Классификация авиационных двигателей
Авиационный двигатель - в большинстве случаев - тепловой двигатель, который устанавливается на летательном аппарате в качестве составляющей авиационной силовой установки, реализующей силу тяги, необходимую для осуществления полета в пределах атмосферы.
Авиационная силовая установка – это энергетический компонент летательного аппарата, который предназначен для реализации на нем располагаемой силы тяги и обеспечения надежной работы двигателей на всех режимах полета.
По способу создания тяги авиационные двигатели делятся на три группы:
- Винтовые - поршневые авиационные двигатели, которые создают тягу вращением воздушного винта.
- Реактивные - тепловые двигатели прямой реакции, которые преобразуют энергию топлива в кинетическую энергию вытекающей из двигателя газовой струи. Данная струя вызывает силу реакции, которая используется в качестве силы тяги.
- Комбинированные - создающие тягу, которая представляет собой сумму силы реакции продуктов сгорания, вытекающих из двигателя, и тяги, которая создается воздушным винтом.
Проектирование авиационных двигателей
Началу проектирования авиационного двигателя предшествует выдача технического задания. Техническое задание на проектирование авиадвигателя содержит основные технические характеристики, основное назначение, показатели качестве, технические требования, специальные требования, технико-экономические требования, связанные со спецификой применения разрабатываемого авиационного двигателя.
После согласования и утверждения технического задания, оно является основным и определяющим документом для всех этапов проектирования.
Конструктивная проработка формирования схемы авиационного двигателя состоит из различных вариантов конструктивных схем с выявлением преимуществ и недостатков, предварительных расчетов параметров двигателя, его основных узлов и характеристик. Особое внимание при проектировании уделяется достижению удельных параметров и основных технических данных. Проектируемый двигатель должен полностью удовлетворять техническим признакам, связанным со спецификой конструкции. С этой целью во время проектирования проводится сравнительный анализ компоновок проектируемого двигателя с вариантами конструктивных схем узлов.
Процесс проектирования авиационного двигателя состоит из следующих основных стадий:
- Разработка технического предложения. Техническое предложение – это совокупность конструкторских документов, в которых содержатся технико-экономические и технические обоснования целесообразности создания двигателя на основании полученного технического задания, конструкторских проработок и предварительных расчетов.
- Разработка эскизного проекта, который представляет собой полную разработку конструкции двигателя со всеми основными узлами и деталями.
- Разработка технического проекта. Технический проект – это совокупность технических документов, которые представляют собой окончательное техническое решение и являются исходными данными для разработки рабочей документации.
- Разработка рабочей документации. Данная стадия проектирования является заключительной. В состав рабочей документации входят все расчеты, чертежи и методики, технические условия на изготовление и испытание схемы и чертежей общих видов.
Каждая стадия проектирования считается завершенной после утверждения и проведения необходимых согласований. Создание авиационного двигателя после завершения проектирования и до начала массового производства также состоит из нескольких стадий:
- Изготовление опытной партии и выполнение планово-экспериментально-доводочных работ.
- Испытания двигателей и получение подтвержденных данных.
- Проведение стендовых испытаний на проверку надежности и прочности двигателя.
- Проведение специальных испытаний на соответствие двигателя техническим требованиям.
- Проведение летных испытаний на летающих лабораториях и специальных летных стендах.
- Проведение государственных испытаний и внедрение в серийное производство.
Для того, чтобы снизить трудовые и временные затраты на создание авиационного двигателя, сократить количество опытных двигателей, планово-экспериментально-доводочными работами предусматривается совмещение проверочных испытаний на каждом двигателе посредством параллельно-последовательного проведения вышеперечисленных работ. Работы по совершенствованию авиационного двигателя не заканчиваются после начала его серийного производства и продолжаются в направлении увеличения уровня надежности, снижения трудоемкости, а также улучшения технологичности двигателя.
