Russian English French German Italian Spanish
Воздухозаборники вертолета
Прочие
Воздухозаборники вертолета

Воздухозаборники вертолета

 

При всех допускаемых Руководством по летной эксплуатации режимах работы двигателей и их сочетаний должна обеспечиваться газодинамическая устойчивая совместная работа воздухозаборников и двигателей.

Конструкция воздухозаборника и компоновка СУ вертолета должны быть выполнены таким образом, чтобы при рулении, взлете и посадке была сведена к минимуму возможность всасывания с земли в двигатель посторонних предметов, способных вызвать недопустимые отклонения работы двигателя. Если это требование не может быть выполнено, то должно быть создано защитное устройство (в частности, пылезащитное устройство — ПЗУ), обеспечивающее необходимую степень очистки воздуха, поступающего в двигатель.

Воздухозаборник снабжается противообледенительной системой (Г10С) для предотвращения опасного образования льда при полете в условиях обледенения.

Проблему защиты от пыли решают как двигательные фирмы, так и вертолетные.

Очистка от пыли может быть осуществлена методами гравитационного осаждения, инерционными сепараторами и центрифугами, вымыванием, электрическими очистителями, звуковой агломерацией и т.д.

Выбор метода очистки зависит от скорости потока, энергии, потребной для работы сепаратора, располагаемого пространства для установки сепаратора, типа, формы, размеров и концентрации частиц и многих других факторов.

Для защиты от эрозии вертолетных ГТД преимущественно используются инерционные ПЗУ. В них отделение частиц происходит под действием сил инерции, возникающих вследствие изменения направления движения запыленного воздуха. Они имеют незначительные габариты и гидравлическое сопротивление устройств, постоянные характеристики во время эксплуатации и высокую степень очистки запыленного воздуха.

Инерционные ПЗУ по принципу действия или конструктивным особенностям можно разделить иа следующие подгруппы:

  • —   жалюзные (баллистические, с инерционными решетками);

  • —   циклонные (моноциклоны, мультициклоны);

  • —   ротационные (с вращающимися лопатками, турбоциклоны, с вращающимися щитками);

  • —   с криволинейными каналами;

  • —   с направленной сепарацией к оси симметрии;

  • —   с сепарацией к периферии.

Допустимым уровнем гидравлических потерь в тракте очистки ПЗУ можно считать потери порядка 2% (200 мм вод. ст.).

 

При выборе параметров воздухозаборников ГТД рассматриваются два режима:

  • —   воздухо очистка (опробование двигателей, руление, взлет, висение, перемещение на небольшой высоте, посадка);
  • —   горизонтальный полет.

Таким образом, в воздухозаборнике необходимо иметь два канала: воздухоочистительный и обводной.

В режиме воздухоочистки весь воздух поступает через очистительный тракт, при этом «байпасный» канал должен быть перекрыт (в нем устанавливается заслонка). В случае обледенения или наличия в воздухе снега «байпасный» канал открывается и воздух к ГТД поступает через оба тракта. В первом приближении можно считать, что через тракт очистки на режиме висения поступает 33%, а через «байпасный» — 67% воздуха. «Байпасный» канал должен быть обеспечен ПОС. Данный режим можно считать приемлемым лишь в том случае, если на поверхности тракта очистки нет интенсивного льдообразования.

Наиболее перспективны инерционные ПЗУ с периферийной сепарацией пыли и с сепарацией к оси симметрии устройств. Для

повышения степени очистки отрабатывается более совершенная форма входного канала и центрального тела. Разрабатываются варианты ПЗУ, предусматривающие установку закручивающих поток лопаток.

Исходными данными для выбора параметров ПЗУ являются:

  • —   структура запыленного потока в зоне работы вертолета в условиях близости земли;
  • —   состав грунтовых пылей и абразивные свойства их составляющих;
  • —   характер взаимодействия быстро движущихся абразивных частиц пыли с конструкционными материалами элементов ГТД.

Формирование геометрии канала пыле очистки выполняется на основе расчета траектории движения твердых частиц через входные каналы при различных начальных скоростях частиц. 

 

В условиях повышенной концентрации пыли возрастает взаимодействие между частицами в дисперсной фазе, а также между фракциями пыли разного дисперсного состава.

Совершенствование конструкции в сборной зоне инерционных сепарационных колец существенно снижает затраты энергии на отсос пылевого концентрата.

Эффективным способом повышения ресурса двигателей является организация забора воздуха из наименее запыленной зоны. Такая зона располагается в области оси НВ. В частности, на экспериментальном вертолете Боинг-360 воздух в двигатели поступает из верхней части заднего пилона НВ. При такой компоновке силовой установки в горизонтальном полете вертолета не используется энергия скоростного потока. Однако при достижимых вертолетом скоростях полета повышение мощности двигателей от скоростного потока незначительно. При этом исключаются потери мощности двигателей от ПЗУ, уменьшается масса силовой установки и расходы на ее эксплуатацию.

Комментарии

CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.
.

Лучшее в мире авиации

наверх