В рамках спільної з кількома авторами роботи над гелікоптером CH-47 “Chinook”, розповім Вам про двигун результату польоту цієї інженерної думки. Сам “Chinook” є видатною та цікавою машиною, яка служить вже багато десятиліть і це ще не кінець! Як і наш сьогоднішній гість, він був вдалою, надійною і масовою машиною та вкарбувався як у пам’яті фанатів авіації, так і любителів пригодницьких фільмів.
Ознайомитись з історичними аспектами, бойовим застосуванням та конструкцією гвинтокрила Ви можете у статтях моїх колег:
“CH–47 Chinook(Чінук): символ надійності та технічної досконалості”
“СН-47 “Chinook“ — гелікоптер, зроблений на совість”
Сімейство військових турбовальних двигунів T55 почало своє життя, як вказує його позначення, у 1955 році. З того часу було створено кількадесят цивільних, експериментальних та військових модифікацій цього двигуна. T55 був розроблений на базі Lycoming T53 і став його збільшеною та потужнішою версією.
Після перемоги у конкурсі U.S.A.F./Army у 1952 році було розпочато проектування T53 або моделі “LTC1” потужністю 700 к.с. Це був перший американський двигун з вільною турбіною. Він встановлювався на такі машини як Bell HU-1 “Iroquois” (стаття мого колеги) та Ryan Model 92.
У квітні 1954 року був підписаний контракт на розробку двох двигунів першої версії з сімейства T55, а квітні 1955 року, лише через рік, новий двигун здійснив перший тестовий запуск. 50-годинний кваліфікаційний тест був завершений у грудні 1957 року, який підтвердив уже 1600 к.с. потужності, і двигун отримав позначення “YT55-L-1”, яке характерне для військових версій. Двигун мав автоматичний контроль палива та електричний підігрів впускних трактів.
Пара двигунів T55 приводила в дію кожен політ CH-47, починаючи з першого в 1961 році, але ми все ще щодня доводимо, що ви можете навчити легендарний двигун новим трюкам.
Загалом історія розвитку модельного ряду цього двигуна — модернізації, форсування та покращення. Актуальна модель, яка приводять в рух CH-47F, — “T55-GA-714”, який також має подальші модифікації.
Двигун має два окремих вали: один (позначений як “N1”) поєднує 7 крильчаток, один відцентровий компресор та дві турбінних крильчатки, а інший (“N2” на зображені) — решту турбінних юнітів та безпосередньо використовується для зняття механічної потужності.
N1 використовується лише для потреб самого двигуна, якими є стиснення повітря та привід різних насосів. Цей “контур” ніяк не пов’язаний з іншим, який використовується суто для генерування та передачі потужності. Таке розділення має деякі переваги, наприклад, різні турбіни можуть працювати з різними швидкостями, або це запобігає різкій зупинці двигуна при, наприклад, заклинюванні редуктора гелікоптера, що є більш безпечним.
Як показано на малюнку вище, (1) починаючи зліва, повітря надходить у двигун і проходить повз допоміжний редуктор (2), де потім потрапляє на сім осьових ступенів і однин відцентровий ступінь компресора (3).
Потім повітря надходить в секцію камери згоряння (6), де воно змішується з паливом, яке розпилюється через 28 форсунок, запалюється та знову змінює напрямок, щоб протікати через два колеса турбіни (4) N1, а потім через два колеса N2 турбіни (5).
Паливні форсунки використовують завихрений потік повітря від компресора, щоб якомога якісніше розпилити та змішати з ним гас. В першій зоні відбувається інтенсивне змішування та горіння, за нею знаходиться зона, в якій продукти згоряння ”розбавляються” холодним повітрям, адже якщо спрямувати розжарений до ~ 1900°C потік на турбіну, вона постраждає.
Сама ж камера згоряння, як зрозуміло, також потребує якогось охолодження — ним стало плівкове, сформоване тим же повітрям, близько 30% від загальної маси якого використовується для цієї мети. Крім того плівка з повітря захищає метал від відкладень залишків палива, вуглецю та від окислення стінок при високих температурах.
Нарешті, вихлопні гази, віддавши свою енергію турбіні та охолонувши (приблизно до 800°C), виходять із задньої частини двигуна.
На початку випуску T55 виробляв 1600 кінських сил на валу. Кілька десятиліть і поколінь розвитку, сьогоднішній T55 виробляє майже 5000 к.с. Двигуни Lycoming цієї серії були розроблені з урахуванням основних концепцій простоти та універсального дизайну. Розробка базової конструкції дозволила створити міцні, безаварійні двигуни, прості в обслуговуванні без тривалого навчання персоналу, і легко переобладнані для вертольотів або турбогвинтових установок. Таким чином, закупівля запчастин до двигуна обходиться дешевше для служби використання, це забезпечує максимальну готовність двигуна. Серія перетворилася на найефективнішу авіаційну силову установку у своєму класі.
На сьогоднішній день було виготовлено понад 6000 двигунів серії T55, які напрацювали близько 12 мільйонів годин! І це не кінець..
Мої статті також на Alpha Centauri
