Проектные задания
1. Двигатель М53-Р2 имеет трехопорный ротор и внешнюю связь с силовой схемой корпусов. Проектная задача. Для упрощения конструкции двигателя и снижения веса выполнить конструктивную схему двигателя М53-Р2 с двойной незамкнутой связью корпусов компрессора и турбины двухопорным ротором. Крепление одного двигателя в фюзеляже. Ограничения. Опору с роликовым подшипником расположить перед турбиной. 2. Двигатель АИ-20 имеет трехопорный ротор и внешнюю связь с силовой схемой корпусов. Проектная задача. Для упрощения конструкции двигателя и снижения веса выполнить конструктивную схему двигателя АИ-20 с двойной незамкнутой связью корпусов компрессора и турбины двухопорным ротором. Крепление 2-х двигателей на крыле. Ограничения. Опору с роликовым подшипником расположить перед турбиной. 3.Двигатель Д-30КУ имеет сложную двухвальную систему роторов с межвальным радиально-упорным подшипником ротора НД и с двойной замкнутой связью корпусов компрессора и турбины. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя Д-30КУ и после анализа ее преимуществ и недостатков выполнить конструктивную схему этого двигателя с меньшим числом опор. Крепление 3-х двигателей в хвостовой части (центральной). Ограничения. Установить радиально-упорные подшипники НД и ВД в средней опоре, опору турбины ВД выполнить с помощью межвального подшипника, исключить межвальный радиально-упорный подшипник. 4. Двигатель НК-8 доказал свою надежность многолетней широкой эксплуатацией, а надежность, не в последнюю очередь, связана с относительной простотой конструкции. Однако конструкцию можно было бы упростить еще. Проектная задача. Для упрощения конструкции и снижения веса и шума двигателя НК-8 выполнить конструктивную схему его без передней опоры и ВНА. Крепление 3-х двигателей в хвостовой части (левой). Ограничение. Разместить радиально-упорный подшипник НД в средней опоре у первой ступени вентилятора. 5. Двигатель RB211-535 - первый ТРДД, созданный по трехвальной схеме, но конструктивная схема двигателя, как показала дальнейшая практика создания таких ТРДД, оказалась сложной (8 подшипников). Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему ТРДД RB211-535 и упростить ее, уменьшив число подшипников до шести. Крепление двигателя на пилоне под крылом, пилон расположен в тракте II контура. Ограничение. Расположение опор турбины сохранить. 6. Двигатель «Тэй» имеет сложную двухвальную систему роторов с межвальным радиально-упорным подшипником ротора НД и с двойной замкнутой связью корпусов компрессора и турбины. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя «Тэй» и после анализа ее преимуществ и недостатков выполнить конструктивную схему этого двигателя с меньшим числом опор. Крепление двигателя на пилоне под крылом. Ограничения. Установить радиально-упорные подшипники НД и ВД в средней опоре, опору турбины ВД выполнить с помощью межвального подшипника, исключить межвальный радиально-упорный подшипник. 7. ТВВД GE 36 с биротативной турбиной имеет важное преимущество — отсутствует редуктор, доводка которого при большой (более 10 тыс. л.с.) передаваемой мощности является значительной проблемой. Проектная задача. Разработать конструктивную схему двухвального ТВВД со свободной биротативной турбиной, на вращающихся роторе и статоре которой закреплены лопасти двухрядного винтовентилятора. Ограничение. Рассмотреть вариант с толкающим винтовентилятором. 8. В конструкции трехвального двигателя RB 199 предусмотрены меры для снижения осевой силы, действующей на каждый радиально-упорный подшипник: имеются разгрузочные полости и в компрессоре, и в турбине. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя RB 199 и выделить разгрузочные полости. Ввести регулирование осевой силы, действующей на радиально-упорный подшипник ротора ВД. Крепление 2-х двигателей в хвостовой части (правой). Ограничение. Сохранить межвальный радиально-упорный подшипник и показать его роль в разрешении проблемы осевой силы. 9. В двухвальном и трехвальном ТРДД радиальный зазор между валами приходится выполнять минимальным (до 5 мм), что вызывает опасность задевания валов из-за прогиба при проходе через критические частоты вращения или при эволюциях самолета. Для исключения опасных прогибов в двигателе ПС- 90А введен межвальный подшипник, но это усложняет конструкцию и снижает надежность. Проектная задача. Для упрощения конструкции и исключения опасных прогибов валов изменить конструктивную схему двигателя ПС- 90А таким образом, чтобы исключить межвальный подшипник, но уменьшить расстояние между опорами компрессора и турбины НД. Ограничение. Убрать заднюю опору. 10. Увеличение параметров цикла влечет рост частоты вращения ротора и осевой силы, что создает проблему обеспечения работоспособности радиально-упорного подшипника. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя Д-36 и изменить ее таким образом, чтобы радиально-упорный подшипник ротора СД стал межвальным с целью повышения его работоспособности. Крепление на пилонах под крылом (АН-72). Ограничение. Конструкцию опор турбины не изменять. 11. Увеличение параметров цикла влечет рост частоты вращения ротора и осевой силы, что создает проблему обеспечения работоспособности радиально-упорного подшипника. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя НК-56 и изменить ее таким образом, чтобы радиально-упорный подшипник ротора СД стал межвальным с целью повышения его работоспособности. Ограничение. Конструкцию опор турбины не изменять. 12. При увеличении частоты вращения снижается величина осевой нагрузки, которую может воспринимать шариковый радиально-упорный подшипник. Одним из приемов снижения частоты вращения является применение межвального подшипника, работающего на разности частот вращения роторов. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему ТРДД PW 530 и выполнить конструктивную схему с межвальным радиально-упорным подшипником ВД с целью повышения его работоспособности. Крепление в хвостовой части, центральный двигатель. Ограничение. Расположение опор турбины сохранить. 13. Конструктивную схему двигателя JT9D можно считать классической по числу опор: два ротора — четыре подшипника. Однако малая жесткость ротора НД оказывает отрицательное влияние на радиальные зазоры в турбокомпрессоре. Проектная задача. Для повышения жесткости ротора НД воспроизвести в масштабе 1: 10 и изменить конструктивную схему двигателя JT9D, введя дополнительную опору. Крепление двигателя на пилонах под крылом (пилон находится во II контуре). Ограничение. Расположение опор в турбине сохранить. 14. Для повышения работоспособности радиально-упорного подшипника при больших значениях осевых сил прибегают к активному регулированию осевой силы по режимам работы двигателя. Проектная задача. Для повышения работоспособности радиально-упорного подшипника ротора ВД ввести в конструктивную схему двигателя F404 фирмы устройство, позволяющее управлять осевой силой. Ограничение. Устройство ввести в зоне радиально-упорного подшипника. 15. Увеличение параметров цикла влечет рост частоты вращения ротора и осевой силы, что создает проблему обеспечения работоспособности радиально-упорного подшипника. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя «Адур» и изменить ее таким образом, чтобы радиально-упорный подшипник ротора СД стал межвальным с целью повышения его работоспособности. Крепление двигателя в хвостовой части. Ограничение. Конструкцию опор турбины не изменять. 16. Двигатель АИ-25 доказал свою надежность многолетней широкой эксплуатацией, а надежность, не в последнюю очередь, связана с относительной простотой конструкции. Однако конструкцию можно было бы упростить еще. Проектная задача. Для упрощения конструкции и снижения веса и шума двигателя АИ-25 выполнить конструктивную схему его без передней опоры и ВНА. Крепление 3-х двигателей как на Як-40, рассмотреть вариант центрального двигателя. Ограничение. Разместить радиально-упорный подшипник НД в средней опоре у первой ступени вентилятора. 17. Двигатель АЛ-21Ф имеет трехопорный ротор и внешнюю связь с силовой схемой корпусов. Проектная задача. Для упрощения конструкции двигателя и снижения веса выполнить конструктивную схему двигателя АЛ-21Ф с двойной незамкнутой связью корпусов компрессора и турбины двухопорным ротором. Крепление одного двигателя по типу МИГ-23Б. Ограничения. Опору с роликовым подшипником расположить перед турбиной. 18. Увеличение параметров цикла влечет рост частоты вращения ротора и осевой силы, что создает проблему обеспечения работоспособности радиально-упорного подшипника. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя Д-436 и изменить ее таким образом, чтобы радиально-упорный подшипник ротора СД стал межвальным с целью повышения его работоспособности. Крепление 2-х двигателей как на Ту-134, рассмотреть левый двигатель. Ограничение. Конструкцию опор турбины не изменять. 19. Двигатель НК-12 имеет трехопорный ротор и внешнюю связь с силовой схемой корпусов. Проектная задача. Для упрощения конструкции двигателя и снижения веса выполнить конструктивную схему двигателя НК-12 с двойной незамкнутой связью корпусов компрессора и турбины двухопорным ротором. Выполнить ротор трехопорным, статически определимым, двигатель модульным. Крепление двигателя на крыле. Ограничения. Опору с роликовым подшипником расположить перед турбиной. 20. Конструктивную схему двигателя JT9D можно считать классической по числу опор: два ротора — четыре подшипника. Однако малая жесткость ротора НД оказывает отрицательное влияние на радиальные зазоры в турбокомпрессоре. Проектная задача. Для повышения жесткости ротора НД воспроизвести в масштабе 1: 10 и изменить конструктивную схему двигателя JT9D, введя дополнительную опору. Крепление двигателя на пилонах под крылом (пилон расположен во II контуре). Ограничение. Расположение опор в турбине сохранить. 21. Для повышения работоспособности радиально-упорного подшипника при больших значениях осевых сил прибегают к активному регулированию осевой силы по режимам работы двигателя. Проектная задача. Для повышения работоспособности радиально-упорного подшипника ротора ВД ввести в конструктивную схему двигателя M-88 устройство, позволяющее управлять осевой силой. Дополнительно ввести межвальный РУП на НД по типу RB 211. Крепление одного двигателя в хвостовой части. Ограничение. Устройство ввести в зоне радиально-упорного подшипника. 22. Двигатель «.SPEY» имеет сложную двухвальную систему роторов с межвальным радиально-упорным подшипником ротора НД и с двойной замкнутой связью корпусов компрессора и турбины. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя «Спей» и после анализа ее преимуществ и недостатков выполнить конструктивную схему этого двигателя с меньшим числом опор. Крепление как на Ту-154, (рассмотреть правый двигатель). Ограничения. Установить радиально-упорные подшипники НД и ВД в средней опоре, опору турбины ВД выполнить с помощью межвального подшипника, исключить межвальный радиально-упорный подшипник. 23. Для повышения работоспособности радиально-упорного подшипника при больших значениях осевых сил прибегают к активному регулированию осевой силы по режимам работы двигателя. Проектная задача. Для повышения работоспособности радиально-упорного подшипника ротора ВД ввести в конструктивную схему двигателя F110 устройство, позволяющее управлять осевой силой. Крепление одного двигателя в хвостовой части. Ограничение. Устройство ввести в зоне радиально-упорного подшипника. 24. Увеличение параметров цикла влечет рост частоты вращения ротора и осевой силы, что создает проблему обеспечения работоспособности радиально-упорного подшипника. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя «Ларзак» и изменить ее таким образом, чтобы радиально-упорный подшипник ротора СД стал межвальным с целью повышения его работоспособности. Крепление 2-х двигателей в хвостовой части (рассмотреть левый двигатель). Ограничение. Конструкцию опор турбины не изменять. 25. В конструкции трехвального двигателя RB-211-535 предусмотрены меры для снижения осевой силы, действующей на каждый радиально-упорный подшипник: имеются разгрузочные полости и в компрессоре, и в турбине. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя RB-211-535 и выделить разгрузочные полости. Ввести регулирование осевой силы, действующей на радиально-упорный подшипник ротора ВД. Крепление на пилоне под крылом. Пилон расположен в тракте II контура. Ограничение. Сохранить межвальный радиально-упорный подшипник и показать его роль в разрешении проблемы осевой силы. 26. Двигатель RB-211 - первый ТРДД, созданный по трехвальной схеме, но конструктивная схема двигателя, как показала дальнейшая практика создания таких ТРДД, оказалась сложной (8 подшипников). Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему ТРДД RB-211 и упростить ее, уменьшив число подшипников до шести. Крепление на пилоне под крылом. Пилон расположить в тракте II контура. Ограничение. Расположение опор турбины сохранить. 27. При увеличении частоты вращения снижается величина осевой нагрузки, которую может воспринимать шариковый радиально-упорный подшипник. Одним из приемов снижения частоты вращения является применение межвального подшипника, работающего на разности частот вращения роторов. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему ТРДД PW-4000 и выполнить конструктивную схему с межвальным радиально-упорным подшипником ВД с целью повышения его работоспособности. Крепление на пилоне под крылом. Ограничение. Расположение опор турбины сохранить. 28. Увеличение параметров цикла влечет рост частоты вращения ротора и осевой силы, что создает проблему обеспечения работоспособности радиально-упорного подшипника. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя PW-2000 и изменить ее таким образом, чтобы радиально-упорный подшипник ротора СД стал межвальным с целью повышения его работоспособности. Крепление двигателя в хвостовой части (2 двигателя). (Рассмотреть левый двигатель). Ограничение. Конструкцию опор турбины не изменять. 29. В двухвальном и трехзальном ТРДД радиальный зазор между валами приходится выполнять минимальным (до 5 мм), что вызывает опасность задевания валов из-за прогиба при проходе через критические частоты вращения или при эволюциях самолета. Для исключения опасных прогибов в двигателе Д-ЗОКУ введен межвальный подшипник, но это усложняет конструкцию и снижает надежность. Проектная задача. Для упрощения конструкции и исключения опасных прогибов валов изменить конструктивную схему двигателя Д-ЗОКУ таким образом, чтобы исключить межвальный подшипник, но уменьшить расстояние между опорами компрессора и турбины НД. Крепление как на Ил-62М (Рассмотреть левый двигатель). Ограничение. Убрать заднюю опору. 30. При увеличении частоты вращения снижается величина осевой нагрузки, которую может воспринимать шариковый радиально-упорный подшипник. Одним из приемов снижения частоты вращения является применение межвального подшипника, работающего на разности частот вращения роторов. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему ТРДД PW 6000 и выполнить конструктивную схему с межвальным радиально-упорным подшипником ВД с целью повышения его работоспособности. Крепление как на Ил-86 (пилон расположен в тракте II контура). Ограничение. Расположение опор турбины сохранить. 31. В двухвальном и трехзальном ТРДД радиальный зазор между валами приходится выполнять минимальным (до 5 мм), что вызывает опасность задевания валов из-за прогиба при проходе через критические частоты вращения или при эволюциях самолета. Для исключения опасных прогибов в двигателе Д-2ОП введен межвальный подшипник, но это усложняет конструкцию и снижает надежность. Проектная задача. Для упрощения конструкции и исключения опасных прогибов валов изменить конструктивную схему двигателя Д-2ОП таким образом, чтобы исключить межвальный подшипник, но уменьшить расстояние между опорами компрессора и турбины НД. Крепление как на Ту-134 (двигатель правый). Ограничение. Убрать заднюю опору. 32. При увеличении частоты вращения снижается величина осевой нагрузки, которую может воспринимать шариковый радиально-упорный подшипник. Одним из приемов снижения частоты вращения является применение межвального подшипника, работающего на разности частот вращения роторов. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему ТРДД PW 300 и выполнить конструктивную схему с межвальным радиально-упорным подшипником ВД с целью повышения его работоспособности. Крепление в хвостовой части (2 двигателя), (Рассмотреть правый двигатель). Ограничение. Расположение опор турбины сохранить. 33. Выбор пояса (места) переднего и вспомогательного узлов подвески должен находить отражение в построении конструктивной схемы. Так, крепление трех двигателей АИ-25 на самолете Як-40 разное, что обуславливает различия и в конструкции двигателя. Проектная задача. Воспроизвести конструктивную схему двигателя АИ-25, разработать подвеску трех двигателей на самолете ЯК-40 и проанализировать изменения в конструктивной схеме и нагрузках, перенести вспомогательную подвеску с задней на переднюю опору турбины. Ограничение. Конструкция основных узлов остается неизменной. 34. Двигатель Д-30КУ доказал свою надежность многолетней широкой эксплуатацией, а надежность, не в последнюю очередь, связана с относительной простотой конструкции. Однако конструкцию можно было бы упростить еще. Проектная задача. Для упрощения конструкции и снижения веса и шума двигателя Д-30КУ выполнить конструктивную схему его без передней опоры и ВНА. Крепление как на Ил-76. Ограничение. Разместить радиально-упорный подшипник НД в средней опоре у первой ступени вентилятора. 35. Проектная задача. На двигателе BR-715 радиально-упорный подшипник каскада ВД расположить под центром масс компрессора ВД (по типу двигателя Д-36). Разработать меры по шумоглушению в вентиляторе. Ввести в конструкцию разгрузочную полость и описать принцип ее работы. Крепление на пилонах под крылом. Ограничение. Роликовый подшипник ТВД выполнить межвальным. 36. Проектная задача. В двигателе M-53 ввести регулирование осевых зазоров по образцу двигателя RB-199. Проработать и описать конструкцию модернизированного стяжного устройства. Крепление двигателя по типу МИГ-23. Ограничение. Конструкцию опоры турбины не изменять. 37. Проектная задача. На двигателе F-404 исключить переднюю опору вентилятора. Подшипник вентилятора расположить под центром масс. Опору турбины совместить со вторым сопловым аппаратом. Крепление двигателя на пилонах под крылом. Ограничение. Подшипник турбины ВД не должен быть межвальным. 38. Проектная задача. Подшипник КВД двигателя GE-90 расположить под центром масс ротора. Для снижения массы двигателя опору турбины ВД совместить с опорой турбины НД и расположить за турбиной НД. Крепление двигателя на пилонах под крылом. Ограничение. Тип подшипников каскада НД не изменять. 39. Проектная задача. На трехвальном двигателе ATF-3-6 три подшипника турбины объединить в одной опоре. Общую опору расположить между ТНД и ТСД. Подшипник ТСД выполнить межвальным. Крепление двигателя в хвостовой части фюзеляжа. Ограничение. Максимально сократить длину вала СД. 40. Проектная задача. На двигателе LF-507 опору турбины НД совместить с опорой турбины ВД и расположить за турбиной НД. Подшипник ТВД выполнить межвальным. Крепление двигателя на пилонах под крылом. Ограничение. Подшипник КВД расположить под центром масс компрессора ВД. 41. Проектная задача. Заднюю опору двигателя ADUR расположить за турбиной. РУП каскада ВД выполнить межвальным. Крепление двигателя в хвостовой части фюзеляжа (боковой двигатель). Ограничение. Подшипник КВД расположить под центром масс компрессора. 42. Проектная задача. Ротор НД двигателя CFM-56 сделать двухопорным. Межвальный подшипник в турбине НД выполнить по обычной схеме: с одним невращающимся кольцом. Крепление двигателя на пилонах под крылом. Ограничение. Разработать систему разгрузки ротора ВД. 43. Проектная задача. В двигателе JT-150 ротор вентилятора сделать двухопорным. Заднюю опору двигателя исключить. Проработать конструкцию разгрузочной полости. Крепление двигателя на пилонах под крылом. Ограничение. Ввести конструкцию статора с двойной стенкой. 44. Проектная задача. У двигателя RB-199 ротор НД выполнить двухопорным. РУП расположить в опоре вентилятора. Ввести разгрузку РУП. Крепление двигателя в фюзеляже самолета. Ограничение. Схему регулирования осевых зазоров не изменять. 45. Проектная задача. Конструктивно-силовую схему двигателя ТВ3-117 выполнить двойной и разомкнутой, для чего ввести дополнительную опору перед турбиной компрессора. Крепление двигателя в фюзеляже. Ограничение. Переднюю опору двигателя сохранить. 46. Проектная задача. У двигателя АЛ-31Ф исключить переднюю опору вентилятора. РУП КВД расположить под центром масс компрессора. Крепление двигателя в фюзеляже ЛА. Ограничение. Межвальный подшипник в турбине выполнить по обычной схеме: с одним невращающимся кольцом. 47. Проектная задача. На двигателе GE-90 расположить опору турбины между ТВД и ТНД. Проработать систему разгрузки РУП. Крепление двигателя на пилонах под крылом. Ограничение. Опоры компрессора не изменять. 48. Проектная задача. РУП КВД двигателя CFM-56 расположить под центром масс компрессора ВД. Опору турбины расположить между ТВД и ТНД. Крепление двигателя на пилонах под крылом. Ограничение. Опору вентилятора не изменять. 49. Проектная задача. На двигателе Д-27 ротор НД выполнить двухопорным. Исключить межвальный подшипник в турбине. Ввести систему разгрузки РУП ВД. Крепление двигателя в фюзеляже. Ограничение. Обеспечить необходимую жесткость валов двигателя. 50. Проектная задача. На двигателе Д-18 ротор СД выполнить трехопорным. Опору турбины выполнить по образцу двигателя НК-56. Крепление двигателя на пилонах под крылом. Ограничение. Ввести разгрузку РУП ВД.
|
