Турбореактивный двигатель. Элементы конструкции

На тепловой машине ТМС-65 установлен турбореактивный двигатель ВК-1А конструкции Героя социалистического труда В.Я. Климова. Он является генератором высокоскоростной и высокотемпературной струи газов.

При подаче воды или суспензии ДТС-ГК в газовый поток в удлинительной насадке образуется газокапельный поток.

Прерывание подачи воды или суспензии, в целях образования прерывистого газокапельного потока, достигается с помощью переключателя клинкетной задвижки.

Двигатель ВК-1А крепится на поворотной раме и имеет возможность поворачиваться в вертикальной и горизонтальной плоскостях, что позволяет с необходимой продолжительностью обрабатывать газовым или газокапельным жом наружные поверхности подвижных и неподвижных объектов военной техники.

Управление поворотом, подъемом и опусканием двигателя, а также переключения клинкетной задвижки - гидравлическое.

Система запуска двигателя ВК-1А автономная, электрическая от аккумуляторной батареи 6 СТ-128. Расположена в ящике за кабиной оператора (см. со стороны сопла двигателя).

Основные технические характеристики двигателя ВК-1А

1. Условное обозначение ВК-1 А

2. Тип двигателя турбореактивный

4. Вес двигателя 885 кг.

5. Мощность, развиваемая турбиной 13550 л.с.

6.Максимальная производительность компрессора 48,2 кг/сек

7. Температура газов:

а) в камере сгорания 2000°С

6) перед турбиной 850°С

в) на выходе из сопла 450°С

8. Скорость газов на выходе из сопла 550 м/сек.

9.Ресурс двигателя 200 часов

10. Топливо авиационный керосин Т-1 (ТС-3)

11. Режим работы:

а) малый газ:

Обороты ротора 2 500 об/мин.

Температура газов на выходе 540°С

Давление топлива перед форсунками 7-12 кгс/см 2 6) ДДД техники ДДД техники и местности:

Обороты ротора 7000-9000 об/мин

Температура газов на выходе 300-480°С

Общее устройство двигателя

Турбореактивный двигатель ВК-1А состоит из следующих основных частей:

одноступенчатого центробежного компрессора с двухсторонним входом, девяти прямоточных камер сгорания, расположенных вокруг корпусов среднего и заднего подшипников, одноступенчатой осевой газовой турбиной с газосборником и сопловым аппаратом и выхлопного конуса с реактивной насадкой.

Вал двигателя состоит из трех частей: переднего заднего валов компрессора и вала турбины. Позади крыльчатки компрессора на заднем валу компрессора установлен центробежный вентилятор охлаждения подшипников и диска турбины.

В передней части двигателя расположена коробка приводов с коробкой масляных насосов агрегатами топливной системы и электрооборудования.

Между выходными фланцами выхлопного конуса и реактивной насадкой монтируется удлинительная труба.

Силовая несущая часть двигателя состоит из корпуса компрессора, переднего и заднего корпусов входных патрубков и трех корпусов подшипников: переднего, среднего и заднего.

Запуск двигателя производится электрическим мотором (стартером) от 2-х аккумуляторных батарей, подзаряженных в процессе работы от генератора.

Дорогие друзья в виду того, что начат проект по восстановлению и подготовке экспозиции авиадвигателя ВК-1 у некоторых товарищей появился интерес к данной теме. Постараюсь в этой теме написать всё что я по этому вопросу думаю.Часто мне задают два вопроса зачем это нам надо и как это будет работать?
Первое. Кто из Вас был на дне открытых дверей в Политехническом музеи?,Я был правда очень давно но мне очень хорошо запомнилось всё что я там увидел, увидел я там работающею модель гидроэлектростанции,работающею паровую машину,функционирующие, полностью сделанные из дерева часы, множество
играющих музыкальных шкатулок и прочих шарманок. В общем музей жил и развлекал посетителей- прививая детям любовь к технике.
Давайте мы посмотрим на наш музей свежим взглядом, должно же у нас хоть что то работать кроме Краза и прочей автотехники.
Для меня музей - это памятник конструкторам,инженерам,рабочим всем тем кто создавал эти уникальные летательные аппараты,всем кто на этих самолётах защищал наше небо во время войны и выполнял боевые задания в мирной жизни,всем кто учил эту технику летать иногда и ценой своей жизни, всем тем кто и сейчас летает будь то гражданский или военный лётчик,всем технарям которые в любую погоду обеспечивали и обеспечивают безотказную работу сложнейшей техники.
Вот для этого я думаю нам и надо делать то что мы можем и делаем. Я в свою очередь хочу сделать то,что умею,знаю как, и уверен что с вашей помощью у меня получиться сделать функционирующий экспонат авиадвигателя ВК-1.
Второе. Сама по себе конструкция двигателя довольно таки простая и он для запуска требует минимум дополнительных агрегатов и механизмов. Если знать порядок работы ВК-1 то его можно запустить имея в наличии лишь питание 24 вольта и бочку топлива. Но мы пойдём цивилизованным путём и будем придерживаться заводских рекомендаций по эксплуатации авиадвигателя на земле. Для этого был сварен передвижной стапель с тремя основными точками крепления и двумя дополнительными. Разработана и собрана приборная доска со следующими приборами: вольтметр, указатель оборотов, указатель температуры и давления масла, указатель давления топлива, указатель температуры газов за турбиной так же для защиты электроцепей установлены автоматы защиты сети и контрольные лампы работы вспомогательных агрегатов. Собран и проверен механизм автоматического запуска. Проведена холодная прокрутка и проверка работоспособности топливной аппаратуры. Для аварийного прекращения подачи топлива во время работы двигателя будет установлен дистанционный пожарный кран. Так же будет разрабатываться и устанавливаться система пожаротушения.
Это всё в комплексе должно обеспечить безопасный запуск двигателя. Для демонстрации ВК-1 посетителям музея надо будет разработать способ и конструкцию крепления передвижного стапеля с двигателем к земле и способ безопасного отвода реактивной струи.
Вся работа по двигателю согласована с руководством музея и высказана просьба подготовить экспонат к 9 мая для показа посетителям. Вот вроде пока и всё.

Разработка турбовинтового двигателя ВК-1 началась в 0КБ-117 под руководством В.Я.Климова летом 1946 года. Он являлся развитием двигателя РД-45Ф (лицензионной копии Роллс-Ройс "Нин-II"). Была поставлена задача увеличить тягу двигателя на 30%. Одновременно был учтён опыт эксплуатации РД-45. В конструкцию были внесены следующиее изменения: увеличена камера сгорания, изменены лопатки турбины, установлено выходное устройство трубного типа. Эскизный проект был готов в 1947 году. Доводка двигателя проходила достаточно быстро. В начале 1949 года были завершены Государственные испытания и 14 мая вышло Постановление СМ СССР №1889-699 о запуске ВК-1 в серийное производство на моторостроительных заводах в Москве, Перми и Уфе. За создание двигателя ВК-1 в 1949 году В.Я.Климову, С.П.Изотову и Н.Г.Костюку была присуждена Сталинская премия 1 степени.

ВК-1 представляет собой одновальный турбореактивный двигатель с одноступенчатым двухсторонним центробежным компрессором, 9 индивидуальными трубчатыми камерами сгорания и одноступенчатой турбиной. На модификации ВК-1Ф установлена форсажная камера.

Первоначально ресурс ВК-1 составлял 100 часов. Затем он был доведён до 150 часов, позже - до 200 часов. Серийное производство продолжалось до 1958 года. Выпускался по лицензии в Китае, Польше, Чехословакии. Всего изготовлено около 20000 двигателей семейства ВК-1. На базе ВК-1 были разработаны опытные двигатели ВК-5, ВК-5Ф, ВК-7. Отработавшие лётный ресурс двигатели применяются на тепловых машинах АИСТ-5ВМ, АИСТ-5ТМ, ТМ-59, ТМГ-3, ТМС-65, пожарной машине АГВТ-100(157).

Модификации:

  • ВК-1 - базовый. Устанавливался на самолётах Ла-176, Ла-200, МиГ-15бис, Як-50.
  • ВК-1А - доработанный. Ресурс увеличен до 150 часов, а с 6 серии - до 200 часов. Устанавливался на самолётах Ил-28, МиГ-17, Ту-14.
  • ВК-1Ф - с форсажной камерой (первый в СССР). Тяга на форсаже составила 3380 кгс (форсаж длился до 3 минут). Выпускался в 1951-1958 годах. Устанавливался на самолёте МиГ-17Ф, МиГ-17ПФ.
  • Lis-5 - польский вариант ВК-1Ф. Устанавливался на истребителе Lim-5 (копия МиГ-17Ф) и его модификациях.
  • WP-5 - китайский вариант ВК-1Ф. Выпускался с июня 1956 года. Устанавливался на истребителе J-5 (копия МиГ-17Ф) и его модификациях.
  • WP-5A - китайский вариант ВК-1А. Выпускался с 1957 года. Устанавливался на бомбардировщике H-5 (копия Ил-28).

Технические харктеристики

Литература

  1. Арсеньев Е., Крылов Л. Истребитель МиГ-15. - М.: М-Хобби, 1999. - С. 11.
  2. Авиация. - М.: "Большая российская энциклопедия", 1994. - С. 141-143.
  3. Изотов П., Изотов Д. Двигатели ВК: от ВК-1 до ВК-10 // Двигатель. - 2000. - №5-6. - 2001. - №1.
  4. Саркисов А. На новом подъёме. Моторы Климова: 85 лет в строю // Крылья Родины. - 2001. - №8. - С. 20-21.

Турбореактивный авиационный двигатель ВК-1 (РД-45).

Разработчик: 0КБ-117 под руководством В.Я.Климова
Страна: СССР
Построен: 1947 г.

Разработка турбовинтового двигателя ВК-1 началась в 0КБ-117 под руководством В.Я.Климова летом 1946 года. Основан на британском двигателе Rolls Royce «Nene-II» (англ.), который был продан в СССР с условием не использовать на боевых самолётах. Этот шаг получил очень негативную оценку в западных военных кругах. В 1946 году, перед началом Холодной войны, британское лейбористское правительство во главе с Клементом Эттли, в стремлении поддержать дипломатические отношения с Советским Союзом, дало разрешение компании «Rolls Royce» на вывоз 40 турбореактивных двигателей Rolls Royce «Nene-II».

ОКБ Владимира Климова скопировало «Nene-II», присвоив клону название РД-45 и он стал первым советским крупносерийным турбореактивный двигателем. Выпускался московским заводом «Салют».

По конструкции РД-45 представляет собой одновальный турбореактивный двигатель с одноступенчатым центробежным двухсторонним компрессором, девятью индивидуальными трубчатыми камерами сгорания и одноступенчатой турбиной. От оригинала он отличался большей камерой сгорания и большей турбиной, также было изменено прохождение воздуха через двигатель. В этом двигателе использовался центробежный компрессор, а не более прогрессивный осевой, это требовало большего диаметра фюзеляжа, чем для двигателей с осевым компрессором. Изначально РД-45 вызвал много проблем, связанных с конструкцией и материалами, однако затем его конструкция была улучшена.

Была поставлена задача увеличить тягу двигателя на 30%. Усовершенствования выражались в увеличении камеры сгорания, лопаток турбины, в установке выходного устройства трубного вида и способствовали большему забору воздуха двигателя. Одновременно был учтён опыт эксплуатации РД-45.

Эскизный проект был готов в 1947 году. Доводка двигателя проходила достаточно быстро. В начале 1949 года были завершены Государственные испытания и 14 мая вышло Постановление СМ СССР № 1889-699 о запуске ВК-1 в серийное производство на моторостроительных заводах в Москве, Перми и Уфе. За создание двигателя ВК-1 в 1949 году В.Я.Климову, С.П.Изотову и Н.Г.Костюку была присуждена Сталинская премия 1 степени.

ВК-1 представляет собой одновальный турбореактивный двигатель с одноступенчатым двухсторонним центробежным компрессором, 9 индивидуальными трубчатыми камерами сгорания и одноступенчатой турбиной. На модификации ВК-1Ф установлена форсажная камера.

Первоначально ресурс ВК-1 составлял 100 часов. Затем он был доведён до 150 часов, позже — до 200 часов. Серийное производство продолжалось до 1958 года. Выпускался по лицензии в Китае, Польше, Чехословакии. Всего изготовлено около 20000 двигателей семейства ВК-1. На базе ВК-1 были разработаны опытные двигатели ВК-5, ВК-5Ф, ВК-7. После снятия с самолётов, двигатель ВК-1 оказался востребованным ещё не одно десятилетие, но уже для наземного использования. С помощью ВК-1 аэродромные службы обдували полосу, применяли для удаления льда с взлётно-посадочных полос и рулёжных дорожек. В настоящие время этот авиадвигатель ещё можно встретить в некоторых аэропортах России. Отработавшие лётный ресурс двигатели применяются на тепловых машинах АИСТ-5ВМ, АИСТ-5ТМ, ТМ-59, ТМГ-3, ТМС-65, пожарной машине АГВТ-100(157).

Модификации:
ВК-1 — базовый. Устанавливался на самолётах Ла-176 , Ла-200 , МиГ-15бис , МиГ-15бис (ИШ) , Як-50 (первый с таким названием).
ВК-1А — доработанный. Ресурс увеличен до 150 часов, а с 6 серии — до 200 часов. Устанавливался на самолётах Ил-28 , МиГ-17 , Ту-14 .
ВК-1Ф — с форсажной камерой (первый в СССР). Тяга на форсаже составила 3380 кгс (форсаж длился до 3 минут). Выпускался в 1951-1958 годах. Устанавливался на самолёте МиГ-17Ф , МиГ-17ПФ .
Lis-5 — польский вариант ВК-1Ф. Устанавливался на истребителе Lim-5 (копия МиГ-17Ф) и его модификациях.
WP-5 — китайский вариант ВК-1Ф. Выпускался с июня 1956 года. Устанавливался на истребителе J-5 (копия МиГ-17Ф) и его модификациях.
WP-5A — китайский вариант ВК-1А. Выпускался с 1957 года. Устанавливался на бомбардировщике H-5 (копия Ил-28).

Технические харктеристики:

Модификация: ВК-1
Длина, мм: 2640
Диаметр максимальный, мм: 1273
Масса сухая, кг: 872
Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/кгс·ч: 1,07
Расход воздуха через компрессор, кг/с: 48,2
Степень повышения давления в компрессоре: 4,2
Температура газа перед турбиной, °C: 897
Взлётная тяга, кгс: 2700
Ресурс, час.: 200
Производитель: завод № 16, Казань; завод № 19, Пермь; завод № 24, Самара; завод № 26, Уфа; завод № 478, Запорожье; Shenyang Liming Aero Engine Co; WSK Rzeszow, Жешув; Motorlet/Walter, Прага.

Двигатель Rolls Royce «Nene-II».

Двигатель ВК-1 в разрезе.

Двигатель ВК-1 в разрезе.

Двигатель ВК-1 в учебном классе ХАИ.

Двигатель ВК-1 в музее авиамоторостроения г. Пермь.

Двигатель «Nene-II» на истребителе МиГ-15 (С-1).

Истребитель МиГ-15 с раскапотированным двигателем ВК-1.

Истребитель МиГ-15 с раскапотированным двигателем ВК-1А.

Дата изобретения: 1928 г.

Краткая информация:

Основные научные достижения Н.Н. Семенова базируются на стыке двух наук — физики и химии. Однако со второй половины 1920-х гг. XX в. основное место в его деятельности занимали исследования в области цепных реакций. Реакции такого типа протекают весьма своеобразно. В начале реакции образуется небольшое количество активных атомов (свободных радикалов). Взаимодействуя с молекулами исходного вещества, они вызывают цепочку повторяющихся реакций. Иногда общее число реакций достигает 1 млн.

Дата изобретения: 1918 г.

Краткая информация:

Триггер (триггерная система) — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознаётся по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам — их активные элементы (транзисторы, лампы) работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время.

Дата изобретения: 1865 г.

Краткая информация:

Торпеда (от лат. torpedo marke — электрические скаты, сокращённо лат. torpedo) — самодвижущееся подводное оружие. Состоит из цилиндрического обтекаемого корпуса с оперением и гребными винтами, или с реактивным соплом в хвосте (ракета-торпеда). В корпусе заключён заряд взрывчатого вещества или ядерный заряд, детонатор, топливо, двигатель и приборы управления.

Описание:

ВК-1 (РД-45) - первый советский турбореактивный двигатель, производившийся серийно. Разработан под руководством Владимира Климова, производился на заводе ГАЗ-116. Основан на британском двигателе Rolls-Royce Nene, чертежи которого были проданы СССР с условием не использовать в военных целях. Этот шаг получил очень негативную оценку в западных военных кругах.

После окончания Второй мировой войны в Советский союз попали немецкие двигатели, которые были использованы для первых советских реактивных самолетов, таких как МиГ-9. Конструкция этих двигателей стремительно устаревала, а качество как немецких оригиналов Jumo 004 и BMW 003, так и их советских клонов - РД-10 и РД-20 было невысоким. Однако, перед началом холодной войны в 1946 году британское лейбористское правительство во главе с Клементом Эттли в стремлении поддержать дипломатические отношения с Советским союзом дало компании Роллс-Ройс (Rolls-Royce) разрешение на вывоз 40 турбореактивных двигателей Rolls-Royce Nene центробежного типа.

В 1958 году во время визита в Пекин Уитни Стрейт (Whitney Straight), позже председатель совета директоров Роллс-Ройс, обнаружил, что этот двигатель был скопирован, сначала под обозначением РД-45, а затем, после некоторой доработки, выпускался под обозначением ВК-1. Двигатель устанавливался на самолеты МиГ-15. Поскольку двигатель был скопирован без лицензии, позже компания Роллс-Ройс попыталась взыскать 207 миллионов фунтов стерлингов лицензионных сборов, однако без успеха. Изначально РД-45 вызвал много проблем, связанных с конструкцией и материалами, однако затем его конструкция была улучшена.

Двигатель получил обозначение ВК-1, от Rolls-Royce Nene он отличался большей камерой сгорания и большей турбиной, также было изменено прохождение воздуха через двигатель. На версии ВК-1Ф появился форсаж. ВК-1 использовался на истребителях МиГ-15 и МиГ-17, бомбардировщике Ил-28, бомбардировщике-торпедоносце Ту-14. В этом двигателе использовался центробежный компрессор, а не более прогрессивный осевой. Это требовало больший диаметр фюзеляжа, чем для двигателей с осевым компрессором.