Д-27

Д-27
Двигатель Д-27 на военно-транспортном самолёте Ан-70
Двигатель Д-27 на военно-транспортном самолёте Ан-70
Тип турбовинтовентиляторный
Страна  СССР→ Украина
Использование
Годы эксплуатации с 2015 года на вооружении Транспортной авиации Воздушных Сил Украины
Применение Ан-70
Создан на основе Д-236Т
Производство
Конструктор Флаг СССР→Флаг Украины ЗМКБ «Прогресс» им. академика А. Г. Ивченко
Год создания 1986 год — начало разработки
Производитель ПАО «Мотор Сич»
Годы производства 1989-2009 (опытное производство)
Всего выпущено 16
Массогабаритные характеристики
Сухая масса 1650[1] кг
Длина 4198 мм
Диаметр двигателя — 1370 мм
винтовентилятора — 4500 мм
Рабочие характеристики
Мощность взлётная — 14000 э. л. с.[1]
номинальная — 11200 э. л. с.
максимальная крейсерская — 6750[1] л. с.
Ресурс 18000 ч (полный назначенный), 6000 ч (межремонтный)[источник не указан 4213 дней]
Компрессор осевой + центробежный, компрессор низкого давления — 5 осевых ступеней, компрессор высокого давления — 2 осевых + 1 центробежная ступени
Турбина осевая, 6 ступеней (1 ступень компрессора высокого давления, 1 ступень компрессора низкого давления, 4 ступени свободные – привода винтовентилятора)
Температура турбины до 1282 °C
Камера сгорания кольцевая
Степень повышения давления 20,4-29,7 (в зависимости от режима работы)
Зажигание электрическое
Управление электронная система управления с полной ответственностью (FADEC)
Топливо авиационный керосин марки РТ
Расход воздуха 27,4 кг/c (взлётный режим)
24,9 кг/с (номинальный режим)
12,1 (максимальный крейсерский режим) кг/с
Расход топлива 2380 кг/ч (взлётный режим)[1]
1949 кг/ч (номинальный режим)
878 (крейсерский режим)[1] кг/ч
Удельная мощность 8,485[1] л. с./кг
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Д-27 — винтовентиляторный двигатель, разработанный Запорожским машиностроительным конструкторским бюро «Прогресс» имени академика А. Г. Ивченко[2][3][4].

История

Опыты по созданию винтовентиляторных двигателей без внешнего обтекателя (капота) винтовентилятора осуществлялись и ранее — был создан ряд проектов и экспериментальных образцов таких двигателей, первым из которых был F.5 с двухступенчатым незакапотированным вентилятором британской компании Metropolitan-Vickers, предъявленный на стендовые испытания (показавшие неудовлетворительный результат) ещё в 1945 году[5]. Первым советским винтовентиляторным двигателем стал Д-236Т, созданный ЗМКБ «Прогресс» в 1979 году. Однако на сегодняшний день единственными находящимися в эксплуатации винтовентиляторными двигателями являются Д-27, установленный на два построенных экземпляра военно-транспортного самолёта Ан-70, и Europrop International TP400-D6, устанавливаемый на военно-транспортный самолёт Airbus A400M Atlas.

Назначение

Д-27 предназначен для установки на высокоэкономичные транспортные и пассажирские, а также на боевые самолёты с улучшенными взлётно-посадочными характеристиками: Ан-70, Ан-70-100/Ан-70Т, Ан-170/171/172/173 (модификация двигателя Д-27М (М2)), Ан-180, противолодочный и поисково-спасательный самолёт-амфибию А-42/Бе-42 «Альбатрос», корабельный (палубный) самолёт ДРЛОиУ Як-44 и другие машины. Как и российский[6] винтовентиляторный (но с закапотированым вентилятором) двигатель НК-93 — Д-27 относится к авиационным газотурбинным двигателям 5-го поколения.

Особенности конструкции

Д-27 имеет редуктор, соединяющий четырёхступенчатую турбину с двухступенчатым (соосным) винтовентилятором СВ-27[7], ступени которого вращаются в противоположные стороны.

Винтовентилятор, разработанный российским НПП «Аэросила», расположен впереди двигателя, то есть тяга создаётся по принципу тянущего винта.[7] Лопасти винтовентилятора выполнены из композитных материалов.

Компрессор — восьмиступенчатый, двухкаскадный, комбинированного (осецентробежного) типа. Состоит из пяти осевых ступеней компрессора низкого давления, двух осевых и одной центробежной ступеней компрессора высокого давления.

Камера сгорания — кольцевая с 24 топливными форсунками, расположенная под углом к оси двигателя, малоэмиссионная.

Двигатель оснащён двухканальной (второй канал - резервный) цифровой системой автоматизированного управления, осуществляющей управление по потребной суммарной тяге. На случай её полного отказа предусмотрена дополнительная резервная система управления — гидромеханическая.

Технические характеристики

Взлётный режим Номинальный режим Максимальный крейсерский режим
Эквивалентная мощность, э.л.с. 14000 11200 6750
Удельный расход топлива, кг/э.л.с./ч 0,170 0,174 0,130
Степень повышения давления 22,9 20,4 29,7
Температура газа перед турбиной высокого давления, °К 1653 1530 1450
Массовый расход воздуха, кг/с 27,4 24,9 12,1
Частота вращения турбины винтовентилятора, об/мин 8934 7720 7135

Шум и эмиссия

Согласно проведённым акустическим расчётам и испытаниям установлено, что самолёт с двигателями Д-27 удовлетворяет нормам ИКАО и АП-36 по шуму на местности и в кабине. Это подтверждается получением Ан-70-100 Сертификата типа по шуму на местности 22 декабря 2005 года[8]. Уровень эмиссии (выбросов) вредных веществ также значительно ниже допускаемых нормами ИКАО.

Проекты модификаций

Самолёт — летающая лаборатория Ил-76ЛЛ4 с первым опытным лётным экземпляром двигателя Д-27 на крыле

В период 1988-1995 гг. ЗМКБ «Прогресс» им. академика А. Г. Ивченко был выполнен большой объём научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по формированию облика перспективных авиационных газотурбинных двигателей различного назначения на базе газогенератора двигателя Д-27.

Были предложены следующие проекты:[9][10]

  • — форсированный до 16000 э. л. с. вариант Д-27 — Д-27М (впоследствии получил обозначение Д-27М2) для семейства самолётов Ан-170;
  • — вертолётный турбовальный двигатель Д-127 мощностью на валу на чрезвычайном режиме 14350 л. с.;
  • — винтовентиляторный двигатель Д-227 с толкающим высоконагруженным винтовентилятором (в вариантах с редукторным и безредукторным приводом винтовентилятора);
  • — двухконтурный турбореактивный двигатель Д-527 со сверхвысокой (m > 20) степенью двухконтурности и с приводом заднерасположенного соосного вентилятора от биротативной турбины;
  • — винтовентиляторный двигатель Д-627 с закапотированным соосным винтовентилятором, приводимым от планетарного редуктора;
  • — двухконтурный турбореактивный двигатель со сверхвысокой степенью двухконтурности Д-727 (впоследствии получил обозначение АИ-727) с редукторным приводом малошумного широкохордного вентилятора тягой 10000 кгс;
  • — наконец, в 1995 году для проектировавшегося ближнесреднемагистрального пассажирского самолёта Як-46 был разработан эскизный проект силовой установки, включающей двухконтурные турбореактивные двигатель Д-727М (впоследствии получил обозначение АИ-727М) с высокой степенью двухконтурности (m = 13) и взлётной тягой 11500 кгс.

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Д-27 - "Мотор Сич". Дата обращения: 29 января 2017. Архивировано 2 февраля 2017 года.
  2. ↑ Статья в архиве — Сердце самолёта. Дата обращения: 5 октября 2011. Архивировано из оригинала 29 ноября 2014 года.
  3. ↑ [1] (недоступная ссылка) (недоступная ссылка) Проверено 29 января 2017.
  4. ↑ Конструкторское бюро «Прогресс» имени академика А. Г. Ивченко" разрабатывает новые двигатели | Технологии | Каталог статей. Дата обращения: 5 октября 2011. Архивировано 29 ноября 2014 года.
  5. ↑ В. Грин и Р. Кросс. Реактивные самолёты мира (пер. с англ.). — М. : Издательство иностранной литературы, 1957 (оригинал — 1955). — С. 20, 51.
  6. ↑ Начат разработкой ещё во времена СССР.
  7. ↑ 1 2 Винтовентиляторы класс тяги > 10000 кгс | Aerosila. Дата обращения: 5 сентября 2019. Архивировано 24 августа 2019 года.
  8. ↑ САМОЛЁТ АН-70-100 ПОЛУЧИЛ СЕРТИФИКАТ ПО ШУМУ НА МЕСТНОСТИ. Дата обращения: 29 января 2017. Архивировано 2 февраля 2017 года.
  9. ↑ ГП "ИВЧЕНКО-ПРОГРЕСС": НА ПОРОГЕ СОЗДАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ. Дата обращения: 29 января 2017. Архивировано 16 февраля 2017 года.
  10. ↑ Пламенный мотор // Индустриальная Украина. — 2008. — № 3 (53). — С. 58, 60.