Винтовентиляторный двигатель (стр. 1 из 10). Винтовентиляторный двигатель
Двигатель-мечта » Военное обозрение
Работы по проекту DREAM с самого начала были разделены на шесть направлений, которые постоянно взаимодействовали, смешивались и «перетекали» друг в друга:- SP0. Администрирование и согласование работ различных организаций;- SP1. Проработка концепции новой архитектуры двигателя;- SP2 и SP3. Исследования на тему альтернативных движителей; - SP4. Изыскания в сфере новых технологий, которые можно применить на перспективных двигателях;- SP5. Эксперименты с альтернативными топливами.
Из всех рассматривавшихся вариантов альтернативной перспективной компоновки авиационных двигателей уже на первом году работ ученые, занятые в DREAM, избрали схему с т.н. винто-вентиляторным открытым ротором. Это значит, что, в отличие от привычных винто-вентиляторных силовых установок, на новом двигателе саблевидные лопасти устанавливаются не на втулке перед двигателем, а на специальном подвижном кольце, связанном с турбиной собственно двигателя. Лопасти специальной формы в сочетании с их размещением в задней части мотогондолы и реактивной тягой самого двигателя помогают значительно улучшить характеристики двигателя. При той же тяге, что и у условного турбовентиляторного двигателя, мотор с открытым ротором создает меньше шума и потребляет на 10-15% меньше топлива. Надо заметить, эти самые 10-15 процентов были характерны для ранних стадий проекта. Дальше эта цифра понемногу возрастала.
Самый большой вклад в дальнейшее увеличение топливной эффективности сделали новые саблевидные лопасти. Проверка сразу нескольких их конструкций проводилась в российском институте ЦАГИ. Специально для исследования саблевидных винтов несколько европейских организаций создали ряд новых технологий для отслеживания воздушных потоков вокруг лопастей, снятия данных непосредственно с последних, а также для оптического контроля деформаций винта. Также для достаточной точности измерения шума, производимого новой силовой установкой, пришлось серьезно доработать уже имеющуюся аппаратуру.
В результате проведенных работ удалось значительно обновить имеющиеся сведения о функционировании газотурбинных двигателей с винто-вентиляторным открытым ротором. В частности, удалось скорректировать текущие представления о взаимодействии лопаточных аппаратов двигателя с винтом. В настоящее время двигатели, созданные в ходе проекта DREAM, существуют в единичных экземплярах и являются сугубо лабораторными образцами. Дорабатывать их для практического применения пока никто не собирается. В то же время, полученные в ходе исследований по программе данные будут использованы в самом ближайшем будущем для создания т.н. двигателя 2025 года. Согласно недавно опубликованному пресс-релизу, проект DREAM дал ученым все то, что они хотели получить от него. Поэтому после четырех лет успешных и плодотворных работ проект закрыт. В скором времени на смену ему придет тот самый Engine 2025.
topwar.ru
Об интересном двигателе. ТВВД. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.
Здравствуйте!
Эта небольшая статья посвящена характерным особенностям турбовинтовентиляторного двигателя (ТВВД), как типа. Термин « ТВВД» уже появлялся ранее на сайте. Однако, периодически возникающие вопросы читателей требуют, похоже, отдельного упоминания, некоторого уточнения и возможного упорядочения общих принципов концепции такого двигателя.
Двигатели Д-27 на самолете Ан-70.
Эта интересная разновидность ГТД сейчас достаточно хорошо известна. Точнее говоря, ее название на слуху. Двигатель считается очень перспективным, но при этом в действительной эксплуатации в мире находится только один его тип — Д-27, установленный на единственный (опять же) тип самолета – транспортный Ан-70, который, в свою очередь, в плане якобы серийного производства имеется всего в двух экземплярах.
Видимо столь малая распространенность этого двигателя стала причиной того, что довольно часто возникают вопросы о том, чем же он, собственно, отличается от ТВД и ТРДД.
Для чего он понадобился?…
В стремлении повысить тяговую эффективность авиационных двигателей в послевоенное время началось применение ГТД. Тогда первыми на арену массового использования вышли ТРД, а чуть позже появились ТВД.
Однако, у этих двигателей оказались довольно разные области применения. ТРД, как известно, не отличается экономичностью и тяга его растет с ростом скорости полета. У ТВД же экономичность значительно выше, но тяговая эффективность с ростом скорости падает и при числе М полета выше 0,7 просто обваливается.
Причиной тому является движитель, унаследованный от поршневого двигателя, то есть воздушный винт, который по большей части и определяет тяговый (полетный) КПД для ТВД и который как раз и теряет эффективность на больших скоростях полета (а значит и больших относительных скоростях для лопастей, когда возникают условия около- или сверхзвукового обтекания).
В эпоху применения поршневых двигателей в истребительной авиации, в частности в период 2-й мировой войны, с этим до некоторой степени пытались бороться путем увеличения количества лопастей винта. Такой способ позволял реализовать ту же мощность при меньших скоростях вращения ротора винта и, соответственно, позволяет развить большую скорость.
Но эта же мера влечет за собой рост лобового сопротивления, усложнения балансировки и обслуживания винта. А главное, несмотря на некоторое временное улучшение, все равно достаточно быстро наступают проявления волнового кризиса, выражающиеся в росте волнового сопротивления и потери эффективности винта.
Поэтому скорости применения ТВД из соображений лучшей экономичности – это относительно небольшие дозвуковые – около 600-700 км/ч. А главная область применения – пассажирские и транспортные самолеты, как в коммерческой, так и в военной авиации.
Типичный турбовинтовой двигатель II поколения.
Схема типичного ТРДД (ПС-90А).
Для таких самолетов экономичность – один из главных критериев при выборе силовой установки. Однако, возможно большая скорость полета при этом не менее важна. Но ни ТРД, ни ТВД, каждый по отдельности, не могли обеспечить и то, и другое сразу. И тогда появился двухконтурный двигатель, ТРДД.
Он значительно сократил разрыв в параметрах между турбовинтовым и турбореактивным двигателями. ТРДД с большой степенью двухконтурности, иначе турбовентиляторные двигатели (ТВРД), обладая достаточно высокой тягой при значительно лучшей, чем у ТРД топливной эффективности, позволили совершать экономичные крейсерские полеты на больших дозвуковых скоростях 750-900 км/ч.
Тем не менее по своему расходу топлива они все же не могли конкурировать с ТВД в области скоростей их применения (как впрочем и по тяговому КПД в этой области). Поэтому уже достаточно давно существовал некий соблазн для инженеров, заключавшийся в том, чтобы «научить» турбовинтовой двигатель летать быстрее и к его топливной эффективности прибавить скоростную, то есть максимально (и эффективно) приблизить его к ТРДД.
Таким образом, вновь сформировавшуюся концепцию ТВВД можно считать дальнейшим развитием этих двух вариантов газотурбинного двигателя. От ТВД новый тип получил движитель – воздушный винт, а от турбовентиляторного двигателя улучшенный генератор мощности (или газогенератор).
Концепцию – в разработку….
При этом полученное «наследство» имеет свои характерные особенности. Воздушный винт в винтовентиляторном двигателе в соответствии со скоростным предназначением стал многолопастным с широкохордными лопастями особого профиля, изменяемого шага. Газогенератор же, в соответствии с последними разработками для ГТД получил более высокие параметры рабочего процесса.
Кроме того оптимальное распределение работы цикла ( речь о рабочем цикле газотурбинной установки ) между винтом и реактивной струей, выходящей из сопла (выходного устройства) для ТВВД меняется. Это происходит потому, что для винтовых ГТД расчетная скорость струи (оптимальная, т.е. когда реактивная тяга максимальна) прямо пропорциональна скорости полета и обратно пропорциональна КПД винта.
Математически это выражается формулой из «Теории двигателей»: Ссопт = V/ηвηред (здесь Ссопт — скорость на срезе сопла оптимальная, ηв – КПД винта, ηред – КПД редуктора винта, V – скорость полета). То есть, если ТВВД рассчитывается для полетов на больших скоростях, чем ТВД, то и процент реактивной тяги у него может увеличиться (в зависимости от степени совершенства винта).
При разработке ТВВД конструкторам приходится решать следующие основные проблемы:
1. Создание высокоэффективного многолопастного винта изменяемого шага.
Такой тип винта носит название винтовентилятор (ВВ). Этот агрегат отличается от обычного винта ТВД тем, что должен эффективно работать с достаточно высоким КПД (не менее 0,8) до числа М полета не менее 0,8-0,85.
Это достигается двумя путями. Во-первых, снижается окружная скорость, что благотворно влияет на обтекание законцовок лопастей. Во-вторых, меняются аэродинамические характеристики лопастей в целом в плане улучшения их обтекания при относительно высоких числах М полета (имеется в виду относительная скорость для лопастей).
Окружная скорость… снижается с помощью упомянутого выше способа – увеличения количества лопастей. Их может быть 8-12 штук и даже более (против 3-5 у обычного ТВД). Этот же способ позволяет значительно уменьшить диаметр винта, а значит и его массу – на величину до 40-50%.
При этом удельная мощность, снимаемая с 1 м2 площади, ометаемой винтом, может быть увеличена в 2,5-3 раза по сравнению с ординарным винтом ТВД, то есть винтовентилятор превращается в тяжелонагруженный эффективный агрегат.
Аэродинамические характеристики… Для их улучшения в плане эффективной работы на больших скоростях для лопастей используются тонкие (относительная толщина около 0,02) сверхкритические (о них я упоминал здесь) или специально разработанные профили. Это позволяет затянуть волновой кризис на большие числа М потока.
Кроме того в соответствии с изменением окружной скорости участков лопасти по ее размаху (возле оси вращения она меньше, ближе к концам – больше), а значит и относительной скорости обтекания, сама лопасть выполняется саблевидной (по принципу ятагана), то есть с переменной по размаху стреловидностью.
Это обеспечивает наличие необходимого угла стреловидности (обычно до 30°) в каждом сечении, что тоже увеличивает критические числа М потока, обтекающего лопасти. Для интересующихся: о роли стреловидности в затягивании волнового кризиса я упоминал здесь.
В результате такого рода мероприятий получается винт-вентилятор с КПД до 0,83-0,86 при скорости полета около 0,8М. А по некоторым (рекламным) данным эта величина может доходить до 0,9 и даже выше.
Для примера двигатели ТВД, ТРДД и ТВВД можно сравнить по их тяговому КПД, то есть как движители. Напомню, что тяговый КПД – это отношение полезной тяговой мощности, затрачиваемой непосредственно на движение, к располагаемой мощности двигателя (то есть всей той, которую он создает). У винтовых двигателей, как уже говорилось, он напрямую зависит от КПД винта (или винтовентилятора).
Вероятные области применения двигателей в зависимости от тягового КПД.
Видно, что у ТВД высокие значения тягового КПД достигаются при малых числах М полета, а при М>0,65 величина их резко падает. У ТРДД тяговый КПД возрастает с ростом числа М, но его максимальное значение остается примерно на 15% ниже, чем у ТВД. У ТВВД же при М=0,8 можно получить такой же КПД, как и у ТВД при М=0,6 и обеспечить при М=0,8 КПД на 15% выше, чем у ТРДД (при одинаковой эффективности использования ими тепловой энергии, то есть одинаковом внутренним КПД).
2. Применение газогенератора с высокими параметрами рабочего процесса.
ТВВД не просто как концепция, а как реальный двигатель начал воплощаться в жизнь, когда уже был накоплен достаточный инженерно-конструкторский опыт в разработке газотурбинных двигателей. Поэтому естественно, что его можно отнести к двигателям пятого поколения, которые имеют наиболее совершенные газогенераторы.
Основная масса разработанных ранее ТВД относятся к двигателям второго и третьего поколений (такие, например, как советские двигатели АИ-20, АИ-24, НК-12). Степень сжатия воздуха в компрессоре у них составляла порядка 8-10 единиц, а температура газа перед турбиной не более 1200-1250 К.
Схемы ТВД и ТВВД в сравнении.
Современные газогенераторы, которые могут быть использованы для ТВВД имеют степень сжатия не менее 20-40, а температуру газа – 1650-1750К. Кроме того они обладают улучшенной конструкцией и аэродинамикой всего газового тракта. Все это позволяет улучшить продуктивность газогенератора и поднять внутренний КПД (характеризующий эффективность использования тепла в реальном двигателе) двигателя на 7-10%.
В итоге для основной планируемой области применения (число М = 0,7-0,85) двигатель за счет совершенного винтовентилятора имеет хорошие тяговые, скоростные характеристики и хорошую экономичность ( т.е. высокий тяговый КПД), а за счет внутреннего совершенства (внутренний КПД) — улучшенные параметры (в т.ч. также повышающие экономичность).
ТВВД более экономичен, в особенности по сравнению с ТРДД, используемых при тех же скоростях полета. По некоторым (рекламным) данным двигатель Д-27 при равных условиях эксплуатации с ТРДД способен обеспечить уменьшение расхода топлива до 30%.
Области применения по числам М полета различных типов двигателей в соответствии с их экономичностью (с учетом внутреннего и тягового кпд) показаны на рисунке. Здесь экономичность ТРДД с m= 6 принята за единицу (m – степень двухконтурности).
Экономичность двигателей различных типов.
3. Еще одной серьезной задачей при создании ТВВД становится разработка мотогондолы с малым внешним сопротивлением,
что важно в связи с увеличением скорости полета по сравнению с ТВД. Это становится еще более сложным из-за необходимости «упрятать» в нее редуктор винтовентилятора.
Редуктор и сам по себе должен быть совершенным агрегатом. Одно из требований к нему – малые габариты и масса, несмотря на высокие передаваемые мощности от турбины и наличие большого количества обслуживающих механизмов (для поворота лопастей ВВ, например) внутри него и, конечно, в связи с этим, высокий уровень надежности.
Схема возможного обтекания крыла с ТВВД.
Кроме того, при решении вопросов компоновочного характера, возможно использование явления положительной интерференции (взаимовлияния) мотогондолы, крыла и винтовентилятора. Интенсивный обдув поверхности крыла (особенно верхней) высоконапорным винтовентилятором увеличивает скорость потока вокруг профиля и улучшает возможности бессрывного обтекания на больших углах атаки, тем самым влияя на рост коэффициента подъемной силы (СУ). Особенно этот рост проявляется при выпущенных закрылках.
Кроме того, здесь достигается и некоторый поворот вектора тяги, за счет отклонения вниз потока от винтовентилятора крылом и выпущенными закрылками. Эффект положительной интерференции реализован на самолете Ан-70, обладающем за счет этого (в том числе) хорошими взлетно-посадочными характеристиками.
Взлет Ан-70. Двигатели и механизация хорошо видны.
Двигатели Д-27 и механизация крыла Ан-70 в посадочном положении.
На взлетно-посадочных режимах с отклоненными закрылками (посадочное положение — 60°) скорость обтекания крыла получается больше скорости набегающего потока и большая часть подъемной силы образуется именно за счет обдува крыла винтовентилятором. В результате самолет может использовать для взлета и посадки укороченные полосы – до 1000 и даже до 600м (в зависимости от величины загрузки).
4. Четвертая проблема, без решения которой не обойтись при создании любого современного авиационного ГТД – это обеспечение приемлемого уровня шумности и вредных выбросов с выходящей газовой струей.
Главный источник шума – лопасти, и винтовые самолеты с ТВД, оборудованными традиционными винтами достаточно шумны. Известно, например, что турбовинтовой Ту-95 считается одним из самых шумных самолетов в мире. Поэтому борьба с шумом – это большое поле для деятельности и одна из приоритетных задач разработчиков новых типов воздушных винтов, в том числе и винтовентиляторов.
Что касается двигателя Д-27, то, согласно расчетам и опытным испытаниям, он полностью соответствует международным нормам (ICAO) по шуму и российским нормам АП-36. А по уровню вредных выбросов этот двигатель опережает существующие международные нормы.
Возможные конструктивные особенности…
Работы, приближающие создание ТВВД и отдельных его узлов как путем доработки ТВД, так и изменения ТВРД начались в различных конструкторских организациях еще в конце 60-х начале 70-х годов. Примером может служить французский опытный турбовентиляторный двигатель Turbomeca Astafan, созданный в 1969 году. Это был одновальный ТВРД с лопатками вентилятора изменяемого шага.
Двигатель Turbomeca Astafan.
Экспериментальный двигатель Turbomeca Astafan на самолете Rockwell 690A/TU Commander.
Одни из наиболее серьезных разработок в области воздушных винтов проводились в американской компании Hamilton Standard (ныне составляющая корпорации UTC Aerospace Systems). Там же в 1979 году была запатентована концепция открытого винтовентилятора.
Схема у ТВВД обычно двухвальная или трехвальная, как у турбовентиляторного двигателя, при том, что основная масса турбовинтовых двигателей, особенно более ранних поколений, – одновальные.
Газогенератор обычно имеет свойства и характеристики, аналогичные другим типам двигателей. Привод винта осуществляется от вала турбины низкого давления (совместно с КНД) или же от свободной турбины. В обоих случаях используется редуктор.
Сам винт, как движитель, может быть однорядным (один винтовентилятор) или же двухрядным, то есть соосной схемы с двумя винтовентиляторами, расположенными на одной оси и имеющими противоположные направления вращения.
Главное преимущество двухрядного винта с противоположным вращением – это возможность избавиться от потерь энергии на закрутку потока (как это происходит в обычных однорядных винтах), а также возможность использования всей мощности двигателя без увеличения размеров винта.
Двигатель Д27 с винтовентилятором СВ-27.
При этом винтовентилятор может быть как открытым, так и закапотированным, то есть закрытым кольцевым обтекателем. Обтекатель способствует увеличению эффективной площади диска ВВ за счет уменьшения вихреобразования на концах лопастей, но увеличивает массу, усложняет конструкцию и ставит под вопрос возможности положительной интерференции двигателя и крыла. Открытые винтовентиляторы могут иметь степень двухконтурности до 90 единиц, закрытые примерно до 40.
Схемы с открытым (а) и закрытым (б) винтовентилятором. 1 - ВВ, 2 - редуктор, 3 - газогенератор.
Схема ТВВД НК-93.
Представителем первого типа служит уже неоднократно здесь упоминавшийся двигатель Д-27 (украинский, ранее советский), второго – российский (ранее советский) НК-93, так и не продвинувшийся пока, к сожалению, дальше опытных образцов, но успевший все же полетать на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. Дальнейшая судьба НК-93 непонятна.
Двигатель НК-93 на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ.
Более того сам винтовентилятор может располагаться как перед газогенератором – тянущий винт (все те же Д-27 и НК-93), так и после него – винт толкающего типа. Опытные образцы таких двигателей с двухрядным винтовентилятором именно второго типа испытывались ведущими авиастроительными корпорациями Запада ( GE, SNECMA, Rolls-Roys) во второй половине 80-х годов.
В качестве примера можно привести известный двигатель GE-36, так называемый unducted fan или propfan (то есть бесканальный вентиляторный или винтовентиляторный). Такой тип двигателя показал характеристики, близкие к Д-27: снижение расхода топлива по отношению к ТРДД на 30% и увеличение скорости полета до 800-850 км/ч.
Двигатель GE-36 установленный на самолете MD-81.
У этого двигателя винтовентилятор приводится непосредственно от свободной турбины (по некоторым источникам специальной низкооборотистой, в сочетании с необходимой трансмиссией (редуктор)), у которой рабочие колеса имеют противоположные направления вращения. О таком двигателе также упоминается здесь.
Схема ТВВД с задним расположением винтовентилятора (unducted fan).
Работы над двигателям такого типа несмотря на хорошие характеристики в 80-х годах были прекращены. Это произошло отчасти из-за не до конца решенной проблемы шумности, но главным образом из-за тогдашних низких цен на авиационное топливо. Заказчики просто не хотели тратить деньги на дальнейшие исследования.
Вышеупомянутая компания Hamilton Standard совместно с NASA в конце 80-х осуществила экспериментальную программу летных испытаний (Propfan Test Assessment (PTA)) однорядного тянущего винтовентилятора диаметром 2,8 метра с наименованием SR-7.
Винтовентилятор смонтировали на опытный турбовинтовой двигатель Allison 570, который был установлен на левой консоли самолета Grumman Gulfstream II. Достаточно интенсивные испытания были признаны успешными и полезными, однако программа продолжена не была.
С начала 2000-х ситуация на рынке (речь об углеводородах) стала меняться, и уже с 2008 года работы над двигателями типа unducted fan возобновились и сейчас ведутся более или менее активно.
И все же…..
Несмотря на ведущуюся исследовательскую деятельность, рабочий ТВВД , готовый к крупносерийному производству сейчас в мире один. Это двигатель Д-27. Имея достаточно большой возраст (в плане создания), это, тем не менее, современный двигатель пятого поколения с высокими техническими параметрами.
Создавался на Запорожском МКБ «Прогресс» с середины 80-х годов. При разработке газогенератора за основу взят турбовентиляторный двигатель Д-36 (самолеты Як-42, Ан-72, Ан-74). Д-27 имеет трехвальную конструкцию.
Двигатель Д-27.
Первый вал – узел низкого давления включает в себя пять осевых ступеней компрессора и одну ступень турбины, второй вал – узел высокого давления – две осевых и одна центробежная ступени компрессора и одна ступень турбины. Третий вал – узел винтовентилятора, приводится во вращение (через дифференциальный редуктор) четырьмя ступенями свободной турбины.
Входящий воздух, динамически сжатый винтовентилятором, попадает в двигатель через кольцевое входное устройство и далее через входной управляемый направляющий аппарат подводится (с некоторым повышением статического давления) к первой ступени компрессора.
Схема двигателя Д-27.
Двигатель управляется цифровой системой управления типа FADEC (двухканальная) с автоматическим самоконтролем исправности. Степень повышения давления в компрессоре – до 30 единиц, температура газа – до 1665 К. Мощность на взлетном режиме 14000 л.с., удельный расход топлива 0,170 кг/л.с.ч. (макс.) Лопатки турбин высокого и низкого давления монокристаллические.
Винтовентилятор СВ-27 на двигателе Д-27.
Винтовентилятор СВ-27 разработки российского НПП «Аэросила», соосный, двухрядный, гидромеханический, флюгерно-реверсивный. Лопасти широкохордные, скоростной конфигурации, изготовлены из композитных материалов (что способствует значительному снижению массы). Диаметр – 4,5 м, крейсерский КПД –до 0,9. Количестово лопастей в 1-ом ряду -8, во втором – 6.
Но из-за его «одиночества»…
Лично у меня понемногу складывается впечатление, что в последнее время намечается тенденция сближения двух типов двигателей, ТВД и ТВВД с открытым ВВ переднего расположения.
Винтовентиляторный двигатель , на начальном этапе своего создания ощутимо отличавшийся от своего предшественника классического турбовинтового двигателя (особенно ранних поколений), не успев достигнуть каких-то значительных высот в серийном производстве и массовой эксплуатации, начинает, я бы сказал, «размываться», как тип.
Разница между ТВВД и вновь создаваемыми и модернизируемыми ТВД, а главное их системами винтов потихоньку стирается. Примером тому, на мой взгляд, может служить турбовинтовой двигатель Europrop International TP400-D6 для самолета Airbus A400M. Его газогенератор обладает довольно высокими характеристиками, и оборудован он многолопастным винтом улучшенной конфигурации.
ТВД Europrop International TP400-D6 на самолете А400М.
Турбовинтовой двигатель PW127G с улучшенным винтом Hamilton Standard самолета CASA C-295.
Двигатель RR AE 2100 на самолете Alenia C-27J Spartan.
Еще один пример – оборудование постоянно улучшаемого двигателя Pratt & Whitney Canada PW127(E,F,G), устанавливаемого, в частности, на самолетах ATR-72-500, CASA C-295 винтом с шестью саблевидными лопастями (разработка фирмы Hamilton Standard). Или же двигатель Rolls-Royce AE 2100 (самолеты Lockheed Martin C-130J Hercules, Alenia C-27J Spartan) с винтом британской фирмы Dowty Rotol. Есть и другие примеры изменений ТВД в этом направлении.
Самолеты с такими улучшенными ТВД успешно разрабатываются, производятся и летают, тогда как единственный в мире рабочий ТВВД, двигатель пятого поколения, обладающий очень хорошими эксплуатационными показателями стоит всего на двух однотипных малолетающих серийных бортах. И самолет (Ан-70) и двигатель (Д-27) показали свои высокие возможности, и оба готовы к массовому производству, но когда оно будет и будет ли вообще – вопрос похоже непростой.
Это всего лишь мое мнение. и время, конечно, покажет, как все сложится, но нынешнее положение дел пока способствует появлению вопросов типа: «А что это за двигатель такой, ТВВД?» :-)…
До новых встреч… В завершение некоторые фото по теме и видео самолета Ан-70.
Турбовинтовые двигатели Rolls-Royce AE 2100 на самолете Lockheed Martin C-130J Hercules.
Самолет А400М.
Самолет CASA C-295 мексиканских ВМС.
Двигатель Pratt & Whitney Canada PW127 самолета ATR-72-500.
Самолет Ан-70 с выпущенной механизацией.
Турбовинтовые двигатели Europrop International TP400-D6 самолета А400М.
Related posts:
- Турбовентиляторный двигатель (ТВРД) и его дальнйшее развитие — турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД). Экономичность + тяга.
avia-simply.ru
Винтовентиляторный двигатель
просмотр и скачивание документа - внизу страницы
УДК 621.565
Інв. №_________
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Національний аерокосмічний університет ім.М. Є. Жуковського „ХАІ”
Кафедра 201
ГвинтовЕнтиляторний двигун
Пояснювальна записка до курсової роботи
з дисципліни “ Теорія та розрахунок лопатевих машин ”
ХАІ. 201.232.07В.100117.07002105
Виконавець студент гр.232 Бережний М.І.
Керівник доцент к. 201___________
Нормоконтролер доцент к. 201 Редін І.І.
2010
Реферат
В результате термогазодинамического расчета определены основные параметры двигателя.
Сформирован облик ТВВД, получен уровень загрузки турбин.
Произведены газодинамические расчеты узлов двигателя: компрессора низкого давления, компрессора высокого давления а именно осевой его части и центробежной ступени, турбины высокого давления, турбины низкого давления, турбины винтовентилятора. В результате получены энергетические, кинематические и геометрические параметры узлов и двигателя в целом.
Выполнено профилирование лопатки РК первой ступени компрессора высокого давления.
Содержание
Введение
Задание
Условные обозначения
1. Выбор и обоснование параметров двигателя. термогазодинамический расчет двигателя
1.1 Выбор и обоснование параметров двигателя
1.1.1 Температура газа перед турбиной
1.1.2 Коэффициенты полезного действия компрессора и турбины
1.1.3 Потери в элементах проточной части двигателя
1.1.4 Скорость истечения газа из выходного устройства. Коэффициенты полезного действия винта и редуктора
1.2 Термогазодинамический расчёт двигателя на ЭВМ
1.3 Термогазодинамический расчет на инженерном калькуляторе
2. Согласование параметров компрессора и турбины
2.1 Выбор и обоснование исходных данных для согласования
2.2 Результаты расчёта и формирование облика двигателя
3. Газодинамический расчёт многоступенчатого осевого компрессора
3.1 Расчёт компрессора на ЭВМ
3.2 Газодинамический расчет центробежной части компрессора
3.3 Расчет первой ступени компрессора высокого давления на инженерном калькуляторе
4. Профилирование ступени компрессора
5. Газодинамический расчет турбины
5.1 Газодинамический расчет турбины на ЭВМ
5.2 Газодинамический расчет турбины высокого давления на инженерном калькуляторе
Выводы
Перечень ссылок
Техническое развитие авиационных двигателей в значительной степени предопределяет завоевание авиацией качественно новых показателей и областей применения. Таковы, например, революционные преобразования в авиационной технике, связанные с внедрением газотурбинных и реактивных двигателей, появления самолетов вертикального взлета и посадки и т.п. В то же время уже в сложившихся классах авиационных систем логика развития летательных аппаратов, изменение объективных требований к ним оказывают значительное встречное влияние на двигатели, определяют направления их совершенствования.
В наиболее четкой форме влияние действующих факторов проявляется в сфере пассажирской и транспортной авиации. Ведущая тенденция в военно-транспортной авиации заключается в объективной потребности непрерывного и прогрессивного роста перевозок. В ближайшее время ожидается также быстрое возрастание грузовых перевозок в авиации. Основная масса транспортных самолетов рассчитана на дозвуковую скорость полета. Полагают, что после 2010 - 2015 гг. заметная часть перевозок будет выполняться сверхзвуковыми пассажирскими самолетами. В целом роль авиации как вида транспорта непрерывно увеличивается.
Можно выделить два главных управляющих фактора, которые воздействуют на формирование облика самолетов и двигателей: экономический и социально-психологический.
Экономический фактор определяет стремление к снижению себестоимости перевозок, росту эффективности использования самолетов, уменьшению эксплуатационных затрат и т.п. Роль двигателей здесь весьма велика. По оценкам фирмы "Боинг", доля расходов на эксплуатацию широкофюзеляжных самолетов, прямо или косвенно связанная с двигателями, составляет 40-50%.
Социально-психологический фактор объединяет такие требования, как сокращение времени передвижения, комфорт, гарантия безопасности полетов, минимальное воздействие на окружающую среду.
Оба эти фактора выдвигают конкретное требование к самолетам и двигателям и определяют основные направления их развития. В частности, указанные факторы способствовали внедрению скоростных и экономичных ТРДД вместо ТРД в дозвуковой авиации, определили тенденцию роста мощности, полного коэффициента полезного действия двигателей в полете и уменьшения их удельного веса, привели к разработке двигателей для СПС и самолетов вертикального и укороченного взлета, к созданию малошумных двигателей с низким уровнем вредных выделений, имеющих модульную конструкцию и широкую систему диагностики. Надежность, ресурс, срок службы двигателей существенно увеличились. В то же время стремление ограничить растущую стоимость разработки и производства новых двигателей проявилось в методологии их конструирования (быстрый рост окружных скоростей роторов, сокращение числа ступеней и деталей, использование базовых газогенераторов и т.п.). Все эти тенденции, видимо, сохраняться и в будущем.
В связи с непрерывным ростом потребления углеводородных топлив и ограниченностью их природных запасов сильно возросло требование максимальной экономии топлив при воздушных перевозах. Это требование удовлетворяется различными путями - совершенствованием эксплуатации самолетов, использованием оптимальных высот и скоростей полета, разработкой новых самолетов, а также новых экономичных двигателей (двухконтурных или скоростных винтовентиляторных).
На больших дозвуковых скоростях ТВВД имеют лучшую топливную экономичность, чем ТРДД. Экспертные оценки показали, что снижение удельного расхода топлива может составить 20%, но их широкое внедрение ограничено неразрешенной еще проблемой высокого уровня шума, генерируемого винтовентилятором.
В перспективе ожидается освоение нового вида авиационного топлива - жидкого водорода. Водородные двигатели должны значительно отличаться низким расходом топлива, а также сниженным уровнем вредных выделений.
Даже краткий обзор факторов, формирующих облик двигателей на современном этапе развития авиации, показывает, что для выбора рациональной схемы и параметров силовой установки необходимо комплексный анализ её как тепловой машины (эффективный КПД цикла), как движителя (полетный и полный КПД), как механической конструкции (облика газогенератора, геометрическое и кинематическое согласование компрессоров и турбин, ограниченная сложность, малая масса), как источника вредного воздействия на окружающую среду и др. Этот анализ должен учитывать конкретное назначение и условие применения двигателя в системе силовой установки самолета. Этот анализ практически невозможно провести без применения ЭВМ.
Анализировать свойства и характеристики двигателей (в особенности перспективных) целесообразно при реальных сочетаниях их различных параметров, соответствующих определенному уровню газодинамического конструкторско-технологического совершенства элементов. Поэтому выбор параметров анализируемого двигателя должен быть ориентирован на определенное или предполагаемое время появление его в эксплуатации и должен производиться на основе прогнозных оценок развития главных показателей совершенства авиадвигателей во времени.
Винтовентиляторный двигатель (ТВВД) для военно-транспортного самолета.
Расчетный режим Н = 0 км и Мп = 0
Рекомендуемые параметры:
p*К =23-степень повышения давления в компрессоре;
TГ* =1645 К -температура газа перед турбиной (по заторможенным
параметрам).
Прототипом проектируемого двигателя служит двигатель Д - 27.
Параметры прототипа:
= 10290 кВт; 
= 0,231 кг/кВт*ч; Gв = 27,4 кг/с;
p*К =22,9;
Т*Г = 1640 К.
- удельный расход топлива, 
; 
- удельная теплоемкость, 
; 
- массовый расход, 
; 
- площадь проходного сечения, 
; 
- высота полета, 
; 
- низшая теплотворная способность топлива, 
; 
- удельное теплосодержание, ; mirznanii.com
Винтовентиляторный авиационный двигатель
Винтовентиляторный авиационный двигатель содержит турбокомпрессор с компрессором, камерой сгорания, выход из которой соединен газовым трактом с турбиной, и не менее двух электрических машин. В компрессор встроен электрогенератор. На входе в компрессор установлен биротативный электродвигатель, два вала которого соединены с передним и задним винтовентилятором. Электрогенератор соединен с биротативным электродвигателем посредством силового кабеля. В линии силового кабеля установлен электронный регулятор. Винтовентиляторы размещены внутри обтекателя. Изобретение направлено на повышение КПД и надежности авиационного двигателя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к двигателестроению, в том числе к авиационным и стационарным двигателям.
Известна силовая установка по патенту РФ №2189477, которая содержит газотурбинный двигатель - ГТД, газовый тракт, соединяющий этот газотурбинный двигатель со свободной турбиной, и нагрузку в виде электрогенератора, вал которого подсоединен к валу свободной турбины через муфту.
Недостатком этой силовой установки является то, что она имеет низкий КПД - около 20%, что почти в 2 раза меньше, чем у современных дизельных установок.
Недостатком этого двигателя является низкий КПД силовой установки.
Известен газотурбинный двигатель по патенту РФ №2252316, который содержит турбокомпрессор, состоящий из компрессора, камеры сгорания и турбины, и не менее двух электрических машин (электрогенератор и электродвигатель), встроенных в турбокомпрессор. Система постоянных магнитов установлена на внутренней поверхности ротора турбокомпрессора, а статор электрической машины установлен на корпусе подшипниковой опоры, т.е. на малом диаметре.
Недостаток - низкая мощность электрогенератора и электродвигателя из-за их расположения на небольшом диаметре.
Известен газотурбинный двигатель по патенту Великобритании №1341241, который содеожит турбокомпрессор, состоящий из компрессора, камеры сгорания и турбины, и не менее двух электрических машин (электрогенератор и электродвигатель), встроенных в турбокомпрессор. Система постоянных магнитов установлена на внутренней поверхности ротора турбокомпрессора, а статор электрической машины установлен на корпусе подшипниковой опоры, т.е. на малом диаметре.
Недостатки этого двигателя: очень маленькая мощность электрических машин, связанная с тем, что они размещены на малом диаметре и имеют по одной ступени. Кроме того, возникают проблемы с охлаждением обмоток статора, размещенных внутри двигателя в зоне высоких температур, которая достигает для современных ГТД 1500°С. Большой электрический ток дополнительно нагревает обмотки электрогенератора и электродвигателя и делает проблему их охлаждения практически не разрешимой при расположении обмоток в зоне высоких температур. Такая конструкция применима для использования электрической машины в качестве стартера или в качестве вспомогательного электрогенератора для питания агрегатов газотурбинного двигателя и самолета. Кроме того, газотурбинный двигатель имеет низкий КПД (экономичность), и для его запуска требуется большая мощность стартера из-за инерционности его роторов.
Задачи создания изобретения: повышение мощности электрических машин, экономичности и надежности турбовинтового газотурбинного двигателя.
Решение указанных задач достигнуто за счет того, что винтовентилятор авиационного двигателя, содержащий турбокомпрессор с компрессором, камерой сгорания, выход из которой соединен газовьм трактом с турбиной, и не менее двух электрических машин, при этом в компрессор встроен электрогенератор, на входе в компрессор установлен биротативный электродвигатель, два вала которого соединены с передним и задним соосными винтовентиляторами, электрогенератор соединен с биротативным электродвигателем посредством силового кабеля. В линии силового кабеля установлен электронный регулятор. Винтовентиляторы могут быть размещены внутри обтекателя.
Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, что подтверждается проведенными патентными исследованиями. Для реализации изобретения достаточно применения известных узлов и деталей, ранее разработанных и реализованных в конструкции газотурбинных двигателей и в машиностроении.
Сущность изобретения поясняется на чертежах, где:
на фиг.1 приведена схема винтовентиляторного авиационного двигателя,
на фиг.2 приведена схема подключения и схема охлаждения обмоток электрогенератора и электродвигателя,
на фиг.3 приведена схема биротативного электродвигателя.
Предложенное техническое решение (фиг.1) содержит турбокомпрессор 1, содержащий компрессор 2, камеру сгорания 3 и турбину 4 и выхлопное устройство 5. Винтовентиляторный авиационный двигатель содержит две электрические машины, одна из них встроена в турбокомпрессор 1, а именно в компрессор 2 встроен электрогенератор 6. Ротор компрессора 2 и турбины 4 соединены валом турбогенератора 7.
Турбовинтовой газотурбинный двигатель содержит систему топливоподачи с топливопроводом низкого давления 8, подключенным ко входу в топливный насос 9, имеющий привод 10, топливопровод высокого давления 11, вход которого соединен с топливным насосом 9, а выход соединен с кольцевым коллектором 12, кольцевой коллектор 12 соединен с форсунками 13 камеры сгорания 3.
Компрессор 2 содержит статор 14 и ротор 15. Кроме того, компрессор 2 содержит направляющие лопатки 17 и рабочие лопатки 18.
Турбина 4 содержит статор 19 и ротор 20, который кинематически связан с валом 7 турбокомпрессора 1 и ротором 15 компрессора 2. Кроме того, турбина 4 содержит сопловые аппараты 21 и рабочие лопатки 22 (количество ступеней свободной турбины может быть от одной до нескольких). Далее находятся опора турбины 23 и выхлопное устройство 5.
Электрогенератор 6 содержит статорные обмотки 24, выполненные на статоре 14, и систему постоянных магнитов 25, установленную на рабочих лопатках 18.
Статорные обмотки 24 заключены в кожух 26 компрессора (фиг.2). К внутренним полостям 27 кожуха 26 подключена система охлаждения 28, соединенная с внутренней полостью 29 турбокомпрессора 1. В системе охлаждения 28 установлен клапан 30. К полости 29 подсоединен трубопровод сброса охлаждающего воздуха 31 (фиг.2).
Перед турбокомпрессором установлен биротативный электродвигатель 32, к которому подсоединены два соосных воздушных винта: передний винтовентилятор 33 и задний винтовентилятор 34. Винтовентилятор - устройство для нагнетания (сжатия) воздуха, занимает промежуточное положение между воздушным винтом и вентилятором. Применительно к авиационным двигателям винтом считается устройство, имеющее от 2-х до 4-х лопастей. Вентилятор имеет значительное число лопаток (от 14 до 50 и более), т.е. он практически не отличается от осевого компрессора. Винтовентилятор имеет от 5 до 13 лопаток. Применение воздушного винта позволяет создать авиационный двигатель, имеющий высокую экономичность, но из-за большого диаметра имеет ограничения по скорости полета и создает большой уровень шума. Двухконтурный двигатель с вентилятором позволяет спроектировать ГТД для полетов на сверхзвуковых скоростях, но значительно уступает по экономичности двигателям, имеющим воздушные винты, например турбовинтовым газотурбинным двигателям. Применение винтовентиляторов является новейшим направлением в авиадвигателестроении и позволит объединить положительные свойства двух типов авиационных двигателей, описанных выше, и устранить все недостатки.
Биротативный электродвигатель 32 кабелем 35 соединен с электрогенератором 6. В линии кабеля 35 может быть установлен электронный регулятор 36.
Биротативный электродвигатель 32 (фиг.3) содержит внутренний ротор 37 с внутренним валом 38 и постоянными магнитами 39, внешний ротор 40 с внешним валом 41, с обмотками 42 и статор 43. Для подвода электроэнергии служит коллектор 44.
Винтовентиляторы 33 и 34 могут быть установлены внутри обтекателя 45. Это позволит устранить радиальное перетекание воздуха и увеличить КПД двигателя. Кроме того, обтекатель снижает шум двигателя.
Электронный регулятор 36 предназначен для того, чтобы регулировать силу тока, отключать ток и изменять его полярность для реверсирования воздушных винтовентиляторов 33 и 34.
При работе винтовентиляторного авиационного двигателя осуществляют его запуск путем подачи электроэнергии на биротативный электродвигатель 32 от внешнего источника энергии (не показано). Потом включают привод 10 топливного насоса, и топливный насос 9 подает топливо в камеру сгорания 3, точнее в форсунки 13, где оно воспламеняется при помощи электрозапальника (не показан). Турбина 4 раскручивается и электрогенератор 6 вырабатывает электрический ток, который по силовому кабелю 35 подается на биротативный электродвигатель 32. Биротативный электродвигатель 32 в дальнейшем приводит в действие воздушные винтовентиляторы 33 и 34, а внешний источник тока отключается.
При останове винтовентиляторного авиационного двигателя все операции осуществляются в обратной последовательности. Так как роторы биротативного электродвигателя 32 имеют рабочие обороты, в несколько раз меньшие, чем вал 7 турбокомпрессора 1, то отпадает необходимость в применении тяжелого и дорогостоящего редуктора, который применяется, например, на двигателе НК 12 MB. Воздушные винтовентиляторы 33 и 34 вращаются в противоположные стороны с одинаковыми частотами вращения.
Применение изобретения позволило:
1. Повысить мощность электрических машин: электрогенератора за счет его расположения на максимально возможном диаметре и его охлаждения, электродвигателя за счет его выполнения биротативным и охлаждения набегающим потоком воздуха на входе в двигатель.
2. Повысить КПД винтовентиляторного авиационного двигателя за счет более рациональной компоновки двигателя, наличия двух соосных воздушных винтов, дающих дополнительную тягу, отсутствия жесткой кинематической связи между компрессором и воздушными винтами. Это позволило спроектировать оптимальные компрессор, воздушные винты и турбину, например, на разные рабочие обороты и оптимально согласовать их совместную работу.
3. Улучшить надежность винтовентиляторного авиационного двигателя за счет размещения катушек электрического генератора вне двигателя в зоне низких температур на компрессоре, предпочтительно ближе к его входу.
4. Обеспечить запуск газотурбинного двигателя и питание электроэнергией очень энергоемких потребителей. Облегчить запуск за счет раскрутки только ротора компрессора, без раскручивания винтовентиляторов.
5. Облегчить условия работы воздушных винтов за счет отсутствия механической связи с валом компрессора и возможности их взаимного проскальзывания и работы при различающихся в несколько раз частотах вращения.
6. Уменьшить вес и габариты двигателя за счет отсутствия редуктора между компрессором и винтовентиляторами.
7. Управлять режимом работы винтовентиляторов, в том числе отключать и реверсировать электронным регулятором.
1. Винтовентиляторный авиационный двигатель, содержащий турбокомпрессор с компрессором, камерой сгорания, выход из которой соединен газовым трактом с турбиной, и не менее двух электрических машин, при этом в компрессор встроен электрогенератор, на входе в компрессор установлен биротативный электродвигатель, два вала которого соединены с передним и задним винтовентилятором, электрогенератор соединен с биротативным электродвигателем посредством силового кабеля.
2. Винтовентиляторный авиационный двигатель по п.1, отличающийся тем, что в линии силового кабеля установлен электронный регулятор.
3. Винтовентиляторный авиационный двигатель по п.1 или 2, отличающийся тем, что винтовентиляторы размещены внутри обтекателя.
www.findpatent.ru
Турбовинтовентиляторный двигатель - это... Что такое Турбовинтовентиляторный двигатель?
Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.
.
- Турбовентиляторный двигатель
- Турбовинтовой самолёт
Смотреть что такое "Турбовинтовентиляторный двигатель" в других словарях:
турбовинтовентиляторный двигатель — Компоновка силовой установки с турбовинтовентиляторным двигателем. турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД) разновидность турбовинтового двигателя, в котором вместо обычного воздушного винта применён винтовентилятор (см. рис.; см. также… … Энциклопедия «Авиация»
турбовинтовентиляторный двигатель — Компоновка силовой установки с турбовинтовентиляторным двигателем. турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД) разновидность турбовинтового двигателя, в котором вместо обычного воздушного винта применён винтовентилятор (см. рис.; см. также… … Энциклопедия «Авиация»
Газотурбинный двигатель — с одноступенчатым радиальным компрессором, турбиной, рекуператором, и воздушными подшипниками Газотурбинный двигатель (ГТД) тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого… … Википедия
Двухконтурный турбореактивный двигатель — Газотурбинный двигатель (ГТД, ТРД) тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины. В отличие от поршневого двигателя, в ГТД процессы… … Википедия
ТУРБОВИНТОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ — (ТВД) авиац. газотурбинный двигатель, у к рого тяга в основном создаётся воз д. винтом и частично (до 8 12%) реакцией потока газов, вытекающих из реактивного сопла (см. рис.). Энергетич. хар кой ТВД является эквивалентная мощность, равная сумме… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ТВВД — авиац. турбовинтовентиляторный двигатель … Универсальный дополнительный практический толковый словарь И. Мостицкого
ТВВД — турбовинтовентиляторный двигатель Словарь: С. Фадеев. Словарь сокращений современного русского языка. С. Пб.: Политехника, 1997. 527 с … Словарь сокращений и аббревиатур
Д-27 — Двигатель Д 27 на транспортном самолёте Ан 70 Тип: турбовинтовентиляторный Страна … Википедия
dic.academic.ru
винтовентиляторный двигатель - патент РФ 2422661
Винтовентиляторный двигатель содержит газогенератор с компрессором и силовой турбиной, а также винтовентилятор с кольцевым газовым каналом, соплом, стекателем и лопастями, стержни которых расположены в полых стойках. Газовый канал ограничен внешним и внутренним воздушными кольцевыми каналами повышенного давления, соединенными на входе с компрессором. Полые стойки разделены на переднюю, среднюю и заднюю воздушные полости. Кольцевые воздушные каналы повышенного давления выполнены сообщающимися с передней и задней воздушными полостями стоек. Средняя полость, в которой расположен стержень лопасти, соединена на входе с атмосферой, а на выходе через внутреннюю полость втулки винтовентилятора - с каналами в стекателе за соплом. Кольцевые воздушные каналы повышенного давления на выходе соединены с газовым каналом перед соплом. Изобретение направлено на повышение надежности винтовентиляторного двигателя путем снижения температуры лопастей винтовентилятора. 3 ил. 
Рисунки к патенту РФ 2422661
Изобретение относится к винтовентиляторным двигателям с задним расположением двухрядного винтовентилятора.
Известен винтовентиляторный двигатель, лопасти винтовентилятора в котором установлены на внешнем корпусе биротативной турбины (Патент Великобритании № 2174762, F02K 3/072, 1986).
Недостатком такой конструкции является низкая надежность из-за повышенной температуры наружных корпусов биротативной турбины, что приводит к увеличению температуры лопастей винтовентилятора со снижением их надежности.
Наиболее близким к заявляемому является винтовентиляторный двигатель, содержащий газогенератор с компрессором и силовой турбиной, а также соосный винтовентилятор с кольцевым газовым каналом и с лопастями, стержни которых расположены в полых стойках, соединенных на входе с компрессором (Авторское свидетельство СССР № 1407153, F02C 3/067, 1986 г.).
Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является низкая надежность из-за повышенной температуры лопастей винтовентилятора в месте их крепления к втулке винтовентилятора, так как отбираемый от компрессора воздух имеет повышенную температуру.
Техническая задача, решаемая изобретением, заключается в повышении надежности винтовентиляторного двигателя путем снижения температуры лопастей винтовентилятора.
Сущность изобретения заключается в том, что в винтовентиляторном двигателе, содержащем газогенератор с компрессором и силовой турбиной, а также винтовентилятор с кольцевым газовым каналом, соплом, стекателем и лопастями, стержни которых расположены в полых стойках, согласно изобретению газовый канал ограничен внешним и внутренним воздушными кольцевыми каналами повышенного давления, соединенными на входе с компрессором, полые стойки разделены на переднюю, среднюю и заднюю воздушные полости, кольцевые воздушные каналы повышенного давления выполнены сообщающимися с передней и задней воздушными полостями стоек, а средняя полость, в которой расположен стержень лопасти, соединена на входе с атмосферой, а на выходе через внутреннюю полость втулки винтовентилятора - с каналами в стекателе за соплом, причем кольцевые воздушные каналы повышенного давления на выходе соединены с газовым каналом перед соплом.
Выполнение винтовентилятора с кольцевым газовым каналом, ограниченным с внешней и внутренней стороны воздушными кольцевыми каналами повышенного давления, соединенными на входе с компрессором, исключает утечки горячего газа во внутреннюю полость втулки винтовентилятора, а также натекание паразитных утечек газа на лопасти винтовентилятора, что способствует снижению температуры втулки и лопастей винтовентилятора и повышению их надежности.
Выполнение полых стоек разделенными на переднюю, среднюю и заднюю воздушные полости с соединением между собой внешних и внутренних кольцевых воздушных полостей через переднюю и заднюю воздушную полость стоек позволяет обеспечить необходимый расход охлаждающего воздуха на наддув лабиринтных уплотнений внутренней воздушной полости высокого давления и минимизировать тепловой поток от газа в среднюю воздушную полость стойки, что способствует повышению надежности винтовентилятора.
Размещение в средней воздушной полости стойки стержня лопасти винтовентилятора, а также соединение средней полости на входе с атмосферой, а на выходе через внутреннюю воздушную полость винтовентилятора - с каналами в стекателе за соплом позволяет организовать эффективное охлаждение стержня лопасти и втулки винтовентилятора холодным атмосферным воздухом, прокачка которого осуществляется за счет пониженного давления газа, обтекающего стекатель на выходе за соплом.
Соединение кольцевых воздушных каналов повышенного давления на выходе с газовым каналом перед соплом позволяет обеспечить необходимый перепад давления на лабиринтных уплотнениях между статором и передним ротором, между передним ротором и задним ротором и сработать отбираемый воздух в сопле, что повышает тягу двигателя, улучшает его экономичность и надежность за счет снижения температуры газа перед турбиной.
На фиг.1 показан продольный разрез винтовентиляторного двигателя; на фиг.2 показан элемент I на фиг.1 в увеличенном виде, на фиг.3 показан элемент II на фиг.2 в увеличенном виде.
Винтовентиляторный двигатель 1 состоит из газогенератора 2 с компрессором низкого давления 3, компрессором высокого давления 4, камерой сгорания 5, турбиной высокого давления 6, турбиной низкого давления 7 и с силовой турбиной 8, через редуктор 9 соединенной с соосным вентилятором 10.
Винтовентилятор 10 выполнен с кольцевым газовым каналом 11, соединенным на входе 12 с выходом 13 из силовой турбины 8, а на выходе оканчивающимся соплом 14 со стекателем 15, установленным на втулке 16 винтовентилятора 10.
Газовый канал 11 ограничен с внешней и внутренней сторон внешним 17 и внутренним 18 воздушными кольцевыми каналами повышенного давления, соединенными на входе 19 с компрессором низкого давления 3, а на выходе через перфорацию 20 и 21 - с газовым каналом 11 перед соплом 14.
Между собой кольцевые каналы 17 и 18 соединены передними 22 и задними 23 воздушными полостями стоек 24 и 25, что обеспечивает подачу необходимого количества воздуха повышенного давления 26 из компрессора низкого давления 3 на наддув лабиринтных уплотнений 27 и 28 между статором 29 и передним ротором 30 винтовентилятора 10, а также лабиринтных уплотнений 31 и 32 между передним ротором 30 и задним ротором 33 винтовентилятора 10.
Средняя полость 34 каждой из стоек 24 и 25, в которых проходят стержни 35 и 36 передней лопасти 37 и задней лопасти 38 винтовентилятора 10, на входе через каналы 39 и 40 соединена с атмосферой 41, а на выходе через внутреннюю полость 42 втулки 16 винтовентилятора 10 - с каналами 43 в стекателе 15 за соплом 14.
Работает данное устройство следующим образом.
При работе винтовентиляторного двигателя 1 поток газа 44, протекающий по кольцевому газовому каналу 11, мог бы разогреть втулку 16 и лопасти 37, 38 винтовентилятора 10, что привело бы к их поломке. Однако этого не происходит, так как газовый канал 11 ограничен внешним 17 и внутренним 18 воздушными каналами с повышенным давлением воздуха, что исключает паразитные утечки газа 44 через лабиринтные уплотнения 27, 28, 31 и 32 и способствует минимизации температуры втулки 16 и лопастей 37, 38. Атмосферный воздух 45, проходящий через среднюю полость 34 стоек 22 и 23, также способствует минимизации температуры стержней 35 и 36 лопастей 37 и 38, а также втулки 16 винтовентилятора 10.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Винтовентиляторный двигатель, содержащий газогенератор с компрессором и силовой турбиной, а также винтовентилятор с кольцевым газовым каналом, соплом, стекателем и лопастями, стержни которых расположены в полых стойках, отличающийся тем, что газовый канал ограничен внешним и внутренним воздушными кольцевыми каналами повышенного давления, соединенными на входе с компрессором, полые стойки разделены на переднюю, среднюю и заднюю воздушные полости, кольцевые воздушные каналы повышенного давления выполнены сообщающимися с передней и задней воздушными полостями стоек, а средняя полость, в которой расположен стержень лопасти, соединена на входе с атмосферой, а на выходе через внутреннюю полость втулки винтовентилятора - с каналами в стекателе за соплом, причем кольцевые воздушные каналы повышенного давления на выходе соединены с газовым каналом перед соплом.
www.freepatent.ru
назад, в будущее // АвиаПорт.Новости
![[image]](/800/600/https/pics.aviaport.ru/cache/news/300x300/193468.jpeg)
Взрывной рост цен на нефть и нефтепродукты в конце 2000-х годов вновь поставил перед авиационной индустрией вопрос о повышении топливной эффективности авиадвигателей. Учитывая, что резервов для улучшения параметров термодинамического цикла (степени повышения давления в компрессоре и температуры в камере сгорания) остается все меньше, магистральным направлением становится повышение степени двухконтурности, и наиболее важным событием стало создание двигателей с редукторным приводом вентилятора. Однако еще больший эффект с точки зрения улучшения удельных показателей может дать переход к винтовентиляторным двигателям. Несмотря на существующие ограничения, у этого класса моторов огромное будущее, и России, обладающей значительным научно-техническим заделом, пока сохраняются шансы не утратить свои позиции.
Топливный кризис раскручивает винты
Главным лозунгом самолетостроителей было "Быстрее, дальше, выше", и требование обеспечить высокую крейсерскую скорость полета последовательно привело к прекращению производства магистральных самолетов, оснащенных поршневыми двигателями, а уже в 50-е годы начался постепенный переход к реактивным моторам. Однако достаточно быстро гонка за скоростью завела разработчиков в тупик: высокий удельный расход одноконтурных турбореактивных двигателей (ТРД) ограничивал их использование на самолетах, выполняющих полеты на большую дальность. Именно с требованием обеспечить возможность долететь до цели на американском континенте и вернуться на базу было связано появление турбовинтового Ту-95, судьба которого, в результате, сложилась более счастливо, чем у скоростного 3М. Но так или иначе, турбовинтовые двигатели (ТВД) оставались нишевым решением, в то время как распространение двухконтурных двигателей (ТРДД) привело к их фактическому доминированию в линейках выпускаемых магистральных и региональных самолетов.
Основное преимущество ТРДД перед ТВД очевидно - при приемлемом уровне экономичности, первый двигатель более скоростной, и при выполнении межконтинентальных полетов сокращение времени перелета оказывается важным фактором для пассажира. Кроме того, существенный рост стоимости воздушных судов повышает требования к оборачиваемости парка, то есть возможности выполнить за то же время максимальное количество рейсов. В результате между пассажирскими самолетами с ТРДД и ТВД пролегла граница: при дальности полета до 1000 километров с коммерческой точки зрения более привлекательны турбовинтовые машины, при большей дальности - турбореактивные. Однако величина 1000 километров вовсе не является постоянной, и самое заметное влияние на нее оказывают цены на авиатопливо, а также успехи двигателестроителей. Появление ТРДД с низким удельным расходом приводит к вытеснению винта. А в 1970-х годах разразился топливный кризис, который дал винтовому движителю "второе дыхание".
Первыми на новую угрозу отреагировали американские производители. В 1976 году компания Hamilton Standard представила винтовентилятор: новый движитель, отличающийся большим числом широкохордных лопастей. Благодаря использованию композитных материалов достигалась высокая массовая эффективность, долговечность и надежность, а применение новых аэродинамических профилей обеспечивало высокий КПД в широком диапазоне скоростей. Вскоре под эгидой НАСА была развернута широкомасштабная исследовательская работа, в ходе которой разработчики представили свое видение двигателей нового поколения, а во второй половине 1980-х годов были проведены летные испытания винтовентиляторных двигателей различных схем.
Так фирма Allison испытала двигатель с выходной мощностью 6000 л.с. и винтовентилятором диаметром 2,75 м. Были проведены оценки на высотах полета от 1500 до 12 000 м, и на скоростях до М=0,85, в одном из полетов достигнута скорость М=0,89. Были оценены прочностные характеристики, а также уровень шума. В целом разработчиком получены весьма обнадеживающие результаты: удельный расход топлива винтовентиляторного двигателя был на 17% ниже, чем у равнозначного по тяге ТРДД. По мнению специалистов, при применении винтовентиляторного двигателя на самолетах типа DC-9 или Boeing 727 абсолютная экономия топлива могла составить до 50%.
Также компания Allison в сотрудничестве с Pratt & Whitney создала более мощный демонстрационный двигатель - его мощность достигла 10 400 л.с., планетарного редуктора - 13 000 л. с., диаметр двух заднерасположенных шестилопастных винтовентиляторов противоположного вращения 3,54 м. Планировалось, что на базе газогенератора турбовального двигателя может быть создано целое семейство моторов с мощностью 9 000 - 16 000 л.с.
Компания General Electric также создала экспериментальный двигатель GE36, который прошел облет на MD-90 и Boeing 727. В ходе испытаний была достигнута скорость М=0,84 и высота 11 000 м. При этом на крейсерском режиме (высота 10 500 м и скорость М=0,72) расход топлива относительно штатного двигателя JT8D-17R был снижен на 47%. Особенностью GE36 является отсутствие редуктора в приводе двухрядного восьмилопастного винтовентилятора.
Не отставали от заокеанских конкурентов моторостроители Великобритании. Компания Rolls-Royce запустила работы по двум проектам двигателей с приводимыми через редуктор винтовентиляторами противоположного вращения: RB.509-11 с задним расположением винтовентиляторов и RB.509-14 - с передним расположением.
Приоритет - винтовентилятору
А что же происходило в СССР? Ведущим предприятием в области разработки воздушных винтов было Ступинское ОКБ винтостроения (ныне НПП "Аэросила"), которое уже в начале 1980-х годов имело приличный задел по многим аспектам создания винтовентиляторов. После создания воздушных винтов традиционной конструкции АВ-24Ан с регулятором Р-24Ан для самолета Ан-28 и АВ-17 с регулятором Р-17 для самолета Ан-3, предприятие начало поисковые работы, в результате которых появились прообраз винтовентилятора СВ-24 с металлическими лопастями, а также винт АВ-81 с композитными лопастями. Первый был испытан на самолете Ан-24 и показал перспективу работ в этом направлении, второй, рассчитанный на мощность 360 л.с., должен был найти применение на легких спортивно-пилотажных самолетах ОКБ Яковлева. Имея такие стартовые позиции, ОКБ винтостроения выступило с инициативой создания винтовентиляторов для перспективных транспортных и пассажирских самолетов, и на заседании Научно-технического совета Минавиапрома СССР в июле 1983 года, по сути, винтовентиляторной программе был дан "зеленый свет", а это направление получило приоритет в авиаотрасли. Вскоре был создан координационный отраслевой совет, который вел работу по 85 отдельным программам в различных отраслевых НИИ и КБ.
Первенцем в этой программе стал двигатель Д-236Т, разработанный по первоначальным требованиям к транспортному самолету Ан-70. Двигательная установка мощностью 10 000 л.с. была создана на базе газогенератора двигателя Д-36, ступинское предприятие разработало винтовентилятор СВ-36 и его регулятор РСВ-36. Был проведен комплекс наземных стендовых и летных испытаний на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ с участием отраслевых институтов ЦАГИ, ЦИАМ и ВИАМ, были отработаны основные направления концепции двигательной установки. К 1988 году намеченная исследовательская программа испытаний была выполнена, а работа была завершена на стадии создания демонстратора. Полученные результаты позволили перейти к проектированию нового двигателя мощностью 14 000 л.с., получившего название Д-27, и винтовентилятора СВ-27.
Транспортный самолет Ан-70 должен был обладать уникальным набором характеристик, среди которых обеспечение короткого взлета и посадки, достаточно высокая крейсерская скорость, большая дальность полета и полезная нагрузка. В результате анализа различных схем силовых установок была выбрана трехвальная схема двигателя с двухрядным винтовентилятором. Передний винтовентилятор имеет восемь лопастей, поглощающих максимум мощности и создающих максимальную тягу. Задний винтовентилятор имеет шесть лопастей. По сравнению с винтом СВ-36, у винтовентилятора СВ-27 лопасти выполнены из прогрессивных композиционных материалов, имеют значительно меньшую относительную толщину профиля и резко выраженную саблевидную кривизну направляющей кромки, которая имеет электрическую противообледенительную полоску и неистираемое покрытие. Винтовентилятор обеспечивает высокий КПД на высокоскоростном крейсерском режиме (0,9 при М=0,7), отличные взлетные характеристики за счет обдува крыла и большую тягу в режиме реверса, сокращающую пробег на посадке. Отдельно следует отметить существенное улучшение акустических характеристик в сравнении с традиционными винтовыми установками. Но главное - было достигнуто примерно 30% снижение расхода топлива в сравнении с ТРДД аналогичной размерности.
Казалось бы, что винтовентилятор имеет прекрасное будущее. Однако высокие цены на нефть продержались не так долго, чтобы дать двигателестроителям необходимый запас времени на создание серийных образцов. Кроме того, был достигнут прогресс в части создания высокоэкономичных ТРДД, которым удалось сохранить свои позиции. В России, получившей значительные наработки по винтовентиляторной тематике, началась перестройка, которая на 15-20 лет затормозила практически все работы в отрасли.
Несбывшиеся надежды
В результате многолетних работ в рамках отраслевой целевой комплексной программы была создана методология проектирования принципиально новых многолопастных флюгерно-реверсивных винтовентиляторов и воздушных винтов с композитными лопастями для самолетов нового поколения, развита испытательная и производственная база задействованных в ней предприятий. Была успешно решена самая сложная на тот момент задача: создана легкая и надежная лопасть из полимерных композиционных материалов. Однако оставался целый набор проблем, связанных с высоким уровнем шума: полученные образцы позволяли с запасом удовлетворить требованиям III главы ИКАО, в то время как было необходимо заглядывать в будущее и готовиться к введению требований по IV главе.
В это время "Аэросила" спроектировала новое поколение воздушных винтов, среди которых СВ-34 и АВ-140 для самолетов местных воздушных линий Ил-114 и Ан-140, уже названный СВ-27 для Ан-70 и винтовентилятор СВ-92, установленный на двигателе НК-93. Об НК-93 стоит рассказать подробнее.
Во второй половине 1980-х годов ОКБ им. С.В. Ильюшина приступило к проработке технического облика перспективного тяжелого транспортного самолета Ил-106 грузоподъемностью 80 тонн. Новый грузовик должен был иметь крейсерскую скорость 820-850 км/ч и дальность полета 5000 км. Эскизный проект самолета был завершен в начале 1990-х, однако именно в этот период Советский Союз прекратил свое существование, а вслед за ним ушли в небытие многие перспективные работы. Самолет проектировался под четыре двигателя НК-92 (позднее - НК-93) тягой по 18000 кгс со степенью двухконтурности 16,7.
В 1988 году начались работы по газогенератору, а спустя год он был испытан. Одноступенчатая турбина высокого давления приводила восьмиступенчатый компрессор высокого давления, одноступенчатая турбина среднего давления - семиступенчатый компрессор низкого давления, а трехступенчатая свободная турбина передает мощность на редуктор. Суммарная степень повышения давления в компрессоре достигала 37. Конструкция двигателя была весьма передовой на тот момент, однако многие технические решения уже были отработаны на опытных проектах, созданных КБ Кузнецова в 1980-х годах. Среди них высокотемпературная камера сгорания и турбина высокого давления, и, конечно, не имеющий аналогов в мире двухрядный винтовентилятор с поворотными лопастями, приводимый во вращение с помощью дифференциального планетарного редуктора. Количество лопастей на первой ступени - восемь, на второй - десять. Угол установки саблевидных лопастей первой и второй ступеней вентилятора может изменяться в диапазоне 110 град. Форма лопастей в совокупности с шумопоглощающими покрытиями обечайки вентилятора обеспечивали двигателю соответствие требованиям нормам главы III ИКАО. На крейсерском режиме при М=0,75 и высоте полета 11 000 м удельный расход топлива двигателя по расчетам должен был составлять около 0,49 кг/кгс·ч, а расход воздуха - 1000 кг/с. Интересной особенностью двигателя являлось отсутствие реверсивного устройства - обратная тяга достигалась поворотом лопастей винтовентилятора.
НК-93 должен был стать базовой конструкцией для семейства двигателей со взлетной тягой 78...226 кН (8...23 тыс. л.с.), однако этим планам не было суждено сбыться: в отечественном авиапроме не нашлось и нет до сих пор самолета, на который можно установить тяжелый и габаритный двигатель, а призывы не бросать перспективную разработку, звучавшие от научного и технического сообщества, были проигнорированы. Было изготовлено 10 экземпляров, проведены испытания газогенератора двигателя НК-93 в термобарокамере ЦИАМ, испытания на наземном открытом стенде. Более того, 3 мая 2007 года был выполнен полет на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ... после этого проект был фактически похоронен руководством "Объединенной двигателестроительной корпорации". Прагматичный подход победил здравый смысл. Вот что считает генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения Владимир Скибин: "Лет семь назад мы очень внимательно разбирались с двигателем НК-93... Схемные решения весьма интересны: очень высокая степень двухконтурности, низконапорный биротативный винтовентилятор с редукторным приводом. Подобными работами занимались в свое время и зарубежные фирмы, но бросили их, не справившись с шумом. Мы настаивали на том, чтобы провести летные испытания НК-93. Есть интересные вещи, которые можно использовать в дальнейшем. Целесообразно завершить испытания этого двигателя в качестве демонстратора, но это очень большая работа. Нужен заказчик, нужен интерес со стороны самолетостроителей". Продолжает заместитель генерального директора ОАО "НПП "Аэросила", главный конструктор по воздушными винтам и винтовым преобразователям Михаил Шатланов: "Пройден определенный этап моторностендовых испытаний и самый начальный и незначительный этап испытаний на летающей лаборатории Ил-76. Считаю, что после столь продолжительного и затратного пути по данному уникальному двигателю, научно-исследовательские работы не должны обрываться. Когда не получены окончательные результаты, позволяющие сделать уверенные выводы по всем аспектам технических проблем и определить облик образца для дальнейшей ОКР, понесенные затраты средств и времени оказываются просто напрасными".
Винт возвращается на сцену
Несмотря на то, что в 1990-х годах российские и украинские самолетостроители предложили еще пару проектов пассажирских самолетов, рассчитанных на установку винтовентиляторных двигателей, почти на десятилетие интерес к этой теме угас. На региональных линиях турбореактивные машины стали вытеснять своих винтовых собратьев даже в размерности 50 кресел, в новом столетии серийно выпускались только три типа турбовинтовых самолетов вместимостью 50-70 кресел. Однако очередной скачок цен на нефтепродукты возвратил двигателестроителей к вопросу о применении винтовентиляторов. Учитывая, что отечественные исследователи и разработчики, прежде всего ЦИАМ, ЦАГИ и НПП "Аэросила", не утратили научный и кадровый потенциал, целесообразно провести ревизию существующих проектов отечественного авиапрома на предмет возможности использования в них имеющихся наработок. Параллельно следует, с учетом новых возможностей в части расчетов, моделирования и проектирования, а также с применением наработок в области материалов, создать новые образцы винтовентиляторов.
По словам М.Шатланова, "сегодня стало ясно, что дальнейшее развитие мирового авиастроения немыслимо без повышения топливной эффективности двигательных установок и последние несколько лет основные двигателестроительные фирмы Европы и Америки, опираясь на прежние исследования и новые возможности расчетных методов, возобновили интенсивную работу по турбовинтовым и турбовинтовентиляторным двигательным установкам. Сегодня ведутся работы и в наших НИИ - ЦИАМ и ЦАГИ, - где первостепенное внимание уделяется разработке самых совершенных расчетных методов проектирования винтовентиляторов по аэродинамике и акустике".
Увы, работы ЦИАМ сегодня больше востребованы иностранными разработчиками. Как известно, ведущий научно-исследовательский институт участвует в общеевропейской программе VITAL, предусматривающей создание "чистого и тихого" двигателя. 53 компании и организации, включая авиадвигателестроительные фирмы, научно-исследовательские центры и университеты, поставили перед собой амбициозные задачи: снизить уровень эмиссии СО2 на 7%, массу - на 25%, уровня шума на взлете - на 6 EPNдБ. ЦИАМ ведет разработку биротативного вентилятора, высоконапорных подпорных ступеней и их корпуса совместно с компанией Techspace Aero, а также разрабатывает турбину низкого давления с противовращением совместно с компанией MTU Aero Engines. В то же время о намерении создать сопоставимый по уровню технического совершенства двигатель отечественные разработчики пока не заявляют.
Между тем, есть несколько направлений в самолетостроении, где уверенные позиции российских и украинских производителей необходимо поддержать совершенными двигателями и движителями. В первую очередь это военно-транспортные самолеты широкого диапазона взлетных весов. В текущем десятилетии фактически завершится эксплуатация легких машин Ан-26 и средних Ан-12. На смену первым, согласно Госпрограмме вооружений, должен прийти Ил-112В, в интересах создания которого в настоящее время идут работы над двигателем ТВ7-117, а также воздушным винтом: "Аэросила" в настоящее время осуществляет усталостные испытания композитных лопастей на динамических стендах и завершает работы по изготовлению опытных образцов воздушных винтов АВ-112 и гидромеханических регуляторов для лабораторных испытаний.
Что касается второго направления, то, как известно, сменить Ан-12 должен был Ан-70. После ряда заявлений, сделанных в 2009 году российской стороной по вопросу сотрудничества с Украиной по этой программе, бюджетные средства вновь стали поступать разработчикам этого лайнера, как ожидается, в 2010 году будут завершены работы по доводке винтовентилятора СВ-27 и его системы автоматического управления, а в 2011 году самолет может быть предъявлен на Государственные совместные испытания.
Однако применение винтовентиляторных двигателей не ограничивается исключительно военно-транспортными машинами. Большой потенциал их применения существует на патрульных и разведывательных самолетах. Не стоит сбрасывать со счетов и сегмент пассажирских самолетов: турбовинтовые лайнеры подтвердили свои достоинства при эксплуатации на коротких ВПП, полосах с грунтовым покрытием. Отдельным направлением работ "Аэросилы" было проектирование винтов для использования на судах на воздушной подушке, сегодня предприятием осуществляются разовые поставки воздушных винтов АВ-110, АВ-96 и АВ-98 на мощность 110, 6 700 и 10 000 л.с. соответственно. Даже такая актуальная тема, как создание скоростного вертолета, вряд ли обойдется без винтов нового поколения: помимо несущих, новые машины должны быть оснащены винтами толкающими, и они должны обладать оптимальными параметрами.
Перечень проектов, использование в которых современных винтовентиляторов может обеспечить получение конкурентных преимуществ, достаточно обширен, и сегодня у России остается возможность дать асимметричный ответ - выбрав перспективное направление и быстро развив свои компетенции в этой области, получить существенную долю на рынке. Стоит помнить опыт 1980-х годов, когда для завоевания лидирующих позиций в этой сфере была реализована комплексная программа. Также и сегодня необходимо развернуть работы широким фронтом, закрывающим проблемы разработки движителей нового поколения, отвечающим на актуальные вопросы аэродинамики, шума, прочности.
Ссылки по теме:
Материал «Винтовентилятор: назад, в будущее» подготовлен сотрудниками агентства «АвиаПорт». Мы просим при цитировании указывать источник информации и ставить активную ссылку на главную страницу сайта или на цитируемый материал.
Связи: Ан-12БК, Ил-106, Ил-112В, Ил-76 МД, Ан-24Б, Ан-3, Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского, Авиакомпания "Домодедовские авиалинии", Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова, Авиационный Комплекс имени С.В. Ильюшина, Ил-114, Ан-70, Ан-26, Научно-производственное предприятие "Аэросила", Скибин Владимир, АН-12, Ан-28, MD-90, Ан-140, АН-24, Ил-76, Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов, Самолетостроение (в процессе тестирования)www.aviaport.ru
