Поделиться
Как говорят создатели самолетов, с хорошим мотором и ворота полетят. Мораль ясна: главным компонентом крылатых и винтокрылых машин является двигатель.
В минувшем году достаточно широко отмечалось 100-летие ВВС. Между тем, 2012 год надо было праздновать как вековой юбилей отечественного самолетостроения и двигателестроения одновременно. Именно в 1912 году был спроектирован и построен первый русский аэроплан "Русь" и началась сборка авиационного поршневого мотора "Гном" мощностью 80 л.с. Кстати, сейчас на том месте, где в начале ХХ века стоял завод по производству авиамоторов с таким же названием "Гном", сейчас находится одно из лучших предприятий отечественного авиадвигателестроения - "Салют".
Первые экспериментальные газотурбинные двигатели (ГТД) появились в конце 1930-х годов. Первое поколение таких двигателей эксперты относят к 1940-1950 годам. Это были относительно простые по схемному решению моторы с одновальными центробежными и осевыми компрессорами и неохлаждаемыми турбинами. В качестве конструкционных материалов использовалось то, что применялось в поршневых двигателях: сталь, алюминиевые и магниевые сплавы.
Второе поколение ГТД, развитие которого пришлось на 1950-1960 годы, было отмечено созданием большого количества экспериментальных двигателей. Однако по основным параметрам они принципиально не отличались от двигателей первого поколения. Правда, среди конструкционных материалов появились титан и новые жаропрочные сплавы.
Третье поколение авиационных ГТД появилось в 1960-е годы. Это уже был существенный шаг в реактивном двигателестроении. Были созданы и внедрены двухконтурные турбореактивные двигатели, которые в отличие от одноконтурных получили название ТРДД. Эти двигатели позволили повысить КПД, улучшить экономические показатели, снизить уровень шума. Впервые было применено внутреннее конвективное воздушное охлаждение лопаток турбины, что позволило значительно поднять максимальную температуру газа перед турбиной.
Создание четвертого поколения газотурбинных двигателей относят к 1970-1990 годам. В те годы значительно расширилась сфера применения ГТД. Кроме авиации такие моторы стали применять в наземной технике, даже в бронетанковой - ярчайшие примеры: танки "Абрамс" и Т-80, а также в трубопроводных магистралях, различных энергетических системах и на водном транспорте.
Двухконтурные двигатели различных схем стали основными для разрабатываемых самолетов гражданской и военной авиации. В технологиях изготовления лопаток для турбин стали применяться совершенно революционные подходы выращивания монокристаллических лопаток. Степень повышения давления в компрессорах возросла в десятки раз, значительно снизился удельный расход топлива. Были внедрены и другие ноу-хау.
Характерной чертой разработок двигателей четвертого поколения стала тенденция к сокращению числа ступеней турбокомпрессорной группы для уменьшения затрат на производство и эксплуатацию, снижения веса двигателя. Впервые в двигателях четвертого поколения были разработаны и внедрены технологии высокоперепадных одноступенчатых турбин газогенераторов.
Среди созданных и эксплуатируемых ГТД четвертого поколения стоит отметить двигатели РД633 и АЛ631Ф, имеющие малый удельный вес и широкий диапазон условий эксплуатации при высокой устойчивости.
Пятое поколение авиационных ГТД сложилось на рубеже тысячелетий - с 1995-х до 2005-го годов. В них максимальным образом были развиты конструктивные идеи четвертого поколения.
В настоящее время в разработке находится высокоэкономичный отечественный базовый ТРДД ПД614 для среднемагистрального самолета МС-21, который можно отнести к рубежному между пятым и шестым поколениями ГТД. Этот двигатель разработан по двухвальной схеме и включает все новые технологии в узлах, характерных для ТРДД 6-го поколения: широкохордный бесполочный вентилятор с полыми лопатками и низкой окружной скоростью для снижения уровня шума, малоэмиссионную кольцевую камеру сгорания, охлаждаемую турбину высокого давления с высоким КПД, облегченную многоступенчатую турбину низкого давления.