Допоміжна силова установка: технічні характеристики, призначення, пристрій і ресурсні показники

Допоміжна силова установка (ВСУ) найчастіше використовується для того, щоб запустити основний двигун. Нерідко це обладнання застосовується в авіаційній техніці. Однак воно також може бути використано на бронетехніці, судах, локомотивах та автомобілях.

Основні характеристики ВСУ

Для такої силової установки з відбором повітря за компресором в якості основних параметрів виступають його витрата, тиск даного повітря, а також його температура. Однак тут варто зазначити, що така характеристика, як тиск повітря, - це не енергетичний показник. Іншими словами, використовувати його в якості оцінки ресурсних показників допоміжної силової установки ЗСУ не можна. Не вийде з його допомогою також оцінити і робочий процес. З цієї причини доводиться вдаватися до використання такого умовного параметра, як еквівалентна повітряна потужність. Крім того, також важливий параметр, який називають питомою витратою палива. Для силової установки з відбором повітря за компресором під ним розуміють витрата пального на годину на 1 кВт еквівалентної повітряної потужності. Крім цих основних характеристик, є також і другорядні:

запас стійкості роботи компресора;

коефіцієнт надлишку повітря в камері згоряння;

температура, а також тиск робочого тіла;

коефіцієнт корисної дії (ККД компресора, турбіни і т. д.

Короткий опис ВСУ для автомобіля і локомотива

Якщо говорити про локомотивах, то рідко, але все ж використовуються газотурбовозы. На такому транспорті допоміжна силова установка монтується для того, щоб запустити основний двигун. Крім того, з його допомогою здійснюється виробництво маневрів і руху одиночного локомотива. Якщо на автомобілі зі спеціальним обладнанням, яке вимагає електричного живлення, і непрацюючому двигуні в якості ВСУ використовували досить широко відомі електроагрегати. Варто також зазначити, що на ряді спеціальних машин також був можливий запуск основного двигуна.

Пристрій ВСУ для літака

Що стосується допоміжної силової установки літака, то вона є джерелом гарячого стисненого повітря, а також електричної енергії з постійним і змінним струмом, який можна використовувати для живлення літакових систем. Коли літак знаходиться на землі, ЗСУ може бути використана для того, щоб забезпечити повну автономність транспорту. Використовується ця автономність в процесі передпольотної підготовки. Експлуатуватися така система може тільки на тих аеродромах, які розташовані на висоті не більш ніж 3 км. Варто також сказати, що допоміжна силова установка з 300 м або інша модель може використовуватися одночасно для забору як стисненого повітря, так і електроенергії. Стиснене повітря надходить у систему кондиціонування літака, а електроенергія для запуску основного двигуна. ВСУ добре підходить для запуску газотурбінного двигуна, системи його кріплення, повітрозабірного пристрою, вихлопної системи, а також системи, що забезпечує запуск двигуна і забезпечує можливість управління ним.

Конструкція відсіку ВСУ

Система комплектується дренажною системою. У найнижчій точці розташовується пристрій, який називається дренажним збіркою. Тут же розташовується патрубок, який призначений для виведення рідини назовні, самопливом. Газотурбінний двигун літака також розташовується у відсіку ВСУ, який знаходиться в хвостовій негерметичної частини фюзеляжу. На пульті бортінженера є панель "Запуск ЗСУ". На цій панелі розташовані всі органи управління і контролю за допоміжним силовим пристроєм.

ВСУ ТА-6А

Така різновид допоміжної установки, як ТА-6А, частіше всього встановлюється на борт таких літаків, як ТУ-154 ІЛ-62М, ІЛ-76 ТУ-144 ІЛ-86М, ТУ-22М. Вона також може бути встановлена на деяких наземних транспортних агрегатах. Основне призначення - це подача стиснутого повітря на запуск маршових двигунів літака на землі для живлення стисненим повітрям системи кондиціонування. Тут важливо зазначити, що ця ВСУ може бути використана для живлення бортової електромережі як змінним, так і постійним струмом на землі і, що найважливіше, може бути застосована для цієї ж мети в польоті при виході з ладу основної системи. Сама по собі установка представлена у вигляді одновального газотурбінного двигуна з відбором повітря за компресором. Це говорить про те, головні характеристики допоміжної силової установки ТА-6А - витрата, тиск і температура відібраного повітря. Складається це пристрій з декількох основних елементів. Перший основний вузол включається в себе редуктор зі стартер-генератором. Є також генератор змінного струму, а також кілька інших навісних агрегатів. Всі вони необхідні для того, щоб забезпечити нормальну роботу двигуна. Як компресора використовується триступеневий діагонально-осьовий елемент.

Показники ЗСУ ТА-6А

Пристрій володіє наступними основними технічними характеристиками:

Напрям обертання ротора з боку сопла - праве.

Другий важливий параметр - частота обертання ротора для турбокомпресора. Під час налагодження двигуна на холостому ходу діапазон температур повинен бути близько 60 градусів за Цельсієм. У відсотках показник повинен бути 99 ±05%. Якщо говорити про оборотах в хвилину, то показник повинен бути в районі 23950±48.

Що стосується основного режиму роботи, то зміна частоти обертання ротора допускається в межах від 97 до 101%.

Є такий параметр, як виброперегрузка двигуна. На початку строку служби цей коефіцієнт повинен бути 45. Наприкінці терміну він може зрости максимум до 60.

Існує такий параметр, як тривалість циклу холодної навантаження. Максимальне значення обмежується 32 секундами.

Під час холодної навантаження частота обертання ротора повинна становити від 19 до 23% від максимальної потужності.

Робота двигуна ТА-6А

Під час роботи допоміжної силової установки атмосферне повітря буде всмоктуватися за допомогою компресора через сітку і радіально-кругової вхід. В компресорі є три щаблі, після проходження яких повітря стискається і подається в кожух газозбірника. Звідси основна маса відібраної речовини надходить у камеру згоряння. Решта може перепускаться в равлика вихлопного патрубка і через вихлопний патрубок виводитися назад в атмосферу, а може і поставлятися споживачеві.

Варто відзначити, що повітря, яке поставляється в камеру згоряння, поділяється на два потоки - первинний і вторинний. Що стосується первинного потоку, то він надходить в зону горіння через випарні трубки, а також отвори в голівці жарової труби. Через ці ж випарні трубки подається також і паливо з пускового колектора. Другорядний потік слід через певну кількість отворів. Після їх проходження він потрапляє в той же відсік, що і речовина з першого потоку. В цій ємності відбувається змішання цих потоків з газом, що дозволяє домогтися потрібного температурного режиму газового потоку, що входить безпосередньо в турбіну. Варто також відзначити, що в стінках камери є щілини. Через них невелика кількість повітря проходить всередину і використовується там для того, щоб прохолоджувати стінки камери.

Допоміжна силова установка вертольота

Допоміжний пристрій для вертольота дещо відрізняється від того, яке монтується на борту літака. Основними комплектуючими для пристрою стали пара двигунів, а також редуктор. Якщо виникне така необхідність, то потужність одного двигуна буде достатньо, щоб продовжити політ. Варто також відзначити, що правий і лівий двигуни установки взаємозамінні. Однак це за умови того, що є можливість розвороту вихлопного патрубка. Сам же двигун включає в себе такі елементи, як компресор з поворотними лопатками, камера згоряння, турбіна компресора і зведена турбіна, яка передає потужність через вал-ресору до редуктора ВР-8. Також тут є вихлопний пристрій і коробка приводів агрегатів.