Силовой установке всу 120



ВСУ-120 — новое слово в авиатехнике

[image]

Среди более чем 20 тысяч наименований изделий, производимых компаниями, входящими в холдинг «Авиационное оборудование», немало инновационных разработок, значительно превосходящих существующие российские и зарубежные аналоги. Сегодня расскажем про одну из них — новейшую вспомогательную силовую установку ВСУ-120.

Модель новейшей вспомогательной силовой установки (ВСУ-120) для перспективных российских самолетов была представлена летом 2014 года, на открытии центра проектирования холдинга «Авиационное оборудование».

«По своей мощности новая ВСУ-120 превосходит российские аналоги, а ее технические характеристики отвечают концепции «более электрического самолета» (БЭС), — рассказал генеральный директор холдинга «Авиационное оборудование» Максим Кузюк.

Поясним, вспомогательные силовые установки — это дополнительный источник энергии для самолетов, бронетехники, судов, локомотивов, автомобилей и прочей большой наземной и морской техники. Задача ВСУ — запуск основного двигателя, а также обеспечение транспортного средства энергией на стоянках.

В авиации ВСУ — это относительно небольшой газотурбинный двигатель. Его используют для выработки электричества, создания давления в гидравлической системе и кондиционирования воздуха во время нахождения самолета на земле.

С помощью сжатого воздуха, отбираемого от компрессора ВСУ, происходит запуск основных двигателей самолета. Когда же применяется электрический запуск, генератор ВСУ работает в форсированном режиме. Сама же вспомогательная силовая установка запускается с помощью электростартера.

Впервые газотурбинный двигатель был использован в качестве ВСУ в 1963 году. Благодаря ему, самолеты Boeing-727 смогли приземляться в небольших региональных аэропортах и не зависеть от оборудования наземных служб.

ВСУ-120, созданная специалистами холдинга «Авиационного оборудования», легче и мощнее современных зарубежных аналогов. Она позволяет перевести на электрический привод большую часть бортовых устройств воздушного судна, повысив эффективность их работы и снизив расход топлива воздушных судов на 20-25 процентов.

В качестве ноу-хау, как пояснил Максим Кузюк, использована новейшая схема без коробки приводов, которая позволила уменьшить количество узлов и деталей ВСУ-120 на 30 процентов. Другими словами, инженеры холдинга разработали высокооборотный генератор, ротор которого соединили с валом газотурбинного двигателя (ГТД) напрямую.

В итоге генератор ВСУ-120 получил способность работать на 40-60 тыс. оборотах в минуту (для сравнения: максимальное количество оборотов генератора прочих современных силовых установок — 12-24 тыс. в минуту). А снижение числа узлов и деталей, в свою очередь, повлекло за собой и уменьшение себестоимости установки. Таким образом, предварительная цена одного изделия составила около 10,5 млн рублей.

Другими важными преимуществами ВСУ-120 являются: высокая надежность, простота конструкции, возможность бесперебойной работы при температуре от -55 до +55С, уменьшенные эксплуатационные расходы за счет гибкой программы управления (ГТД) с применением электронной системы управления двигателем с полной ответственностью (FADEC), повышенный ресурс, а также снижение массы на 20 процентов и габаритов на 15 процентов.

Разработчиком и производителем ВСУ-120 является Уфимское агрегатное предприятие (УАП) «Гидравлика» (входит в холдинг «Авиационное оборудование»). Оно осуществляет поддержку всего жизненного цикла изделия, включая производство, послепродажное обслуживание и эксплуатационный ремонт.

Продукция УАП «Гидравлика» хорошо известна отечественным авиастроителям. Она применяется в самолетах «Ту», «Ил», «Ан», «Як», «Су» и «МиГ», вертолетах «Ми» и «Ка», а также в системе «Энергия-Буран».

ВСУ-120, как предполагается, будут использоваться на бортах среднемагистрального лайнера МС-21 и других перспективных отечественных самолетов. Создание силовой установки нового поколения, по мнению экспертов, способно решить проблему импортозамещения авиационной техники.

Сейчас ВСУ-120 находится на стадии эскизно-технического проекта. Первый опытный образец будет готов к концу 2015-го. Серийный выпуск установки планируется начать в 2017 году.

Холдинг «Авиационное оборудование» производит и другие вспомогательные силовые установки, которые используются, в частности, на таких уникальных летательных аппаратах, как военно-транспортный самолет Ил-76МД-90А или крупнейший в мире многоцелевой транспортный вертолет Ми-26. К 2020 году «Авиационное оборудование» планирует увеличить выпуск вспомогательных силовых установок в три раза.

«Холдинг намерен расширить участие в проектах по созданию перспективной российской и зарубежной авиационной техники, — заявил глава «Авиационного оборудования» Максим Кузюк. — Поэтому мы планируем, что к 2020 году количество ВСУ, выпускаемых на базе «Гидравлики», достигнет 150 изделий в год».

В июле прошлого года «Авиационное оборудование» и французская компания Microturbo (Safran) договорились о совместных инвестициях в разработку и подготовку производства новой ВСУ, предназначенной для рынка вертолетной техники. Соответствующий меморандум о сотрудничестве был подписан между ними во время встречи на авиасалоне Farnborough-2014.

Французская компания будет проектировать и разрабатывать основные компоненты и выступать интегратором системы. «Авиационное оборудование» разработает систему зажигания, электростартер, электрогенератор и систему управления двигателем, а также запустит сборочную линию производства ВСУ для российской авиационной техники.

Читайте также:  Буровая установка условия работы

«Соглашение с компанией Microturbo является важным стратегическим шагом для выхода на международный рынок с продуктами нового поколения», — считает генеральный директор холдинга «Авиационное оборудование» Максим Кузюк.

Источник

Силовой установке всу 120

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета

Дело в том, что вспомогательная силовая установка – агрегат достаточно важный и довольно широко применяемый сегодня на транспорте. Суть его в том, что он снабжает то или иное транспортное средство необходимой энергией, источником которой в обычном режиме выступает основная силовая установка, то есть попросту двигатель (или двигатели).

Выходной патрубок ВСУ самолета А380 :

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета

Наиболее широкое распространение ВСУ получили в авиации. Особенно это актуально для пассажирских самолетов и самолетов транспортной авиации. Для их наземного обслуживания необходима электроэнергия, часто требуется давление в гидросистемах и системах кондиционирования.

Да и для запуска основных двигателей тоже нужна энергия. Далеко не всегда все это можно получить с помощью средств наземного обеспечения, ведь не все аэродромы и аэропорты одинаково развиты в этом плане.
Вот тут-то положение и спасает вспомогательная силовая установка.

Открытый отсек ВСУ А320 :

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета

На современных самолетах ВСУ – это миниатюрный газотурбинный двигатель. Или по другому турбовальный. На этом двигателе свободная турбина работает «на благо» 🙂 . Вся полезная энергия, срабатываемая на ней, уходит на приведение в действие полезных агрегатов (впрочем, как и на любом турбовальном двигателе 🙂 ).
Чаще всего это бывают генераторы, снабжающие летательный аппарат электроэнергией, могут быть гидронасосы в гидравлической системе. Кроме того воздух, который отбирается от компрессора ВСУ может использоваться для работы системы кондиционирования на стоянке, либо для раскрутки ротора основного двигателя при его запуске.

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета

На современных движках у турбостартера появилась функция ВСУ.
Турбостартер через коробку приводов агрегатов связан с гидронасосами и генераторами может на стоянке приводить их в действие. Это характерно для самолетов МИГ-29 с двигателями РД-33 и для самолетов СУ-27 с двигателями АЛ-31Ф.

Все Су-34, выпускаемые с 2011 года оснащаются ВСУ :

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета

Кроме того на современных лайнерах у ВСУ есть еще одна очень серьезная функция. В случае выхода из строя в полете важных энергоагрегатов (например генераторов), она может быть запущена в аварийном режиме и будет снабжать борт необходимой энергией до самой посадки. А в некоторых случаях, ВСУ может использоваться и для запуска основных двигателей в воздухе. На мой взгляд – это отличная функция, крайне важная для безопасности полетов.

ВСУ в хвосте самолета ТУ-134 :

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета

На транспортных самолетах ВСУ часто размещается в гондоле для основной стойки шасси.

ВСУ самолета С-160 в мотогондоле шасси:

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета

А вообще вспомогательная силовая установка – это необязательно авиация и необязательно турбовальный двигатель. Это вполне может быть дизельный, бензиновый или даже паровой агрегат и применяться он может на различных транспортных средствах от танков и специальных военных машин до паровозов и газотурбовозов. Однако это уже совсем не авиационная тема.

На советской зенитной самоходной установке ЗСУ-23-4 «Ши́лка» установлен небольшой ГТД для обеспечения работы спецсистем электрооборудования :

И в качестве дополнения.

Представим себе патовую ситуацию в полете:
Отказало 2 генератора, т.е. если говорить иначе — встали 2 двигателя…
Отказала/не запустилась ВСУ….

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета

И вот тут на помощь приходит Мистер Пропер. © (авиоконструкторы, как оказалось, очень не желают что бы мы с вами падали оземь, как та птичка из тоста в Кавказской пленнице).
Так вот, таким мистером Пропером оказалась одна, очень удачная задумка, и имя ее — RAT (аварийный ветрогенератор).

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета

"Ветряк", мощностью 15 кВА, с двухлопастным воздушным винтом (лопасти обогреваются для предотвращения их обледенения в полёте).

В нормальной ситуации он убран в специальный отсек. В случае отказа обоих генераторов в полёте, RAT выпускается, раскручивается набегающим потоком воздуха и подаёт электропитание на левую и правую бортовые шины. Весь процесс происходит автоматически, однако, имеется и рукоятка для принудительного открытия замка.
RAT позволяет спокойно продолжать полёт, вплоть до запуска ВСУ, выхода на режим и подключения её генератора к сети.

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета

Автоматический выпуск производится при неработающем генераторе ВСУ и скорости самолета более 92,6 km/h.

Источник

Вспомогательная силовая установка: технические характеристики, назначение, устройство и ресурсные показатели

Вспомогательная силовая установка (ВСУ) чаще всего используется для того, чтобы запустить основной двигатель. Нередко применяется это оборудование в авиационной технике. Однако оно также может быть использовано на бронетехнике, судах, локомотивах и автомобилях.

Основные характеристики ВСУ

Для такой силовой установки с отбором воздуха за компрессором в качестве основных параметров выступают его расход, давление данного воздуха, а также его температура. Однако тут стоит отметить, что такая характеристика, как давление воздуха, — это не энергетический показатель. Другими словами, использовать его в качестве оценки ресурсных показателей вспомогательной силовой установки ВСУ нельзя. Не получится с его помощью также оценить и рабочий процесс. По этой причине приходится прибегать к использованию такого условного параметра, как эквивалентная воздушная мощность. Кроме того, также важен параметр, который называют удельным расходом топлива. Для силовой установки с отбором воздуха за компрессором под ним понимают расход топлива в час на 1 кВт эквивалентной воздушной мощности. Помимо этих основных характеристик, имеются также и второстепенные:

  • запас устойчивости работы компрессора;
  • коэффициент избытка воздуха в камере сгорания;
  • температура, а также давление рабочего тела;
  • коэффициент полезного действия (КПД) компрессора, турбины и т.д.
Читайте также:  Как долго загружается виндовс 10 после установки

Расположение вспомогательной силовой установки в самолете

Краткое описание ВСУ для автомобиля и локомотива

Если говорить о локомотивах, то редко, но все же используются газотурбовозы. На таком транспорте вспомогательная силовая установка монтируется для того, чтобы запустить основной двигатель. Кроме того, с его помощью осуществляется производство маневров и движения одиночного локомотива.

Если на автомобиле со специальным оборудованием, которое требует электрического питания, и неработающем двигателе в качестве ВСУ использовали достаточно широко известные электроагрегаты. Стоит также отметить, что на ряде специальных машин также был возможен запуск основного двигателя.

Компактная силовая установка

Устройство ВСУ для самолета

Что касается вспомогательной силовой установки самолета, то она является источником горячего сжатого воздуха, а также электрической энергии с постоянным и переменным током, который можно использовать для питания самолетных систем.

Когда самолет находится на земле, ВСУ может быть вполне использована для того, чтобы обеспечить полную автономность транспорта. Используется эта автономность в процессе предполетной подготовки. Эксплуатироваться такая система может только на тех аэродромах, которые расположены на высоте не более чем 3 км. Стоит также сказать, что вспомогательная силовая установка с 300 м или другая модель может использоваться одновременно для забора как сжатого воздуха, так и электроэнергии. Сжатый воздух поступает в систему кондиционирования самолета, а электроэнергия для запуска основного двигателя. ВСУ хорошо подходит для запуска газотурбинного двигателя, системы его крепления, воздухозаборного устройства, выхлопной системы, а также для системы, которая обеспечивает запуск двигателя и обеспечивает возможность управления им.

Установка в разобранном виде

Конструкция отсека ВСУ

Система комплектуется дренажной системой. В самой низкой точке располагается устройство, которое называется дренажным сборником. Тут же располагается патрубок, который предназначен для вывода жидкости наружу, самотеком. Газотурбинный двигатель самолета также располагается в отсеке ВСУ, который находится в хвостовой негерметической части фюзеляжа. На пульте бортинженера имеется панель «Запуск ВСУ». На этой панели расположены все органы управления и контроля за вспомогательным силовым устройством.

Ремонт установки ВС

ВСУ ТА-6А

Такая разновидность вспомогательной установки, как ТА-6А, чаще всего устанавливается на борт таких самолетов, как ТУ-154, ИЛ-62М, ИЛ-76, ТУ-144, ИЛ-86М, ТУ-22М. Она также может быть установлена на некоторых наземных транспортных агрегатах. Основное предназначение — это подача сжатого воздуха на запуск маршевых двигателей самолета на земле для питания сжатым воздухом системы кондиционирования.

Здесь важно отметить, что эта ВСУ может быть использована для питания бортовой электросети как переменным, так и постоянным током на земле и, что важнее всего, может быть применена для этой же цели в полете при выходе из строя основной системы. Сама по себе установка представлена в виде одновального газотурбинного двигателя с отбором воздуха за компрессором. Это говорит о том, что главные характеристики вспомогательной силовой установки ТА-6А — расход, давление и температура отбираемого воздуха. Состоит это устройство из нескольких основных элементов. Первый основной узел включается в себя редуктор со стартер-генератором. Имеется также генератор переменного тока, а также несколько других навесных агрегатов. Все они необходимы для того, чтобы обеспечить нормальную работу двигателя. В качестве компрессора используется трехступенчатый диагонально-осевой элемент.

Устройство вспомогательной установки

Показатели ВСУ ТА-6А

Устройство обладает следующими основными техническими характеристиками:

  1. Направление вращение ротора со стороны сопла — правое.
  2. Второй важный параметр — это частота вращения ротора для турбокомпрессора. Во время отладки двигателя на холостом ходу диапазон температур должен быть около 60 градусов по Цельсию. В процентах показатель должен быть 99 ±0,5%. Если говорить об оборотах в минуту, то показатель должен быть в районе 23950±48.
  3. Что касается основного режима работы, то изменение частоты вращения ротора допускается в пределах от 97 до 101%.
  4. Есть такой параметр, как виброперегрузка двигателя. В начале срока службы этот коэффициент должен быть 4,5. В конце срока он может повыситься максимум до 6,0.
  5. Существует такой параметр, как продолжительность цикла холодной нагрузки. Максимальное значение ограничивается 32 секундами.
  6. Во время холодной нагрузки частота вращения ротора должна составлять от 19 до 23% от максимальной мощности.
Читайте также:  Установка sims 3 что делать

ВСУ в хвостой части А380 самолета

Работа двигателя ТА-6А

Во время работы вспомогательной силовой установки атмосферный воздух будет всасываться при помощи компрессора через сетку и радиально-круговой вход. В компрессоре имеется три ступени, после прохождения которых воздух сжимается и подается в кожух газосборника. Отсюда основная масса отобранного вещества поступает в камеру сгорания. Оставшаяся часть может перепускаться в улитку выхлопного патрубка и через выхлопной патрубок выводиться обратно в атмосферу, а может и поставляться потребителю.

Стоит отметить, что воздух, который поставляется в камеру сгорания, разделяется на два потока — первичный и вторичный. Что касается первичного потока, то он поступает в зону горения через испарительные трубки, а также отверстия в головке жаровой трубы. Через эти же испарительные трубки подается также и топливо из пускового коллектора.

Второстепенный поток следует через определенное количество отверстий. После их прохождения он попадает в тот же отсек, что и вещество с первого потока. В этой емкости происходит смешение этих потоков с газом, что позволяет добиться нужного температурного режима всего газового потока, входящего непосредственно в турбину. Стоит также отметить, что в стенках камеры имеются щели. Через них небольшое количество воздуха проходит внутрь и используется там для того, чтобы охлаждать стенки камеры.

Силовые установки

Вспомогательная силовая установка вертолета

Вспомогательное устройство для вертолета несколько отличается от того, которое монтируется на борту самолета. Основными комплектующими для устройства стали пара двигателей, а также редуктор. Если возникнет такая необходимость, то мощности одного двигателя будет достаточно, чтобы продолжить полет. Стоит также отметить, что правый и левый двигатели установки взаимозаменяемы. Однако это при условии того, что есть возможность разворота выхлопного патрубка. Сам же двигатель включает в себя такие элементы, как компрессор с поворотными лопатками, камера сгорания, турбина компрессора и сводная турбина, которая передает мощность через вал-рессору к редуктору ВР-8. Также здесь имеется выхлопное устройство и коробка приводов агрегатов.

Источник

Россия представила установку для самолета будущего

Как сообщили в холдинге "Авиационное оборудование", несмотря на проблемы с визами, из-за которых часть делегации пока не смогла приехать на авиасалон, присутствующие на выставке специалисты уже приступили к работе. Посетители "Фарнборо-2014" увидят новейшие российские системы в области авиационного агрегатостроения. Одна из главных новинок — модель инновационной вспомогательной силовой установки (ВСУ-120) с безредукторной схемой для семейства перспективных самолетов МС-21 и ИЛ-76МД-90А. ВСУ разработано в соответствии с концепцией "Более электрического самолета".

Поясним: что значит вообще электрический самолет? Если совсем просто, то в таком самолете все его системы будут управляться не тяжеловесными гидравлическими агрегатами, а с помощью электрических приводов. По мнению специалистов, это огромный шаг вперед. Более того, тот же МС-21 будет почти на 40 процентов состоять из композитов. Сейчас же доля деталей из углепластиков в самолетах российского производства не превышает 20 процентов.

Специалисты говорят, что по своей мощности ВСУ-120 превосходит российские аналоги, а новейшая схема без коробки приводов позволит уменьшить количество узлов и деталей ВСУ-120 на 30 процентов, что снизит ее себестоимость. Как поясняют специалисты, для реализации концепции был разработан высокооборотный генератор, ротор которого соединен напрямую с валом газотурбинного двигателя. Если на современных силовых установках максимальное количество оборотов генератора достигало 12-24 тысяч в минуту, то оборудование уникальной ВСУ способно работать на 40-60 тысяч оборотах в минуту.

Основными преимуществами установки является высокая надежность, простота конструкции, возможность бесперебойной работы при температуре от -55 до +55С, уменьшенные эксплуатационные расходы за счет применения электронно-цифровой системы управления двигателем с полной ответственностью (FADEC), повышенный ресурс, а также снижение массы и габаритов на 20 процентов и 15 процентов соответственно.

Другим инновационным экспонатом, представленным холдингом на Фарнборо, станут основная и хвостовая опоры шасси вертолета Ка-62. Особенностью их конструкции является объединение амортизатора и подъемника в одном агрегате. Новые шасси обеспечивают требования по посадке вертолета с большими вертикальными скоростями до 15 м/с, это позволяет сертифицировать вертолет для оффшорных перевозок пассажиров.

На стенде холдинга "Авиационное оборудование" будет также продемонстрирован образец новейшей системы пожарной защиты для перспективных авиалайнеров SSJ-100, SSJ-NG и МС-21, а также многоцелевого транспортного самолета (МТС).

Источник

Adblock
detector