Вспомогательный газотурбинный двигатель АИ-8

Газотурбинный двигатель АИ-8 - предназначен для запуска газотурбинного двигателя типа АИ-20.

Газотурбинный двигатель АИ-8 состоит из следующих основных узлов: компрессора, среднего корпуса, камеры сгорания, двухступенчатой осевой турбины, выхлопного ресивера и агрегатов, обслуживающих работу двигателя.

Принцип работы: атмосферный воздух засасывается в двигатель через входное устройство и поступает в компрессор.

Сжатый воздух из компрессора поступает в камеру сгорания. Из камеры сгорания газы с высокой температурой и повышенным давлением поступают в первую ступень турбины, вращающую компрессор и затем во вторую ступень турбины, мощность которой передается через редуктор на вращение генератора ГС-24А.

В турбине срабатывается весь теплоперепад, ввиду того, что расширение газа происходит до атмосферного давления.

Теплоперепад распределяется между ступенями следующим образом: 1 ступень – 70,5%, 2 ступень - 29,5%.

Краткие сведения о конструкции узлов двигателя АИ-8:

Компрессор - центробежного типа, предназначен для всасывания, сжатия и направления воздуха в камеру сгорания. Компрессор состоит из следующих основных узлов: переднего корпуса, ротора компрессора осевого диффузора и заднего корпуса.

Компрессор оборудован противопомпажным устройством, представляющим собой объем, сообщающийся с воздушным трактом ротора компрессора двадцатью отверстиями.

Средний корпус - представляет собой отливку из алюминиевого сплава и предназначен для размещения приводов агрегатов и агрегатов турбогенератора.

Конструктивно средний корпус состоит из наружного и внутреннего конусов, соединенных между собой шестью ребрами обтекаемого профиля, образующими шесть каналов, по которым поступает воздух от компрессора в камеру сгорания. В полости корпуса размещены: привод для запуска двигателя, привод главного топливного насоса и привод масляного насоса.

Камера сгорания - состоит из трех основных узлов: кожуха сгорания, конусной балки и каровой части камеры сгорания.

Кожух камеры сгорания сварной конструкции является, кроме того, и силовым узлом при передаче усилий на цапфы подвески двигателя.

Конусная балка является силовым узлом конструкции. Во внутренней полости конусной балки устанавливается на подшипниках качения вал турбины. Наружная поверхность конусной балки и внутренняя поверхность кожуха сгорания образует воздушный тракт камеры сгорания. Жаровая часть камеры сгорания - кольцевого типа с шестью головками, приваренными к лобовому кольцу, расположена внутри корпуса камеры. В центральные отверстия головок устанавливается шесть рабочих форсунок.

Турбина - реактивная, осевая, двухступенчатая, предназначенная для преобразования тепловой энергии горячих газов в механическую работу вращения ротора двигателя.

Первая ступень турбины передает вращение компрессора к агрегатам, установленным на среднем корпусе.

Вторая ступень турбины через редуктор приводит во вращение генератор ГС-24А и агрегаты, установленные на корпусе редуктора. Первая ступень турбины называется турбиной компрессора, вторая ступень - турбиной генератора. Связь между турбинами газодинамическая.

Турбина в зависимости от режима изменяет свои обороты в пределах от 24000 до 37000 об/мин.

Турбина генератора на всех режимах имеет постоянные номинальные обороты 26000 об/мин (85,1% по прибору) и на режиме малого газа 25500 об/мин (85,0%). Для измерения этих оборотов применяется тахиметрическая сигнальная аппаратура ТСА-8М, которая также предохраняет турбогенератор от раскрутки, автоматически останавливая его при достижении турбиной генератора 30000 об/мин (100% по прибору).

Взаимодействующим изделием с аппаратурой ТСА-8М является датчик ДТЭ-1, устанавливаемый на колонке привода от редуктора турбогенератора.

Для измерения температуры газов за турбиной Т6 применяется комплект термометра ТВГ-1074. Две термопары Т-74 устанавливаются в соответствующие гнезда, расположенные на выходном ресивере турбогенератора. Указатель ТВГ-10 устанавливается на приборной доске.

Выходной ресивер - сварной конструкции, изготовлен из листовой стали, служит для отвода выхлопных газов из турбины в атмосферу.

Выхлопной ресивер заключен в кожух, под который помещено асбестовое полотно для снижения температуры наружной поверхности горячей части турбогенератора.

Охлаждение генератора и наружных сопловых аппаратов горячей части турбины турбогенератора осуществляется атмосферным воздухом, просасываемым через генератор и полости, образуемые кожухами и охлаждаемыми поверхностями турбины.

Для отсасывания нагретого воздуха используется эжекция струи выхлопных газов турбогенератора. К эжектору подсоединены две трубы, идущие от кожуха турбины и кожуха генератора, через которые проходит отсасываемый нагретый воздух, вместе с выхлопными газами турбогенератора выбрасываются в атмосферу.

Редуктор - предназначен для передачи крутящего момента от турбины к генератору ГС-24А с одновременным понижением числа оборотов на приводном валу генератора по отношению к оборотам турбины. Передаточное число редуктора i = 0,25.

Редуктор состоит из корпуса, цилиндрических шестерен с подшипниками и других мелких деталей. На корпусе редуктора устанавливаете масляный насос откачки масла из редуктора, насос-датчик генератора, привод датчика оборотов.