| NK-12 | |
|---|---|
| NK-12MP pe Tu-95MS , Baza Aeriană Engels | |
| Tip de | turbopropulsor |
| Țară | URSS |
| Utilizare | |
| Aplicație | An-22 , Tu-95 , Tu-114 , Tu-126 , Tu-142 , "Vultur" |
| Productie | |
| Constructor | Nikolai Kuznețov |
| Anul creației | 1952 |
| Producător | Uzina de motor Kuibyshev |
| Ani de producție | din 1954 |
| Opțiuni | TV-12, NK-12, NK-12M, NK-12MA, NK-12MV, NK-12MK, NK-12MP |
| Caracteristici de operare | |
| Putere | 15 000 l. Cu. |
| forţa de decolare | 10 221 [1] kgf |
| Compresor | axial cu 14 viteze [2] |
| Turbină | axă cu 5 trepte [2] |
| Camera de ardere | tubular-anular |
| Raportul de presiune | 9,5:1 |
| Control | mecanic |
| Combustibil | T-1, TS, RT |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
NK-12 este un motor de avion cu turbopropulsoare dezvoltat la SNTK al lui Kuznetsov (OKB-276) în anii 1950 special pentru bombardierul intercontinental strategic Tu-95 . Motorul a fost instalat pe Tu-142 și pe pasagerul Tu-114 , precum și pe An-22 și pe ecranoplanul A-90 Orlyonok . Fiecare motor antrenează două elice cu patru pale cu un diametru de aproximativ 6 metri, care se rotesc în direcții opuse. Acest motor este cel mai puternic motor turbopropulsor în serie din lume [3] . Avioanele propulsate de motoare NK-12 rămân printre cele mai rapide avioane propulsate cu elice până în prezent, iar aeronava de transport An-22 Antey alimentată cu motoare NK-12MA era cea mai mare aeronavă din lume la momentul creării sale.
Producție în serie din 1954. Puterea inițială a fost de 14800 CP. .
În 1946, în satul Upravlenchesky , situat pe malul Volgăi , la 30 km de Kuibyshev , a fost organizată o fabrică experimentală nr. 2. Pe baza acesteia s-au format două birouri de proiectare: OKB-1 (designer șef A. Shaibe) , și OKB-2 (designer șef K. Prestel), numărul de angajați în 1947 era de aproximativ 2500 de oameni, dintre care 662 erau germani [4] . La organizarea fabricii, s-a presupus că în URSS germanii vor continua munca pe care o începuseră în Germania - crearea de modele forțate de motoare turborreactor germane în serie Jumo-004 și BMW 003 și noi motoare puternice cu reacție Jumo 012 și BMW 018 . . Cu toate acestea, la sfârșitul anului 1946, a apărut o nouă sarcină: dezvoltarea motoarelor turbopropulsoare.
Dintr-o scrisoare a ministrului adjunct al industriei aviatice M. M. Lukin către directorul Uzinei nr. 2 N. M. Olekhnovich din 6 decembrie 1946 [4] :
Un studiu a fost efectuat la TsAGI pentru a determina zona de utilizare rațională a motoarelor turbopropulsoare în bombardierele de mare viteză.
Conform acestor studii, zona de utilizare rațională a motoarelor cu turbopropulsoare este determinată de viteze maxime de la 600 la 900 km/h.
Cel mai mare beneficiu se obține pe bombardiere cu o viteză maximă de aproximativ 750-800 km/h, în funcție de tonajul aeronavei. Acest beneficiu se exprimă într-o creștere a razei de zbor cu 2000-2500 de kilometri, ceea ce reprezintă aproximativ 80-100% din întreaga rază de zbor maximă a acelorași bombardiere cu motoare VMG și turboreacție.
Cea mai convenabilă este dezvoltarea unui motor turbopropulsor, care asigură la o altitudine de H = 8000 de metri la o viteză de 800 km/h o putere totală de tracțiune de ordinul a 4000-4500 CP. Cu.
Îmi propun să dăm urgent sarcina proiectanților șefi, domnilor. Scheibe și Prestel pentru proiectarea și construcția în 1947 a unei instalații cu șuruburi pentru motoarele YuMO-012 și BMW-018.
După o serie de lucrări de dezvoltare la motoarele cu turbopropulsoare „022” și „028”, motorul-compresor cu reacție „032” și turboreactor „003s” în 1948, s-a decis fuzionarea celor două birouri de proiectare (A. Shaibe a devenit proiectantul șef al biroului de proiectare combinată, șeful proiectării preliminare - J. Vogte, grupuri de proiectare - F. Brandner ) și se concentrează pe dezvoltarea unui motor - "022". La mijlocul anului 1948, proiectarea motorului a fost finalizată, trei exemplare au fost transferate în producție. În 1949, în timpul lucrărilor la „022”, un nou lider a venit la fabrica numărul 2 - Nikolai Dmitrievich Kuznetsov . Avea deja experiență de lucru la motoarele cu reacție germane: în 1946, împreună cu Klimov și Brandner , a stăpânit producția de Jumo 004 la o fabrică din Ufa .
În 1946, la 30 km de Kuibyshev, pe malul Volgăi, lângă satul Upravlenchesky, a fost creată o fabrică experimentală nr. 2, în care au fost organizate două birouri de proiectare: OKB-1 (designer-șef A. Shaibe) și OKB-2 (designer șef K. Prestel). În 1947, personalul uzinei nr. 2 era de circa 2.500 de persoane, inclusiv 662 de specialişti germani[4]. În personalul Biroului de Proiectare, se aflau 325 de designeri germani pentru 40 de specialiști sovietici, care urmau să continue dezvoltarea, începută în Germania, a modelelor forțate de motoare turborreactor de serie Jumo-004 și BMW 003 și noi puternice Jumo 012 și BMW 018. motoare cu turboreacție.[1].
La sfârșitul anului 1946, ca parte a programului de modernizare pentru bombardierul în serie Tu-4, Uzina nr. 2 a fost însărcinată cu dezvoltarea motoarelor turbopropulsoare:
La 6 decembrie 1946, ministrul adjunct al industriei aviatice M. M. Lukin, într-o scrisoare (din 6 decembrie 1946), adresată directorului Uzinei nr. 2 N. M. Olekhnovich a spus: La TsAGI a fost efectuat un studiu pentru a determina zona de utilizarea rațională a motoarelor turbopropulsoare pe bombardiere rapide. Conform acestor studii, zona de utilizare rațională a motoarelor cu turbopropulsoare este determinată de viteze maxime de la 600 la 900 km/h. Cel mai mare beneficiu se obține pe bombardiere cu o viteză maximă de ordinul 750-800 km/h, în funcție de tonajul aeronavei. Acest beneficiu se exprimă într-o creștere a razei de zbor cu 2000-2500 de kilometri, ceea ce reprezintă aproximativ 80-100% din întreaga rază de zbor maximă a acelorași bombardiere cu motoare VMG și turboreacție. Cea mai convenabilă este dezvoltarea unui motor turbopropulsor, care asigură la o altitudine de H = 8000 de metri, la o viteză de 800 km/h, o putere totală de tracțiune de ordinul a 4000-4500 CP. Cu. Îmi propun să dăm urgent sarcina proiectanților șefi, domnilor. Scheibe și Prestel pentru proiectarea și construcția în 1947 a unei instalații cu șuruburi pentru motoarele YuMO-012 și BMW-018. [patru]:În prima jumătate a anului 1948, după efectuarea lucrărilor de dezvoltare a patru motoare germane capturate (TVD „022”, TVD „028”, motor-compresor cu reacție „032”, turboreactor „003s”), s-a decis combinarea OKB-1 și OKB-2, concentrând eforturile pe proiectarea detaliată a TVD-ului JUMO-022 pentru producția sa la fabrica nr. 2. A. Shaibe a fost numit proiectant-șef al biroului comun de proiectare, J. Vogte, șeful proiectării preliminare grup și F. Brandner, șeful grupului de design.
La mijlocul anului 1948, proiectarea detaliată a dezvoltării sovietice a JUMO-022 a fost finalizată, iar Uzina nr. 2 a început să producă trei prototipuri sub denumirea TV-022.
În 1949 (la apogeul dezvoltării producției TV-022), Nikolai Dmitrievich Kuznetsov, care avea experiență de lucru cu motoare cu reacție germane, a fost numit șef al combinatului OKB-276 la uzina nr. 2 (în 1946, N. D. Kuznetsov împreună cu Klimov și Brandner la uzina din Ufa a stăpânit producția Jumo 004).
În 1949, la ordinul lui N. D. Kuznetsov, toate forțele lui OKB-276 s-au concentrat pe îmbunătățirea TV-022, pe baza introducerii celei mai recente metodologii de calcul a turbinei. În urma studiului de variante, a fost posibilă creșterea eficienței turbinei la 93%.
În iunie 1949, au fost efectuate teste în fabrică ale primului TV-022 experimental.
În 1950, au fost efectuate teste de banc de 100 de ore ale primului TV-022, o reproducere directă a motorului german cu turbină cu gaz JUMO-022. La testele pe banc de 100 de ore, TV-022 a dezvoltat o putere echivalentă maximă de 5114 e. l. Cu. , putere nominală echivalentă 4398 e. l. Cu. și putere echivalentă de croazieră de 3672 e. l. Cu.
Caracteristicile tehnice ale TVD TV-022:
Compresor - 4 trepte; Camera de ardere: tip inelară, cu 12 capete din aliaj EI-417. Turbină: în 3 trepte, discurile din prima și a doua etapă sunt răcite, discul și paletele turbinei din a treia treaptă sunt nerăcite. Ne.vzl. = 5000 l. Cu. Ne.cr. = 3000 l. Cu. Se.vzl. = 0,300 kg/l. SH. Ce.cr. = 0,210 kg/l. SH. Gv.vzl. = 26,5 kg/s n = 7500 rpm πc.vl = 5,6 Tg.vl = 1120 K Gw.cr = 30 kg/s Lmot. = 4170 mm (fără șuruburi) Dmot. = 1050 mm greutatea motorului uscat = 1700 kg greutatea motorului fără demaror și unități de pornire = 1650 kg. Turbo starter: marca TS-1, putere 68 CP. Cu. Elice: marca AB-41, de tragere, coaxiale, contrarotative raportul de transmisie al cutiei de viteze de antrenare a elicei: i = 0,145.În 1950, motorul 022, care din 1951 a primit numele rusesc TV-2 („motor turbopropulsor-2”), a fost instalat pe un banc de testare. După testarea din fabrică, a trecut cu succes de starea de 100 de ore. teste și a fost aprobat pentru producția de masă. Puterea sa maximă echivalentă a fost de peste 5000 CP. Cu. (puterea arborelui - 4663 kg plus tracțiunea jetului - 469 kg). „Motorul TV-022 nr. 14, în ceea ce privește proiectarea și datele operaționale (în condiții de banc), respectă cerințele generale tactice și tehnice ale Forțelor Aeriene SA”, a menționat Legea de testare de stat. La finalul testelor, toți specialiștii germani au primit premii în bani. În 1951, două TV-2 au fost supuse testelor de zbor la LII pe o aeronavă Tu-4. Au fost instalate în locul motoarelor cu piston extreme ale bombardierului. În locul elicei obișnuite cu patru pale , pe motor au fost instalate elice coaxiale contrarotative [1]
Specialiștilor li s-a dat o nouă sarcină: să construiască un teatru de operațiuni de mare putere - 12.000 CP. Cu. Astfel de motoare erau necesare pentru noul bombardier strategic Tu-95 . Specialiștii germani, cu excepția doctorului Kordes, șeful departamentului de turbine, nu au susținut proiectul de creare a unui teatru de o asemenea putere, crezând că este imposibil să se creeze un astfel de motor. Dr. Kordes credea că turbina, iar în primul proiect era în 4 trepte, putea fi realizată cu o eficiență bună.
Cea mai simplă metodă de a asigura caracteristicile necesare noii centrale electrice a fost conectarea a două TV-2 împreună cu transferul de putere la o cutie de viteze comună. Apropo, Germania a avut deja o experiență similară - în 1939, compania Heinkel a construit bombardierul greu He-177 cu patru motoare gemene Daimler-Benz. Adevărat, experiența s-a dovedit a fi nereușită - centralele s-au supraîncălzit, au apărut vibrații puternice în timpul funcționării. Însă specialiștii germani de la Uzina pilot nr. 2 fie nu știau despre asta, fie preferau să tacă. Toți sperau că, după finalizarea sarcinii, vor avea o revenire mult așteptată în patria lor și s-au străduit să o ducă la bun sfârșit cât mai curând posibil. După ce s-a convenit asupra acestei idei cu A. N. Tupolev ca măsură temporară pentru a grăbi începerea testării bombardierelor, au început lucrările [2] .
Înainte de a crea un motor „geamăn”, a fost necesar să forțați TV-2 existent. Acest lucru a fost realizat prin utilizarea unui nou aliaj rezistent la căldură EI-481 în proiectarea turbinei, care a făcut posibilă creșterea temperaturii de ardere. În același timp, datorită utilizării treptelor de compresor de înaltă presiune cu un diametru relativ mic al manșonului, debitul de aer prin motor a fost crescut. În timpul testelor pe banc în 1951, motorul TV-2F a dezvoltat o putere de 6250 e. l. Cu.
În același 1951, a fost finalizat asamblarea a două prototipuri de motoare gemene, care au primit denumirea 2TV-2F. Motoarele erau amplasate unul lângă altul, unul ușor deplasat înapoi. Puterea turbinelor lor a fost transferată într-o cutie de viteze planetară comună cu un raport de reducere de 0,094. El a rotit două elice coaxiale cu un diametru de 5,8 m. Controlul centralei duble a fost efectuat de un sector de gaz asociat cu unitățile de comandă-combustibil ale fiecărui motor.
După terminarea lucrărilor, în septembrie 1952, 2TV-2F nr. 13 a trecut testele de fabrică pe banc de 100 de ore. După aceasta, fără a aștepta rezultatele testelor de stat, motoarele au fost instalate pe aeronavă. 12 noiembrie 1952 Tu-95 cu patru 2TV-2F a ieșit pentru prima dată în aer. Cu toate acestea, primele teste pe banc, apoi prăbușirea lui Tu-95 (în timpul celui de-al 17-lea zbor, deși 16 anterioare au fost satisfăcătoare) cu motoare 2TV-2F au arătat că trebuie creat un nou motor pentru o funcționare fiabilă. Trebuie să spun că pentru a accelera dezvoltarea aeronavei Tu-95 în conformitate cu Hotărârea Guvernului din 11.07.51. era echipat cu motoare 2TV-2F (pana a existat un motor TV-12). Tupolev și Kuznetsov au elaborat un plan și a doua zi l-au raportat lui V. A. Malyshev, președintele Comisiei pentru probleme industriale militare (VPK). Planul a fost următorul: oprirea lucrărilor la motorul 2TV-2F, concentrarea eforturilor biroului de proiectare și a fabricii pilot pe motorul TV-12. Creați trei laboratoare de zbor bazate pe aeronava Tu-4 (instalați TV-12 în loc de unul dintre motoarele interne ASh-73TK). Testele lui Tu-95 cu motorul 2TV-2F vor fi suspendate temporar.
Malyshev a acceptat planul. Această decizie a salvat aeronava și motorul magnific. (Ulterior, a fost modernizat de multe ori și pe baza lui au fost create: Tu-126, Tu-142 și avioanele intercontinentale de pasageri Tu-114).
TV-2 - modificarea TV-022 experimentală. TV-2 a fost dezvoltat ca parte a programului de modernizare a bombardierelor Tu-4. Putere la decolare 4600 kW. Acceptat pentru producția de masă în 1951, cu denumirea mărcii de serie TV-2 ("turbopropulsoare - 2"). Fata de TV-022, TV-2 are un nou sistem de ulei cu pompe performante, un nou turbo starter TS-1 cu o capacitate de 60 CP. Cu. (Gv = 1,3 kg/s, greutate = 55 kg), noi elice coaxiale contrarotative marca AB-41B (Dvv = 4200 mm). Comparativ cu TV-022, TV-2 a arătat o eficiență mai bună (Ce = 0,257 kg/l.s.h; Se.cr = 0,198 kg/l.s.h), durata de viață a TV-2 a fost crescută la 200 de ore.
Din mai până în octombrie 1951, la FRI au fost efectuate teste de zbor a două motoare TV-2 (nr. 16 și nr. 17) pe o aeronavă Tu-4 (nr. 225402). Aceste motoare, echipate cu elice coaxiale, au fost instalate în nacele de motor noi, în locul motoarelor cu piston extrem ASh-73TK. Aeronava a efectuat 27 de zboruri și a zburat cu aceste motoare timp de 72 de ore și 51 de minute.[2]
La 8 octombrie 1951, aeronava Tu-4 nr. 225402 s-a prăbușit din cauza unui incendiu în motorul exterior drept TV-2, care a apărut în timpul testului de pornire a motorului în zbor, din cauza combustibilului care a pătruns în nacela motorului aeronavei prin conexiunea telescopică a conducta de evacuare a motorului cu duza .
În primăvara anului 1950, OKB-156 al lui A. N. Tupolev a început să elaboreze un proiect preliminar al aeronavei strategice intercontinentale „95” - un purtător de arme nucleare.
Până în 1951, calculele comparative efectuate în OKB-156 au arătat că pentru cele 95 de aeronave cu o greutate proiectată la decolare de până la 200 de tone, este cel mai oportun să se utilizeze o centrală electrică cu patru motoare de teatru cu o putere de 12000÷15000 CP. fiecare. Cu. La acea vreme, astfel de teatre puternice nu existau încă ... Designerul șef al OKB-156, A. N. Tupolev, a zburat la Kuibyshev pentru a se consulta cu designerul șef al OKB-276, N. D. Kuznetsov. La acel moment, OKB-276 finaliza rafinamentul TVD TV-2 cu o capacitate de 5000 e.l. cu., pentru modernizarea bombardierului în serie Tu-4. În procesul de discutare a problemei, A. N. Tupolev și N. D. Kuznetsov au căzut de acord cu privire la posibilitatea și momentul creării unei versiuni „pereche” a TV-2 TVD, (două aranjate unul lângă altul, TV-2 TVD forțate, lucrând pe un cutie de viteze care transmite o putere totală de 12000 e .CP pentru două elice coaxiale de rotație opusă), precum și posibilitatea și calendarul de realizare a unui singur teatru cu o capacitate de proiectare de 12000÷15000 e.l. Cu.
Notă: În 1939, pentru prima dată în lume, compania germană Daimler-Benz a creat un teatru „pereche” pentru un bombardier greu Heinkel He-177 cu 4 motoare, care s-a supraîncălzit în zbor și a provocat vibrații severe ... Lucrul în OKB- 276 a Uzinei nr. 2, specialiștii germani probabil nu știau despre acest lucru sau preferau să tacă, încercând să ducă la bun sfârșit sarcina și să se întoarcă în Germania. [3].A. N. Tupolev a decis să instaleze patru teatre „pereche”, fiecare cu o capacitate de cel puțin 12.000 e.l. s., pe prima aeronavă experimentală „95”, pentru a reduce timpul de perfecţionare a acestuia, până la crearea unui singur teatru cu o capacitate de cel puţin 12.000 e.l. s., a cărui dezvoltare în OKB-276 a fost realizată în paralel ...
La 11 iulie 1951 a fost emis Decretul Consiliului de Miniștri al URSS privind dezvoltarea și construcția a două variante de teatru cu o capacitate de cel puțin 12.000 e.l. fiecare. pp.: o variantă a unui teatru de operații dublu, sub denumirea 2TV-2F și o variantă a unui teatru unic de operații sub denumirea de TV-12.
În iulie 1951, în Biroul de proiectare al lui N. D. Kuznetsov, au început să dezvolte o versiune a TV-2 „pereche”. Pentru a obține o putere totală minimă dată de 12000 litri. s., puterea disponibilă a TVD TV-2 (5000 CP) a fost insuficientă, așa că a fost necesară forțarea acesteia prin creșterea debitului de aer prin utilizarea treptelor de compresor de înaltă presiune cu un diametru relativ redus al rotorului și al statorului. bucșe și creșterea temperaturii gazului în fața turbinei, deoarece datorită utilizării palelor turbinei turnate dintr-un aliaj rezistent la căldură nou EI-481.
În 1951, au fost asamblate două modele experimentale „pereche” de TVD, care au primit denumirea mărcii 2TV-2F. Motoarele au fost amplasate una lângă alta (una este ușor deplasată înapoi). Puterea turbinelor a fost transmisă la o cutie de viteze planetară comună (cu un factor de reducere de 0,094), care a adus două elice coaxiale cu un diametru de 5,8 m în rotație opusă.
În 1951, la testele pe banc, un singur TVD TV-2F forjat a dezvoltat o putere de 6250 e.l. cu., suficient pentru a crea o versiune asociată.
Caracteristicile TVD TV-2F:Ne.vzl. = 6250 l. Cu.; Ne.cr. = 2550 l. s. (H = 11000 m, Vp = 720 km/h.); Se.vzl. = 0,294 kg/l. SH.; Ce.cr. = 0,218 kg/l. SH.; Gv.vzl. = 30 kg/s; Gv.cr \u003d 10,6 kg / s; nup = 7500 rpm; ncr = 7100 rpm; πc.vl = 5,1; πc.cr = 5,8; Tg.vl = 988 K; Tg.cr = 967 K; mmotor = ….. kg.;
În septembrie 1951, a fost efectuat primul test al variantei TVD 2TV-2F „pereche”.
În septembrie 1952, după terminarea lucrărilor, 2TV-2F nr. 13 a trecut testele de fabrică pe banc de 100 de ore, în timpul cărora au existat cazuri de incendiu la motor ... Fără a aștepta rezultatele testelor de stat, 2TV-2F a fost instalat pe un experiment experimental. aeronava „95-1” (primul prototip experimental al viitorului Tu-95).
Pe 12 noiembrie 1952, aeronava 95-1 cu patru 2TV-2F a decolat pentru prima dată... Au început testele de zbor din fabrică ale aeronavei 95-1, timp în care aeronava a efectuat 16 zboruri de probă și a zburat aproape 25 de ore.
Fără incidente (în regim normal) au fost efectuate 15 zboruri de probă...
În decembrie 1952, TVD TV-2F a trecut testele de stat.
Caracteristicile TVD 2TV-2F:Ne.vzl. = 12500 l. Cu.; Ne.cr. = 6500 l. s. (H = 11000 m, Vp = 720 km/h.); Se.vzl. = 0,250 kg/l. SH.; Ce.cr. = 0,190 kg/l. SH.; Gv.vzl. = 64,2 kg/s; Gv.cr \u003d 22,5 kg / s .; nup = 7650 rpm; ncr = 7250 rpm; πc.vl = 6,1; πc.cr = 7,2; Tg.vl = 1150 K; Tg.cr = 1031 K; mmotor = 3780 kg;
Pe 17 aprilie 1953, în timpul celui de-al 16-lea zbor de probă, aeronava 95-1 a suferit o defecțiune (dezaliniere) a sistemului de schimbare automată a pasului tuturor celor 4 elice coaxiale. Comandantul navei - A. D. Zborul a aterizat cu dificultate pe aerodromul LII ... Avionul nu a zburat aproape o lună. Specialiștii de la Biroul de Proiectare și TsAGI au aflat în scurt timp cauzele defectului și în decurs de o lună au făcut îmbunătățirile necesare sistemului.
La 11 mai 1953, în timpul celui de-al 17-lea zbor de probă, conform programului de teste din fabrică, prima aeronavă experimentală „95-1”, echipată cu un teatru 2TV-2F, s-a prăbușit: al treilea motor a luat foc → sistemul de stingere a incendiilor a funcționat , dar focul nu a fost stins → nacela motorului cu s-a desprins din aripă cu un motor care arde → sistemul de schimbare a pasului elicelor celui de-al patrulea motor, a mutat brusc, spontan, palele în poziția paletei (probabil cablajul telecomenzii). ars) → cel de-al patrulea motor s-a oprit automat (protecția automată a motorului a funcționat) → a existat un moment de sol puternic și brusc din cauza forțelor de împingere a două VMU-uri pe jumătatea aripii stângi, care nu a putut fi compensată de comenzi (cârmă și eleroane) → aeronava a intrat într-o spirală adâncă, a intrat într-o scufundare abruptă, aproape verticală - s-a repezit la sol ... În legătură cu investigarea cauzelor dezastrului, toate lucrările de reglare fină a TVD 2TV-2F au fost întrerupte ... Ulterior, prin Ordinul Consiliului de Miniștri al URSS, documentația tehnică pentru Motoarele TV-2 și TV-2F, precum și motoarele în sine, au fost transferate Biroului de proiectare al Perm și Biroului de proiectare al uzinelor din Zaporozhye pentru a folosi experiența inginerească.
În 1954, versiunea Perm a TVD TV-2M cu o capacitate de 7650 CP a trecut testele de stat. s., care a fost instalat pe un bombardier cu torpilă-bombardier experimental Tu-91 „Bychok”. O versiune dublă a TVD TV-2M, sub denumirea mărcii de serie TVD TV-2VM, a fost creată pentru elicopterul Mi-6 .
Biroul de proiectare de inginerie din Zaporozhye, bazat pe TVD TV-2, a dezvoltat o versiune modificată sub denumirea mărcii de serie TV-2T pentru primul avion de transport intern An-8, iar turboaxul TV-2K a fost folosit pentru ridicarea și tragerea elicelor de aeronava Ka-22 .
La noul motor, numărul de trepte a turbinei a fost crescut la cinci (o astfel de turbină a fost creată pentru prima dată în lume). N. D. Kuznetsov cu S. T. Kishkin (VIAM) a propus utilizarea palelor rotorului turnate din primele două etape din material ZhS6K (creat pe baza aliajului de nichel rezistent la căldură nimonic ). Astfel, a devenit posibilă creșterea presiunii în compresor și creșterea temperaturii gazului în fața turbinei. Pentru a crește eficiența motorului, au fost efectuate un număr mare de studii pentru a reduce pierderile la mașinile cu pale, s-au folosit inserții de etanșare pentru a minimiza jocul radial din turbină și au fost create palete răcite goale din designul original. A fost realizată o nouă cutie de viteze , au fost rezolvate problemele de reglare a teatrului cu elice coaxiale contrarotative. Proiectarea cutiei de viteze planetare, împreună cu specialiști ruși, a fost realizată de inginerul german Bokerman, un alt inginer german, Enderlein, a participat la proiectarea elicei.
Ca rezultat al tuturor acestor măsuri, a fost posibilă obținerea puterii necesare, a fiabilității ridicate și a unei bune eficiențe a combustibilului a motorului. În ceea ce privește consumul specific de combustibil, s-a dovedit a fi mult mai economic decât predecesorul său TV-2 .
La începutul anului 1953, a fost finalizat asamblarea motorului. A fost dezvoltat în timp record și a fost desemnat TV-12 . Dezvoltarea unui motor de acest tip, creat pentru prima dată în URSS și în lume, a fost foarte intensă. A fost o presiune puternică asupra echipei de la Ministerul Industriei Aviatice și de la A. N. Tupolev, care în același timp au ajutat foarte mult la rezolvarea multor probleme organizatorice. După testarea lansării, au apărut dificultăți serioase la reglarea fină a cutiei de viteze, schema sa fundamental nouă a diferențialului planetar, care a fost, de asemenea, dezvoltată pentru prima dată.
Au fost dezvoltate teoria calculului și principiile de proiectare a cutiei de viteze. Oamenii de știință au respins viteza presupusă de rotație a angrenajelor de 70 m/s la viteza cunoscută de 40 m/s, folosită atunci. Dar a fost folosit un sistem special de ungere și răcire a angrenajului, care le-a asigurat performanța. Defecte separate legate de funcționarea cutiei de viteze au fost eliminate deja în procesul de producție în masă și cu o creștere a duratei de viață a motorului.
Nu au fost mai puține dificultăți în reglarea fină a compresorului și a turbinei. Un compresor cu un raport de presiune de 9,5 a fost creat pentru prima dată în lume. Studiul tuturor propunerilor a necesitat timp, care a lipsit foarte mult. A. N. Tupolev a urmărit îndeaproape reglajul și a vizitat adesea fabrica. Adjunctul său pentru centrale electrice, K. V. Minkner, a zburat adesea la uzină.
Comitetul Central al Partidului Comunist al Bolșevicilor din întreaga Uniune a pus o presiune puternică asupra Ministerului Industriei Aviației (MAP), deoarece bombardierul strategic Tu-95 era foarte necesar pentru echilibrul militar cu Statele Unite. La rândul lor, oficialii MAP, nervoși, au trimis comision după comisie la uzină pentru a evalua starea de reglare și, dacă este necesar, a acorda asistență Biroului de Proiectare și uzinei.
În 1953 și 1954, comisiile au lucrat sub președinția marilor designeri A. A. Mikulin și V. Ya. Klimov. Mikulin, dând o părere negativă asupra reglajului fin, a propus închiderea subiectului motorului, deși a răspuns pozitiv în ceea ce privește cutia de viteze, exprimându-și părerea că aceasta ar putea fi terminată. Klimov, pe de altă parte, a susținut pe deplin activitatea biroului de proiectare, crezând că motorul va fi terminat și prezentat pentru testele de stat pe bancă. Motorul TV-12 a fost testat cu succes în martie 1955, deși de la sfârșitul anului 1954 a început să fie produs în masă.
A existat o situație în care lucrările la motorul TV-12 - NK-12 puteau fi oprite. Pentru prima dată, motorul a fost salvat de V. Ya. Klimov, care a condus comisia MAP pentru a verifica progresul creării motoarelor în 1953. El l-a susținut pe N. D. Kuznetsov, recomandând ca MAP să aștepte și să nu închidă subiectul. Klimov credea că va dura timp și motorul va fi terminat. Și așa s-a întâmplat. A doua oară a fost salvată de înțelepciunea lui A. N. Tupolev, când, după prăbușirea aeronavei Tu-95 cu motoare 2TV-2F în timpul celui de-al 17-lea zbor (16 anterioare au fost satisfăcătoare), s-a pus problema închiderii subiectului creării. o aeronavă și un motor. După ce și-a adunat specialiștii care l-au acuzat pe N. D. Kuznetsov de dezastru, Andrei Nikolaevici a spus: „Ce facem? La urma urmei, adevărul este simplu. Fără motor, fără avion. Și aproape că ai stricat totul cu propriile mâini: atât un motor bun, cât și un avion bun” [3]
Testele pe bancul TV-12 au avut succes. Motorul a demonstrat puterea necesară și resursele mari. Crearea TV-12 ( NK-12 ) a fost lucrarea finală la care au participat specialiști germani. La sfârșitul anului 1953, ultimii nemți au părăsit fabrica. Echipa sovietică condusă de N. D. Kuznetsov a fost angajată în testele finale și îmbunătățirea ulterioară a motorului.
Pentru testele de zbor din 1953, trei aeronave Tu-4LL („Flying Laboratory”) au fost echipate special [3] . Motorul TV-12 a fost instalat în locul motorului cu piston din dreapta ASh-73 . În același timp, TV-12 era de peste 5 ori mai puternic decât ASh-73 , iar elicele sale erau de aproximativ 1,5 ori mai mari în diametru. Testele au fost efectuate de pilotul de testare principal M. A. Nyukhtikov și de inginerul principal D. I. Kantor . După testele de stat la sfârșitul anului 1954, în februarie 1955, a fost realizat primul zbor al aeronavei 95-2, al doilea prototip al Tu-95 cu motoare TV-12 . Motorul în serie a început să se numească NK-12 - prin primele litere ale numelui și prenumelui șefului uzinei pilot.
În 1951, la inițiativa lui A.N.Tupolev, cu șeful OKB-276, N.D.Kuznetsov, au fost posibile și termenele de realizare a unui teatru cu o capacitate de cel puțin 12.000 e.l. s., pentru proiectatul bombardier strategic intercontinental „95” (viitorul Tu-95). După acord, imediat, în OKB-276 sub conducerea lui N. D. Kuznetsov, aproape în paralel, au început să dezvolte două variante de teatru cu o putere dată de cel puțin 12000 e.l. pp.: a) TVD 2TV-2F „pereche” - pentru primul prototip de aeronavă și b) TVD „singur” TV-12 (în loc de proiectul original TV-10, cu o capacitate de 10.000 CP) - pentru al doilea prototip aeronave. Designerii germani internați au fost conectați la lucrări urgente... Șeful departamentului de turbine, dr. Kordes, a considerat că este posibilă crearea unei turbine foarte economice în 4 trepte de o putere dată, în timp ce restul specialiștilor germani se îndoiau de posibilitatea creând un motor atât de puternic pentru un singur teatru...
La 11 iulie 1951, prin Decretul Consiliului de Miniștri al URSS și al Comitetului Central al PCUS nr. 2396-1137 și Ordinul Ministerului Industriei Aviatice nr. 654, OKB-156, A. N. Tupolev a fost însărcinat să proiectați și construiți un bombardier de mare viteză cu rază lungă de acțiune cu patru TVD twin 2TV-2F - prima versiune, cu termen limită pentru transferul său la testele de zbor în septembrie 1952, și a doua opțiune - cu patru TVD TV-12, cu un termenul limită pentru transferul său la testele de zbor în septembrie 1953. Prin același Decret, în același timp, OKB -276 N.D.Kuznetsova a fost însărcinat să creeze două variante de motoare de teatru unice cu o capacitate de cel puțin 12.000 e.l. fiecare. Cu.
La 11 mai 1953, în timpul celui de-al 17-lea zbor de probă, conform programului de teste din fabrică, prima aeronavă experimentală „95-1”, echipată cu un teatru 2TV-2F, s-a prăbușit. În legătură cu investigarea cauzelor dezastrului, toate lucrările de reglare fină a TVD 2TV-2F au fost oprite ...
În timpul investigației cauzei prăbușirii aeronavei experimentale „95-1” (cu 2TV-2F TVD), s-a pus problema închiderii programelor pentru crearea aeronavei „95” și a motorului TV-12 ... Apoi A. N. Tupolev, la o întâlnire a specialiștilor care au acuzat-o pe N. D. Kuznetsova în accident, a spus: „ Ce facem? La urma urmei, adevărul este simplu. Fără motor, fără avion. Și aproape că ai stricat totul cu propriile mâini: atât un motor bun, cât și un avion bun ”[4]
Ținând cont de faptul că a fost aprobată instalarea teatrului „pereche” 2TV-2F pe primul avion experimental „95-1” (pentru a reduce timpul de testare și perfecționare a acestuia, în timp ce nu exista motor TV-12), prin Decretul Consiliului de Miniștri al URSS și al Comitetului Central al PCUS din 11.07.1951, A. N. Tupolev și N. D. Kuznetsov, pentru păstrarea și completarea de urgență a programelor de creare a aeronavei 95 și TVD TV-12, a convenit asupra Planului de acțiuni prioritare: oprirea lucrărilor la 2TV-2F TVD; să concentreze toate eforturile biroului de proiectare și ale uzinei pilot pe realizarea TVD TV-12; pentru a echipa trei laboratoare de zbor bazate pe aeronava Tu-4 pentru testele de dezvoltare ale TV-12 (instalarea unui TV-12, în locul ASh-73TK intern). A doua zi, acest Plan de acțiune convenit pentru Biroul de proiectare al lui A. N. Tupolev și Biroul de proiectare al lui N. D. Kuznetsov, la finalizarea programelor pentru crearea aeronavei „95” și a motorului „TV-12”, a fost luat în considerare, aprobat. și aprobat de președintele Comisiei pentru probleme industriale militare (VPK) - V. A. Malyshev ...
În legătură cu încetarea oficială a lucrărilor la teatrul 2TV-2F, toate eforturile OKB-276 s-au concentrat pe crearea urgentă a unui teatru TV-12 „unic” mai fiabil, cu o putere dată de 12000 e.l. Cu.
Dezvoltarea celui mai puternic TVD din lume TV-12 a fost realizată în timp record ... Pentru a crește eficiența motorului, au fost efectuate numeroase studii pentru a reduce pierderile la mașinile cu lame. Pentru prima dată în lume, a fost creat un compresor cu 14 trepte cu un raport de presiune de 13 (πк=13) cu o eficiență de 0,88 și o turbină extrem de economică în 5 trepte cu o eficiență de 0,94, ceea ce reprezintă un record pentru Data. N. D. Kuznetsov, de comun acord cu S. T. Kishkin (VIAM), a decis să instaleze pe primele două trepte ale turbinei pale de rotor turnate cu goluri răcite din aliaj termorezistent ZhS6K (creat pe baza aliajului de nichel nimonic rezistent la căldură, la înaltă temperatura are o rezistență la tracțiune mai mare decât aliajele forjate), ceea ce a făcut posibilă creșterea temperaturii gazului în fața turbinei, creșterea presiunii din spatele compresorului și reducerea complexității paletelor de fabricație. Pentru prima dată, pentru a reduce jocurile radiale din turbină (folosind metoda lepuirii), au fost utilizate acoperiri de etanșare ușor de lucrat pe elementele căii de curgere a statorului. A fost dezvoltată o cutie de viteze diferențială unică, cu un singur rând (schemă planetar-diferențială), cu participarea activă a inginerului german Bokerman (pe baza unei metode nou dezvoltate pentru calcularea cutiei de viteze, care respinge limitele teoretice definite anterior pentru viteza maximă de rotația vitezelor de 70 m/s la o viteză cunoscută de 40 m/s) . Pentru prima dată, în cutia de viteze a fost implementat un sistem special de alimentare cu ulei pentru răcirea suprafețelor angrenajelor și îmbinărilor canelare, care a fost folosit ulterior pentru cutiile de viteze ale altor teatre. Pe NK-12 au fost aplicate pentru prima dată: reglarea compresorului prin supape de bypass de aer; sistem de control al alimentării cu combustibil într-o singură unitate (unitate de comandă-combustibil); Sistem de control HPT fiabil cu elice coaxiale contrarotative; sistem automat de acoperire a elicei ca sistem de protecție a motorului. Proiectarea elicelor coaxiale contrarotative a fost realizată cu participarea activă a inginerului german Enderlein ... TV-12 a reușit să realizeze puterea necesară, fiabilitate ridicată și eficiență a combustibilului (consumul specific de combustibil este mult mai mic decât cel al TV-2F).
În octombrie 1952, TV-12 a trecut de primele teste.[A1]
La începutul anului 1953, primul TV-12 a fost asamblat și a început reglajul fin pe stand. Rafinamentul TV-12 a fost foarte stresant ... După testarea lansării, au apărut dificultăți serioase la reglarea fină a cutiilor de viteze ale compresorului și turbinei ... Defectele de proiectare ale cutiei de viteze au apărut mai târziu în operarea în zbor și au fost eliminate în timpul producției de masă și perfecționarea motoarelor acționate pentru a le crește durata de viață.
Comitetul Central al Partidului Comunist al Bolșevicilor din întreaga Uniune a făcut presiuni asupra MAP (intercontinentalul Tu-95 a fost solicitat urgent pentru a asigura un echilibru militar cu Statele Unite). MAP a trimis comision după comisie fabricii pentru a evalua starea de rafinare și pentru a oferi asistență Biroului de Proiectare și uzinei. A. N. Tupolev și adjunctul său pentru centrala electrică K. V. Minkner au zburat adesea la uzină și au contribuit în orice mod posibil la soluționarea problemelor problematice.
În 1953 și 1954 Pentru a controla procesul de creare a TV-12, comisiile MAP au lucrat la fabrică sub președinția designerilor remarcabili A. A. Mikulin și V. Ya. Klimov. Primul a dat o recenzie negativă și a propus închiderea subiectului TV-12, dar a răspuns pozitiv în ceea ce privește cutia de viteze, exprimându-și părerea că ar putea fi adusă în discuție. Klimov a recomandat MAP să nu închidă subiectul TV-12, și-a exprimat încrederea că, în timp, motorul va fi adus în discuție și prezentat pentru testele de stat pe bancă.
În 1953, în timpul testelor de finisare pe bancă ale TV-12, V. Ya. Klimov, care a condus comisia MAP pentru a verifica progresul creării motoarelor în 1953, l-a susținut pe N. D. Kuznetsov și a recomandat ca MAP să aștepte și să nu închidă subiectul.
În 1953, trei avioane Tu-4LL au fost echipate pentru testarea TV-12. TVD TV-12 a fost instalat în locul motorului cu piston intern drept ASh-73. în același timp, TV-12 a depășit puterea ASh-73 de mai mult de 5 ori, iar elicele sale erau de aproximativ 1,5 ori mai mari în diametru. Testele au fost efectuate de pilotul de testare principal M. A. Nyukhtikov și de inginerul principal D. I. Kantor [A1]
La sfârșitul anului 1953, TVD TV-12 a trecut cu succes testele pe bancă - a furnizat puterea necesară de 12.000 CP. Cu. și o resursă mare ... Toți specialiștii germani au fost eliberați în patria lor ... Testele ulterioare și reglarea fină a TV-12 au fost efectuate exclusiv de specialiști sovietici sub îndrumarea lui N. D. Kuznetsov.
În 1953, trei aeronave Tu-4LL („Flying Laboratory”) au fost echipate pentru testele de zbor ale TV-12 TVD, cu instalarea unui TV-12 în locul motorului cu piston intern ASh-73TK drept. VMF cu NK-12 TVD a depășit VMF standard de peste 5 ori în putere și de aproximativ 1,5 ori în diametrul elicelor.
La 25 decembrie 1954, TV-12 a trecut cu succes testele de stat de 100 de ore și a fost transferat la producția de serie la Uzina de motoare Kuibyshev numită după M.V. Frunze.[A1]
De la sfârșitul anului 1954, TVD TV-12 a fost pus în producție de masă, sub denumirea mărcii NK-12 - conform primelor litere ale numelui și prenumelui șefului OKB-276 al uzinei pilot.
Caracteristicile serialului TVD TV-12 (NK-12): Ne.vzl. = 12500 l. Cu. Ne.cr. = 6500 l. s. (H \u003d 11000 m, Mn \u003d 0,68) Se.vzl. = 0,225 kg/l. SH. C.cr. = 0,165 kg/l. SH. Gv.vzl. = ….. kg/s Gv.cr = ….. kg/s n = 8300 rpm ncr = ... rpm πc.vl = 9,5 πk.cr = ….. Tg = 1150 K Tg.cr = … K mmotor = 2900 kg (fara suruburi) Din = 5600 mm Din = 1005 mm Lmot = 6000 mm Resursă alocată 150 de oreÎn februarie 1955, a fost realizat primul zbor al aeronavei 95-2 (al doilea prototip al Tu-95) cu TVD TV-12.Kantor.
În martie 1955, TVD TV-12 a fost testat cu succes.
Motorul turbopropulsor NK-12MV cu un singur arbore constă din următoarele componente principale: un compresor axial cu 14 trepte, o cameră de ardere inelară, o turbină cu reacție în 5 trepte, o duză cu jet nereglată și o cutie de viteze diferențială (raport de transmisie 0,0882 [2] ). [2] Gradul de creștere a presiunii în compresor variază de la 9 la 13 în funcție de înălțime, precum și de poziția de mecanizare a compresorului . Viteza nominală de rotație a arborelui motorului este de 8300 rpm, fiecare dintre cele două elice este de 735 rpm. NK-12 este cel mai puternic [3] și mai economic motor turbopropulsor din lume ( consumul specific de combustibil în zborul de croazieră este de 0,161 kg/l.s.h), se remarcă și prin fiabilitatea extrem de ridicată.
Motorul este suspendat de amortizoarele nacelei motorului aeronavei pe un cadru de suspensie cu patru tije. [2]
Partea de rulment de putere a motorului constă din: o carcasă a arborelui elicei din spate , o carcasă a cutiei de viteze , o carcasă a turbinei conectată la carcasa cutiei de viteze prin patru bretele de putere, un stator de turbină și un suport din spate. Aceste unități, împreună cu carterul compresorului, formează cadrul motorului, în interiorul căruia se află trenul de rulare al cutiei de viteze cu arbori de elice, rotorul compresorului, rotorul turbinei, camera de ardere, unitățile de antrenare și alte componente și piese. [2]
Rotorul are sensul corect de rotație, privind în direcția de zbor. Compresor de tip axial , 14 trepte cu paletă de ghidare variabilă de admisie (VHA) și cu 5 supape de by-pass de aer tip clapetă controlată hidraulic. VNA este controlat în funcție de altitudine și viteza de zbor, supapele de ocolire a aerului sunt controlate în funcție de viteză - la pornire și funcționare în modul de ralanti la sol, sunt deschise, când viteza crește la 7900 rpm, sunt închise la rândul lor . O cameră de ardere inelară cu 12 capete, o turbină cu reacție în 5 trepte [2] . Eficiența compresorului - 0,88, turbină - 0,94, ceea ce este un record până în prezent[ când? ] timp [3] . Pentru a reduce golurile radiale, pe elementele căii de curgere a statorului au fost aplicate acoperiri ușor de lucrat. Pentru paletele turbinei s-au folosit superaliaje turnate , care la temperaturi ridicate au limite de rezistență pe termen lung mai mari decât aliajele forjate.
La NK-12 , pentru prima dată, a fost utilizat un sistem de control al alimentării cu combustibil într-o singură unitate KTA (unitate de comandă-combustibil), reglarea jocurilor radiale în turbină. Din practica construirii motoarelor de aeronave străine, se știe că o încercare de a crea un teatru cu o capacitate de peste 10.000 de litri. Cu. a cauzat mari dificultăți în proiectarea unei cutii de viteze suficient de fiabile, cu eficiență ridicată și greutate redusă și s-a terminat cu eșec. În Biroul de proiectare al lui N. D. Kuznetsov , această problemă a fost rezolvată în colaborare cu M. L. Novikov , profesor la Academia Forțelor Aeriene. N. E. Jukovski datorită utilizării angrenajelor din designul original [5] .
Motorul are un sistem de ulei închis cu 205-210 litri (pentru Tu-95MS) de ulei MN-7.5U (sau un amestec de ulei format din 75% ulei MS-20 sau MK-22 și 25% MK-8P).
La motorul NK-12 se folosesc elice coaxiale automate cu pas variabil , cu blocare centrifugal, un mecanism hidrocentrifugal pentru rotirea palelor cu palele în poziția paletei și la oprirea unghiului intermediar - AV-60K sau AV -60N pe Tu-95 , Tu-114 și Tu-142 , AV-90 pe An-22 . AV-60K constă din două elice contrarotative cu patru pale cu pas variabil în zbor și un sistem electric antigivrare. Penemul automat al elicei este folosit ca sistem de protecție pentru motor [3] și aeronave. În cazul unei defecțiuni a motorului, palele se întorc în aval, pentru care aeronava are un sistem de pene automate, precum și un sistem de pene forțat prin pomparea uleiului în butucul elicei cu o pompă electrică și o pene de rezervă ireversibilă - prin alimentarea aer comprimat, în timp ce bobina de pene din regulatorul elicei este comutată cu aer și șuruburile sunt pene în așa măsură încât câtă presiune a uleiului este suficientă în sistem. Sensul de rotație al elicelor, dacă este privit în sensul de zbor, elicea din față este dreapta, elicea din spate este stânga.
Lamele sunt din aluminiu, greutatea fiecaruia este de 96 kg; greutatea șurubului din față - 518 kg, spate - 637 kg, total - 1190 kg; diametru 5,6 m, distanța dintre planurile de rotație ale șuruburilor - 650 mm [2] . Elicea AB-90 diferă în primul rând în diametru (6,2 m) și forma paletelor, precum și în tehnologia de fabricare a acestora: dacă rădăcina și părțile de capăt ale palei elicei AB-60 sunt sudate cu un val -ca cusătură, atunci linia de sudură a paletei elicei AB-90 are colțuri drepte.
La modificarea Tu-95MSM, sunt utilizate noi elice AV-60T, care vă permit să eliminați puterea maximă de la NK-12PMP.
Elicele au fost dezvoltate în OKB-150 (mai târziu, Stupino Design Bureau of Mechanical Engineering, acum[ când? ] - CNE „Aerosila” ).
Motorul poate funcționa fără probleme pe majoritatea tipurilor de combustibil de aviație produse în lume. În special, toate tipurile principale de kerosen de aviație pot fi utilizate din cele sovietice / ruse: T-1, TS, RT, T-8V cu nitrurare.
Motorul NK-12 este luat în considerare[ de cine? ] unul dintre cele mai zgomotoase turbopropulsoare din lume.
Sunetul unui Tu-95 zburător (26 s)
| Modificare | Jumo 022 (proiect) [4] |
TV-2 [4] | 2TV-2F [4] | TV-12 [4] | NK-12 [3] | NK-12M [3] | NK-12MA | NK-12MV | NK-12MK | NK-12MP [7] | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| date comune | |||||||||||
| Aplicație | proiect | An-8 Tu-91 |
Tu-95 experimentat |
Tu-4LL Tu-95 |
Tu-95 | Tu-95 Tu-114 |
An-22 | Tu-95K Tu-114 Tu-126 Tu-142 |
"Pui de vultur" | Tu-95MS Tu-142M | |
| Început de proiectare | 1944 | 1947 | 1951 | 1951 | |||||||
| Începutul testelor la sol | Nu | 1949 | 1952 | 1953 | 1955 | ||||||
| Începutul testelor de zbor | Nu | 1952 | 1952 | 1954 | 1979 | ||||||
| Produs | 578 | 806 | |||||||||
| Caracteristici de greutate și dimensiune | |||||||||||
| Greutate, kg | 3000 | 1700 | 3780 | 2900 | 2900 | 2900 | 3500 | ||||
| Lungime, mm | 5600 | 4200 | 4800 | 6000 | 4837 | ||||||
| Diametru, mm | 1080 | 1050 | 1200 | 1005 | 1620 | ||||||
| Caracteristici de operare | |||||||||||
| Putere, l. Cu. în modul decolare |
6000 | 5000 | 12500 | 12000 | 12500 | 15000 | 15265 | 14795 | 13465 | 15000 | |
| Resurse, ore | 150 | 300 | 5000 | ||||||||
| Temperatura gazului în fața turbinei, °C |
777 | 977 | 877 | 877 | 877 | ||||||
| Rata compresiei | 5.5 | 5 | 6 | 9.5 | 9.5 | 9.5 | 9.7 | ||||
| Consum de aer, kg/s | 65 | ||||||||||
| Consum de combustibil, kg/e.l. s.h (croazieră) |
0,36 | 0,32 | 0,25 | 0,16 | 0,165 | 0,158 | 0,161 | ||||
| Putere specifică, l. s./kg | 4.29 | ||||||||||
Pentru a rezolva problema transportului de gaze în 1974 [8] , a fost creată o acţionare a turbinei cu gaz NK-12ST . În designul său, a fost implementată ideea de a utiliza un motor de avion de tip NK-12 ca unitate pentru unitățile de compresoare de gaz GPA-Ts-6.3 [5] . Au fost efectuate lucrări care au permis utilizarea gazului natural , pompat prin conducte , drept combustibil pentru motor. Acest lucru a făcut posibilă furnizarea unităților de compresoare de gaz cu o acționare puternică a turbinei cu gaz cu greutate redusă și dimensiuni reduse (putere de antrenare 6300 kW), precum și realizarea automatizării complete a unităților compresoare cu gaz și asigurarea unei autonomii complete a motorului, care nu necesită suplimentară. surse de căldură, combustibil și alimentare cu apă [5] .
Primele trei etape ale turbinei motorului funcționează pentru a antrena compresorul motorului, formând cu acesta un turbocompresor (TC), iar a patra se rotește pe un arbore separat, care este adus înapoi din motor - aceasta este o turbină liberă (CT) . În locul demarorului turbinei cu gaz TS-12M, motorul este echipat cu un demaror cu aer VS-12, care este acționat de gaz comprimat de la conducta de gaz. Puterea nominală - 8560 CP (6300 kW ), viteza TC - 8280 min -1 , viteza ST - 8200 min -1 , puterea este menținută până la temperatura ambiantă +35 ° С cu o creștere a vitezei TC la 8500 min -1 . Puterea minimă este de 5440 CP (4000 kW), viteza TC este de 7700 min −1 , intervalul de viteză de funcționare al ST este 6150–8500 min −1 . Durata de viață a motorului de revizie - 11 mii de ore, alocate - 33 mii de ore (inclusiv două reparații).
Producția de serie a unității GPA-Ts-6.3 a fost lansată în 1975, în timpul producției de serie au fost fabricate aproximativ 2000 de motoare, timpul lor mediu de funcționare a fost de aproximativ 40 de mii de ore [8] . Acestea sunt operate la peste 100 de stații de compresoare ca parte a peste 800 de unități de compresoare de gaz [8] . În 2005, peste 1.750 de unități de acest tip erau în funcțiune [9] . Capacitatea unității de compresor de gaz cu acest motor este de 11 milioane m3 de gaz pe zi [8] .
Cu toate acestea, dezvoltarea unei resurse și uzura motorului dictează necesitatea modernizării acestuia. Producătorul de motoare NK-12 , Motorostroitel OJSC , a pregătit un înlocuitor pentru motorul NK-12ST și a început producția unui motor NK-14ST mai avansat , care este complet interschimbabil cu acesta în unitățile de compresoare de gaz și este versiunea sa modificată. Prin schimbarea camerei de ardere, a turbinei turbocompresorului, a turbinelor principale și libere, a fost posibilă creșterea puterii și eficienței motorului. Motorul NK-14ST modificat cu ciclu regenerativ are o eficiență de până la 41,5% [10] . Poate fi folosit și ca centrală electrică pentru hidrofoile [10] .
Există o variantă de modernizare, care constă în înlocuirea motorului cu turbină pe gaz NK-12ST , care are un randament de 24%, cu un motor cu turbină pe gaz fabricat de OAO NPO Saturn GTD-6.3RM cu un randament de 33% [11] . Eficiență și putere datorită renovării nod cu unitate , în special datorită înlocuirii unei turbine de putere [9] .
NK-14E este o modificare a motorului cu turbină cu gaz NK-14ST , concepută pentru a fi utilizată ca antrenare a generatorului în centralele electrice modulare bloc de tipurile BGTS-9.5 și ATG-10 . Pe baza acestui motor a fost proiectată centrala termică ATG-10 , capabilă să furnizeze energie electrică orașelor și orașelor mici, instalațiilor industriale și de construcții îndepărtate de sursele centrale de energie. [12]
| Modificare | NK-12ST [8] | NK-14ST [10] | NK-14ST-10 [13] | NK-14E [12] |
|---|---|---|---|---|
| Puterea arborelui de ieșire, kW | 6300 | 8600 | 10000 | 10000 |
| Consum de gaz combustibil, kg/h | 1820 | 1930 | 1820 | 2180 |
| Viteza rotorului turbinei de putere, rpm | 8200 | 8200 | 8200 | |
| Temperatura gazelor de eșapament, K | 750 | 780 | 750 | |
| eficienţă | 26,1% | 32% | 33,2% | 33% |
| Combustibil | gaz natural | gaz natural | gaz natural | gaz natural |
| Resursa, h | 33000 | 50000 | 50000 |
| Motoare de aeronave ale URSS și țărilor post-sovietice | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Piston |
| ||||||||||||||
| Turboreactor |
| ||||||||||||||
| Turboventilator (turbojet cu dublu circuit) |
| ||||||||||||||
| Turbopropulsor, turbopropfan și turboax | |||||||||||||||
| Motoare auxiliare cu turbine cu gaz | |||||||||||||||