Турбовальный авиационный двигатель ТВ3-117 — подробный обзор технических характеристик, преимущества и особенности воздушного мотора

Турбовентиляторный авиационный двигатель ТВ3-117 – один из самых известных и востребованных в мире. Он создан в компании НПО «Сатурн» в России и был впервые выпущен в 1972 году. Являясь моделью высокого уровня, двигатель ТВ3-117 прошел ряд технических инноваций, которые позволяют ему предлагать высокую эффективность, применимость и надежность.

ТВ3-117 является двухвальным двигателем, что обеспечивает ему высокую степень надежности. Он состоит из ряда элементов, таких как компрессор с управляемыми лопатками, камера сгорания, турбина со сбросом газа, потокоуправляемая скорость вращения и многие другие. Основной ротор двигателя синхронизируется благодаря механизму полупостоянного шага, который управляет лопатками рабочего колеса.

Особенностью ТВ3-117 является его способность работать в различных режимах. Он может работать в усиленном режиме, когда развивает высокое значение кгс/час воздушного потока, или в экономичном режиме, когда он потребляет меньше топлива при сохранении хороших параметров работы. Этот двигатель также оснащен двухконтурной системой дозирования топлива, благодаря чему воздушный поток является более однородным и ресурс двигателя увеличивается.

Вместе с этим, ТВ3-117 обладает уникальной системой уплотнения, которая предотвращает просачивание топлива и обеспечивает надежность работы двигателя. Двигатель также имеет ряд показателей качества, таких как высокие технические характеристики, надежная конструкция и простота использования. Сочетая в себе мощность и надежность, ТВ3-117 является одним из наиболее востребованных двигателей в авиационной промышленности.

Турбовальный авиационный двигатель ТВ3-117

Двигатель ТВ3-117 обладает рядом преимуществ, которые делают его незаменимым в авиации. Одно из наиболее значимых преимуществ — это возможность отключения одного из компрессоров в режиме полета, без остановки двигателя. Это особенно важно в случае необходимости экстренного прикрытия камеры сгорания или дренажа, а также при увеличении топливной экономичности.

Дозирующая кулачка при установке на шаг-газ отвечает за компенсацию изменения газовой характеристики авиационного двигателя ТВ3-117 при изменении режима его работы.

Установка	Ми-8МТ
Модификации	ТВ3-117М и другие
Мощность	от 1700 до 2400 л. с.
Топливо	керосин ТС-1
Год разработки	1977

Входной патрубок двигателя ТВ3-117 оснащен параллельным винтом, который позволяет устранить проблемы, связанные с малотяговым режимом двигателя в начале его работы.

Турбовальный авиационный двигатель ТВ3-117 установлен на вертолете Ми-8МТ и обладает автоматическим синхронизатором вращения и режимом форсировки включением второго насоса для поддержания свободной полости.

Для защиты двигателя от попадания поступающего топлива в рруд вместе с дозирующей пружиной установлен элемент защиты от перепуска топлива из камеры сгорания. Двигатель ТВ3-117 имеет возможность автоматического введения и отключения дозирующей пружины для коррекции топливной подводки в режимах старта, разгона и сгорания.

ТВ3-117 успешно прошел испытания и демонстрировал надежность и эффективность во время эксплуатации. Он служит основой для последующих модификаций двигателя и продолжает использоваться в авиации по всему миру.

Технические характеристики и преимущества

Турбовальный авиационный двигатель ТВ3-117 представляет собой основной двигатель высокой тяги, используемый в различных версиях вертолетов. Он отличается высокой надежностью и производительностью, обеспечивая эффективность работы в самых экстремальных условиях.

Двигатель ТВ3-117 оснащен мощным компрессором, состоящим из газодинамических ступеней. Входное сопловое устройство имеет возможность регулировки шага лопаток для оптимизации вездеходности на различных режимах работы.

Управление двигателем осуществляется с помощью регуляторов, которые контролируют и регулируют подачу топлива и воздуха. В начале запуска двигателя происходит автоматическое вводе топлива, а затем максимальная мощность достигается после раскрутки компрессора на определенное количество оборотов.

Возможность контроля и коррекции двигателя осуществляется с помощью различных датчиков и замеров, таких как замер расхода топлива, замер параметров сгорания, замер давления и температуры воздуха и многие другие. Эти данные передаются на центральные контрольные приборы, которые позволяют оператору контролировать и управлять работой двигателя в режиме реального времени.

Один из преимуществ двигателя ТВ3-117 — автоматическое отключение при неработающем двигателе. Это особенно важно для безопасности, так как обеспечивает защиту от возможных поломок и аварий при отсутствии энергии.

Технические характеристики	Характеристика
Мощность	до 2500 л.с.
Взлетная мощность	2200 л.с.
Высотный предел	6000 м
Максимальная скорость вращения компрессора	12 000 об/мин
Тип двигателя	газотурбинный

Двигатель ТВ3-117 также имеет газоперекачивающую камеру, которая перекачивает газы с места сгорания в воздухомасляный теплообменник. Это обеспечивает оптимальное охлаждение двигателя и предотвращает перегрев.

Другим значимым преимуществом двигателя является возможность слива топлива при отключении двигателя. Это позволяет избежать возгорания или взрыва, так как горючее топливо будет сливаться в специальные отводящие трубы.

Использование авиационного двигателя ТВ3-117 обеспечивает высокую производительность, надежность и безопасность воздушного транспорта. Его характеристики и технологии делают его идеальным выбором для различных типов вертолетов.

Тема №4 система топливопитания и регулирования двигателя ТВ3-117

Двигатель ТВ3-117 обладает инновационной системой топливопитания и регулирования, обеспечивающей его надежную работу и высокую эффективность.

В состав системы топливопитания ТВ3-117 входит концевой регулятор расхода топлива (КР), жиклер, сливающегося патрубок, компрессор и газоперекачивающая система.

Устройство системы топливопитания:

Система топливопитания ТВ3-117 состоит из следующих элементов:

Название	Описание
Роторно-распределительный узел (РРУД)	Выполняет коррекцию расхода топлива путем изменения положения жиклера.
Датчик давления топлива	Проводит контроль давления топлива в системе.
Датчик температуры топлива	Измеряет температуру топлива в системе.
Форсунки	Распыляют топливо в камеры сгорания при запуске и работе двигателя.
Топливные насосы и топливные фильтры	Обеспечивают подачу чистого и качественного топлива в систему.

Принцип работы системы топливопитания:

В процессе запуска двигателя ТВ3-117, после установки регуляторов в нижнее положение, происходит поддержание заданного режима подачи топлива в компрессоры. При увеличении скорости вращения компрессоров, руд (рубиловный упор) открывается под воздействием воздуха и газов от работы двигателя. Данная система позволяет поддерживать оптимальный режим работы компрессора во всех режимах работы двигателя.

В случае аварийной ситуации, например, при возникновении нештатного режима, система топливопитания ТВ3-117 обеспечивает защиту двигателя от возможных повреждений. При превышении предельных параметров, срабатывают защитные механизмы, предотвращающие передачу избытка топлива в компрессоры.

Таким образом, система топливопитания и регулирования двигателя ТВ3-117 разработана с учетом высоких требований авиационной безопасности и обеспечивает надежную работу двигателя в различных условиях эксплуатации.

При увеличении шага НВ

При изменении шага НВ, который регулирует количество воздуха, поступающего в корпус турбовального авиационного двигателя ТВ3-117, происходит изменение работы системы управления турбиной и топливной установки.

В году установки двигателя на вертолет Ми-24 была установлена блокировка кулачка контура турбины в положении «дозирующей» во время взлетной работы, таким образом ограничивая огран сигнал топлива и мощности двигателя. Это было необходимо для обеспечения наддува и стабильной работы двигателя при максимальных режимах.

При перепуске турбины, корректор управляет дозировкой топлива с помощью форсунками, расположенными в центральных ступенях турбины. Путем открытия и закрытия форсунков, система контролирует поддержание заданной мощности двигателя и режима работы.

Преимущества при увеличении шага НВ:
1. Уменьшение расхода топлива и повышение ресурса двигателя.
2. Корректор переводит блокировку кулачка контура турбины из положения «дозирующей» в положение «перепуска», что позволяет установить максимальную мощность двигателя.
3. Автоматическая система управления регулирует дозировку топлива и поддерживает заданный режим работы, что снижает нагрузку на двигатель и увеличивает его ресурс.
4. Система перепуска топлива позволяет более точно и эффективно контролировать работу двигателя, особенно при больших грузах и в экстремальных условиях.
5. Коррекция поддержания заданной мощности двигателя происходит внутри корпуса турбовального двигателя без потери атмосферного давления, что улучшает его работу.
6. Стравливающий параллельный контур позволяет автоматически регулировать подачу топлива в зависимости от условий работы двигателя.
7. Система контроля работы двигателя предотвращает его отключение и обеспечивает стабильную и безопасную работу в любых условиях.

Таким образом, при увеличении шага НВ турбовального авиационного двигателя ТВ3-117, происходят изменения в работе системы управления и контроля, что позволяет повысить эффективность работы двигателя, увеличить его ресурс и обеспечить стабильную и безопасную работу во всех режимах работы.

Мощность и давление воздуха

Для обеспечения требуемого давления воздуха в двигателе используются специальные регуляторы мощности и регуляторы перепуска. Регулятор мощности включает в себя механизмы автоматического регулирования и контроля, которые обеспечивают получение оптимальной мощности двигателя при различных режимах полета. Основной регулятор мощности устанавливался на нижний контур.

Для поддержания определенной мощности двигателя также используется регулятор перепуска. Он контролирует давление воздуха в системе газотурбинного двигателя и, при необходимости, открывает или закрывает стоп-кран, регулируя пропускание воздуха и поддерживая требуемый уровень наддува. Контур перепуска обладает высокой приемистостью и идеально подходит для поддержания мощности при больших перепадах высот.

Технические характеристики двигателя также включают в себя информацию о максимальном давлении масла, которое составляет 2,0 кг/см2. За счет использования специальных фильтров и уплотнений входящего в масляный тракт, обеспечивается сохранность работающих агрегатов двигателя. Поддержание оптимального давления масла является важным ресурсом для продления срока службы двигателя и предотвращением износа его компонентов.

Тяговая сила и ускорение

Для увеличения тяги в двигателе предусмотрены дополнительные функции. Направляющие аппараты турбины, входной клапан и переключатель максимального наддува позволяют увеличить подачу воздуха и топлива, что приводит к увеличению тяговой силы.

Топливная система двигателя также играет важную роль в увеличении тяги. Система оборудована фильтрами и клапанами для поддержания постоянной и корректной дозировки топлива при различных режимах работы двигателя.

При запуске двигателя используется рруд-заброса, который обеспечивает ускорение турбины за счет увеличения подачи топлива и открытия второго положения стоп-крана. Максимальное ускорение турбины достигается с помощью устройства переключения блоков регуляторов и дозирования.

В вертолете ТВ3-117 имеется термопатрон, который регулирует подачу масла для смазки двигателя в зависимости от его температуры. Это позволяет обеспечить оптимальную работу двигателя при различных высотных и мощностных режимах.

Экономичность и эффективность

Турбовальный авиационный двигатель ТВ3-117 отличается высокой экономичностью и эффективностью работы.

Благодаря постоянной работе двигателя все ступени турбины и компрессора работают взаимосвязанно, что обеспечивает оптимальное использование энергии и увеличивает КПД работы двигателя. Усилия, прилагаемые к механизмам, таким как клапаны, регулирующие устройства и дозирующая кулачка, сведены к минимуму, что позволяет увеличить срок службы и надежность двигателя.

Основным фактором, влияющим на экономичность двигателя, является увеличение ступеней компрессора и турбины. Установка дополнительных ступеней позволила увеличить взлетную массу и скорость на исходной высоте. Ступенчатая регуляция мощности двигателей, осуществляемая с помощью переключателя, позволяет достигать максимальной тяги при любом режиме работы двигателя.

В двигателе ТВ3-117 установлен корректор максимального давления в топливной системе, который путем управления полостью золотника дозирующей кулачки регулирует подачу топлива внутрь камеры сгорания. Это позволяет достичь оптимального потребления и сгорания топлива во всех режимах работы двигателя. Установленный регулирующий механизм, состоящий из форсунков, кулачки и переключателя, уменьшает расход топлива при неработающем двигателе и при переключении мощности.

В авиасалоне вертолета Ми-8МТ проводится регулирование и контроль работы двигателей ТВ3-117 с помощью ЗМКБ «ОГРАН». Данный комплекс позволяет установить и сохранить оптимальные режимы работы двигателей для обоих моторов. Переключатель максимального режима устанавливается слева от кулачки регулирования топлива и управляет переключателями между режимами максимальной и экономичной работы двигателей.

Вес и габариты

Турбовальный авиационный двигатель ТВ3-117 имеет внушительные размеры и вес. Габариты двигателя зависят от его модификации и составляют примерно 2,61 метра в длину, 1,13 метра в ширину и 1,2 метра в высоту. Вес двигателя составляет около 680 кг.

Важно отметить, что данные характеристики могут варьироваться в зависимости от конкретной версии и установочного оборудования.

Большая масса двигателя связана с его конструкцией и комплектующими. Внутри ТВ3-117 находится газоперекачивающая система, включающая компрессоры, воздушный фильтр, систему поддержания топливного ресурса и другие агрегаты. Кроме того, в двигателе присутствуют различные механизмы, такие как пружины, клапаны, жиклеры и форсунки.

Для управления и контроля работы двигателя применяются различные системы и механизмы. Например, система управления обоих двигателей осуществляется посредством сигналов и команд, поступающих с бортовой системы управления. Также имеется система дренажа двигателя и механизмы для отключения и запуска его при необходимости.

Важную роль в весе и габаритах двигателя играют различные клапаны и вилки, которые преодолевают себя полостей в процессе работы двигателя. Также стоит отметить наличие фильтров, которые уменьшают воздушный и топливный поток, а также заброса и дозирующей насос-регулятор, управляющей системой впрыска топлива. Кроме того, есть система, которая обеспечивает стравливающий режим работы двигателя и его открывается после вводе сигнала с борта.

За счет всех этих компонентов и механизмов двигатель имеет поразительные технические характеристики и обеспечивает мощность до максимального ресурса. При этом уровень газоперекачивающей системы, давление и расход топлива могут быть отрегулированы в соответствии с заданными параметрами.

Надежность и долговечность

Турбовальный авиационный двигатель ТВ3-117 отличается высокой надежностью и долговечностью.

Основная функция двигателя — управлять вертолетом, устанавливая его в нужное положение воздушного судна и обеспечивая его работу в различных режимах полета. Для этого используется автоматический устройство, которое контролирует и корректирует работу двигателя в зависимости от команд, поступающих от пилота.

Во время работы двигателя в высоком режиме сгорания топлива, мощностью не менее тысячи лошадиных сил, воздушные винты вертолета достигают максимальной скорости вращения. Для обеспечения такого режима работы двигателя применяется режим топливной коррекции, который снижает потребление топлива.

Кроме того, во время работы двигателя используется система смазки маслом, которая обеспечивает ее работы во всех режимах и защищает от износа и коррозии. Масло в двигателе также выполняет роль охлаждения, снижая температуру сгорания. Эти особенности делают двигатель ТВ3-117 особенно долговечным.

На двигателе применяется регулятор рруд. Это устройство позволяет контролировать и регулировать работу двигателя в различных режимах полета. Одним из ключевых элементов этого регулятора является датчик ресурса, который отслеживает наработку двигателя и сообщает о необходимости его технического обслуживания.

Таким образом, двигатель ТВ3-117 выдерживает большой ресурс работы в разных условиях эксплуатации — от взлетных и посадочных весов до высокого воздуха и нижних температур высотного полета. Он способен работать на высоких уровнях авиационных нагрузок и преодолевать значительные перепуска с топливом.

Одной из особенностей двигателя ТВ3-117 является автоматический регулятор резервуара РРУД. Во время работы двигателя, регулятор контролирует давление масла в масляном резервуаре и обеспечивает постоянную подачу масла в систему смазки. Регулятор РРУД также осуществляет стравливание масляного перепуска при начале работы двигателя и отключении его.

Структура двигателя ТВ3-117

Двигатель ТВ3-117 имеет несколько ступеней сжатия и сгорания газа. Каждая ступень оборудована соответствующими устройствами — роторами и лопатками, которые помогают достичь требуемой мощности и обеспечить стабильную работу двигателя.

Также, двигатель ТВ3-117 оборудован специальной топливной системой, в которую входит бак для хранения топлива и насос-регулятор, который контролирует его подачу и расход. Эта система также позволяет регулировать давление и температуру топлива, что влияет на процесс сгорания.

Приложение

Турбовальный авиационный двигатель ТВ3-117 был разработан в СССР и выпускался в 1970-1990 годах. Этот двигатель широко применялся на вертолетах и самолетах, благодаря своим высоким характеристикам и надежности.

Система смазки и охлаждения

Входе работы двигателя производится форсированный подвод вентиляционного атмосферного воздуха, который охлаждает не только газовый путь, но и смазочную систему. Для этого на первом шаге компрессора установлено устройство — свободное огран. На неработающем двигателе оно отключается, а при старте он блокирует пропуск воздуха для охлаждения с последующим увеличением шага газы и мощности.

Система смазки и охлаждения двигателя ТВ3-117 состоит из центральных насосов смазки и охлаждения, которые приводятся в движение от одного общего ротора. Регулирование мощности и температуры двигателя производится за счет изменения шаг-газа. Топливо для двигателя подается с помощью насоса-регулятора, который имеет функцию стравливающего насоса для запуска двигателя на высоте. После достижения определенной высоты, когда требуется увеличение шага, шаг-газ устанавливается автоматически.

Система смазки

Система смазки двигателя ТВ3-117 имеет две центральные насосные станции, которые снабжают необходимым маслом все узлы двигателя. Насосы смазки являются типа прив,2-го, обеспечивая надежный подпор и отсечку по пружине-игле. Давление масла в двигателе регулируется ротором насоса, а его перепуск происходит через форсированный насос-регулятор.

Система охлаждения

Система охлаждения двигателя ТВ3-117 предназначена для поддержания оптимальной температуры его работающих узлов. Для этого воздух, перегретый на сжатии и сгорании, охлаждается при включении в камеру сгорания дополнительного воздуха, обеспечивающего нормальную работу двигателя.

Переменная	Максимальное значение
Температура воздуха на входе в камеры сгорания	макс. 650 °C
Температура газов на входе в высоконапорные ступени	макс. 1100 °C
Давление топлива на выходе из впускного коллектора	макс. 5,6 МПа
Расход топлива после запуска	макс. 140 кг/ч
Число оборотов двигателя взлетного режима	макс. 21 000 об/мин
Максимальный тяговый ресурс	3000 ч

Видео:

Обкатка авиамодельного двигателя с радиальным расположением цилиндров. Radial aircraft engine 125СС

Обкатка авиамодельного двигателя с радиальным расположением цилиндров. Radial aircraft engine 125СС by Авиамодельный кружок 1,502,210 views 2 years ago 11 minutes, 18 seconds