дефлек-тора, охлаждает внутренние стенки лопаток. Далее поток охлаж-дающего воздуха разделяется: часть воздуха проходит через 9 рядов турбулизирующих штырей и поступает через щелевые отверстия в выходной кромке в проточную часть, а часть поступает в полость, образованную /рис. 5/ внутренним кольцом 1 и крышкой 2. для последующего охлаждения рабочих лопаток первой ступени. Размещение штырей позволило турбулизировать поток охлажда-ющего воздуха и, следовательно, интенсифицировать теплосъем с концевой части профиля лопатки. Для теплозащиты и охлаж-я прикомлевых поверхностей сопловых лопаток поступает воздух в виде завеси из двух корпусов 45, и 4 /см. рис. 5/. Используется пленочное охлаж-е полок лопаток с помощью ряда отверстий.

Рабочие лопатки первой ступени охлаждаются воздухом, посту-пающим по радиальному сверлению в ободе диска 40 из аппарата закрутки 3. Поток охлажд. воздуха подкручивается в аппарате за-крутки 3 в сторону вращения диска с целью уменьшения гидрав-лических потерь, и снижения температуры торможения охлажд.воз-духа. Охлаж-е рабочих лопаток ТВД — конвективно-пленочное. Схема движения воздуха в лопатке комбинированная - циклонно-вихревая и полупетлевая. Во внутренней полости лопатки вблизи входной кромки расположена перегородка с отверстиями. Через эти отверстия воздух попадает в передний отсек, струйным натеканием охлаждая лопатку изнутри, и выходит через ряд косых отверстий в проточную часть турбины, образуя на спинке лопатки тепло-защитную охлажд.пленку. Центральная часть лопатки имеет ряд косых ребер во внутр.полости спинки и копытца лопатки. Это позво-лило организовать из скрещивающихся струй воздуха вращающиеся вихри для увеличения теплоотдачи. Сочленение ребер со стенками лопатки выполнено с большими радиусами округлений, что снизило концентрацию напряжений. Воздух выходит через щель в выходной кромке через ряд плоских штырей, которые направляют поток охлаждающего воздуха под углом к оси проточной части турбины. Это позволяет несколько снизить потери энергии, возникающие при смешивании охладителя, выходящего в проточную часть турбины с газом.

Лопатки соплового аппарата ТНД охлаждаются воздухом, поступающим из воздухо-воздушного теплообменника. Из плоского дефлектора с перфорацией воздух попадает на оребренную внутреннюю поверхность лопатки /рис. 6а/. Эффект охлаждения усиливается за счет лобового натекания воздуха на внутреннюю поверхность передней кромки лопатки. Оребрение увеличивает теплосъем и придает поперечный характер течению охлаждающего воздуха. Семь рядов штырей круглого сечения турбулизируют поток воздуха, который через щель в выходной кромке выходит в проточную часть турбины. Через лопатки соплового аппарата проложены перепускные трубки 47 /см. рис. 5/, подводящие охлаждающий воздух из ВВТ на охлаждение дисков обеих ступеней, на организацию теплозащитной пелены корпуса опор и наддув лабиринтных уплотнений.

Рабочие лопатки ТНД охлаждаются воздухом из наружного контура двигателя. Воздух поступает /см. рис. 5/ через окна в силовых стойках 18 корпуса задних опор и через окна внутреннего кольца 21 попадает к напорному диску 19. Напорный диск обеспечивает увеличение давления охлаждающего воздуха, который по радиальному сверлению в ободе диска попадает в рабочие лопатки. Охлаждение рабочих лопаток ТНД конвективное, с продольным течением охладителя. Во внутренней полости лопатки размещено пять рядов турбулизирующих штырьков для интенсификации теплообмена. Через отверстия в бандажных полках воздух поступает в проточную часть турбины. Воздух, отбираемый из наружного контура, используется также для наддува лабиринтных уплотнений. Воздух, охлаждающий корпуса опор, используется для наддува контактных безрасходных уплотнений и выходит через силовые стойки в наружный контур двигателя.

37. НР-31: работа насоса при запуске двигателя АЛ-31Ф

Запуском двигателя называется процесс вывода двигателя из состояния покоя или режима авторотации на режим МГ.

Для запуска двигателя на земле необходимо:

1. Раскрутить ротор от постороннего источника мощности с целью повышения давления воздуха и подачи его в ОКС - выполняется ГТДЭ- 117-1.

2. Подать в ОКС G_T и управлять его расходом по закону:

P_Т=P_ТО+К₁×(К₂×Р_к-P_б)

Реализация этого закона позволяет управлять подачей топлива при запуске пропорционально G_в так как давление воздуха за компрессором Р_к однозначно определяет расход воздуха через двигатель. Потребная подача топлива лежит в пределах допустимых границ «горячего» и «холодного» зависания: если превысить G_трасп над потребной, произойдет резкий подъем T_г (Т_в) без подъема п₂. Это приведет к перегреву двигателя и помпажу (рисунок 2.3)

Нижний предел потребной G_T приведет к «холодному» зависанию. Это приводит к тому, что Т_г и п₂ не увеличиваются, т.к. мощности турбины не хватает для раскрутки ротора двигателя.

Автоматика НР-31В при запуске выполняет следующие функции:

• На первом этапе запуска, пока мало Р_к, полностью отсекается подача топлива в ОКС.

• На втором этапе запуска топливо подается в ОКС с некоторым избытком - для обеспечения хорошей приемистости при раскрутке.

• На третьем этапе, при выходе двигателя на режим МГ, подача топлива осуществляется в соответствии с G_в (ЦРЧВ).

Реализация указанного закона управления G_токс осуществляется следующими автоматическими устройствами:

• распределителем топлива (РТ-31 В);

• автоматом запуска (A3);

• автоматом приемистости (АП).

В начале запуска топливо поступает от НР-31В к РТ-31В, перепускается на слив через проточку золотника распределителя и к форсункам не поступает. Сервопоршень ДК находится на упоре минимального расхода, а часть топлива перепускается от ШН на вход через предохранительный клапан и клапан перепуска.

При поступлении команды «+27В» от АПД-У9 на электромагнитный клапан распределителя топлива РТ-31В (149) золотник последнего (150) прекращает слив топлива, что приводит к повышению Р_т перед распределительным золотником и подачу топлива в форсунки ОКС. Количество топлива, подводимого в ОКС, определяется затяжкой пружины A3, натяжение которой регулируется винтом (Р38) (57) и зависит от температуры окружающего воздуха (Тд).

При повышении n снижается количество топлива, сливаемого через автомат запуска, и G_токс повышается пропорционально повышению Р_к.

39. КДР-99: назначение и работа канала регулирования температуры газов перед турбиной

КРД-99 предназначен для регулирования параметров двигателя и выдачи сигналов на устройства управления двигателем и в бортовой регистратор.

41. РСФ-31: назначение, функциональное устройство.