Двигатели Кузнецова: опережая время
Двигатели Кузнецова: опережая время
Сегодня исполняется 109 лет со дня рождения легендарного конструктора Николая Дмитриевича Кузнецова .
Почти про каждый двигатель, созданный Кузнецовым, можно сказать «первый» или «самый». Это первый отечественный и самый мощный в мире турбовинтовой двигатель, первый в авиации двигатель на криогенном топливе , самый мощный в мире двухконтурный двигатель для сверхзвуковых самолетов и другие рекордсмены.
После себя Николай Дмитриевич оставил большое наследие – созданную им школу конструирования двигателей, огромный научно-технический задел, и даже некоторые проекты, которые конструктор не успел завершить. Сегодня эти темы реализовывает ПАО «ОДК-Кузнецов». О пяти интересных двигателях с инициалами «НК» – в нашем материале.
НК-12: прорыв в турбовинтовых двигателях
В 1949 году КБ Андрея Николаевича Туполева начало работы по созданию перспективного бомбардировщика, способного перелететь океан и вернуться. Правительство в качестве новой машины видело реактивный самолет. Однако Туполев отстаивал концепцию турбовинтового самолета. Как обоснованно считал конструктор, проект реактивного стратегического бомбардировщика обошелся бы стране гораздо дороже. Во-первых, для такой машины просто не существовало подходящего по экономичности двигателя. Туполев же присмотрелся к опытному ТВ-022, который разрабатывался Николаем Кузнецовым.
Общеизвестен тот факт, что данная силовая установка была создана на основе первого в мире серийного газотурбинного агрегата немецкой компании Junkers Motorenbau. Как и многие другие страны-победительницы, СССР перенимал некоторые достижения немецкой промышленности. Однако отечественные ученые под руководством Кузнецова так переработали этот проект ТВД, что получился, можно сказать, новый двигатель. Он обладал необходимой для стратегической авиации мощностью – 12 тыс. л. с. Таким образом, двигатель получил название ТВ-12, а в серийное производство вышел как НК-12, по инициалам своего легендарного создателя.
Самолет Ту-95 с двигателями НК-12. Фото: Фёдор Леухин / wikimedia.org
Первым этот двигатель получил стратегический бомбардировщик Ту-95 «Медведь». Благодаря НК-12 этот самолет мог без посадки и дозаправки пролетать до 15 тыс. км, и брать на борт до 12 тонн вооружения. «Медведь» на службе с 1955 года и до сих пор сохраняет статус самого скоростного турбовинтового самолета в мире.
На протяжении более полувека Ту-95 несколько раз модернизировался, а вместе с ним совершенствовался и НК-12. Мощность базовой модели непрерывно возрастала – НК-12М уже получил 15 000 л. с., а мощность модификации НК-16 составила 12 500 л. с. В настоящее время компания «Туполев» проводит очередную модернизацию Ту-95.
Помимо Ту-95, двигателем НК-12 в различных вариациях оснащались самолет ДРЛО Ту-126, противолодочный Ту-142, дальнемагистральный пассажирский лайнер Ту-114, тяжелый транспортник Ан-22 «Антей» и экраноплан А-90 «Орленок». НК-12 нашел свое место и на земле – в 1970-е годы на его основе был разработан турбовальный газоперекачивающий агрегат НК-12СТ. До сих пор российские добывающие компании эксплуатируют модификации этого двигателя.
НК-32: двигатель для «Белого лебедя»
Еще во время работ по турбовинтовому двигателю НК-12, Николай Кузнецов пришел к выводу, что стратегическая авиация должна преодолеть скорость звука. Для этого турбовинтовые двигатели не подойдут. Конструктор нашел выход из ситуации – воздушный винт должен быть заменен вентилятором в оболочке.
С начала 1953 года под руководством Николая Дмитриевича началась разработка теории двухконтурных двигателей. Такого до него еще никто в мире не делал. Саму идею пришлось отстаивать в Министерстве авиационной промышленности, и здесь в защиту проекта двухконтурных двигателей выступил сам Туполев.
Для преодоления звука Кузнецов предложил не только двухконтурность, но и форсирование двигателя. Так вскоре на свет появился первый в мире двухконтурный с форсажом двигатель НК-6 с максимальной тягой 22 тонны. Его первые испытания состоялись в 1956 году. Стоит отметить, что такие двигатели в США появились спустя 15 лет.
Ту-160 с двигателями НК-32. Фото: Дмитрий Терехов / wikimedia.org
Этот проект Кузнецова стал базой для многих двигателей 1970-1980-х годов, в том числе для НК-32, которым оснащался легендарный ракетоносец Ту-160 «Белый лебедь». Одному из этих самолетов даже присвоено имя «Николай Кузнецов», отдавая дань роли конструктора в принятии стратегических ракетоносцев на вооружение.
Работы над созданием двигателя НК-32 начались в 1977 году, а в серию он вышел уже в 1983 году. Но спустя десять лет серийное производство было прекращено. Однако в 2016 году ПАО «Кузнецов» заявило о том, что возобновляет серийный выпуск двигателей НК-32 для ракетоносцев Ту-160. Новые двигатели устанавливаются на модернизированные самолеты Ту-160М . Двигатели НК-32 второй серии позволят «Белому лебедю» увеличить дальность полета на тысячу километров.
НК-144: обогнать звук и «Конкорд»
Во время войны боевые самолеты успешно преодолели скорость звука, так что в послевоенные годы стали появляться первые проекты сверхзвуковых пассажирских лайнеров. Вскоре выяснилось, что гражданский сверхзвуковой самолет невозможно быстро создать на базе военного истребителя – нужен другой подход.
В 1960-х Великобритания и Франция начали разработку сверхзвукового авиалайнера – проект получил название «Конкорд». Самолет должен был за три часа перевозить около ста пассажиров через океан, когда на обычном авиалайнере этот путь занимал 6-8 часов.
В 1963 году в гражданскую «сверхзвуковую гонку» включаются США и СССР. У нас в стране разработкой такого самолета занялось ОКБ Туполева. Проектом руководил сын знаменитого авиаконструктора – Алексей Андреевич Туполев. Крейсерская скорость нового самолета должна была превысить 2500 км/ч, дальность полета достигнуть 4,5 тыс. км, а количество пассажиров на борту составить 100 человек.
Ту-144 с двигателями НК-144. Фото: Павел Аджигильдаев / wikimedia.org
5 июня 1969 года авиалайнер Ту-144 впервые преодолел число Маха. Таким образом он опередил не только звук, но и весь мир – «Конкорд», разработка которого началась раньше, поднялся в небо спустя несколько месяцев. При этом советский Ту-144 по некоторым характеристикам даже обошел своего европейского «собрата».
Для создания первого сверхзвукового авиалайнера были разработаны многие передовые решения. Но, пожалуй, главным в этой «сверхзвуковой гонке» стал двигатель – двухконтурный турбовентиляторный НК-144 с форсажной камерой, который позволил превысить скорость звука в гражданской авиации.
НК-33: двигатель для «лунной» ракеты
В 1958 году Кузнецов познакомился с Сергеем Павловичем Королевым. После полета Юрия Гагарина, Королев размышлял о доставке советских космонавтов на Луну. Для этого нужны были усовершенствованные жидкостные ракетные двигатели (ЖРД). В этом Королев надеялся на помощь Кузнецова.
Итак, в 1959 году ОКБ под руководством Кузнецова и при участии Королева начало работать над жидкостно-ракетными двигателями. Было решено разработать ЖРД по замкнутой схеме – в стране и в мире ничего подобного еще не создавалось.
Пуск ракеты «Союз-2.1в» с двигателем НК-33А с космодрома Плесецк. Фото: Роскосмос
Первое испытание разрабатываемого НК-33 состоялось в ноябре 1963 года. Но двигателю не суждено было стать лунным. В 1966 году не стало Сергея Королева, а спустя три года на Луну вступил первый американский астронавт. В СССР отказываются от лунной программы, хотя в 1972 году двигатели НК-33 и НК-43 уже успешно прошли государственные стендовые испытания.
Произведенные двигатели решено было уничтожить, но Кузнецов не мог пойти на такое. Списанные НК-33 и НК-43 хранили в одном из цехов предприятия, пока в 1992 году им не предоставили второй шанс. Тогда в Москве на первой международной выставке «Авиадвигатель» Николай Кузнецов представил миру свои ракетные двигатели. Они произвели настоящий фурор среди иностранных специалистов. В итоге 46 двигателей НК-33 и НК-43 были проданы США. Американские специалисты немного изменили их и переименовали в AJ-26. В 2013 году они три раза вывели на орбиту ракету Antares. Однако в следующем году ракета с AJ-26 потерпела крушение, и от использования НК-33 американцы отказались, заменив на российские РД-181.
В 2010 году «Кузнецов» совместно с РКЦ «Прогресс» начал адаптацию НК-33 для ракеты «Союз-2.1в». Обновленный двигатель был назван НК-33А. В России первый старт ракеты-носителя с ним состоялся в декабре 2013 года. Программа летно-конструкторских испытаний «Союз-2.1в» с НК-33А завершилась в прошлом году. Всего было проведено пять пусков, все задачи были выполнены в полном объеме.
НК-93: обогнавший свое время
Турбовентиляторный двигатель НК-93 заслуженно в перечне самых ярких разработок Николай Дмитриевича. Уже тогда его назвали двигателем XXI века.
В конце 1980-х годов Кузнецов начал думать над созданием для гражданских самолетов ГТД со сверхвысокой степенью двухконтурности. Чем больше этот параметр, тем больший КПД двигателя можно получить. Особенно это важно для пассажирских самолетов – здесь высокая степень двухконтурности положительно сказывается на экономической эффективности. К примеру, у современных лайнеров Boeing 737 и Airbus A320 этот параметр на уровне 5,5-6,6.
Еще в те годы Николай Дмитриевич решил разработать двигатель с двухконтурностью 16! Сконструированный им НК-93 со степенью двухконтурности 16,7 открыл бы новую главу в авиационном двигателестроении. Переход от степени двухконтурности 6 к 16,7 позволяет уменьшить примерно на 15% удельный расход топлива.
Летающая лаборатория Ил-76ЛЛ с двигателями НК-93. Фото: Игорь Бубин / wikimedia.org
Первое испытание НК-93 состоялось в декабре 1989 года. Но из-за глобальных перемен в стране, нехватки средств, работы по проекту двигались очень медленно, и только в мае 2007 года НК-93 поднялся в небо на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. В том же году на МАКСе был представлен испытательный Ил-76 с силовой установкой НК-93. В серию уникальный двигатель так и не вышел. НК-93 нашел себе применение на земле. На его основе был разработан промышленный НК-38СТ, который устанавливается на ГПА-16 «Волга».
Двигатель НК-93 стал еще одним примером особого стиля Николая Кузнецова – все его проекты на годы опережали работы отечественных и иностранных конструкторов. Научно-технической задел, который остался после выдающегося конструктора, может стать фундаментом для создания новых перспективных моторов, тем самым удерживая место России в лидерах авиационного двигателестроения.
Авиация России
Гражданская авиация, пассажирские и боевые самолеты и вертолеты России, новости и история российской и советской авиации.
ТВ7-117СТ – турбовинтовой двигатель со свободной турбиной
В начале 1982 года ОКБ им. Ильюшина в инициативном порядке приступило к проектированию нового пассажирского ближнемагистрального самолёта Ил-114. Самолёт должен был заменить на местных воздушных линиях Ан-24, а на некоторых региональных направлениях — турбореактивные Ту-134 и Як-40. Новый самолёт требовал новый двигатель — современный, мощный и экономичный. Разработка такого двигателя велась в ленинградском ОКБ им. Климова.
Турбовинтовые двигатели по конструкции делятся на двухвальные или со свободной турбиной и одновальные. В первом случае между газогенератором и трансмиссией не существует механической связи, привод между турбиной компрессора и свободной турбиной только газодинамический. От свободной турбины идёт отдельный вал, который через редуктор передаёт вращательный момент на винт. Во втором случае, как видно из названия, турбина с компрессором и винт расположены на одном валу.
Применение свободной турбины имеет ряд преимуществ, в том числе и возможность работы силового агрегата самолёта на земле в качестве вспомогательной силовой установки — без вращения воздушного винта, при этом работающий газогенератор обеспечивает самолёт электрическим током и воздухом высокого давления для бортовых систем.
Конструктивные особенности семейства ТВД ТВ7-117СТ
- одновальный осецентробежный компрессор, состоящий из пяти осевых и одной центробежной ступени;
- входной направляющий аппарат и направляющие аппараты первых двух ступеней — регулируемые;
- кольцевая противоточная камера сгорания;
- 2-х ступенчатая осевая турбина компрессора с четырьмя охлаждаемыми венцами;
- 2-х ступенчатая осевая свободная турбина;
- вал отбора мощности с выводами вперед;
- соосный редуктор винта, расположенный непосредственно перед компрессором.
Применение осецентробежного компрессора, в котором соединены аэродинамические преимущества осевых ступеней, имеющих высокий КПД, и центробежных, расширяющих диапазон устойчивой работы, является наилучшим решением для малоразмерных газотурбинных двигателей с высокими параметрами термодинамического цикла. Кольцевая противоточная камера сгорания, которая расположена вокруг узла турбины, позволила уменьшить длину двигателя, получить хорошие эмиссионные характеристики и низкий уровень дымления.
В семействе двигателей ТВ7-117 узел турбины представляет собой результат компромиссов, причиной которых является, в частности, малый размер турбинных лопаток. «Представьте, что рабочая лопатка первой ступени турбины ТВ7-117 чуть больше ногтя большого пальца. Вращаясь с огромной скоростью, такая деталь должна тысячи часов работать при температуре окружающих газов в полторы тысячи градусов!. Само по себе это уже технологическое чудо. Тем не менее, это чудо в российском двигателе реализовано и является огромным достижением отечественного двигателестроения», — рассказал кандидат технических наук, математик, в 90-х годах начальник двигательного сектора ЦИАМ Андрей Злобин.
Унифицированный газогенератор, созданный в «ОДК-Климов», может применяться в двигателях как гражданских, так и военных самолётов и вертолётов. На его базе были разработаны
- ТВ7-117СТ для лёгкого военно-транспортного самолёта Ил-112В,
- ТВ7-117СТ-01 — гражданская модификация для пассажирского самолёта Ил-114-300
- и турбовальный ТВ7-117В для вертолёта Ми-38.
Основные характеристики воздушного винта АВ 112-114 | ||
Режим работы | Тяга, кгс | Мощность, л.с. |
Взлётный V=0 | 3710 | 2800 |
Взлётный V=200 км/час | 2660 | 2800 |
Крейсерский V=550 км/час | 810 | 1900 |
Реверс тяги V=200 км/час | -2200 | 400 |
Габаритные размеры | ||
Диаметр винта, м | 3,9 | |
Масса винта, кг | 190 |
Все двигатели семейства имеют модульную конструкцию, которая включает редуктор, верхнюю и нижнюю коробки приводов, центральный привод, осевой компрессор, турбокомпрессор, свободную турбину и выходное устройство. Замена модулей может производиться непосредственно в условиях эксплуатации, что значительно снижает материальные и временные затраты на сервисное обслуживание и ремонт. В соответствии со второй стратегией управления ресурсами (СУР2) двигатель может эксплуатироваться без обязательной отправки в ремонт после достижения назначенного ресурса, и остаётся на крыле до исчерпания минимальной циклической наработки одной из основных деталей. Эксплуатация может быть продолжена после замены исчерпавшей свой ресурс детали или модуля, в который входит деталь.
Модернизированная силовая установка для Ил-114-300 включает форсированный турбовинтовой двигатель ТВ7-117СТ-01, воздушный винт АВ-112-114 с регулятором винта РСВ-34С-114, систему автоматического управления типа FADEC (САУ) БАРК-65СТМ и агрегаты топливной системы НР-65СМ, НП-65, АЗРТ-65.
Лопасти воздушного винта разработаны в ПАО «НПП «Аэросила», изготавливаются из современных полимерных композиционных материалов и оборудованы электротепловой противообледенительной защитой. Конструкция крепления лопастей позволяет производить их замену непосредственно в эксплуатации.
Повышенных показателей по мощности и другим основным параметрам конструкторам «ОДК-Климов» удалось достичь за счёт применения новых материалов и совершенствования конструкции. БАРК-65СТМ контролирует работу не только двигателя, но и воздушного винта, улучшает тем самым эксплуатационные характеристики ТВ7-117СТ-01 и обеспечивает его оптимальный режимы работы на взлёте, посадке и в крейсерском полёте. Такое совместное управление позволяет полностью использовать потенциал силовой установки и повысить её эффективность, обеспечивая в итоге самолёту конкурентные технические характеристики.
Характеристики двигателя ТВ7-117СТ/СТ-01* | ||
Наименование ТХ | ТВ7-117СТ | ТВ7-117СТ-01 |
Чрезвычайный режим, мощность, л.с. | 3600 | — |
Взлётный режим | ||
мощность, л.с. | 2900 | 3100 |
уд. расход топлива, г/л.с. час | 200 | |
Крейсерский режим | ||
мощность, л.с. | 2000 | |
уд. расход топлива, (Н=6 км, V=500 км/час, МСА) г/л.с. час | 175 | |
Габаритные размеры, мм | ||
длина | 2151 | |
максимальный диаметр | 886 | 950 |
Сухая масса, кг | 499 | 510 |
Удельная масса, M/Nвзл. кг/л.с. | 0,160 | |
Ресурс межремонтный, ч (циклов)** | 3875 (2500) | |
Ресурс назначенный, ч (циклов)** | 7750 (5000) | |
* По данным ОДК ** При эксплуатации по СУР2 |
Основанием для выполнения опытно-конструкторских работ по двигателю стали:
- Поручение Президента Российской Федерации от 3 ноября 2015 г. № Пр-2291;
- Приказ № 106 от 28 июня 2016 г. ПАО «ОАК» «О запуске программы создания регионального самолёта на базе самолёта Ил-114-300»;
- ТЗ на ОКР «Модернизация пассажирского самолёта Ил-114-300 с двумя двигателями ТВ7-117СМ/СТ»;
- ТЗ на составную часть ОКР «Разработка турбовинтового двигателя со свободной турбиной ТВ7-117СТ-01 для самолёта Ил-114-300».
Финансирование разработки и производства ТВ7-117СТ-01 осуществляется за счёт собственных средств АО «ОДК-Климов» и средств государственной программы «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 годы», утверждённой распоряжением Правительства Российской Федерации №2509-р от 24 декабря 2012 года.
В 2017 году для сокращения издержек производства Департамент Минобороны по обеспечению ГОЗ и Департамент авиационной промышленности Минпромторга согласовали предложение ОАК и ОДК об унификации силовых установок самолётов Ил-114-300 и Ил-112В. Так как изначально двигатель ТВ7-117СТ с воздушным винтом АВ-112 разрабатывался в интересах Минобороны, был оформлен единый директивный план-график работ по созданию, сертификации и поставке по Общим техническим требованиям ВВС двигателя ТВ7-117СТ для самолёта Ил-112В и гражданской версии — ТВ7-117СТ-01 по Авиационным правилам для самолётов Ил-114-300.
Стендовые испытания ТВ7-117СТ-01 на модернизированном испытательном стенде «ОДК-Климов» начались в сентябре 2016 г. Лётным испытаниям двигателя предшествовал комплекс работ, выполненных в «Климове» и нацеленных на исключение опасных отказов. ЦИАМ провёл экспертизу результатов этих работ и выдал рекомендации и требования по безопасному выполнению испытательных полётов.
На летающей лаборатории Ил-76ЛЛ на базе ЛИИ им. М.М. Громова в Жуковском двигатель прошёл четыре этапа испытаний. На первом, начавшемся в сентябре 2017 года, было выполнено около 20 полётов. В конце 2018 года прошли испытания второго этапа с шестью контрольными полётами. В декабре 2019-го завершился третий этап лётных испытаний.
Основной задачей третьего этапа была проверка работоспособности воздушного винта АВ-112-114 и других узлов. Кроме того, в ходе наземных гонок и полётов было проверено функционирование новых агрегатов системы управления и программно-математическое обеспечение САУ БАРК-65СТМ. Было выполнено девять испытательных полётов и четырнадцать наземных гонок.
В октябре 2019 года ТВ7-117СТ-01 прошёл макетную комиссию – обязательный этап сертификации. Макетная комиссия оценила соответствие конструкции и характеристик представленного образца требованиям сертификационного базиса. Также комиссия оценила полноту учёта требований к лётной годности и охране окружающей среды и признала этап макета выполненным.
Программу сертификационных испытаний двигателя на соответствие нормам авиационных правил (АП-33) с выдачей сертификата типа планировалось завершить в 2020 году. Однако форс-мажорные обстоятельства из-за пандемии коронавируса не позволили уложиться в установленные сроки. В августе 2020 года по итогам завершившихся испытаний СУ на Ил-76ЛЛ было подтверждено соответствие характеристик двигателя установленным требованиям, синхронизированы графики испытаний, сертификации, производства как двигателей, так и самолётов Ил-112В и Ил-114-300.
Реактивный vs турбовинтовой двигатель. Все преимущества и недостатки
Турбовинтовой двигатель
Турбовинтовой двигатель состоит из воздушного винта, редуктора и турбокомпрессора. Принцип работы данного вида двигателей достаточно прост: атмосферный воздух сжимается и подается в камеру сгорания, где смешивается с топливом. Там с помощью свечи зажигания эта смесь поджигается и сгорает, образуя при этом продукты сгорания под высоким давлением, которые приводят во вращение диск турбины. Данные процессы показывают, как энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу.
Мощность турбовинтового двигателя сосредоточена в валу из-за отсутствия выходящей реактивной струи. Именно вал приводит в движение винт, который и создает тягу. Подобного рода конструкции применяют не только для самолетов, но и вертолетов.
Реактивный двигатель
Намного интереснее работа реактивного двигателя. Существует несколько разновидностей данного рода двигателей:
— турбореактивный
— турбореактивный двухконтурный
— прямоточный воздушно-реактивный
— пульсирующий воздушно-реактивный
Турбореактивный двигатель
Турбореактивный двигатель в качестве рабочего тела использует атмосферу, которая при нагревании расширяется, а при охлаждении сжимается. Основным принципом работы является превращение внутренней энергии топлива сначала в кинетическую, а затем в механическую энергию.
Все начинается с компрессора, куда атмосферный воздух попадает и затем сжимается, получая энергию. Затем сжатый воздух переходит в камеру сгорания, где смешивается с продуктами сгорания керосина, сам при этом нагреваясь и, как следствие, расширяясь. Смесь из газов попадает в турбину и вращает ее через рабочие лопатки. При этом часть энергии теряется, превращаясь в механическую энергию основного вала. Она расходуется также на работу топливных и масляных насосов, на работу компрессора, привода электрогенераторов, вырабатывающих энергию для различных бортовых систем самолетов.
Но большая часть энергии расходуется на создание тяги с помощью реактивного сопла: энергия разгоняется в нем и создает тягу за счет реактивной струи.
Турбореактивный двухконтурный двигатель
Отличие двухконтурного турбореактивного двигателя от просто турбореактивного заключается в наличие у первого внутреннего и внешнего контуров, благодаря чему весь поток поступает сначала в компрессор низкого давления. Основная же часть воздуха проходит по внутреннему контуру, как и в турбореактивном двигателе.
Вторая же часть, которая проходит по внешнему контуру, остается холодной и при выбросе не сгорает, создавая дополнительную тягу и уменьшая расход топлива.
Прямоточный воздушно-реактивный двигатель
В отличие от других реактивных двигателей в прямоточном воздушно-реактивном двигателе нет турбины и компрессора. Основными частями являются камера сгорания, диффузоры и сопла, с помощью которых создается тяга, как говорилось ранее.
Главной задачей диффузора является торможение встречного воздуха и повышение статического электричества. Кислород, поступающий из него, является основным окислителем для сгорания топлива в камере сгорания.
Помимо диффузора в таком двигателе также есть стабилизатор пламени и форсунки.
Существует также несколько разновидностей такого двигателя (это зависит от требуемой скорости):
— дозвуковые
— сверхзвуковые
— гиперзвуковые
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель помимо таких стандартных частей, как сопло и камера сгорания, состоит еще из форсунок (как прямоточный), свечи зажигания, и клапанной решетки. Сопло представляет собой длинную цилиндрическую часть, а камера сгорания имеет входные клапаны. При их открытии туда поступают воздух и топливо, образуя единую смесь, которая поджигается искрой зажигания. После этого клапаны тут же закрываются под действием избыточного давления. Реактивная тяга создается с помощью выброса продуктов сгорания через сопло.
Так работают реактивные и турбовинтовые двигатели. Теперь, когда вы смогли узнать немного больше о принципе их работы, мы опишем для вас как положительные, так и отрицательные стороны двигателей, чтобы вы сами смогли решить, что же все таки лучше.
Экономичность.
Если речь идет о низких скоростях, то турбовинтовые двигатели находятся в преимуществе. За счет вращения винта КПД повышается и расход топлива становится меньше, чем у реактивных. Но если вам необходима большая скорость, то тут первенство, бесспорно, переходит к реактивным двигателям за счет большей тяговой силы, что помогает намного легче и быстрее достичь необходимой скорости.
Вес.
У турбовинтовых двигателей намного больше, чем у реактивных. Поэтому, если самолету необходима маневренность, предпочтение отдают реактивным двигателям.
Уровень шума.
Шум, создаваемый турбовинтовыми двигателями, составляет более 140 децибелов, что превышает порог допустимого. Реактивные же двигатели создают шум в пределах 130-140 децибелов. Такой уровень звука может вызвать болевые ощущения, но при этом остается в пределах нормы.
Вывод.
Подводя итоги, трудно сказать, что же все таки лучше, реактивный или турбовинтовой двигатели. Каждый из них имеет как преимущества, так и недостатки в той или иной степени по отношению друг к другу. Например, если самолет нужен для выполнения местных перевозок на небольшой высоте, то намного эффективнее и выгоднее будет турбовинтовой двигатель. Если же речь идет про дальние и быстрые перелеты, то, безусловно, наиболее удачным решением будет отдать предпочтение реактивному двигателю по уже известным вам причинам.
Новейшие турбовинтовые двигатели ОДК обеспечили первый полет военно-транспортного самолета Ил-112В
Турбовинтовые двигатели ТВ7-117СТ разработки и производства АО «ОДК-Климов» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию Госкорпорации Ростех) 30 марта подняли в воздух новый российский военно-транспортный самолет Ил-112В в ходе его первого вылета. Двигатели отработали штатно.
Самолет взлетел с взлетно-посадочной полосы аэродрома авиастроительного предприятия ПАО «ВАСО» (входит в Дивизион транспортной авиации ОАК). Первому полету Ил-112В предшествовал цикл аэродромных отработок, в ходе которых были проведены испытания всех систем, совершены пробежки по аэродрому, в том числе с частичным отрывом от земли, и получено заключение о готовности самолета к началу летных испытаний. Экипажем командовал шеф-пилот ПАО «Ил» Герой России Николай Куимов.
«Разработка двигателя ТВ7-117СТ – это важнейшая программа ОДК и авиационной отрасли в целом, – говорит генеральный директор АО «ОДК» Александр Артюхов. – Создан новейший турбовинтовой двигатель для военно-транспортной и региональной авиации».
В двигатель ТВ7-117СТ заложены современные конструктивные решения, повышающие его летно-технические характеристики. Мощность на максимальном взлетном режиме составляет 3100 л.с., на повышенном чрезвычайном режиме — 3600 л.с. В составе силовой установки двигатель ТВ7-117СТ работает совместно с воздушным винтом АВ-112 (разработки ПАО «НПП Аэросила»), обладающим большой производительностью и позволяющим увеличить лобовую тягу.
Одной из особенностей ТВ7-117СТ является то, что созданная ОДК-Климов система автоматического управления (БАРК-65СТМ) контролирует работу не только двигателя, но и воздушного винта, то есть всей силовой установки самолета. Такое совместное управление позволяет максимально полно использовать потенциал характеристик двигателя и винта, в целом повысить эффективность силовой установки.
Коллективом разработчиков решена задача создания унифицированного газогенератора для модификаций двигателя, которые можно использовать для гражданских и военных самолетов и вертолетов. Двигатель ТВ7-117СТ — пример создания линейки двигателей на базе унифицированного газогенератора (ТВ7-117СТ, ТВ7-117СТ-01 и ТВ7-117В). ТВ7-117СТ — базовый двигатель для силовой установки военно-транспортного самолета Ил-112В, а гражданская модификация двигателя — ТВ7-117СТ-01 — станет штатным двигателем регионального пассажирского самолета Ил-114-300
Двигатели ТВ7-117СТ собираются полностью из российских деталей, узлов и комплектующих. Их производство осуществляется в широкой кооперации предприятий ОДК, которая кроме АО «ОДК-Климов» включает АО «ММП им. В. В. Чернышева», АО «ОДК-СТАР» и т.д.
Стендовые испытания ТВ7-117СТ на модернизированном испытательном стенде ОДК-Климов стартовали в сентябре 2016 г. Год спустя, в сентябре 2017 г., ОДК начала летные испытания ТВ7-117СТ в составе летающей лаборатории Ил-76ЛЛ.
Легкий военно-транспортный самолет Ил-112В предназначен для транспортировки и воздушного десантирования вооружения и легкой военной техники, грузов и личного состава, а также широкой номенклатуры разнообразных грузов при коммерческой эксплуатации гражданской версии самолета с максимальной массой 5 тонн.