НК-93

В 1985 году в ОКБ им. Н.Д.Кузнецова началось изучение концепции винтовентиляторного двигателя высокой степени двухконтурности. Было определено, что закапотированный ТВВД с соосными винтами обеспечит на 7% большую тягу, чем незакапотированный двигатель и закапотированный ТВВД с одноступенчатым вентилятором.

В 1990 году КБ приступило проектирование такого двигателя, получившего обозначение НК-93. Он предназначался в первую очередь для самолётов Ил-96М, Ту-204П, Ту-214, Но заитересованность в новом двигателе проявило и Министерство Обороны (планируется установка на военно-транспортном Ту-330). За основу конструкции был взят двигатель НК-92. Изготовление первого газогенератора началось в 1988 году. В 1989 году начались его наземные испытания. Лётные испытания начались 3 мая 2007 года с использованием летающей лаборатории Ил-76ЛЛ.

НК-93 выполнен по трёхвальной схеме с приводом закопотированного двухрядного винтовентилятора противоположного вращения СВ-92 через редуктор. Редуктор планетарный с 7 сателлитами. Первая ступень винтовентилятора 8-лопастная, вторая (на неё приходится 60% мощности) - 10-лопастная. Все лопасти саблевидные с углом стреловидности 30°, изготовлены из эпоксидного графитопластика (на первых 5 прототипах устанавливались лопасти из магниевого сплава). Газогенератор включает кольцевую камеру сгорания, 8-ступенчатый компрессор высокого давления, 7-ступенчатый компрессор низкого давления и 3-ступенчатую свободную турбину, передающую мощность на редуктор. Привод обоих компрессоров осуществляется от одноступенчатых турбин. Лопатки и диски компрессора низкого давления и первые 5 рабочих колёс компрессора высокого давления изготовлены из титана, остальные - из стальных сплавов. Диски турбин выполнены из сплавов на основе никеля, рабочие лопатки турбины высокого давления - из монокристаллических материалов, а лопатки турбины среднего давления - из материалов с направленной кристаллизацией.

Технические характеристики нового двигателя в мире аналогов не имели. По параметрам термодинамического цикла НК-93 близок к ныне разрабатываемым за рубежом двигателям, но имеет несколько лучшую экономичность (на 5%). Но из-за недостаточного финансирования работы сильно затянулись. В настоящее время изготовлено 10 экземпляров двигателя, на которых проходят всесторонние испытания. Для наземных испытаний разработан ряд стендов. Лётные испытания проводятся с привлечением летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. Серийное производство предполагается на на Казанском моторостроительном производственном объединении в кооперации с ОАО "Моторостроитель" и ОАО "Металлист-Самара".

Модификации двигателя:

  • НК-38 - газоперекачивающая установка.
  • НК-93В
  • НК-94 - на криогенном топливе.

Технические характеристики

Габариты, мм:

длина
диаметр внешний
диаметр винтовентилятора

5975
3150
2900
Масса сухая, кг 3650
Степень двухконтурности 16,6
Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/кгс·ч 0,49
Расход воздуха на крейсерском режиме, кг/с 1000
Степень повышения давления в компрессоре 37,0
Температура газа перед турбиной, °C -
Взлётная тяга, кгс 18000
Тяга на крейсерском режиме, кгс 3300
Частота вращения ротора, об/мин. -
Ресурс, час.:

назначенный
до первого капремонта

15000
7500

Литература

  1. Боев Д. От двигателя! Или все же к нему? // Авиапанорама. - 1998. - №1.
  2. Гриценко Е., Осипов В., Сватенко С., Клинский Б. В 21 век с двигателем пятого поколения // Двигатель. - 2000. - №3. - С. 16.
Двигатели | На главную

Hosted by uCoz