Разработка конструкции компрессора высокого давления ТРДДФсм для легкого фронтового истребителя на базе существующего ТРДДФсм РД-33
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
аничения по весу, низкая жесткость деталей. Узлы и агрегаты авиационного двигателя работают в условиях высоких температур, воспринимают большие нагрузки. В силу этого, для их изготовления необходимо применение высокопрочных, жаростойких, способных работать в агрессивных средах, жаропрочных материалов. Металлы и сплавы, отвечающие указанным требованиям, обладают низким коэффициентом обрабатываемости, некоторые из них не могут быть подвергнуты лезвийной обработке, что требует инновационного подхода к разработке технологических процессов. Эти и другие факторы характеризуют авиадвигателестроение как наиболее высокотехнологичную и наукоемкую отрасль машиностроения.
Выпуску деталей, узлов и агрегатов авиационного двигателя предшествует трудоемкий этап технологической подготовки производства, включающий в себя конструкторскую, технологическую и организационную подготовку. На этом этапе изделие проходит различные стадии от освоения его опытного образца до серийного производства на конкретном действующем предприятии.
Технологическая часть работы посвящена конструкторско-технологическим расчетам маршрутно-операционного технологического процесса изготовления вала-шестерни, грамотное выполнение которых позволяет обеспечить выпуск качественной продукции с минимальными затратами материальных ресурсов.
В настоящее время интенсивность развития авиационной техники довольно высока. Это обусловлено потребностями мирового авиарынка и высоким уровнем конкуренции между фирмами-производителями. На сегодняшний день актуальными являются существовавшие ранее промышленно-производственные и материальные связи Украины со странами бывшего СССР. В частности ведется активное сотрудничество ведущих украинских предприятий в области авиадвигателестроения и агрегатостроения с конструкторскими бюро, опытными и серийными предприятиями Российской Федерации. Поэтому нам необходимы разработки по созданию дешевых и эффективных двигателей для самолетов пассажирского, транспортного и военного назначения, соответствующих европейским и мировым стандартам.
Темой конструкторской части работы является разработка конструкции компрессора высокого давления ТРДДФсм для легкого фронтового истребителя на базе существующего ТРДДФсм - РД-33. Выбор этого двигателя в качестве прототипа связан с тем, что он может обеспечить необходимые параметры по расходу топлива, шумности и тяговооруженности.
1 Конструкторская часть
.1 Основные сведения о двигателе и краткое описание
В качестве прототипа двигателя принят ТРДДФсм РД-33 - двухвальный турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой со смешением потоков. Особенность двухвальной схемы - разделение ротора компрессора на два самостоятельных ротора, каждый из которых приводится во вращение своей турбиной.
Конструкция двигателя выполнена с учетом обеспечения принципа модульной (блочной) сборки. Двигатель разделён на восемь основных модулей: вентилятор, центральный привод, газогенератор (компрессор высокого давления, камера сгорания и турбина высокого давления), статор турбины низкого давления, ротор турбины низкого давления, корпус задней опоры двигателя, форсажная камера и реактивное сопло, коробка двигательных агрегатов.
Рисунок 1.1.1 - Модули двигателя двигателя:
1 - вентилятор; 2 - центральный привод; 3 - коробка двигательных агрегатов; 4 - газогенератор; 5 - сопловой аппарат турбины низкого давления;
6 - ротор турбины низкого давления; 7 - задняя опора двигателя;
- форсажная камера и сопло
Модульность конструкции двигателя обеспечивает возможность восстановления его эксплуатационных качеств заменой узлов в условиях эксплуатации, а высокая контролепригодность способствует переходу к обслуживанию по состоянию.
По типу конструктивно-компоновочной схемы двигатель относится к двухроторным ТРДДФ со смешением потоков I и II контуров и общей форсажной камерой (рисунок 1.1.2). Входное устройство - сверхзвуковое, регулируемое, выполнено в виде плоского подкрыльевого воздухозаборника. Компрессор двигателя - осевой, тринадцатиступенчатый, включает в себя четырехступенчатый вентилятор 2 и девятиступенчатый компрессор высокого давления 4. Камера сгорания 5 кольцевая прямоточная, турбина двигателя 6 - осевая, реактивная, двухступенчатая. Первая ступень приводит во вращение КВД, вторая - вентилятор. Форсажная камера 9 - прямоточная, одноконтурная, реактивное сопло 10 сверхзвуковое (типа Лаваля) с независимо регулируемым горлом и выходным сечением.
Рисунок 1.1.2 - Конструктивно компоновочная схема двигателя
Входное устройство двигателя сверхзвуковое, регулируемое, выполнено в виде плоского подкрыльевого воздухозаборника.
Компрессор двигателя - Компрессор представляет собой лопаточную машину, в которой осуществляется преобразование механической энергии, получаемой от турбины, в энергию давление воздуха, предназначенную для сжатия и подвода воздуха в камеру сгорания.
Компрессор выполнен осевым двухкаскадным с околозвуковыми ступенями, включает в себя четырехступенчатый вентилятор и девятиступенчатый компрессор высокого давления (КВД).
Для повышения запаса газодинамической устойчивости над первой ступенью вентилятора выполнен кольцевой перепуск, КВД имеет механизацию в виде трех поворотных направляющих аппаратов.
Конструктивно компрессор состоит из переднего корпу