тв2т1общаяХарактеристика

ТЕМА №1
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДВИГАТЕЛЯ ТВ2-117А (АГ)
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СИЛОВОЙ УСТАНОВКЕ ВЕРТОЛЕТА МИ-8
Газотурбинный двигатель ТВ2-117А предназначен для вертолета Ми-8. В силовую установку входят два взаимозаменяемых двигателя ТВ2-117А и главный редуктор ВР-8.
Начиная с 1984 года, двигатели выпускаются с графитовым уплотнением узла 2-й опоры ротора
турбокомпрессора вместо контактно-кольцевого и имеют обозначение ТВ2-117АГ.
Управление двигателем производится объединенной системой «Шаг-газ», позволяющей поддерживать нужную частоту вращения несущего винта как автоматически, так и вручную.
Основные характеристики двигателя ТВ2-117А (АГ):

Тип двигателя ................................. турбовинтовой, со свободной турбиной

Направление вращения ............................................................................... левое

Частота вращения свободной турбины .......................... 12000 об/мин (100 %)

Мощность на выходном валу (взлетный режим) ................................ 1500 л.с.

Сухая масса ......................................................................... не более 334 кг + 2%

Длина с агрегатами и выхлопным патрубком ..................... не более 2843 мм

Ширина ..................................................................................... не более 550 мм

Высота ....................................................................................... не более 748 мм
ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ ДВИГАТЕЛЯ
1
Входное устройство: плавный канал для подвода воздуха из атмосферы, имеет воздушно-тепловую
противообледенительную систему.
Компрессор: осевой десятиступенчатый .
Камера сгорания: кольцевая с 8 головками для форсунок и двумя воспламенителями.
Турбина компрессора: двухступенчатая, осевая.
Компрессор, камера сгорания и турбина компрессора образуют турбокомпрессор.
Свободная турбина: двухступенчатая, осевая.
Выхлопное устройство: нерегулируемое, расширяющееся.
Главный привод: обеспечивает передачу крутящего момента от ротора свободной турбины на ведущий вал муфты свободного хода главного редуктора вертолета.
Центральный привод и коробка приводов: на коробке приводов размещены основные агрегаты
двигателя, имеющие привод от ротора турбины компрессора.
СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЯ:
Для надежной работы на всех режимах полета, на всех эксплуатационных высотах и скоростях, в
любых погодных условиях газотурбинный двигатель ТВ2-117А (АГ) оснащен системами:

система смазки и суфлирования;

система топливопитания и регулирования;

противообледенительная система;

система запуска.
ПРИНЦИП РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ
2
Компрессор
Воздух из атмосферы через входное устройство на вертолете и в корпусе первой опоры роторов
двигателя всасывается осевым десятиступенчатым компрессором. Проходя воздушный тракт компрессора,
воздух постепенно сжимается и поступает в камеру сгорания.
Камера сгорания
В камеру сгорания непрерывно впрыскивается восемью топливными форсунками топливо. Топливо
полностью сгорает при небольшом избытке воздуха, обеспечивает непрерывный факел пламени и высокую
температуру в зоне горения. Из камеры сгорания поток газов с высокой температурой и повышенным давлением поступает в турбины двигателя.
Турбина компрессора
На лопатках сопловых аппаратов турбины компрессора энергия потока газа частично преобразуются в кинетическую энергию газов (Ек). На рабочих лопатках турбины компрессора энергия газов преобразуется в механическую работу, передаваемую на вал турбины компрессора в виде крутящего момента и далее на привод ротора компрессора, коробку приводов и нижний масляный агрегат.
Свободная турбина
Оставшаяся часть энергии потока газа аналогичным образом преобразуется на лопатках сопловых
аппаратов свободной турбины в кинетическую энергию (Ек). Эта энергия преобразуется в механическую
работу и передается на вал, где используется для создания крутящего момента для привода редуктора ВР8А и вращения валов несущего и хвостового винтов, для привода агрегатов, установленных на редукторе, а
также для привода регулятора оборотов свободной турбины.
Изменение параметров по газовоздушному тракту двигателя на взлетном режиме (H=0,V=0)
СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ДВУХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Изменение режима работы производится путем изменения шага винта и одновременной перенастройкой системы регулирования на подачу топлива, соответствующей новому значению мощности двигателя.
Соединение двигателей с редуктором осуществляется посредством специального узла и муфты
свободного хода (МСХ), которая обеспечивает самовращение несущего и хвостового винтов при отказе и
заклинивании двигателей.
Частота вращения свободной турбины (несущего винта - Nнв) на рабочих режимах поддерживается
постоянной регулятором оборотов РО-40М путем изменения подачи топлива в камеру сгорания.
Так, при самопроизвольном увеличении частоты вращения несущего винта регулятор уменьшает
подачу топлива, что приводит к уменьшению температуры газа перед турбиной компрессора, уменьшению
частоты вращения турбокомпрессора и уменьшению мощности, развиваемой свободной турбиной. При
этом частота вращения несущего винта восстанавливается до заданной (95+2 %).
3
2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ
ДРОССЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА двигателя показывает зависимость эффективной мощности
Wе на валу свободной турбины и удельного расхода топлива Ge от частоты вращения ротора турбокомпрессора Nтк.
С увеличением частоты вращения ротора турбокомпрессора мощность двигателя возрастает, а
удельный расход топлива уменьшается.
С увеличением частоты вращения Nтк растут массовый расход воздуха, проходящего через компрессор Gв и степень повышения давления воздуха в компрессоре.
Увеличение этих параметров, вместе с увеличением температуры газа Tг, проводит к увеличению
мощности Wе. Мощность We не должна превышать максимально допустимой величины и поэтому ограничивается «максимальной величиной расхода топлива» путем соответствующей регулировки топливного
агрегата НР-40ВА.
На дроссельной характеристике отмечают следующие основные режимы работы двигателя: режим
малого газа, крейсерский режим, номинальный режим и взлетный режим.
4
ВЫСОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА показывает зависимость эффективной мощности Wе и удельного расхода топлива Gе от высоты полета Н при заданной программе регулирования.
Взлетная мощность до расчетной высоты Н=1,5 км несколько повышается, а при дальнейшем наборе высоты заметно понижается. Мощность на номинальном и крейсерском режимах более плавно понижается, начиная с Н=0.
При наборе высоты удельный расход топлива на взлетном режиме до Н=1,5 км понижается, а затем
несколько повышается. На номинальном и крейсерском режимах удельный расход топлива непрерывно
понижается, начиная с Н=0.
Характер показанного изменения мощности и удельного расхода топлива обусловлен работой ограничителей, предусмотренных в системе автоматического регулирования и управления двигателем:

до высоты Н=1,5 км взлетная мощность ограничивается постоянной максимальной величиной расхода топлива Gт=const;

при дальнейшем наборе высоты взлетная мощность ограничивается по приведенной частоте
вращения Nтк.пр=соnst.
Ограничение взлетной мощности по Nтк.пр происходит при достижении этим параметром максимального значения и осуществляется автоматическим уменьшением подачи топлива в двигатель, т.е.
уменьшением Gт.
3. РЕЖИМЫ РАБОТЫ И ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЯ ТВ2-117А (АГ)
tн = 15 °С, Рн = 760 мм.рт.ст., V = 0
Параметры
Мощность на выходном валу (л.с.)
Взлетный режим
Номинальный
режим
Крейсерский
режим
Малый газ
1500 - 30
1200 - 24
1000 - 20
-
Частота вращения ротора турбокомпрессора, %, не более
98,5
96
94,5
63...66
Частота вращения несущего винта, %
93 - 1
95 ± 2
95 ± 2
50...55
Температура газа перед турбиной компрессора, °С, не более
850
790
750
600
Удельный расход топлива, г/л.с.*ч, не
более
275
295
310
100 кг/ч
6
60
не ограничено
20
Время непрерывной работы, мин, не более
5
100% числа оборотов турбокомпрессора соответствует 21200 об/мин.
Обороты свободной турбины 12000 об/мин соответствуют Nзам=95,3% по датчику оборотов несущего винта, установленному на главном редукторе.
При работе одного двигателя обороты несущего винта на режиме малого газа Nнв = 35...55%.
В полете обороты несущего винта должны быть в пределах 92...97%.
При работе двигателя в полете на режимах выше малого газа допускаются: кратковременное (до 30
с) повышение оборотов несущего винта до 103%, провал оборотов кратковременно до 89%.
На режиме выше малого газа допускается кратковременное (не более 5 с) повышение оборотов несущего винта до 105%.
При работе одного двигателя допускается кратковременное (с «пиковым» значением) падение оборотов несущего винта до 80% (по указателю).
4. МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗАМЕРЕННЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ
ДВИГАТЕЛЕЙ ТВ2-117А (АГ)
на всех высотах и скоростях полета из условия прочности должны быть не выше:
Номинальный
режим
Крейсерский
режим
Малый
газ
Параметры
Взлетный режим
Температура газа перед турбиной компрессора, °С
880
(при работе на земле - 875)
860
810
600
101
98
96,5
63...66
Частота вращения ротора
турбокомпрессора, %
На данном графике указывается верхняя граница значений Nтк на всех установленных режимах,
при этом нижней границей соответственно является верхняя граница меньшего режима.
При низких температурах наружного воздуха от -20°С до -40°С и от -40°С до -60°С замеренная частота вращения турбокомпрессора на взлетном режиме не должна превышать соответственно 96% и 92%. В
случае превышения указанных значений необходимо при помощи рычага «Шаг-газ» снизить Nтк до допустимого значения.
6