Двухконтурные турбореактивные двигатели

   На ВТС применяются ТРДД без форсированных режимов, имеющие главным образом двухвальные схемы с осевыми компрессорами (реже с комбинированными) и турбинами. Турбины высокого давления (ТВД), приводящие компрессоры высокого давления (КВД), образуют каскады высокого давления (КВД), а турбины низкого давления (ТНД), приводящие компрессоры низкого давления (КНД) – каскады низкого давления (КНД). Каждый каскад имеет свой вал. Иногда валы компрессов низкого давления объединяют с вентиляторами и называют промежуточными (подпорными), однако эти особенности не изменяют существа двухвальной схемы.

    Основными разработчиками и производителями ТРДД для ВТС в США являются корпорации “Дженерал электрик” (GE) и “Пратт энд Уитни” (РW), а в СНГ – двигателестроительные КБ В.А.Лотарева (Д-36, Д-18Т), П.А. Соловьёва (Д-30 КП, ПС-90А).

   В США для основных типов ВТС предпочитают создавать специализированные двигатели военного назначения (исключение – двигатель для самолёта С-17А), впрочем, как и в бывшем СССР.

   Самым мощным из устанавливаемых на ВТС ТРДД является СF6-80С2В1, использующийся в силовой установке самолёта VС-25А (переоборудованный Боинг-747-200В), а в СНГ – Д-18Т (на самолёте Ан-124).

Таблица. Основные характеристики ТРДД ВТС

Обозначение, страна-разработчик Максимальная тяга, кгс Удельный расход воздуха, кг/кгс Расход воздуха, кг/с Степень повышения давления Температура газов, °С Суммарная степень повышения давления Сухая масса, кг Длина х диаметр, м На каком ВТС устанавливается
F117PW100,США 16700 0.325 600 31.8 1400 5.8 3210 3.70х2.13 С-17А
TF33-P-7, США 9340 0.530 227 16.0 . 1.25 2100 3.62х1.35 С-141В
TF-39-GE-1C, США 19500 0.380 705 26.0 1320 8.0 5190 4.78х2.54 С-5В
СF6-50C2, США 23820 0.370 590 30.1 1330 8.0 3960 4.4х2.39 КС-10А
"Конуэй" RC043, Великобритания 10200 0.630 . 18.1 . . 2300 3.91х1.30 VС-10С.1
Д-30КП-2 сер., СССР 12000 0.475 280 19.45 1450 2.33 2300 5.45х1.56 Ил-76МД

Д-30КП 3 сер.,

РФ

14000 . 387 . 1365 3.65 . .х1.66

Ту-330ВТ*

Ил-76МД*

Д-18Т, СССР 23400 0.360 765 23.8 1325 5.4 4100 4.3х2.33 Ан-124
Д-36, СССР 6500 0.382 260 20.0 1175 5.6 1100 3.22х1.42 Ан-72
ПС-90А, СССР/РФ 14500 0.595 508 37.0 1290 4.8 2416

5.33х1.67

Ил-76МФ
ПС-90А-76, РФ 14500 . . . 1570 4.5 . .х1.90

Ту-330ВТ*

Ил-76МД*

НК-92, СССР 18000 . . 37.0 1520 16.6 3650 5.97х2.90 Ил-106*
Мицубиси JT8D-M-9 6580 . 143 17.0   1.1 1450 3.05х1.09 С-1

* – планируется оснащение.

      Усилия по совершенствованию двигателей этого типа, в основном, направлены на дальнейшее уменьшение удельного расхода топлива и на борьбу с ухудшением характеристик во время эксплуатации по мере увеличения наработок двигателя. При этом необходимо добиться оптимального соответствия степени двухконтурности назначению самолёта, увеличения степени повышения давления  и температуры газов перед турбиной, повышения эффективности использования энергии на самолёте. Проводятся работы по улучшению аэродинамики проточной части двигателей, усовершенствованию материалов и технологий, повышению механической прочности деталей и т.д.

      Работы по перспективным ТРДД показали, что мощный двигатель с высокими показателями термодинамического процесса (Тг=1700-1750°С, p = 35-45, m =7-8) без чрезмерного увеличения расхода воздуха на охлаждение горячих деталей может дать заметное снижение топлива (Суд=0.33 кг/кгс.ч).

      Разработки специализированных ТРДД  военного назначения за рубежом, судя по материалам иностранной печати, не ведутся. В качестве одного из наиболее перспективных ТРДД для ВТС рассматривается GE90 (создатели – США, Франция, Италия, Япония). Он создается с  широким использованием результатов военных исследовательских программ. Предполагается создать шесть модификаций двигателя тягой от 32900 до 50300 кгс (при этом удельный расход топлива должен составлять менее 0.3 кг/кгс.ч, m=9.1, p = 45).

      В России перспективными для ВТС двигателями являются ПС-90А-76 тягой 14500 кгс и Д-30КП 3-й серии «Бурлак» тягой 13000-14000 кгс, которые планируется устанавливать на самолёты Ил-76МФ и Ту-330ВТ, а также – на ремоторизируемые военные Ил-76МД.

      Кроме того, продолжают вестись работы по двигателю ТРДД сверхвысокой степени двухконтурности НК-93, являющегося дальнейшим развитием двигателя НК-92, который был создан в 1989 году, и установка которого предполагалась на самолёте Ил-106.