Что такое механизация компрессора и зачем она двигателям

Наука и техникаHi-Tech

Механизированная бригада лопаток

Иван Варгатый
https://vk.com/vivan755

Желтые буквы «РНА прикрыт» погасли.

– РНА – пятьдесят семь... – озвучил Евгений и уже было занес карандаш над протоколом, как Дмитрий Николаевич вспорол воздух своим резким голосом, перекричав двигатели:

– Женя, какие 57?! РНА смотрится по НД! – и, положив свою руку поверх руки стажера на РУД, сам прибрал газ. – Заново!

Рычаг управления двигателем снова плавно пополз вперед. Вот желтое табло снова погасло, на положенные шесть процентов сошлись «ножницы» двух стрелок тахометра, чуть упала температура газов. – Сорок три! От-лич-но! Дальше что?

– Клапаны перепуска.

– Да, клапаны перепуска! Давай!

РУД снова пополз вперед, пошли вверх и обороты роторов уже не раз ремонтированного НК-8. Сотни титановых и стальных лопаток нарезали воздух и проталкивали его в камеру сгорания, но не весь он доходил до цели – часть выходила через окна клапанов перепуска. Чтобы двигатель вышел на полную мощность, они должны закрыться. 72%, 73, 74, 75... Пора уже. И точно: едва стрелка оборотов ротора высокого давления минула широкую риску 75%, как топливо из насоса-регулятора хлынуло в АУП, сдвинуло поршень, тот повернул вал, и упругие титановые лепестки клапанов закрылись. Тренированное ухо пожилого бортинженера-испытателя уловило, что глухой свист воздуха прекратился, глаза подтвердили: температура упала на положенные 30°, «ножницы» снова сошлись.

– Отлично! Сколько было?

– Семьдесят пять?

– Семьдесят пять с половиной! Учись читать приборы! Хорошая механизация компрессора, погнали дальше.

В кабину заглянул Викторыч:

– Дим, че-то вы долго, когда будем наше проверять?

– В натуре, ты побыстрей давай! Сотников сказал, чтоб не было как в прошлый раз! – присоединился Фантик, намекая на двойной пережог топлива на прошлом опробовании двигателей.

– Человек учится! – прорычал Дмитрий Николаевич, – а если Сотникову что-то не нравится, пусть идет и сам гоняет!!!

Списав через несколько минут параметры взлетного режима и время приемистости, учитель и ученик принялись за второй двигатель. Снова первым делом проверили перестройку РНА – лопаток входного направляющего аппарата, снова чуткий автомат управления АУ8-4 силою давления топлива провернул приводной вал и раскрыл «жалюзи» статора компрессора. Четко на сорока трех процентах оборотов ротора низкого давления.

Тепловоз ЧМЭ3 (чмэ-три)

А на стоящей в паре километров от наземной испытательной площадки «чмухе» дела шли не так ладно. Тепловоз «РЖД» заехал на частную станцию Самарка, да там и застрял: на переезде торопливый водитель догнал дерганого, перекрыв движение сразу и по одной полосе Заводского, и по единственной колее подъездного. ЧМЭ3 ритмично стучал дизелем, укачивал бригаду и подкармливал жрущие воздух разномастные вагоны. Вот давление снова упало до семи с половиной, регулятор зашипел и дал команду на наполнение муфты. Подостывшее от работы без нагрузки дизельное масло нехотя потекло в колокол гидромуфты компрессора.

– У-ух! – икнул тепловоз и замолчал. Простучав дизелем несколько секунд, ухнул еще раз.

– Пьяная сова, ядрена медь... – пробурчал машинист, лениво потянув за торчащие из передней стенки кабины проволочные «вожжи». Дизель набрал обороты, «пьяная сова» компрессора заухала быстрее, вскоре перейдя на трель – «у-ху-ху-ху-ху!» Кулаки трех поршней заколачивали воздух в стоящие под рамой резервуары, стрелка манометра ползла.

– Жизнь прекрасна и удивительна, если «вожжи» повесить предварительно! – с каменными лицом и позой сказал машинист помощнику.

А мы вернемся на борт самолета. В энциклопедиях разрезы газотурбинных двигателей рисуют красиво, в цветах – вот компрессор, вот камера сгорания, турбина и сопло. Но в детали, как правило, не вдаются: на хорошем рисунке при желании можно увидеть, что помимо роторных лопаток еще имеются статорные, а вот что компрессор еще и механизирован, об этом расскажут лишь учебники да технические описания. А ведь механизация необходима, чтобы двигатель не подавился воздухом, более того, она встречается и на «земных» турбомашинах, к примеру турбокомпрессорах.

Разрез двигателя АМТКРД-01. Сразу бросается в глаза характерная для маломощных двигателей петлевая камера сгорания, «надетая» на компрессор: поток по пути из компрессора в камеру дважды поворачивает с потерями, зато двигатель значительно укорачивается

Впервые механизацию применил Александр Микулин во время первых запусков двигателя АМТКРД-01, он же АМ-01. Пока новый двигатель работал в щадящем режиме, с раскрытым реактивным соплом, все было в порядке. Но когда сопло было закрыто в рабочее положение, чтобы двигатель развил полную тягу, то при сбросе газа двигатель неожиданно выдал факел. Оказалось, что произошел срыв потока с лопаток компрессора, подобно тому как поток срывается с крыла, приводя к сваливанию самолета. Один из конструкторов, Борис Сергеевич Стечкин, дал этому явлению название «помпаж».

Треугольники скоростей на лопатках: НА – направляющий аппарат, РЛ – рабочие лопатки, v – скорость потока, w – скорость лопатки, а – вектор натекания. 1 – КПВ закрыт, 2 – КПВ открыт, 3 – РНА прикрыт

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Открыть в приложении