Главным объектом изучения в этой главе станет двигатель. А глава называется «Силовая установка» потому, что двигатель в нашем самолёте выполняет не только свою главную функцию – создаёт силу тяги, но и даёт электроэнергию, которая обеспечивает функционирование других
жизненно важных систем, кроме того – воздух для кондиционирования. Двигатель – энергетический центр самолёта.
Взглянем на рисунок:
① Воздухозаборник. Отсюда в двигатель поступает воздух.
② Компрессор низкого давления (LP). Здесь воздух сжимается в первый раз, на первой ступени.
③ Диффузионные трубы. По ним воздух передаётся от компрессора низкого давления в компрессор высокого давления.
④ Компрессор высокого давления (HP), где воздух сжимается во второй раз – вторая ступень.
⑤ Камера сгорания. Здесь воздух смешивается с керосином, и всё это горит. Газы под страшным давлением и с огромной скоростью вырываются из камеры сгорания, но при этом они выполняют важную работу.
⑥ Газы приводят в движение турбину высокого давления, которая вращает соответствующий компрессор ④.
⑦ Газы приводят в движение турбину низкого давления, которая вращает соответствующий компрессор ②.
⑧ И, наконец, газы приводят в движение две силовые турбины (PT), которые вращают силовой (приводной) вал – ⑨.
Компрессор высокого давления и турбина высокого давления – единое целое. Также и компрессор низкого давления с турбиной низкого давления – единое целое, и силовые турбины с силовым валом тоже единое целое. Но все они – три независимых друг от друга ротора. Оси вращаются одна внутри другой.
Скорость вращения ротора высокого давления в документации и на индикации обозначается как NH. Скорость вращения ротора низкого давления – NL.
⑩ Основной редуктор – важнейшая часть двигателя. Силовой вал вращается с максимальной скоростью 18 480 оборотов минуту. Редуктор уменьшает это вращение до 1200 об/мин. По закону сохранения энергии, скорость вращения уменьшилась, а крутящий момент увеличился – до 17 354 Н·м. 1200 об/мин – максимальная скорость вращения пропеллера, обозначается она как NP.
Кроме пропеллера, основной редуктор распределяет энергию на:
- электрогенератор ACW;
- модуль клапана пропеллера (PVM), который управляет поворотом лопастей пропеллера;
- ограничитель скорости вращения винта;
- дополнительный насос флюгирования винта;
- тормоз воздушного винта (только на правом двигателе).
⑪ Коробка вспомогательных приводов. Энергию вращения она получает от компрессора высокого давления, и приводит в движение:
- стартёр-генератор постоянного тока;
- топливный насос высокого давления;
- масляный насос.
⑫ Сюда крепится винт.
⑬ Сопло двигателя. Между прочим, реактивная струя даёт даже небольшую силу тяги – около 80 лошадиных сил. А вращение силового вала даёт нам 2750 лошадиных сил или 2020 киловатт.
Крутящий момент
Крутящий момент (он же момент силы) – физическая величина, которая характеризует действие силы на объект, способное вызвать вращение данного объекта. Измеряется в Ньютон-метрах. Что такое один Ньютон-метр? Представьте страшное: вместо винта на ось двигателя прикрепили железный лом. Причём лом прикреплён к оси не по центру, а концом. Длина лома – один метр. Двигатель создаёт на точке, расположенной на дальнем конце лома силу, равную 1 Ньютон.
Вот это и есть крутящий момент равный 1 Н·м.
Однако крутящий момент в нашем самолёте принято измерять не в Ньютон-метрах, а процентах. В процентах удобнее воспринимать данную информацию. Пилот знает, что 100% это максимально допустимый показатель в штатных ситуациях. И от этого показателя он отталкивается. Согласитесь, что число 100 запоминается проще, чем 17354 Н·м (это, кстати, и есть крутящий момент нашего двигателя).
Нужно обязательно знать эти аббревиатуры и единицы измерений:
TQ – крутящий момент (единица измерения H·m – Ньютон на метр). От английского слова Torque.
NP – скорость вращения пропеллера (оборотов в минуту, в процентах от максимума). N – количество оборотов, Р – пропеллер.
ITT – Inter Turbine Temperature – межтурбинная температура (измеряется в градусах Цельсия).
NH – скорость вращения турбины высокого давления. N – количество оборотов, H – High – высокий.
NL – скорость вращения турбины низкого давления. N – количество оборотов, L – Low – низкий.