Sołowiew D-30 - Soloviev D-30
D-30 | |
---|---|
Rodzaj | Turbofan |
Pochodzenie narodowe | związek Radziecki |
Producent | Biuro projektowe Sołowjowa |
Pierwszy bieg | 1963 |
Główne zastosowania |
Tupolew Tu-134 Tupolew Tu-154 Mikojan MiG-31 Iljuszyn Ił-76 Iljuszyn Ił-62 Suchoj Su-47 |
Opracowany w | Sołowiew D-30K |
Sołowjow D-30 (obecnie Aviadvigatel PS-30 ) to radziecki dwóch wał niskiego bypass turbofan silnika, oficjalnie nazywana "bypass turbojet ". Jest to prawdopodobnie najważniejszy silnik turbowentylatorowy opracowany w Związku Radzieckim. Rozwój turbowentylatorowego silnika przyczynił się do powstania wielu wersji wzrostowych ze zwiększoną średnicą wentylatora i zmodyfikowanym układem komponentów. Opracowany w zadziwiająco krótkim czasie (około trzech lat) D-30 okazał się jednym z najbardziej niezawodnych silników w historii rozwoju silników radzieckich, a jego rozwój został uhonorowany Nagrodą Państwową ZSRR.
Projektowanie i rozwój
Oryginalna wersja Soloviev D-30 została opracowana specjalnie do zasilania odrzutowego samolotu Tupolew Tu-134 krótkiego i średniego zasięgu ; służył jednak również jako baza do opracowania rodziny zaawansowanych silników. Rozwój silnika rozpoczął się na początku lat 60-tych. Mimo to do 1966 roku silnik został wprowadzony do produkcji seryjnej.
Silnik D-30 ma dwustopniową szpulę sprężającą, kaniulową komorę spalania i czterostopniową turbinę i był pierwszym silnikiem zbudowanym w Związku Radzieckim, w którym zastosowano chłodzone łopatki turbiny. Turbina została wykonana z najnowszego ówczesnego materiału żaroodpornego wraz z dyszą wydechową z mieszadłem krzywkowym. Parametry techniczne i sprawne D-30 były konkurencyjne i zbliżone do ówczesnych zachodnich silników.
W 1969 roku powstała unowocześniona wersja silnika D-30 seria II - główną różnicą jest dodanie odwracacza ciągu i ulepszony system sterowania. Silnik był produkowany w latach 1970-1987 i był używany w samolotach Tu-134FA, Tu-134B i Tu-134AK.
W 1980 roku stworzono silnik D-30 serii III, kolejne ulepszenie, o maksymalnym ciągu 6930 kgf (z zachowaniem go do до = +C). Zwiększono liczbę stopni sprężarek silnika do 5, poprawiono margines stabilności dynamicznej gazu, wprowadzono system zabezpieczający przed nadmiernymi obrotami silnika i przegrzaniem temperatury gazu. Silnik D-30 trzeciej serii był produkowany w latach 1983-1993. Silniki te zostały zainstalowane na samolotach pasażerskich Tu-134-A-3, Tu-134B-3 i Tu-134UB-L. Rdzeń trzeciej serii D-30 został również wykorzystany jako punkt bazowy do budowy turbin gazowych dla rosyjskiego kompleksu paliwowo-energetycznego.
Soloviev D-30 został wyprodukowany w różnych modyfikacjach w fabryce silników Perm (obecnie JSC UEC-PM). W sumie w tej fabryce silników wyprodukowano około 3000 sztuk silników D-30 (serii I do III).
Warianty
- D-30KU
Silnik D-30KU jest zdolny do generowania 11 000 kgf przy starcie i został opracowany w 1971 roku w celu zastąpienia silnika Kuzniecow NK-8 -4 na długodystansowym samolocie Ił-62 , który miał pewne trudności w pokonywaniu tras międzykontynentalnych z powodu niewystarczającego zasięgu . Biuro projektowe Iljuszyn, konstruktor samolotu, podjęło decyzję o zasilaniu samolotu nowszymi silnikami o niższym jednostkowym zużyciu paliwa. W przeciwieństwie do bazowego D-30, D-30KU ma zwiększony współczynnik obejścia i wyższą temperaturę wlotu turbiny: jego rozwój był porównywalny z rozwojem Pratt & Whitney serii Pratt & Whitney JT8D -200, ale z jeszcze większym wzrostem ciągu . Pierwsza szpula sprężarki ma 3 stopnie, druga 11 stopni, konstrukcja komory spalania jest jednak podobna do D-30. Sekcja gorąca turbiny ma łącznie 6 stopni, dysza jest wspólna dla obu przepływów i posiada mieszadło krzywkowe oraz komorę mieszania. Silnik D-30KU był pierwszym silnikiem lotniczym w ZSRR, który zawierał kubełkowy odwracacz ciągu. Samolot Ił-62M wyposażony w D-30KU miał zwiększony zasięg o 1500 km w porównaniu z podstawowym modelem wyposażonym w silniki NK-8-4. W sumie 1584 silniki D-30KU zostały wyprodukowane przez Rybińskie Zakłady Silnikowe (obecnie PAO NPO UEC-Saturn) pod autoryzowanym nadzorem Biura Konstrukcyjnego Perm.
- D-30KP
Podobnie jak w przypadku D-30KU, dla wojskowego samolotu transportowego Ił-76 opracowano nowy wariant silnika o nazwie D-30KP, który zapewniał ciąg 12 000 kgf . Inwestycja została ukończona pod koniec lat 60-tych. W 1971 roku Ił-76MD z jednostką napędową na bazie czterech D-30KP zademonstrowano przywódcom kraju. W 1972 roku silnik przeszedł testy certyfikacyjne, a następnie został zaprezentowany publiczności na kolejnych międzynarodowych targach lotniczych w Le Bourget (Francja). Do 1974 roku silnik został oddany do użytku nie tylko do napędzania samego wojskowego Ił-76, ale także licznych modyfikacji: tankowca Ił-78, „samolotowo-szpitalnego” Ił-76MD Scalpel, samolotu wczesnego ostrzegania i kontroli A-50, symulatora nieważkości Ił-76K, lotnicze stanowisko badawcze Ił-76LL do badań w locie silników lotniczych i innych. D-30KP był identyczny jak jego poprzednik D-30KU - oba są silnikami turbowentylatorowymi z niskim obejściem. Silnik różni się jedynie wyższą temperaturą gazu na wlocie turbiny oraz zwiększonym stosunkiem ciśnienia sprężarki i obejścia. Napędzany czterema silnikami D-30KP Ił-76 jest w stanie unieść ładunek 40 ton (88 000 funtów) na dystansie 5000 km (2700 nm; 3100 mil) przy prędkości przelotowej do 900 km/h. Silniki D-30KP zostały wyprodukowane w mieście Rybinsk (obwód Jarosławia) w Rybińskim Zakładzie Produkcji Silników (obecnie NPO UEC-Saturn). Produkcja silników D-30KP trwa do chwili obecnej na potrzeby wojskowe. Łącznie wyprodukowano ponad 4700 silników D-30KP.
Chiński prototyp Xi'an Y-20 był również napędzany czterema silnikami D-30KP-2.
- D-30KU-154
Pomyślna wymiana silników w długodystansowym Ił-62 skłoniła przywódców Ministerstwa Przemysłu Lotniczego w ZSRR do przebudowania innego popularnego samolotu – średniodystansowego pasażerskiego samolotu Tu-154 . Ostatecznie Tu-154M napędzany D-30KU-154 był kręgosłupem lotnictwa cywilnego w ZSRR do końca XX wieku. Silnik D-30KU-154 został opracowany z maksymalnym ciągiem 10 500 kgf specjalnie do napędzania Tu-154. Rozwój rozpoczął się w 1979 roku. Pavel Solovyov wykorzystał rdzeń D-30KU jako punkt wyjścia. W trakcie projektowania silnika D-30KU-154 udoskonalono niektóre układy, dodano nowe podzespoły, aw 1984 roku nowy silnik wszedł do produkcji seryjnej. Wymiana silnika Kuzniecowa NK-8 na silnik D-30KU-154 na Tu-154 pozwoliła zmniejszyć zużycie paliwa o 28%! To ostatecznie określiło rentowność przemysłu transportu lotniczego w ZSRR na kolejne 15 lat. Przez lata aktywnej eksploatacji D-30KU-154 producent, biuro konstrukcyjne Perm, kontynuował prace nad udoskonaleniem silnika. Żywym tego przykładem jest opracowanie systemu tłumienia hałasu ze strukturami pochłaniającymi hałas z polimerowych materiałów kompozytowych. W sumie było ponad 1500 silników D-30KU-154 wyprodukowanych przez Rybinsk Engine Plant (obecnie NPO UEC-Saturn).
- D-30F-6
W połowie lat 70. Związek Radziecki rozpoczął poszukiwania szybkiego myśliwca przechwytującego, który miałby uzupełnić i zastąpić MiG-25 . MiG-25 miał dwa niezwykle potężne turboodrzutowe Tumansky R-15 , pozwalające na osiągnięcie prędkości Mach 3 na dużych wysokościach, ale problemem była ich słaba wydajność na niskich wysokościach, niewystarczająca nawet do przekroczenia granicy Mach 1 . Bardziej dotkliwe problemy wynikały z tendencji silników Foxbata do psucia się przy maksymalnym otwarciu przepustnicy w sytuacjach z dużą prędkością. Do zasilania nowego przechwytywacza potrzebny był nowy silnik, tym razem turbowentylator o niskim obwodnicy. Mikojan-Gurewicz (MiG) biuro projektowe zawarte OKB-19 biuro projektowe (obecnie część Aviadvigatel ), aby zbudować taki silnik, do samolotu, który stał się znany jako MiG-31 .
Biuro projektowe Sołowiewa wymyśliło turbowentylator D-30F6. Zdolny do generowania ciągu suchego 9500 kgf (20900 lbf lub 93 kN ) i ciągu dopalającego 15500 kgf (34200 lbf lub 152 kN), silnik zapewnił nowemu myśliwcowi MiG prędkość maksymalną przekraczającą 3000 km/h (1900 mph) i maksymalny start waga 45 800 kg (101 000 funtów). Te potężne silniki pozwoliły również dużemu i złożonemu myśliwcowi osiągnąć prędkość ponaddźwiękową na niskich wysokościach poniżej 1500 m (4900 stóp). Dane z: Silniki lotnicze świata 1970, Jane's all the World's Aircraft 1993-94
- Inne warianty
- D-30V12
- Wersja wysokogórska dla Miasiszczewa M-55 obniżona do 49 kN (11 000 lbf)
- D-30F11
- Silnik do eksperymentalnego dwusilnikowego prototypu S-37 (Su-47)
- D-21A1
- Kolejny wariant dwuszpulowego silnika z dyszą naddźwiękową przeznaczony do napędzania naddźwiękowego odrzutowca biznesowego S-21 z biura projektowego Sukhoi. Schemat budowy jest prawie taki sam jak dla D-30F6 z wyjątkiem braku komory dopalacza.
Aplikacje
- Samolot odrzutowy Iljuszyn Ił-62
- Przechwytywacz odrzutowy Mikojan-Gurewicz MiG-31
- Demonstracyjny myśliwiec odrzutowy Sukhoi Su-47 Berkut (dawniej S-37)
- Samolot odrzutowy Tupolew Tu-134
- Samolot odrzutowy Tupolew Tu-154
- Strategiczny transportowiec powietrzny Iljuszyn Ił-76
- Xian H-6 bombowiec odrzutowy
- Strategiczny transportowiec Xian Y-20
Specyfikacje
Model | D-30 II | D-30KU-154 | D-30KP-2 |
---|---|---|---|
Kompresor | Wentylator osiowy, 4-stopniowa sprężarka LP, 10-stopniowa sprężarka HP | Wentylator osiowy, 3-stopniowa sprężarka LP, 11-stopniowa sprężarka HP | Wentylator osiowy, 3-stopniowa sprężarka LP, 11-stopniowa sprężarka HP |
Komornik | Kaniula z 12 płomienicami | ||
Turbina | 2-stopniowa turbina HP, 2-stopniowa turbina LP | 2-stopniowa turbina HP, 4-stopniowa turbina LP | 2-stopniowa turbina HP, 4-stopniowa turbina LP |
Pchnięcie | 66,68 kN (14990 funtów· f ) | 103,02 kN (23 160 funtów· f ) | 117,68 kN (26 460 funtów· f ) |
Suchej masy | 1546 kg (3,408 funtów) | 2305 kg (5082 funtów) | 2640 kg (5820 funtów) (z rewersem) |
Stosunek ciągu do masy | 4.45 | 4,56 | 5.21 |
Długość | 3983 mm (156,8 cala) | 5698 mm (224,3 cala) (z rewersem) | 5448 mm (214,5 cala) (z rewersem) |
Specyficzne zużycie paliwa (rejs) (kg/kgf hr) | 0,781 | 0,705 | 0,715 |
Średnica wentylatora | 963 mm (38 cali) | 1455 mm (57 cali) | 1455 mm (57 cali) |
Współczynnik obejścia | 1:1 | 2,50:1 | 2,24:1 |
Całkowity stosunek ciśnienia | 18,6 | 17,1 | 20,1 |
Temperatura na wlocie turbiny (K) | 1360 | 1336 | 1427 |
Zobacz też
Porównywalne silniki
Powiązane listy