Винтовентиляторный НК-12, или вертолётный?

Тема: Винтовентиляторный НК-12, или вертолётный?

Конечно он тяжелее Д-136, аж в три раза, однако и экономичнее.
В принципе можно создать и облегчённую конструкцию, при этом есть и эффект компенсации, за счёт снижения запаса топлива.


Клон Ми-26, может быть весьма экономичным, а запас мощности и компенсировать тяжёлые двигатели, но это на усмотрение КБ.

А вот создать винтовентиляторный вариант пора, винты АВ на редкость шумные, это следствие большого диаметра. В то же время, накоплен опыт по СВ-27, и вариант для НК-12 может стать малошумным и даже более эффективным, при этом снизится нагрузка на редуктор. И в рамках ремоторизации Ту-95, значительно снизит шум самолёта.

Ещё более привлекательным может стать закапотированный винтовентиляторный вариант НК-12, фактически НК-93, но без игр с реактивной тягой, управляемые лопатки могут дасть существенную экономию топлива при высокой крейсерской тяге.

НК-93 – прямой потомок НК-12 – задуман Кузнецовым в середине 80-х годов. Наземные испытания доказали – винтовентиляторная биротативная модель еще более эффективна!

Конечно, по внешнему виду НК-93 значительно ушел от далекого предшественника – два винтовентилятора с саблевидными лопастями заключены в «трубу» – капот. Это оригинальное решение сразу дает 7% выигрыша в тяге по сравнению с любой другой известной схемой.

НК-62
Демонстрационный двигатель, получивший наименование НК-62, был сконструирован довольно просто: к двигателю НК-25 без форсажной камеры был прикреплён в новом корпусе редуктор двигателя НК-12МА. Вентилятор был выполнен двухступенчатым с одной подпорной ступенью. Таким образом, НК-62 представлял собой трёхвальный двухконтурный двигатель, вентилятор которого через редуктор был соединён с тянущим воздушным винтом, две ступени которого вращались в противоположные стороны (винт АВ-90)Первый экземпляр демонстрационного двигателя показал возможность получения взлётной тяги без форсажа — 25 тонн при удельном расходе топлива 0,29 кг/кгс·ч, что, по расчёту, должно было обеспечить на крейсерском полёте удельный расход топлива 0,480 кг/кгс·ч. Во время экспериментальных испытаний на открытом акустическом стенде «Химзавода» была получена взлётная тяга до 29 тонн. Применения этот тип двигателя не нашёл, но проведённые исследования вплотную подвели коллектив ОКБ к проблеме создания винтовентиляторного двигателя с большой степенью двухконтурности.

НК-63
Одним из первых был проработан и выпущен проект двигателя НК-63 со взлётной тягой 30 тонн для широкофюзеляжных большой вместимости пассажирских и большегрузных транспортных самолётов. НК-63 был скомпонован из двигателя НК-32 и двухступенчатого закапотированного винтовентилятора, расположенного впереди компрессора. Газовоздушный тракт был усовершенствован с учётом мероприятий по увеличению КПД компрессора и турбины. Винтовентилятор состоял из двухсоосных ступеней, вращающихся в противоположных направлениях. Поворотные лопасти обеспечивали отрицательную тягу при реверсировании. Было предусмотрено широкое применение звукопоглощающих конструкций. Как было отмечено ранее, за рубежом уже рассматривали применение двигателей больших тяг, но в конце 1980-х годов наши самолётчики к этому ещё не подошли, и двигатель НК-63 не был востребован.

НК-65
Двигатель НК-65 (Проект) взлётной тягой 30 000 кгс разрабатывается для модернизированного самолёта Ан-124 «Руслан».

НК-110
Двигатель НК-110 с взлётной тягой 18000 кгс (177 кН) прошёл первые испытания в декабре 1988 г. Возможно, он предназначался для супераэробуса ОКБ им. А. Н. Туполева Ту-404. В варианте «летающее крыло» этот самолёт должен был иметь 6 двигателей с толкающими соосными винтами. Этот двигатель был выполнен по трёхвальной схеме с толкающим винтовентилятором, состоящим из двух соосных восьмилопастных ступеней, диаметром 4,7 м, вращающихся в противоположные стороны. Лопатки ступеней могли изменять угол установки в зависимости от потребляемой винтовентилятором мощности. Привод винтовентилятора осуществлялся трёхступенчатой турбиной через планетарный дифференциальный редуктор. НК-110 имел не закапотированный винтовентилятор и закладывался со следующими параметрами: взлётная тяга — 18 тонн, мощность передаваемая на винтовентилятор, — 19300 л. с., удельный расход топлива на крейсерском режиме — 0,44 кг/кгс·ч, степень повышения давления на крейсерском режиме — 39,1 и 26,1 на взлётном режиме, тяга на крейсерском режиме — 3500 кгс, максимальная температура газа перед турбиной — 1620 К. Создать такой двигатель на уже имевшемся унифицированном газогенераторе было нельзя, поэтому был разработан новый двигатель с двухкаскадным газогенератором. За турбиной низкого давления располагалась трёхступенчатая турбина привода винтовентилятора, которая через дифференциально-планетарный редуктор приводила во вращение двухступенчатый винтовентилятор противоположного вращения. Камера сгорания — многофорсуночная, как на НК-64.

НК-256
СНТК им. Н. Д. Кузнецова распространил на выставке «Двигатели-2008» информацию о разрабатываемом им перспективном ТРДД со сверхбольшой степенью двухконтурности и полным электрическим управлением НК-256, предназначенном для применения на магистральных пассажирских и транспортных самолётах. Двигатель с закапотированным редукторным вентилятором диаметром 1967 мм имеет взлётную тягу 20 тс и максимальную — 22 тс. Удельный расход топлива на взлётном режиме — 0,336кг/кгсч, на крейсерском — 0,56 кг/кгсч. Максимальная температура газа перед турбиной определена в 1451 К. Масса НК-256 в состоянии поставки оценивается в 3900 кг.

В 1954 г. прошёл государственные испытания пермский вариант ТВД ТВ-2М мощностью 7650 л. с., который был установлен на опытном пикирующем бомбардировщике-торпедоносце Ту-91 «Бычёк». Спаренный вариант ТВД ТВ-2М, под обозначением серийной марки ТВД ТВ-2ВМ, был создан для вертолёта Ми-6.

Запорожским машиностроительным КБ на базе ТВД ТВ-2 был разработан модифицированный вариант под обозначением серийной марки ТВ-2Т для первого отечественного транспортного самолёта Ан-8, а турбовальный ТВ-2К применялся для подъёмных и тянущих винтов винтокрыла Ка-22.

Успешно завершив работу над созданием вертолёта Ми-4, главный конструктор М.Л. Миль и коллектив конструкторского бюро приступил в 1952 году к решению сложнейшей задачи по разработке тяжёлого вертолёта грузоподъёмностью до 6 тонн. Внимательно изучив все рекомендации отечественных и зарубежных авторитетов, М.Л. Миль пришёл к мнению строить вертолёт по одновинтовой схеме с несущим винтом большого диаметра.

К концу 1952 года проект новой машины ВМ-6 в черновом виде был готов. Стало понятно, что имеющиеся поршневые двигатели не подойдут для новой машины большой грузоподъёмности и надо осваивать турбовинтовые двигатели. Двигатель Н.Д. Кузнецова решили переделать специально для вертолёта, оснастив его свободной турбиной и вынести вперёд, разместив перед главным редуктором над грузовой кабиной — такое решение было наиболее верным для обеспечения центровки. Это уравновесило тяжёлую длинную хвостовую балку с рулевым винтом и остальную конструкцию машины.

Новый двигатель получил обозначение ТВ-2М, но военные заказчики решили увеличить грузоподъёмность новой машины и главный конструктор переработал проект под два двигателя для получения необходимой мощности.

Турбовинтовой авиационный двигатель НК-12 (ТВ-2, ТВ-12).

В 1951 году двигатель «022» получил наименование ТВ-2 (турбовинтовой двигатель-2). Вместо обычного четырёхлопастного пропеллера были применены соосные винты противоположного вращения.

Специалистам выдали новое задание: построить ТВД большой мощности — 12000 л.с. Такие двигатели требовались для нового стратегического бомбардировщика Ту-95.
Самым простым методом обеспечить требуемые характеристики новой силовой установки было соединение вместе двух форсированных ТВ-2 с передачей мощности на один общий редуктор. Однако, сначала стендовые испытания, а затем и катастрофа Ту-95 с двигателями 2ТВ-2Ф показали, что для надежной работы необходимо создавать новый двигатель.

На новом двигателе число ступеней турбины увеличили до пяти. Благодаря созданию нового жаропрочного сплава нимоник появилась возможность повысить давление в компрессоре и увеличить температуру газа перед турбиной. Для повышения КПД двигателя выполнили большое количество исследований по уменьшению потерь в лопаточных машинах, применили уплотняющие вставки, позволяющие минимизировать радиальные зазоры в турбине, создали пустотелые охлаждаемые лопатки оригинальной конструкции. Был изготовлен новый редуктор, решены вопросы регулирования ТВД с соосными винтами противоположного вращения.

В результате всех этих мероприятий удалось добиться требуемой мощности, высокой надежности и хорошей топливной эффективности двигателя. По удельному расходу топлива он оказался намного экономичнее своего предшественника ТВ-2.

В начале 1953 года закончилась сборка двигателя. Он получил обозначение ТВ-12. Стендовые испытания ТВ-12 прошли успешно. Двигатель продемонстрировал требуемую мощность и высокий ресурс. Создание ТВ-12 (НК-12) было финальной работой, в которой участвовали немецкие специалисты. В конце 1953 года последние немцы покинули завод. Окончательными испытаниями и последующим усовершенствованием двигателя занимался советский коллектив под руководством Н.Д.Кузнецова.

Ремоторизация на вертолётный вариант НК-12 и доработка лопастей Ми-26 может поднять грузоподъёмность и увеличить крейсерскую скорость Ми-26 до 300 км в час, что делает его более удобным, чем Ан-12, для любых задач.

Ссылка на это сообщение

испытания российского тяжелого транспортного вертолета Ми-26, прозванного летчиками «Летающей коровой», с новыми двигателями планируется начать в 2023 году, а в 2025 году — получить одобрение на выпуск опытной партии ремоторизованных машин. Как сообщает «Авиатранспортное обозрение», в качестве новой силовой установки, которая заменит устаревшие украинские Д-136, предполагается использовать ПД-12В. Этот двигатель разрабатывается на базе газогенератора турбовентиляторного реактивного двигателя ПД-14 для пассажирского самолета МС-21.


По сравнению с украинским Д-136 российский мотор обеспечит расширение условий базирования вертолета за счет больших возможностей поддержания мощности в условиях высокогорья и жаркого климата и возможности форсирования мощности до 14000 л. с. Ожидается, что ремоторизация Ми-26 увеличит дальность полета с полезной загрузкой и уменьшит эксплуатационные расходы за счет улучшенных технических характеристик и снижения затрат на ТО. Несмотря на больший вес ПД-12В по сравнению с Д-136 новый двигатель будет экономичнее украинского аналога.