Найти тему
Vivan755 — авиация, ЖД, техника

Перепуск воздуха из титанового торта. Сборка АИ-25, часть 4

АИ-25 — мотор Яка и «Альбатроса». Оглавление

В предыдущей серии компрессор отлетавшего своё двигателя собран до такого состояния:

Установлена первая треть КВД — компрессора высокого давления, самая сложная. Вот как полупустой титановый корпус КВД выглядел изнутри при разборке:

-2

Обтекатель формирует плавный канал второго (холодного) контура, по которому воздух течёт от компрессора низкого давления (КНД, виден на снимке в самом низу) напрямую в сопло.

Теперь выглядит так:

-3

РК — рабочее колесо (ротор), НА — направляющий аппарат (статор). «Перепуск» — отверстия отвода воздуха в ресиверы перепуска воздуха (видны разрезанные слева, над надписью «РК», разрез покрашен красным), откуда воздух на малых оборотах двигателя сбрасывается через клапаны перепуска. Для чего вообще нужен перепуск воздуха?

Любому знакомому с авиацией знакомы понятия срыва потока, сваливания или критического угла атаки. Это когда из-за чрезмерно задранного носа воздушный поток перестаёт обтекать верхнюю сторону крыла и отрывается, оставляя после себя лишь завихрения. На многих самолётах о подходе к опасному режиму предупреждает прибор вроде АУАСП:

Рабочие лопатки компрессора — те же крылья, а их угол атаки зависит не только от угла их установки на диске, но и от оборотов, и от скорости прохождения воздуха через компрессор, и от угла установки статорных лопаток.

Соотношение параметров такое, что на малых оборотах двигатель засасывает больше воздуха, чем может «проглотить» — рабочие лопатки выходят на закритический угол атаки, поток срывается, развивается помпáж. КПД компрессора резко падает, камере сгорания начинает не хватать воздуха, топливо горит хуже, догорает уже на турбине — в итоге резко возрастает температура газов на турбине. Плюс начинается вибрация компрессора из-за вихревых течений.

Один из методов борьбы с этим — сбрасывать на малых режимах часть воздуха за компрессором, чтобы увеличить скорость воздуха. Для этого и стоят клапаны перепуска, впервые в мировой практике их применил Борис Сергеевич Стечкин, один из инженеров команды Микулина и дядя конструктора пистолета Стечкина. Они применяются практически на всех двигателях, их конструкций и программ работы великое множество.

На АИ-25 перепуск идёт с двух ступеней, вот я как раз режу направляющий аппарат с окошками, через которые воздух далее поступает в окна корпуса, одно из окошек указано стрелкой:

-4

Если, глубоко зарывшись шлифмашиной, окунуться в самое облако искр, то окружающий тебя треск сгорающих титановых шариков создаёт впечатление, что ты внутри фейерверка... Нет. Не создаёт. Усиливает уже созданный видом непрерывного маленького взрыва.

И тут возникла проблема. Внутри корпуса под посадку колец и половинок направляющих аппаратов сделана где конусность, где пояс — и всё это рассчитано под плотную посадку целых деталей. А у меня каждое кольцо и каждая вторая половинка НА распилены. Конечно, всё это дело держаться в корпусе совершенно не хочет, компрессор опасно даже просто переворачивать — грозит рассыпаться, а разбирать и собирать заново жуть как неохота.

Придётся сделать ход конём — укрыв уже собранный тонкий механизм разделительного корпуса, прорезать щели в ресивере перепуска...

-5

Как светится с изнанки раскалённый титан...

-6

Это, кстати, вид через окно под клапан перепуска внутрь ресивера.

Остаётся загнать в щели винты, пропустив каждый через окно корпуса и окно направляющего аппарата...

-7

...и притянуть направляющий к корпусу гайками с шайбами, отмечены стрелкой:

-8

Всё стало куда веселей, осталось поставить в корпус остальные коржи титанового торта — ещё 5 рабочих колёс:

-9

Вместо крема — барабаны, уже порезанные (слева), кроме того, ещё направляющие (справа, режутся по месту):

-10

И кольца, как раз пилю одно:

-11

И так слой за слоем. Кольцо, диск, направляющий, барабан... Светло-синими стрелками показано легкосрабатываемое покрытие на основе графита, которыми покрыты изнутри кольцо и внутренняя сторона НА — чтобы лопатки и лабиринт ротора «прокопáли» в нём «окоп» и прилегали плотно:

-12

Два кольца и зажатый между ними направляющий — иначе он вывалится — я намеренно выпустил чуть в разрез, чтобы их можно было рассмотреть:

-13

Очередной направляющий как раз на примерке — где резать. Кстати, по краю обечайки НА можно увидеть мелкие вырезы, в них входят штифты на кольцах, так обеспечивается правильное ориентирование частей статора и удержание их от проворота. Ведь на лопатки НА постоянно действует сила от закрученного воздушного потока, да и в процессе приработки ротор стремится утянуть статор за собой.

На покрытии почти всех направляющих видны траншеи в три ряда от лабиринтов:

-14

Наконец можно ставить этот транклюкатор — заднюю часть вала КВД с межвáльным подшипником:

-15

Об устройстве и резке транклюкатора, о его установке и установке камеры сгорания — в следующей части! Чтобы её не пропустить — лучше подписаться и на Дзен-канал, и на наш общий Телеграм-канал о транспорте:

Всё, что движется

Общее оглавление канала