Меню

Устройство вспомогательной силовой установки

Вспомогательная силовая установка: технические характеристики, назначение, устройство и ресурсные показатели

Вспомогательная силовая установка (ВСУ) чаще всего используется для того, чтобы запустить основной двигатель. Нередко применяется это оборудование в авиационной технике. Однако оно также может быть использовано на бронетехнике, судах, локомотивах и автомобилях.

Основные характеристики ВСУ

Для такой силовой установки с отбором воздуха за компрессором в качестве основных параметров выступают его расход, давление данного воздуха, а также его температура. Однако тут стоит отметить, что такая характеристика, как давление воздуха, — это не энергетический показатель. Другими словами, использовать его в качестве оценки ресурсных показателей вспомогательной силовой установки ВСУ нельзя. Не получится с его помощью также оценить и рабочий процесс. По этой причине приходится прибегать к использованию такого условного параметра, как эквивалентная воздушная мощность. Кроме того, также важен параметр, который называют удельным расходом топлива. Для силовой установки с отбором воздуха за компрессором под ним понимают расход топлива в час на 1 кВт эквивалентной воздушной мощности. Помимо этих основных характеристик, имеются также и второстепенные:

  • запас устойчивости работы компрессора;
  • коэффициент избытка воздуха в камере сгорания;
  • температура, а также давление рабочего тела;
  • коэффициент полезного действия (КПД) компрессора, турбины и т.д.

Краткое описание ВСУ для автомобиля и локомотива

Если говорить о локомотивах, то редко, но все же используются газотурбовозы. На таком транспорте вспомогательная силовая установка монтируется для того, чтобы запустить основной двигатель. Кроме того, с его помощью осуществляется производство маневров и движения одиночного локомотива.

Если на автомобиле со специальным оборудованием, которое требует электрического питания, и неработающем двигателе в качестве ВСУ использовали достаточно широко известные электроагрегаты. Стоит также отметить, что на ряде специальных машин также был возможен запуск основного двигателя.

Устройство ВСУ для самолета

Что касается вспомогательной силовой установки самолета, то она является источником горячего сжатого воздуха, а также электрической энергии с постоянным и переменным током, который можно использовать для питания самолетных систем.

Когда самолет находится на земле, ВСУ может быть вполне использована для того, чтобы обеспечить полную автономность транспорта. Используется эта автономность в процессе предполетной подготовки. Эксплуатироваться такая система может только на тех аэродромах, которые расположены на высоте не более чем 3 км. Стоит также сказать, что вспомогательная силовая установка с 300 м или другая модель может использоваться одновременно для забора как сжатого воздуха, так и электроэнергии. Сжатый воздух поступает в систему кондиционирования самолета, а электроэнергия для запуска основного двигателя. ВСУ хорошо подходит для запуска газотурбинного двигателя, системы его крепления, воздухозаборного устройства, выхлопной системы, а также для системы, которая обеспечивает запуск двигателя и обеспечивает возможность управления им.

Конструкция отсека ВСУ

Система комплектуется дренажной системой. В самой низкой точке располагается устройство, которое называется дренажным сборником. Тут же располагается патрубок, который предназначен для вывода жидкости наружу, самотеком. Газотурбинный двигатель самолета также располагается в отсеке ВСУ, который находится в хвостовой негерметической части фюзеляжа. На пульте бортинженера имеется панель «Запуск ВСУ». На этой панели расположены все органы управления и контроля за вспомогательным силовым устройством.

ВСУ ТА-6А

Такая разновидность вспомогательной установки, как ТА-6А, чаще всего устанавливается на борт таких самолетов, как ТУ-154, ИЛ-62М, ИЛ-76, ТУ-144, ИЛ-86М, ТУ-22М. Она также может быть установлена на некоторых наземных транспортных агрегатах. Основное предназначение — это подача сжатого воздуха на запуск маршевых двигателей самолета на земле для питания сжатым воздухом системы кондиционирования.

Читайте также:  Уаз тех установка ом 603

Здесь важно отметить, что эта ВСУ может быть использована для питания бортовой электросети как переменным, так и постоянным током на земле и, что важнее всего, может быть применена для этой же цели в полете при выходе из строя основной системы. Сама по себе установка представлена в виде одновального газотурбинного двигателя с отбором воздуха за компрессором. Это говорит о том, что главные характеристики вспомогательной силовой установки ТА-6А — расход, давление и температура отбираемого воздуха. Состоит это устройство из нескольких основных элементов. Первый основной узел включается в себя редуктор со стартер-генератором. Имеется также генератор переменного тока, а также несколько других навесных агрегатов. Все они необходимы для того, чтобы обеспечить нормальную работу двигателя. В качестве компрессора используется трехступенчатый диагонально-осевой элемент.

Показатели ВСУ ТА-6А

Устройство обладает следующими основными техническими характеристиками:

  1. Направление вращение ротора со стороны сопла — правое.
  2. Второй важный параметр — это частота вращения ротора для турбокомпрессора. Во время отладки двигателя на холостом ходу диапазон температур должен быть около 60 градусов по Цельсию. В процентах показатель должен быть 99 ±0,5%. Если говорить об оборотах в минуту, то показатель должен быть в районе 23950±48.
  3. Что касается основного режима работы, то изменение частоты вращения ротора допускается в пределах от 97 до 101%.
  4. Есть такой параметр, как виброперегрузка двигателя. В начале срока службы этот коэффициент должен быть 4,5. В конце срока он может повыситься максимум до 6,0.
  5. Существует такой параметр, как продолжительность цикла холодной нагрузки. Максимальное значение ограничивается 32 секундами.
  6. Во время холодной нагрузки частота вращения ротора должна составлять от 19 до 23% от максимальной мощности.

Работа двигателя ТА-6А

Во время работы вспомогательной силовой установки атмосферный воздух будет всасываться при помощи компрессора через сетку и радиально-круговой вход. В компрессоре имеется три ступени, после прохождения которых воздух сжимается и подается в кожух газосборника. Отсюда основная масса отобранного вещества поступает в камеру сгорания. Оставшаяся часть может перепускаться в улитку выхлопного патрубка и через выхлопной патрубок выводиться обратно в атмосферу, а может и поставляться потребителю.

Стоит отметить, что воздух, который поставляется в камеру сгорания, разделяется на два потока — первичный и вторичный. Что касается первичного потока, то он поступает в зону горения через испарительные трубки, а также отверстия в головке жаровой трубы. Через эти же испарительные трубки подается также и топливо из пускового коллектора.

Второстепенный поток следует через определенное количество отверстий. После их прохождения он попадает в тот же отсек, что и вещество с первого потока. В этой емкости происходит смешение этих потоков с газом, что позволяет добиться нужного температурного режима всего газового потока, входящего непосредственно в турбину. Стоит также отметить, что в стенках камеры имеются щели. Через них небольшое количество воздуха проходит внутрь и используется там для того, чтобы охлаждать стенки камеры.

Вспомогательная силовая установка вертолета

Вспомогательное устройство для вертолета несколько отличается от того, которое монтируется на борту самолета. Основными комплектующими для устройства стали пара двигателей, а также редуктор. Если возникнет такая необходимость, то мощности одного двигателя будет достаточно, чтобы продолжить полет. Стоит также отметить, что правый и левый двигатели установки взаимозаменяемы. Однако это при условии того, что есть возможность разворота выхлопного патрубка. Сам же двигатель включает в себя такие элементы, как компрессор с поворотными лопатками, камера сгорания, турбина компрессора и сводная турбина, которая передает мощность через вал-рессору к редуктору ВР-8. Также здесь имеется выхлопное устройство и коробка приводов агрегатов.

Читайте также:  Расчет для установки автомата

источник

Вспомогательная силовая установка.

Здравствуйте!

Выходной патрубок ВСУ самолета А380.

Сегодня совсем небольшая статья об агрегате отнюдь не маленького значения. Вспомогательная силовая установка ( ВСУ ). О ней я за короткий срок уже дважды упоминал на страницах своего сайта. Но она заслуживает того, чтобы ей была посвящена отдельная, пусть и короткая статья.

Дело в том, что вспомогательная силовая установка — агрегат достаточно важный и довольно широко применяемый сегодня на транспорте. Суть его в том, что он снабжает то или иное транспортное средство необходимой энергией, источником которой в обычном режиме выступает основная силовая установка, то есть попросту двигатель (или двигатели).

Наиболее широкое распространение ВСУ получили в авиации. Особенно это актуально для пассажирских самолетов и самолетов транспортной авиации. Для их наземного обслуживания необходима электроэнергия, часто требуется давление в гидросистемах и системах кондиционирования.

Да и для запуска основных двигателей тоже нужна энергия. Далеко не всегда все это можно получить с помощью средств наземного обеспечения, ведь не все аэродромы и аэропорты одинаково развиты в этом плане.

Вот тут-то положение и спасает вспомогательная силовая установка.

ВСУ ТА-6Р для ТУ-154Б-2 и ИЛ-76.

На современных самолетах ВСУ – это миниатюрный газотурбинный двигатель. Или по другому турбовальный. На этом двигателе свободная турбина работает «на благо» :-). Вся полезная энергия, срабатываемая на ней, уходит на приведение в действие

полезных агрегатов (впрочем, как и на любом турбовальном двигателе :-)). Чаще всего это бывают генераторы, снабжающие летательный аппарат электроэнергией, могут быть гидронасосы в гидравлической системе. Кроме того воздух, который отбирается от компрессора ВСУ может использоваться для работы системы кондиционирования на стоянке, либо для раскрутки ротора основного двигателя при его запуске.

Транспортный самолет С-160 Transall.

ВСУ самолета С-160 в мотогондоле шасси.

Может также осуществляться и электрический запуск основного двигателя от генератора вспомогательной силовой установки. В этом случае этот генератор работает в особом форсированном режиме. Так, например, происходит запуск на самолетах АН-12 и ИЛ-18

В статье о турбовальном двигателе я упомянул о его применении в качестве турбостартера для за пуска основного двигателя. Так вот на современных движках у турбостартера появилась функция ВСУ. Турбостартер через коробку приводов агрегатов связан с гидронасосами и генераторами и может на стоянке приводить их в действие. Это характерно для самолетов МИГ-29 с двигателями РД-33 и для самолетов СУ-27 с двигателями АЛ-31Ф .

ВСУ в хвостовой части А380.

Кроме того на современных лайнерах у ВСУ есть еще одна очень серьезная функция. В случае выхода из строя в полете важных энергоагрегатов (например генераторов), она может быть запущена в аварийном режиме и будет снабжать борт необходимой энергией до самой посадки. На мой взгляд – это отличная функция, крайне важная для безопасности полетов.

ВСУ в хвосте самолета ТУ-134.

Вспомогательная силовая установка на современных лайнерах обычно устанавливается в хвостовой части. При этом достаточно хорошо видны специальные отверстия или лючки для входящего воздуха и выходящих газов. На транспортных самолетах ВСУ часто размещается в гондоле для основной стойки шасси.

Интересно, что ВСУ, как газотурбинный двигатель может устанавливаться не только на летательные аппараты. Например, на известной советской зенитной самоходной установке ЗСУ-23-4 «Ши́лка» установлен небольшой ГТД для обеспечения работы спецсистем электрооборудования.

Зенитная самоходная установка ЗСУ-23-4 «Ши́лка».

Читайте также:  Счетчик газа для установки вне помещения

А вообще вспомогательная силовая установка – это необязательно авиация и необязательно турбовальный двигатель. Это вполне может быть дизельный, бензиновый или даже паровой агрегат и применяться он может на различных транспортных средствах от танков и специальных военных машин до паровозов и газотурбовозов. Однако это уже совсем не авиационная тема :-)…

18 Комментариев: Вспомогательная силовая установка.

благодарю за статью и за все пояснения. при переводе с иностранного языка столкнулась с «АПУ», ооочень помогли!

Интересно, а какой расход топлива у ВСУ?

Как и где достать ВСУ. Хочу попробовать поставить на свой «Странник», глиссер трехточка. Мне бы полегче и с соответстующей тягой.

Получается ВСУ работает на земле для подачи электроэнергии и для запусков двигателей…. Подскажите пожалуйста на какой высоте работает ВСУ. И вообще когда работает ВСУ.

Большое Спасибо.Как всегда просто и понятно.

Продолжайте эту тему. Читал как мальчик из детсада.

Тему по ВСУ Вы имеете в виду? Постараюсь :-)…

А на обычном полёте (на крейсирской высоте и крейсеркой скорости) её используют?

Обычно нет. ВСУ может быть использована в полете в аварийных обстоятельствах (например отказ двигателя), как источник энергии, если конечно такой вариант предусмотрен конструкцией.

Т.е. практически без ВСУ самолёт работать не может. А как ВСУ приводит в движение вал ротора, можете объяснить?

Нет, почему же? ВСУ — это именно вспомогательный агрегат. На подавляющем большинстве летательных аппаратов он используется на земле в том случае, если нет источника аэродромного питания. Причем питание это может быть как электрическим, так и например питание сжатым воздухом и др. То есть ВСУ просто обеспечивает автономность, а также использование и проверку некоторых систем самолета без запуска двигателей.
Приведение в движение ротора двигателя обычно производится через вал-рессору. Он обычно перпендикулярен валу двигателя и располагается в одной из полых стоек в его конструкции. Нижний его конец кинематически (шестерни) соединен с валом, верхний со стартером (чаще всего через коробку приводов). Стартер — это либо электростартер (стартер-генератор) — энергия от наземного источника или ВСУ (его генератор); либо воздушный стартер — воздушная турбинка — воздух от аэродромного источника или компрессора ВСУ; либо турбостартер — это маленький турбовальный двигатель, свободная турбина которого соединена с коробкой приводов (обычно он на ней и стоит). Турбостартер работает только на запуске двигателя (или его прокрутке без запуска), сам запускается от своего электростартера (питание аэродромное или самолетные аккумуляторы).

А много самолётов с/без ВСУ?
Раньше думал, что самолёт работает от генераторов, работающих от турбин главных двигателей, а на стоянке — от аккумуляторов, как машина 🙂
А в «Секундах до катастрофы» показывали выдвижную турбинку, вращающуюся от набегающего потока при отказе всех двигателей.

Все то, о чем Вы написали есть в различных комбинациях. Генераторы приводятся от ротора двигателя и работают после их запуска соответственно. Выдвижные турбинки есть на некоторых самолетах (даже на МиГ-23 была когда-то). ВСУ стоят на больших в основном пассажирских и транспортных. Запустить ВСУ можно от наземного источника или от бортовых аккумуляторов, а потом ВСУ уже способствует запуску двигателя. Есть бортовые стартеры (не ВСУ) — турбо- или электро-, которые запускают двигатель, а сами могут запускаться от наземного источника или бортовых аккумуляторов…

RAT-ветродвигатель, служит источником минимальной энергии необходимой для самых важных элементов управления ВС. Выпускается в нештатных ситуациях (при отсутствии э/питания от двигателей, всу и аккумуляторов)

источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector