Пятого марта тихо и незаметно прошла 70-я годовщина ухода Иосифа Виссарионовича. Как вас не хватает, товарищ Верховный...
Под его руководством созданы целые отрасли, в том числе атомная, и во многих отраслях произошли прорывы мирового уровня. В частности, были созданы стратегический бомбардировщик Ту-16 с самым мощным на тот момент в мире турбореактивным двигателем АМ-3, впоследствии породивший пассажирский самолёт Ту-104, и дальний тяжёлый бомбардировщик Ту-95 с самым мощным в мире турбовинтовым двигателем:
В Китае и сегодня летает копия Ту-16 с российскими двигателями Д-30КП, а Ту-95 в нескольких модификациях несёт службу в самой России — с теми самыми, родом из пятидесятых годов, двигателями НК-12, пусть и многократно модернизированными. Сегодня — немного о камере сгорания НК-12, а также другого советского двигателя — более позднего АИ-25.
Итак, моя шлифмашина дошла до четвертины камеры сгорания двигателя АИ-25. Этот двигатель из известных самолётов стоит на пассажирском Як-40 и на учебно-тренировочном Л-39. Если быть точным, это четвертина не самой камеры, а жаровой трубы камеры:
Четвертина была вырезана из целой трубы при изготовлении учебного двигателя:
Но иногда в учебном процессе «фрагмент тела», который можно повертеть в руках, удобней целого двигателя. Поэтому снимаю заусенцы, предварительно распилив один из стабилизаторов:
Как вообще работает камера сгорания? Взглянем на более крупный и старый НК-12:
В целом об НК-12 рассказано здесь:
Слева видно подсвеченный синим компрессор, который подаёт воздух в камеру сгорания (она по центру). Частично воздух через отверстия и завихритель поступает внутрь жаровой трубы (светится изнутри красным) и участвует в горении, частично — обтекает и охлаждает трубу снаружи (синий свет вокруг трубы). Лучше это видно сбоку:
Завихритель — маленький неподвижный «вентилятор», закручивающий поток:
В центре воспламенителя стоит форсунка (здесь её нет), распылённое топливо смешивается с закрученным воздухом и горит. Далее по мере течения по жаровой трубе к факелу через отверстия подмешивается и подмешивается воздух, дожигая топливо и сбивая температуру, чтобы факел не сжёг турбину.
У АИ-25, как видим, немного иная конструкция, там не завихритель, а стабилизатор, отверстия в котором и подводят воздух в первичную зону для горения, и подают воздух для сдува нагара с форсунки.
Сделана жаровая труба АИ-25 из жаропрочной стали ЭИ435, она же ХН78Т. Основной легирующий компонент этой стали — хром (около 20 %), а углерода в ней совсем мало — что с него толку, если он всё равно выгорит как в мартеновской печи?.. Шутка, труба же активно охлаждается и снаружи, и изнутри. Жаровая труба НК-12 также сделана из жаропрочных сталей, но разных — ЭИ652 (ХН70Ю), Х18Н10Т...
После отмывки и покраски разреза осталось подписать образец несгораемыми чернилами:
А это — сопловы́е (статорные, неподвижные) лопатки первой ступени турбины, они принимают на себя «первый удар» газов из камеры сгорания:
Левая лопатка цела́, а правая — обгоревшая, то есть либо стоявшая перед ней форсунка «лила́» (плохо распыляла), либо были забиты отверстия стабилизатора. А сгоревшая соплова́я лопатка — это вибрация роторных лопаток, потому что каждый оборот лопатки будут попадать то в правильно направленный поток, то в «кривой» от сгоревших. Двигателю от таких подарков живётся плохо...
Один в один прогар поршня дизеля, и даже причина может быть та же:
Как можно видеть на фото завихрителя НК-12, на жаровой трубе даже кое-где сохранилась заводская краска. То есть охлаждение весьма эффективно, и какая-нибудь твёрдая частица, прошедшая через компрессор и застрявшая на головке трубы, не расплавится и не сгорит, а медленно угробит двигатель. Это одна из причин, по которой важно беречь воздухозаборник двигателя от посторонних предметов — даже если мусор пройдёт через компрессор и особо не повредит лопатки, то он может натворить дел в камере сгорания.
Вот так двигатель получает вторую жизнь — своими старыми щербатыми костями показывает будущим конструкторам, сборщикам и эксплуатантам, что в авиации не бывает мелочей.