Техническое описание и анализ конструкций эксплуатационных данных двигателей

Двигатель ПС-90А.
турбореактивный, двухвальный, двухконтурный со смешением потоков воздуха наружного контура и газа внутреннего контура в общем реактивном сопле, с реверсированием тяги.
базовая версия, устанавливаемая на Ил-96-300, Ил-96-400, и Ту-204, Ту-214. Максимальная тяга — 16 000 кгс. Этот двигатель впервые позволил российским самолётам быть конкурентоспособными по топливной эффективности. Разработка началась в 1979 году, а сертификат получен в 1992.

Особенности конструкции.
Модульность конструкции в сочетании с развитой системой диагностики и контролепригодности позволяют вести эксплуатацию двигателя по техническому состоянию. Все модули, кроме базового, могут быть заменены в эксплуатации.
На двигателе осуществлена возможность замены отдельных составных частей модулей, а также наиболее повреждаемых деталей, таких как жаровые трубы и форсунки КС, решетки и створки РУ и др. Помимо этого, предусмотрена возможность замены всех установленых агрегатов и оборудования, а также выполнение визуально-оптического осмотра всей проточной части. Для снижения уровня шума в корпусе двигателя установлены звукопоглощающие конструкции.

Анимация двухвального турбовентилятора с высокой степенью двухконтурности.
A. Ротор низкого давления
B. Ротор высокого давления
C. Компоненты статора
1. Гондола
2. Вентилятор
3. Компрессор низкого давления
4. Компрессор высокого давления
5. Камера сгорания
6. Турбина высокого давления
7. Турбина низкого давления
8. Сопло газогенератора
9. Сопло вентилятора

Основные технические данные двигателя ПС-90А

Общие сведения.

Топлива, масла, гидравлические жидкости, применяемые при эксплуатации двигателя
-топливо:_________________________________________________ТС-1, РТ;
- масла:_____________________ ИПМ-10, ВНИИНП 50-1-4Ф, ВНИИНП 50-1-4У;
- рабочая жидкость, применяемая в гидросистеме управления реверсивным устройством: _______________________________________________НГЖ-5У
- допускается эксплуатация двигателя на топливах, маслах и рабочих жидкостях зарубежных марок в соответствии с рекомендациями ЦИАМ и ГОСНИИ ГА на основании «Перечня горюче - смазочных материалов допускаемых к применению на авиатехнике отечественного производства и “Инструкции по взаимозаменяемости отечественных и зарубежных сортов горюче-смазочных материалов для самолетов, эксплуатирующихся на международных воздушных линиях”;
- разрешается применение топлив с добавленной жидкостью “И” не более 0,1% + 0,05% по объему заправляемого топлива;
- допускается эксплуатация двигателя на смеси разрешенных топлив.

Конструктивно двигатель разделен на четырнадцать модулей:
- базовый;
- рабочее колесо вентилятора;
- спрямляющей аппарат вентилятора;
- входной направляющий аппарат (ВНА) подпорных ступеней;
- подпорные ступени;
- сопловой аппарат (СА) первой ступени турбины;
- турбина высокого давления (ТВД);
- турбина низкого давления (ТНД);
- опора роликоподшипника ТВД;
- опора роликоподшипника ТНД;
- задняя опора;
- сопло;
- реверсивное устройство (РУ);
- коробка приводов (КПА).

Двигатель состоит из следующих функциональных узлов:
- входное устройство;
- компрессор;
- разделительный корпус с коробкой приводов;
- камера сгорания;
- турбина;
- задняя опора;
- сопло;
- наружный контур;
- реверсивное устройство.

Двигатель оборудован системами:
- топливопитания и автоматического управления;
- смазки и суфлирования;
- запуска;
- отбора воздуха;
- контроля и диагностики;
- гидравлического управления реверсивным устройством;
- охлаждения масла привода-генератора;
- противопомпажной (ПОС);
- противопожарной (ППЗ).

Входное устройство.
Входное устройство обеспечивает крепление воздухозаборника к двигателю и размещение датчиков.
На входном устройстве устанавливаются:
- термодатчик ТД-90;
- датчик давления ДАД;
- приемники температуры П98-АМ (2 0шт.);
- штуцер сброса охлаждающего воздуха из БППД2-1.

Компрессор.
Компрессор имеет:
- вентилятор;
- две подпорные ступени;
- компрессор высокого давления;

Вентилятор.
Вентилятор трансзвуковой, с антивибрационными полками, приводится во вращение турбиной низкого давления.
Вентилятор обеспечивает сжатие воздуха до разделения его на два потока внутреннего и наружногоконтура.
Вентилятор состоит из следующих узлов.
- обтекатель;
- рабочее колесо;
- спрямляющий аппарат;
- корпус вентилятора;
- опора вентилятора;
- вал вентилятора;
- вал привода вентилятора;
- болт соединительный.

Подпорные ступени.
Подпорные ступени предназначены для сжатия воздуха и подачи его в компрессор высокого давления (КВД).
Для обеспечения устойчивой работы подпорных ступеней на нерасчетных режимах осуществляетсяперепуск воздуха за спрямляющим аппаратом подпорных ступеней через заслонки перепуска, расположенные в разделительном корпусе.
Рабочие колеса вентилятора и подпорные ступени составляю единый ротор

Компрессор высокого давления.
Компрессор высокого давления (КВД) тринадцатиступенчатый, приводится во вращение турбиной высокого давления (ТВД).
КВД состоит из следующих узлов:
- регулируемый входной направляющий аппарат (ВНА);
- корпус с направляющими аппаратами (НА) 1-й, 2-й и 3-й ступеней;
- корпус передний;
- корпус задний;
- корпус перепуска и отборов;
- корпус обдува;
- ротор;
- спрямляющий аппарат 13-й ступени;
- упруго-демпферная опора;
- колесо подвески.

Камера сгорания.
КС комбинированная с двенадцатью жаровыми трубами, кольцевым газосборником. Расположена КС между КВД и турбиной высокого давления (ТВД) и предназначена для подвода тепла к рабочему телу.
КС состоит:
- корпус диффузора;
- кожух внутренний;
- двенадцать жаровых труб;
- кольцо газосборник внутренний и наружный;
- двенадцать силовых стоек;
- кольцо диффузора наружный и внутренний;
- кожух вала;
- восемь перепускных и четыре переходных трубы;
- двенадцать топливных форсунок;
- коллекторы первого и второго контуров с двадцатью четырьмя трубопроводами подвода топлива к форсункам.
Воспламенение топливо - воздушной смеси происходит с помощью свечей зажигания в третьей и десятой жаровых трубах. Переброс пламени в остальные жаровые трубы происходит через пламенеперебрасывающие патрубки.

Турбина.
Турбина предназначена для получения крутящего момента, необходимого для вращения компрессора.
Турбина осевая, шестиступенчатая, состоит:
- турбина высокого давления (ТВД);
- турбина низкого давления (ТНД).
Направление вращения левое со стороны реактивного сопла.
Опоры роликовых подшипников турбин выполнены упруго-демпфреными.
Для остановки двигателя в случае расцепления валов ТНД и КНД имеется система защиты:
1) механическая, обеспечивающая посадку ротора на статор;
2) прочностная, предотвращающая пробитие корпуса турбины;
3) электронная, прекращающая подачу топлива в камеру сгорания при достижении заданнойчастоты вращения.

Задняя опора.
силовой элемент двигателя, служит опорой ротора ТНД и вместе с кронштейном и тягой задней подвески образует задний силовой пояс двигателя.
Задняя опора состоит:
- задняя опора турбины;
- смеситель;
- корпус термопар с двенадцатью термопарами измерения температуры газа за турбиной;
- конус;
- кронштейн подвески;
- три силовых тяги задней подвески;
- шесть тяг, подкрепляющих наружный корпус двигателя к корпусу задней опоры.

Реактивное сопло.
Реактивное сопло нерегулируемое, дозвуковое предназначено для создания тяги.
Реактивное сопло состоит:
- кожух сопла;
- сопло;
- задний обтекатель реверсного устройства;
- обтекатель сопла.

Реверсивное устройство.
Реверсивное устройство решетчатого типа служит для создания обратной тяги направлением воздуха наружного контура вперед, в направлении полета самолета.
Реверсивное устройство (РУ) расположено в наружном контуре и крепится передним фланцем к заднему фланцу кожуха переднего.
РУ состоит из неподвижной части, подвижной части, замка, гидросистемы управления РУ, дренажного бака двигателя, трубопроводов, электропроводки.