Основы проектирования облика двигателя и его силовой схемы.

После конструктивной проработке отдельных узлов двигателя, решаются вопросы реализации газодинамической схемы двигателя с соблюдением условий прочности, виброустойчивости, надежности и удобства эксплуатации. Определение силовой схемы двигателя, которая дополняет конструктивную схему способов передачи усилий от роторов корпуса двигателя, условий соединения отдельных узлов двигателя, выбор схемы крепления двигателя к самолету. Определение усилий в узлах крепления, реализация условий модульности двигателя.

При создании двигателя сначала создается прототип двигателя, который соответствует всем перспективным требованиям, при этом используется опыт предыдущих работ, результаты научных исследований, которые проводятся ведущих организациях страны. Учитываются замечания при эксплуатации двигателя. Очевидно, что при создании двигателей наиболее серьезные проблемы возникают при проектировании газогенератора. Он работает при высокой температуре и давлении, поэтому от проектировании конструкции газогенератора зависят сроки создания и стоимость двигателя. Поэтому наиболее важным является своевременная разработка перспективных газогенераторов. Это позволяет создать опережающий научно-технический задел. А на базе перспективного газогенератора возможно создание различных видов двигателей. Таким образом использование ранее разработанных газогенераторов позволяет существенно повысить уровень технического совершенства двигателя и сократить сроки их проектирования и создания. При проектировании двигателей важнейшим является конструктиво-схемное решение по двигателю. Под ним понимается схема двигателя, в которой определены количество и тип роторов, количество расположение опор ротора, тип статора, вентилятора, компрессора, соплового аппарата, турбины и основных элементов трансмиссии двигателя.

Конструктивно-схемное решение определяется исходя из принятой газодинамической схемы, т.е. от зависимости суммарной степени повышения давления, распределения его между вентилятором компрессором, числа ступеней компрессора и турбины. Принятое конструктивно-схемное решение должно отвечать следующим требованиям:

1. Обеспечить соответственно основному назначению двигателя и его параметров минимальные размеры и массу двигателя. При полном удовлетворении норм прочности и надежности конструкции.

2. Обеспечить возможность достижения минимального уровня вибрации двигателя, отвечающего действующим нормам.

Решение этих задач начинается с определения числа, расположения и типа опор роторов. При этом надо иметь ввиду, что в двух и трехвальной конструкции двигателя желательно иметь опоры каждого роторов непосредственно связанного через подшипники с корпусом двигателя. Это рекомендуется, чтобы избежать взаимного влияния роторов друг на друга, при котором может возникнуть поле вибрации. Опоры желательно располагать в зоне последних ступеней компрессора и первых ступеней турбины. Это способствует стабильности, минимальных радиальных зазоров и высоких КПД компрессора и турбины. Улучшает условия работы турбинной опоры. Для роторов газогенератора необходимо рассмотреть повешенную жесткость. Для этого производится увеличение диаметра вала, связывающего последнюю ступень компрессора с первой ступенью турбины. Для уменьшения длины вала, двигатель необходимо выполнить короткую по длине КС. При ведение работ по проектированию необходимо учитывать, что процесс проектирования двигателя является сложным и трудоемким и требует участия многих коллективов. Для проектирования двигателя используют различные системы автоматического проектирования.