Анализ возможности создания авиационных двигателей различного назначения на основе базового газогенератора

DOI: 10.34759/vst-2023-1-156-166

Авторы

Гусманова А. А.^*, Эзрохи Ю. А.^**

Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия

*e-mail: 30105@ciam.ru
**e-mail: yaezrokhi@ciam.ru

Аннотация

Рассмотрены методические подходы к анализу вариантов газотурбинных двигателей, создаваемых на базе единого унифицированного газогенератора различной размерности и степени повышения давления. Приведены результаты параметрических оценок основных параметров авиационных ГТД часто встречающихся схем (двухконтурный двигатель с умеренно высокой степенью двухконтурности для регионального самолета и турбовинтового двигателя), имеющих один и тот же газогенератор. В качестве примера применения разработанных подходов рассмотрены варианты двигателей для возможной замены одного из иностранных двигателей, используемых на отечественном пассажирском самолете, а также турбовинтового и/или турбовального двигателя альтернативными, создаваемыми на базе единого газогенератора.

Ключевые слова:

унифицированный газогенератор, размерность газогенератора, двухконтурный турбореактивный двигатель, турбовальный двигатель, тягово-экономические параметры, математическая модель двигателя

Библиографический список

1. Скибин В.А., Солонин В.И., Палкин В.А. Работы ведущих авиастроительных компаний в обеспечение создания перспективных авиационных двигателей (аналитический обзор). — М.: ЦИАМ, 2010. — 673 с.
2. Koff B.L. F100-PW-229 Higher Thrust in Same Frame Size // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 1989. Vol. 111. No. 2, pp. 187–192. DOI: 10.1115/1.3240235
3. Цховребов М.М. Методология создания семейства ГТД на основе газогенератора базового двигателя // Машиностроение: Энциклопедия. Т. IV-21: Самолеты и вертолеты. Кн.3: Авиационные двигатели. М.: Машино-строение, 2010. С. 192–200.
4. Эзрохи Ю.А., Морзеева Т.А. Расчетно-аналитическое исследование возможности создания турбо-реактивных двухконтурных двигателей с форсажной камерой на основе базового газогенератора // Вестник Московского авиационного института. 2020. Т. 27. № 1. С. 152–163. DOI: 10.34759/vst-2020-1-152-163
5. Соркин Л.И. (ред) Иностранные авиационные двигатели. — XIII изд. — М.: Изд. дом «Авиамир», 2000. — 534 с.
6. Соркин Л.И. (ред.) Иностранные авиационные двигатели. — 11-е изд. — М.: ЦИАМ, 1987. — 319 с.
7. Иноземцев А.А., Сандрацкий В.Л. Газотурбинные двигатели. — Пермь: Авиадвигатель, 2006. — 1204 с.
8. Осипов И.В., Ломазов В.С. Разработка малоразмерных ГТД различного типа на базе унифи-цированного газогенератора // Авиационные двигатели. 2019. № 4(5). С. 11–18. DOI: 10.54349/26586061_2019_4_11
9. Цховребов М.М., Худяков Е.И., Полев А.С. и др. Обоснование целесообразного роста параметров рабочего процесса авиационных ГТД с учетом повышения требований к ресурсу и эмиссионным характеристикам двигателей // Основные результаты научно-технической деятельности ЦИАМ (2010–2014 гг.) / Под общ. ред. В.И. Бабкина, В.А. Скибина, М.Я. Иванова. М.: ЦИАМ, 2015. С. 56–65.
10. Холщевников К.В., Емин О.Н., Митрохин В.Т. Теория и расчет авиационных ло-паточных машин. — М.: Машиностроение, 1986. — 432 с.
11. Эзрохи Ю.А. Моделирование двигателя и его узлов // Машиностроение: Энциклопедия. Т. IV-21. Самолеты и вертолеты. Кн. 3. Авиационные двигатели. — М.: Машиностроение, 2010. С. 341–353.
12. Ткаченко А.Ю. Математическая модель рабочего тела для термогазодинамического расчета газотурбинного двигателя // Вестник Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 4. С. 180–191. DOI: 10.34759/vst-2021-4-180-191
13. Хорева Е.А., Эзрохи Ю.А. Ординарные математические модели в задачах расчета параметров авиационных ГТД // Аэрокосмический научный журнал. 2017. №. 1. DOI: 10.24108/rdopt.0117.0000059
14. Агавердыев С.В., Зиненков Ю.В., Луковников А.В. Выбор оптимальных параметров си-ловой установки ударного беспилотного летательного аппарата // Вестник Московского авиационного институ-та. 2020. Т. 27. № 4. С. 105–116. DOI: 10.34759/vst-2020-4-105-116
15. Луковников А.В. Концептуальное проектирование силовых установок летательных аппаратов в многодисциплинарной постановке // Вестник Московского авиационного института. 2008. Т. 15. № 3. С. 34–43.
16. Гольберг Ф.Д., Гуревич О.С., Петухов А.А. Математическая модель двигателя в САУ ГТД для повышения надежности и качества управления // Труды МАИ. 2012. № 58. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=33278
17. Котовский В.Н., Вовк М.Ю. Математическое моделирование рабочего процесса и характеристик ГТД прямой реакции. — М.: Перо, 2018. — 309 с.
18. Эзрохи Ю.А., Гусманова А.А. Об учете коэффициента полезного действия турбины при опре-делении параметров авиационного газотурбинного двигателя // Вестник Московского авиационного институ-та. 2022. Т. 29. № 2. С. 77–87. DOI: 10.34759/vst-2022-2-77-87
19. Деменченок В.П., Дружинин Л.Н., Пархомов А.Л. и др. Теория двухконтурных турбореактивных двигателей / Под ред. С.М. Шляхтенко, В.А. Сосунова. — М.: Машиностроение, 1979. — 432 с.
20. Шустов И.Г. (ред.) Авиационные двигатели: Справочник. — М.: Аэросфера, 2007. — 319 с.
21. EASA.E.034 — PowerJet S.A. SaM146 Series engines. URL: https://www.easa.europa.eu/en/document-library/type-certificates/engine-cs-e/easae034-powerjet-sa-sam-146-series-engines
22. Силовые установки. Авиационные, ракетные, промышленные (1944–2000). — М.: АКС-Конверсалт, 2000. — 276 с.
23. Kuz’michev V.S., Rybakov V., Tkachenko A., Krupenich I. Optimization of Working Process Parameters of Gas Turbine Engines Line on the Basis of Unified Engine Core //ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2014. Vol. 9. No. 10, pp. 1873–1878.