TA-6 (motor)

TA-6 - flyghjälp en-axlad gasturbinmotor ( APU).

Motorn är avsedd för installation på en linje av olika flygplan för militära och civila ändamål. Den används för långsiktig autonom kraftförsörjning på marken eller nödströmförsörjning i luften med elektrisk kraft från flygplanssystem och försörjning av varm tryckluft till luftkonditioneringssystemet, samt för att starta flygplanets huvudmotorer.

Motorn utvecklades 1964 vid Stupino Machine-Building Plant (PO Box M-5247, nu JSC NPP Aerosila ). Sedan 1966 har motorn masstillverkats vid Ufa-fabriken "Gidravlika" (Ufa-aggregatföreningen "Gidravlika", företag p / box R-6094; för närvarande JSC UAP "Gidravlika") . Speciellt för tillverkningen av denna motor på företaget i Ufa organiserades 2 mekaniska verkstäder "4D" och "4K" och en mekanisk monteringsverkstad "10B".

Denna motor har använts i stor utsträckning på olika flygplan och helikoptrar av inhemsk design, såväl som för flygplansinstallationer. Baserat på motorns grundläggande design har ett antal modifieringar tagits fram. Från och med slutet av 2020 är denna motor i drift.

Beskrivning av design och funktion

(beskrivningen ges i relation till modifieringen av TA-6A-motorn på basis av den tekniska driftmanualen utg. TA-6A - TA6A.000.000 RE daterad 1987, med ändringar till december 1999) .

Motorn är installerad i ett trycklöst uppvärmt tekniskt fack i huvudprodukten vid tre fästpunkter och är ansluten till flygplanskommunikation och system. För att utföra monterings- och demonteringsarbeten har motorn två riggupphängningspunkter .

Motorn består av:

• trestegs diagonal axialkompressor
• trestegs axialturbin
• motströms axiell förbränningskammare
• växellåda

Motorn innehåller följande system:

• automatiskt bränslesystem
• start- och tändsystem
• luftsystem
• oljesystem
• avgassystem
• ledningssystem

Syftet med systemen:

• Bränslesystemet ger helautomatisk bränsletillförsel till motorn under start och spin-up till tomgångsvarvtal, samt bibehåller en konstant rotorhastighet i stationära driftlägen. Det finns inga mekaniska kontroller för bränslesystemet och motorn.
• Startsystemet används för att snurra upp rotorn, tända bränslet och självständigt få motorn till tomgång.
• Luftsystemet är utformat för att förhindra överspänning vid uppstart och i alla driftlägen, samt att ta luft till kylgeneratorer, en luft-oljekylare och in i anläggningssystemet. En fläkt med ett luftkanalsystem används för att blåsa generatorerna och VMR. Luftintagsspjället från APU:n öppnas av MPK-13TV (BTV) elektromekanismen hos RV-6B luftregulator.
• Oljesystemet tjänar till att smörja och kyla motor- och växellådsfästena.
• Avgassystemet är utformat för att ta bort avgaser till anläggningens utombordsutrymme.
• Styr- och övervakningssystemet ger automatisk start av motorn och underhåll av dess drift under driftsförhållanden, kontroll av de viktigaste driftsparametrarna och automatisk avslutning av drift (stopp) när driftlägena går utöver driftstoleranserna.

Den allmänna principen för driften av APU :n:

Kompressorn komprimerar luften som sugs in av motorn. Efter kompressorn kommer tryckluft in i gasuppsamlaren. Huvuddelen av luften från gasuppsamlaren skickas till förbränningskammaren, en mindre del av den kommer in i avgasröret genom luftregulatorn RV-6 och släpps sedan ut i atmosfären, eller så tillförs luften till konsumenterna.

En del av luften kommer in för att kyla förbränningskammarens väggar och blandas även med avgaserna, vilket sänker flödestemperaturen vid turbinens inlopp till en acceptabel nivå. I förbränningskammaren erhålls termisk energi genom att bränna bränsle i en ström av tryckluft.

Förbränningsprodukterna matas till turbinens inlopp, där de omvandlas till mekanisk energi som används för att driva kompressorn och enheter installerade på motorns växellåda. Växellådan är utrustad med:

• bränslepump-regulator för motorn 892AM
• generator GT40PCH6
• DC-startgenerator GS-12TO
• motoroljepump МН-4В
• rotorhastighetssensor (varvräknarsensor) DTE-5T
• fläkt V-6B
• centrifugalprompter

Uppskjutningssystemet och programmet (förenklat) inkluderar uppskjutningskontrollern 892A.1000BM, startgeneratorn GS-12TO, som fungerar som en elmotor i startläget, den automatiska uppskjutningspanelen APD-30A (programtidsmekanism), PSG-6 start-generator panel (inklusive startmotstånd PS-200-0.12, kolexcitationsströmregulator RUT -400 och effektkontaktorer ); radioisotoptändningsenhet SKN-22-1 och två halvledarljus SP-43 eller SP-70.

Startregulatorn är utformad för att automatiskt ändra bränsleflödet från regulatorpumpen till start- och huvudgrenrören när det gäller tid, omgivningstemperatur och motorns termiska tillstånd under motorstart och acceleration.

I det ögonblick som START - knappen trycks in slås startgeneratorn på, som genom startmotståndet börjar snurra motorns rotor. 2 sekunder från starten av startprogrammet shuntas startmotståndet och startgeneratorn kopplas direkt till nätverket, vilket startar en intensiv spin-up. Bränsle-luftblandningen antänds av en elektrisk urladdning av två halvledarljus i två tändare 4 sekunder från starten av lanseringsprogrammet. Elektriska högspänningsimpulser genereras av tändenheten SKN-22-1. Brinnande tändbränsle antänder det finfördelade startbränslet i de sex startmunstyckena. Arbetande startmunstycken värmer upp förångarrören i huvudbränslegrenröret med sin låga.

Huvudbränslet börjar tillföras 8 sekunder från starten av lanseringsprogrammet, kolströmregulatorn på PSG-6-panelen träder också i funktion, upprätthåller strömmen i startgeneratorns excitationslindning och förhindrar spin- upp intensiteten från att minska.

Vid 15 sekunder stängs tändningsenheten och ljusen av. När motorvarvtalet når 45 % stängs generatorn av från startläget, sedan snurrar motorn upp på grund av bränsleförbränning. När rotationshastigheten når 90 % stängs startbränslet av och startregulatorn 892A.1000BM stängs av. När motorrotorn når 99 % varvtal blir motorn under kontroll av centrifugalregulatorn. Om motorn inte har nått arbetsvarvtal avbryts startprogrammet efter 44 sekunder.

Efter två minuters uppvärmning av motorn på tomgång kan du ansluta lasten till den. I brådskande fall kan lasten sättas på direkt efter att motorn har nått läget.

Kort beskrivning av individuella enheter och utrustning för APU TA-6A .

• Generator G40PCH6 är en trefas åttapolig synkron borstlös elektrisk maskin med en inbyggd strömbrytare och en roterande likriktarenhet. Generatorn arbetar med en stabil hastighet på 6000 rpm, vilket ger nätverket en växelström i trefas med en linjär spänning på 208 volt med en frekvens på 400 Hz. Långvarig generatorbelastning - 40 kVA, överbelastningsbelastning i högst 5 minuter - 60 kVA. Tillsammans med generatorn fungerar en BRN-208M7A spänningsregulatorenhet och en BZU-376SB skydds- och styrenhet. Kylning av generatorn - luft.
• Startgeneratorn GS-12TO DC är designad för att snurra upp APU:n vid start i startläge. Med en kall rullning av TA-6A-motorn med en hastighet på 19% och ett spänningsfall i nätverket på upp till 20 volt, bör den producera minst 8-10 hk, med en genomsnittlig strömförbrukning inom 500 ampere. Den maximala förbrukningen i toppläge bör inte överstiga 2500 ampere. I generatorläget förser generatorn nätverket med en DC-spänning, reglerad (manuellt) inom intervallet 26,5-30 volt, med en långtidseffekt på upp till 12 kW, en märkström på 450 ampere. Generatorn kyls med luft.
• Tändenhet SKN-22-1 - kapacitiv urladdning. Den består av induktionsspolar med brytare, lagringskondensatorer, två R-26-urladdare med radioaktiva isotoper och selenlikriktare. Enheten ger minst 15 urladdningar per sekund genom ljusets halvledarskikt med en spänning på 7000-8000 volt. VARNING: doshastigheten för beta- och gammastrålning på enhetens kropp överskrider inte de tillåtna sanitära standarderna. Denna enhet kan inte repareras, det är förbjudet att: slå, kasta, öppna eller kränka höljets integritet för att undvika radioaktiv kontaminering.
• V-6B- fläkten är designad för forcerad kylning av APU-generatorerna med utombordsluft och för att blåsa genom oljekylaren. Fläktdrift från APU-växellådan genom fjädern.
• RN- 180M DC spänningsregulator tjänar till att automatiskt hålla spänningen vid generatorterminalerna inom de specificerade gränserna (26,5-29,5 V). Märkspänningen i anläggningens ombordnät är 28,5 volt. Det yttre motståndet VS-25TV i sittbrunnen fungerar med regulatorn, som tjänar till justering vid behov.
• Överspänningsskyddsbrytare AZP-8M tjänar till nödavstängning av generatorn från nätverket i händelse av överexcitering av generatorn eller något fel i spänningsregulatorn.
• TSA-6M takometrisk signalutrustning är designad för att mata ut fyra diskreta motorvarvtalssignaler till startpanelen: 45 %, 70 %, 90 % och 105 %, samt för att kontinuerligt mäta rotorhastigheten (i procent). Setet består av en ITA-6M-mätare och en PTA-6M-givare.
• Gastemperaturmätningssystemet bakom turbinen inkluderar SOT-2 farliga temperaturlarm (2 set), fyra T-101 termoelement och en TST-2 temperaturmätare. Systemet är avsett för nödstopp av start när temperaturen överskrids, nödstopp av motorn på grund av för hög temperatur och visuell indikering i cockpit av objektet av aktuell gastemperatur och överhettning av munstycket.
• Universal elektrisk motståndstermometer TUE-48 är designad för fjärrkontroll av motoroljetemperatur. Satsen innehåller en P-2TR-mottagare (värmekänsligt element) i motoroljetanken och en mätare (pekare) i objektets hytt.
• Oljenivåindikator SU3-17T är utformad för att kontrollera den lägsta oljenivån (2,5 liter) i motoroljetanken. På en miniminivå är starten blockerad, när motorn är igång stängs den av automatiskt.
• Oljetrycksindikator MST-3-2 används för nödstopp av start eller stopp av motorn när trycket i oljesystemet faller under en förutbestämd nivå (3,2 kgf/cm2).

Egenskaper (TA-6A)

• Det stabiliserade rotorvarvtalet vid tomgång är 23950 ± 120 rpm, vilket motsvarar varvtalsindikatorns avläsningar på 99,5 ± 0,5 %
• Tillåtet rotorhastighetsområde under belastning - 97 ÷ 101% (enligt index)
• Gastemperatur bakom turbinen:
  • Vid tomgång, inte mer än - 460 С °
  • Under belastning, inte mer än - 550 С °
  • Gjutning vid start, inte mer än - 680 С °
• Ekvivalent lufteffekt - 320 hk vid en luftflödeshastighet på 1,35 kg/s
• Trefas växelström 208 V - upp till 40 kVA
• 28,5 VDC strömförbrukning - upp till 12 kV
• Starthöjd - upp till 3000 m
• Bränsleförbrukning vid tomgång - 160-190 kg / h
• Bränsleförbrukning vid full last (luft och el) - 190-240 kg / h
• Använda bränslen - TS, RT och deras utländska analoger
• Applicerade oljor för motorn - mineral MK-8, MS-8P; syntetisk IPM-10, VNII NP-50-1-4F och deras främmande analoger
• Motorljudnivå på ett avstånd av 3 m från avgasröret - högst 100 PN dB
• Förbrukad medelström vid start av motorn, inte mer än - 600 A
• Tid för automatisk motorstartcykel, inte mer än - 45 sek
• Varaktigheten av kontinuerlig drift av motorn, inte mer än 8 timmar.
• Övergripande mått - 1585 × 620 × 735 mm
• Vikt - 245 kg

Ändringar

• TA-6 är grundprodukten, utvecklad 1964.
• TA-6A  - designad för flygplan som Il-76 , Tu-154 och Tu-22M . Förutom GS-12TO DC-generatorn installeras en borstlös AC-generator av typen GT40PCH6, som genererar en ström på 208/115 volt med en frekvens på 400 Hz, med en maximal uteffekt på 40 kW.
• TA-6A1  - 1964 modifiering för An-32 flygplan . Utrustad med ett nödluftsystem.
• TA-6B  - utvecklad 1969 för stridsflygplan och helikoptrar. Istället för GT40PCH6 och GS-12TO installerades en startgenerator GS-24 med en effekt på 24 kW. Varaktigheten av kontinuerligt arbete ökas upp till 24 timmar.
• TA-6V  - utvecklad 1975 för Yak-42 flygplan .
• TA-8  - (se separat artikel) en separat modifiering, skapad för flygplan av typen Tu-134 med ett primärt DC-nätverk ombord. Denna motor har ingen generator. Motorenhetens vikt är 186 kg.
• TA-8V- modifiering  för Mi-26- helikoptern , även installerad på An-72 . Det kännetecknas av närvaron i konstruktionen av en trefas växelströmsgenerator av typen GT40PCH6.
• TA-8K - utvecklad 1987 för helikoptrar av typen Ka-31. Den har en extra AC-generator GT60PCH8B (60 kW) och en V-6B-fläkt.
• TA-12  - (se separat artikel) en separat modifiering skapad på basis av TA-6. Den har en kraftfullare turboenhet med en 4-stegskompressor. Används för flygplan som An-74 , An-124 , Tu- 95MS
• TA-12 A  - modifiering för Tu-160 , A-40 , och som ersättning för ett antal typer av TA-6A-motorer.
• TA- 12-60  - en djup modifiering, släppt 1986 för Tu-204 , Tu-334 , Be-200 flygplan . Utrustad med ST-117 elstartare och GT60PCH8B generator.

Litteratur

• Hjälpgasturbinmotor TA-6A. Teknisk bruksanvisning ТА6А.000.000 РЭ
• Motor TA-6A. Teknisk bruksanvisning 049.00.00 (GA-utgåva)
• Motor TA-12-60. Manual för teknisk drift.

Länkar

• Beskrivning av TA-6a-motorn  (otillgänglig länk)