Двигатель НК-93 как новый рубеж развития авиации Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 1

УДК 629.7.038

ДВИГАТЕЛЬ НК-93 КАК НОВЫЙ РУБЕЖ РАЗВИТИЯ АВИАЦИИ

В. В. Геращенко, А. В. Пономарёв Научный руководитель - Г. Д. Коваленко

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 E-mail: [email protected], [email protected]

Раскрываются и анализируются перспективы развития двигателя НК-93, рассказывают историю и попытки сделать этот двигатель пригодным к эксплуатации в авиации.

Ключевые слова: авиация, двигатель НК-93, испытания, Ил-96М, Ту-204П, редуктор.

THE ENGINE OF THE TAX CODE-93 AS THE NEW BOUNDARY OF DEVELOPMENT

OF AIRCRAFT

V. V. Gerashchenko, A. V. Ponomaryov Scientific supervisor - G. D. Kovalenko

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected], [email protected]

In this scientific work, authors open and analyze prospects of development of the NK-93 engine, tell story and attempts to make this engine serviceable in aircraft.

Keywords: aircraft, NK-93 engine, tests, Il-96M, Ти-204П, reducer.

Застой развития, отечественных летательных аппаратов, может быть связан не только с экономическими факторами, но и с использованием устаревших авиационных двигателей.

Авиационный двигатель - агрегат для приведения в движение летательных аппаратов (самолётов, вертолётов, дирижаблей и др.). В 1990 году КБ приступило проектирование такого двигателя, получившего обозначение НК-93. Он предназначался в первую очередь для самолётов Ил-96М, Ту-204П, Ту-214, Но заинтересованность в новом двигателе проявило и Министерство Обороны (планируется установка на военно-транспортном Ту-330). За основу конструкции был взят двигатель НК-92 [1].

Двигатель НК-93 был заложен в конце 1980-х годов на базе освоенных к тому времени в АНТК, конструктивно-технологических решений по газогенератору и новых решений по винтовентилятору. Он разрабатывался взамен двигателя НК-92. Приказом МАП № 64 1991 г. был утвержден план-график создания двигателя НК-93. Согласно этому приказу, устанавливались сроки создания двигателя - 1991-1996 гг., предъявление его на ГСИ - IV квартал 1996 г., а начало серийного выпуска -1997 г. Приказ не был отменён. Отменили МАП. И в той экономической чересполосице, какая имело место быть, понятно, что до завершения этот приказ никто не довёл. В настоящее время, есть некоторая информация, которая предполагает завершение разработок двигателя и его испытания, а после серийное производство.

НК-93 выполнен по трёхвальной схеме с приводом закопотированного двухрядного винтовен-тилятора противоположного вращения СВ-92 через редуктор. Редуктор планетарный с 7 сателлитами. Первая ступень винтовентилятора 8-лопастная, вторая (на неё приходится 60 % мощности) -10-лопастная. Все лопасти саблевидные с углом стреловидности 30°, изготовлены из эпоксидного графитопластика (на первых 5 прототипах устанавливались лопасти из магниевого сплава). Газогенератор включает кольцевую камеру сгорания, 8-ступенчатый компрессор высокого давления, 7-ступенчатый компрессор низкого давления и 3-ступенчатую свободную турбину, передающую мощность на редуктор [2].

Секция «Эксплуатацияи надежность авиационной техники»

Технические характеристики нового двигателя в мире аналогов не имели. По параметрам термодинамического цикла НК-93 близок к ныне разрабатываемым за рубежом двигателям, но имеет несколько лучшую экономичность (на 5 %). Лётные испытания проводятся с привлечением летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. По результатам этих испытаний КПД (после 8 лет доводки) составили: Дп*кнд = 1,8 %, Дп*квд = 1,4 %, Дп*твд = 7,1 %, Дп*тнд = 2 %. По результатам увязки параметров двигателя в стендовых условиях недобор КПД винтовентилятора Дп*вв = 1...1,5 %, КПД турбины винтовентилятора Дп*твв = 1 %, уменьшение дальности полета Ту-214 и Ил-96-300 на 7...8 % по сравнению с применением на них ПС-90А, снижение удельного расхода топлива на 10.15 % [3].

Проведя анализ информации, можно сделать вывод о том, что даже сравнение с одним из двигателей, выпускаемых в США и используемым на современных летательных аппаратах показывает отличные перспективы развития двигателя НК-93 (см. таблицу).

Сравнительные характеристики

Характеристики

Страна Название Масса сухая, к Длина, мм Удельный расход топлива кг/кгсч Взлётная тяга, кгс

Россия НК - 93 3650 5975 0,49 18000

США Engine Alliance GP7270 6712 4980 0,63 17000

Его дальнейшая разработка и использование несёт огромный положительный эффект для всей гражданской и военной авиации. Использование двигателя в Гражданской авиации позволит России значительно увеличить конкуренцию на рынке производства двигателей и развитие летательных аппаратов.

Библиографические ссылки

1. Перспективы разработки авиационных двигателей большой тяги [Электронный ресурс]. URL: http://www.aviaport.ru/digest/2013/01/28/247932.html (дата обращения: 30.03.2015).

2. Авиационные двигатели США (Pratt & Whitney) [Электронный ресурс]. URL: http://www.manbw.ru/analitycs/pratt_whitney.html (дата обращения: 30.03.2015).

3. НК-93 [Электронный ресурс]. URL: http://aviaros.narod.ru/nk-93.htm (дата обращения: 30.03.2015).

© Геращенко В. В., Пономарёв А. В., 2015