Введение

Достижение высокой степени безопасности полетов при современном развитии воздушного транспорта вместе с растущей интенсивностью воздушного движения и более эффективным использованием воздушного пространства неразрывно связано с совершенствованием мероприятий, изменением старых и внедрением новых технологий производства, управления и контроля качества процессов.

Также, зачастую, необходимы новые подходы и методики в процессы подготовки и тренировки авиационных специалистов, основанные на крепкой, годами сложившейся школе всей гражданской авиации с применением новейших систем обучения и контроля.

Данное учебное пособие объединяет в себе методы, средства и формы изучения дисциплины «Конструкция и летная эксплуатация силовых установок и функциональных систем самолета DA 42» с целью формирования профессиональных качеств, необходимых пилоту гражданской авиации.

Цель данного учебного пособия – на основе теоретических знаний по конструкции двигателя TAE-125 (Centurion 2.0), эксплуатации и принципам работы его основных функциональных систем, последующей тренажерной и летной подготовки освоить эксплуатацию двигателя с учетом требований безопасности полетов, знание которых является одной из важнейших задач современного пилота.

В ходе подготовки учебного пособия за основу была взята РЛЭ самолета DA 42, руководство по технической эксплуатации двигателя TAE-125 (Centurion 2.0), а также теория авиационных двигателей и общий курс конструкции двигателя. Пособие построено таким образом, чтобы обучающиеся могли последовательно изучать предлагаемую дисциплину. Оно состоит из двух частей: учебных материалов и тестов. Также содержит глоссарий и список рекомендуемой литературы.

Учебное пособие включает в себя 8 тем, содержащих основные теоретические сведения по конструкции, эксплуатации и принципам работы основных функциональных систем двигателя TAE-125 (Centurion 2.0).

В целом, можно предположить, что данное учебное пособие окажется полезным в подготовке летных кадров гражданской авиации.

Тема 1. Общая характеристика и основные данные двигателя

1.1. Основные технические данные, ограничения по режимам, краткая характеристика двигателя и его систем

Двигатель ТАЕ-125 (CENTURION 2.0) представляет собой однорядный четырехцилиндровый четырехтактный двигатель с двумя верхними распределительными валами, с турбонаддувом и жидкостным охлаждением. Двигатель оснащен системой непосредственного впрыска топлива с компьютерным управлением. Привод воздушного винта осуществляется через редуктор с передаточным числом 1,69:1, оснащенный встроенным демпфером крутильных колебаний с предохранительной муфтой. Двигатель оснащен электрическим стартером и генератором.

Двигатель ТАЕ -125 (CENTURION 2.0) работает по циклу с воспламенением от сжатия. Аналогично обычным поршневым авиационным двигателям, двигатель TAE-125 (Centurion 2.0) имеет картер, на котором выбит серийный номер двигателя, коленчатый вал, цилиндры, поршни и клапаны, однако, не имеет системы зажигания.

В дизельном двигателе воздух втягивается в цилиндры и сжимается до высокого давления. Точно дозированное количество топлива впрыскивается насосом высокого давления в цилиндр. Температура воздуха в цилиндре достаточно высока для воспламенения топлива. Топливо воспламеняется, воздух расширяется и толкает поршень в низ цилиндра. Цикл впуска воздуха и работы поршня аналогичен циклу работы обычного поршневого авиационного двигателя.

Управление работой топливной системы, воздушного винта и турбокомпрессора осуществляется электронной системой управления двигателем с полной ответственностью (FADEC). В систему FADEC входят 2 блока управления двигателями, расположенные в герметичном корпусе под креслом пилота. Измерение параметров двигателя для системы осуществляется установленными на двигателе датчиками. Элементы системы соединяются друг с другом электрическими жгутами.

Топливо подается топливным насосом высокого давления на 4 форсунки, установленные на общей топливной рампе высокого давления. Рабочий блок управления двигателем управляет открытием каждой форсунки и обеспечивает впрыск необходимого количества топлива, соответствующего положению рычага управления двигателем в кабине.

Двигатель ТАЕ-125 (CENTURION 2.0) оснащен турбокомпрессором для повышения КПД и выходной мощности двигателя. Выхлопные газы проходят через турбину, затем по обычной выхлопной трубе выпускаются в атмосферу. Объем пропускаемых через турбину выхлопных газов регулируется клапаном отсечки (перепускным клапаном), установленным параллельно турбине. Турбина приводит во вращение центробежный компрессор, обеспечивающий подачу воздуха на двигатель через промежуточный охладитель.

Основные технические данные двигателя и его систем

Тип двигателя: четырехцилиндровый, однорядный, с двумя верхними распределительными валами (DOHC), 4 клапана на цилиндр.

Число двигателей 2

Изготовитель двигателя Thielert Aircraft Engines

Модель двигателя TAE 125-01 Centurion 2.0

или TAE 125-02-99

(только если выполнена рекомендация

MÄM 42-198)

Диаметр цилиндра, мм 83,00

Ход поршня, мм 92,00

Расстояние между цилиндрами

(между центрами цилиндров), мм 90,00

Общий рабочий объем, см³ 1991

Рабочий объем цилиндра, см³ 498

Степень сжатия 18:1

Порядок работы цилиндров 1-3-4-2

Нумерация цилиндров начинается от противопожарной перегородки.

Масса (сухая), кг 134

Максимальная взлетная мощность, кВт при 2 300 об/мин 99

Номинальная мощность, кВт при 2 300 об/мин 99

Рекомендованная мощность

в крейсерском режиме, кВт при 2 010 об/мин 71

Наиболее экономичный режим работы, кВт при 2 010 об/мин 71

Режимы работы двигателя, их применение,

эксплуатационные ограничения по режимам работы двигателя

Частота вращения, об/мин:

на малом газе 890

Номинальная частота вращения, об/мин 2 300

Заброс частоты вращения двигателя

(в течение не более 20 с), об/мин 4 220

Заброс частоты вращения воздушного винта

(в течение не более 20 с), об/мин 2 500

Давление масла, бар:

Номинальное рабочее давление 2,3–6

Температура масла, °С:

Оптимальная рабочая температура около 90–110 

мин. 50 °С /макс. 140 °С

Температура охлаждающей жидкости, °С:

Оптимальная рабочая температура около 85–100 

Температура редуктора, °С:

Оптимальная рабочая температура около 70–100

Максимальное число оборотов во взлетном режиме, об/мин 2 300

Только при работе двигателя на дизельном топливе:

Минимальная температура топлива

в топливном баке (температура подачи), °С –5 

Запас масла (на один двигатель), л:

минимальный 4,5

(около 4,8 ам.кварт)

максимальный 6,0

(около 6,3 ам.кварт)

Максимальный расход масла, л/ч 0,1

(около 0,1 ам.кварт/ч)

Минимальное давление масла

(на взлетном режиме работы), бар 2,3

Минимальное давление масла

(на крейсерском режиме работы), бар 2,3

Максимальное давление масла

(при холодном запуске, в течение 20 с), бар 6,5

Напряжение, В:

минимальное 24,1

максимальное 32,0

Сила тока, А:

максимальная 60

Примечание. В режиме номинальной мощности двигатель ТАЕ-125 (CENTURION 2.0) рассчитан на работу при следующих отрицательных перегрузках: –0,2g в течение 5 с, –0,3g в течение 4 с, –0,4g в течение 3 с или –0,5g в течение 2 с.

Температура топлива:

	TAE 125-01	TAE 125-02-99 (если выполнена рек. MÄM 42-198)
Минимальная, °С	–30	–30
Максимальная, °С	+75	+ 75

Температура масла

	TAE 125-01	TAE 125-02-99 (если выполнена рек. MÄM 42-198)
Минимальная, °С	–32	–30
Максимальная, °С	+140	+140

Температура охлаждающей жидкости

	TAE 125-01	TAE 125-02-99 (если выполнена рек. MÄM 42-198)
Минимальная, °С	–32	–30
Максимальная, °С	+105	+105

Топливо, масла и охлаждающая жидкость,

используемые на двигателе ТАЕ 125 (CENTURION 2.0) (табл. 1)

Использование топлива, масла или охлаждающей жидкости не разрешенных к применению марок может привести к опасному нарушению работы двигателя.

Таблица 1.

Топливо, масла и охлаждающая жидкость

Топливо	топливо JET A (ASTМ D 1655), JETA-1 (ASTM D 1655), ТС-1
альтернативное топливо	дизельное топливо (EN 590)
Присадки для топлива JET А	депрессорная присадка Prist Hi-Flash Anti-Icing Fuel Additive (MIL-DTL-85470(B); ASTM D 4171)
Масло дизельное	AeroShell Oil 10W-40, Shell Helix Ultra 5W-30, Shell Helix Ultra 5W-40.
Масло для редуктора	Shell Getriebeol EP 75W-90API GL-4, Shell Spirax GSX 75W-80 GL-4
Охлаждающая жидкость	смесь воды и концентрата охлаждающей жидкости в соотношении 50:50.
Концентрат охлаждающей жидкости	BASF Glysant Protect Plus/G48 Valvoline/Zerex

Утечка охлаждающей жидкости в ходе эксплуатации не допускается. При выявлении утечки охлаждающей жидкости любой интенсивности нужно немедленно провести технический осмотр (выполняется только персоналом, имеющим соответствующий допуск). Утечка охлаждающей жидкости может привести к нарушению работы двигателя и выходу двигателя из строя. Температура замерзания охлаждающей жидкости –38 °С (в смеси 50:50). Присадки Glysantin G05, Glysantin G30 и Glysantin G48 выполняют функции защиты от коррозии и снижения температуры замерзания. Температура замерзания должна находиться в пределах –38   2 °С. Если температура замерзания выходит за эти пределы, охлаждающую жидкость необходимо заменить.

Описание обозначений параметров двигателя

Описание обозначений параметров двигателя и значений цветовой кодировки приведены в табл. 2 (модификация с двигателями TAE 125-01):

Таблица 2.

Описание обозначений параметров двигателя и значений цветовой кодировки

Индикация	Красная дуга/полоса= нижний диапазон, эксплуатация запрещена	Желтая дуга/полоса= эксплуатация критический диапазон	Зеленая дуга/полоса= нормальный рабочий диапазон	Желтая дуга/полоса= эксплуатация критический диапазон	Красная дуга/полоса= верхний диапазон, эксплуатация запрещена
Частота вращения, об/мин	–	–	до 2 300		свыше 2 300
Давление масла, бар	менее 1,0	1,0…2,3	2,3…5,2	5,2…6,5	свыше 6,5
Температура масла, °С	менее –32	–32…50	50…125 (рек. MÄM 42-101 не выполнена) 50…130 (рек. MÄM 42-101 выполнена)	125…140 (рек. MÄM 42-101 не выполнена) 131…140 (рек. MÄM 42-101 выполнена)	свыше 140
Температура охлаждающей жидкости, °С	менее –32	–32…60	60…96 (рек. MÄM 42-101 не выполнена) 60…101 (рек. MÄM 42-101 выполнена)	96…105 (рек. MÄM 42-101 не выполнена) 102…105 (рек. MÄM 42-101 выполнена)	свыше 105
Температура редуктора, °С	–	–	до 115	115…120	свыше 120
Нагрузка, %	–	–	0…100	–	–
Температура топлива, °С	менее –30	–30…–22 (рек. MÄM 42-101 не выполнена) –30…+4 (рек. MÄM 42-101 выполнена)	–22…70 (рек. MÄM 42-101 не выполнена) +5…69 (рек. MÄM 42-101 выполнена)	70…75	свыше 75
Амперметр,А	–	–	до 60	–	свыше 60
Вольтметр, В	менее 24,1	24,1…25	25…30	30…32	свыше 32
Количество топлива, ам. галл.	0	–	0…25	–	–