Ivchenko AI-20 - Ivchenko AI-20

AI-20
Ivchenko AI-20M Szolnok 2010 1.jpg
Turbovrtulový motor Ivchenko AI-20M
TypTurboprop
národní původSovětský svaz
VýrobceIvčenko /Pokrok ZMKB, PMZ (Perm), AI22 také v závodě KMPO
Hlavní aplikaceAntonov An-10
Antonov An-12
Iljušin Il-18

The Ivchenko AI-20 je sovětský turbovrtulový motor vyvinutý společností Ivčenko konstrukční kancelář v 50. letech. Byl postaven ve velkém počtu a sloužil jako pohonná jednotka pro Antonov An-12 doprava a Iljušin Il-18 dopravní letadlo.

Návrh a vývoj

AI-20 byl první plynová turbína motor vyvinutý konstrukční kanceláří pod vedením Aleksandr Ivchenko se sídlem v Záporoží, SSSR, která se dříve soustředila na malé pístové motory, jako je Ivchenko AI-14 a AI-26 radiály. Byl navržen jako perspektivní pohonná jednotka pro nový, velký Iljušin Il-18 dopravní letadlo a Antonov An-10, být poháněn čtyřmi turboprops, v soutěži s Kuznetsov NK-4 motory. Oba motory byly testovány na předvýrobní dávce 20 Il-18, ale motor Ivchenko byl vybrán pro plnou výrobu,[1] možná kvůli havárii způsobené selháním motoru NK-4 během letu a možná kvůli touze po tom, aby na Ukrajině byly také postaveny motory ukrajinské An-10.[2]

Il-18B byl poháněn čtyřmi turbovrtulovými motory Ivchenko AI-20A řady 1, z nichž každý poskytoval vzletový výkon 2985 kW (4000 SHP) a trvalý výkon 2090 kW (2800 SHP) v cestovní výšce. Počáteční výroba Il-18A byla původně vybavena motory Kuznetsov NK-4, ale brzy byly vyměněny za AI-20. Později výroba Il-18B představovala motory AI-20A Series 2, se stejnými hodnotami výkonu, ale s technickými vylepšeními, takže starší stroje byly aktualizovány o elektrárny řady 2. Stroje AI-20 poháněly reverzibilní podpěry se čtyřmi lopatkami s proměnlivým sklonem o průměru 4,5 metru (14 stop 9 palců) s prominentní vrtulí přadleny a hydraulické ovládání rozteče podpěry. Motory byly namontovány nad křídlem a byly vybaveny integrovanými hasicími přístroji. Motory byly spouštěny elektromotory, přičemž energii pro motory zajišťoval pozemní vozík.[3]

AI-20 je jednohřídelové turbovrtulové čerpadlo s desetistupňovým axiálním kompresorem a třístupňovou výkonovou turbínou a je navrženo pro provoz při konstantní rychlosti.[4] Velkým problémem u motorů rané výroby byla špatná spolehlivost motorů AI-20, které měly čas mezi generálními opravami (TBO) v rozmezí 600 až 750 hodin. Konečně byla představena varianta motoru AI-20K s TBO 2 000 hodin - podle moderních standardů nevýrazná, ale s velkým vylepšením. Jedním z problémů, který nebyl nikdy vyřešen, byl hluk; turboprops jsou relativně hlučné a vysoká hladina hluku byla problémem pro cestující. Jak již bylo zmíněno, životnost motoru byla zpočátku špatná ve srovnání se současnými západními motory, v roce 1964 byla udávána jako 600–750 hodin,[5] ale později byl vylepšen nepřetržitým vývojem na 8 000 hodin, s životností 22 000 hodin u řady AI-20D 5M.[6]

Sériová výroba byla provedena v Záporoží (Motor Sich ) a v Perm Engine Plant (UEC-Perm motory ), SSSR v roce 1958, který byl také licenčně postaven v Číně jako WJ-6. Celkem bylo vyrobeno asi 14 000 AI-20.[7]

Varianty

Řada AI-20A 1
Počáteční varianta výroby pro ranou verzi IL-18 produkující 2985 kW (4000 SHP). TBO byl strašný ve 200–400 hodinách.
Řada AI-20A 2
Vylepšená výrobní varianta se stejnými hodnotami výkonu, ale s technickými vylepšeními; starší letouny byly aktualizovány motory řady 2. TBO byl stále špatný (600–750 hodin)
AI-20K
Spolehlivost a odolnost byla vyřešena touto mnohem vylepšenou variantou. TBO šlo až na 2 000 hodin. To se stalo standardní výrobní variantou.
AI-20M
Tato varianta byla ve všech ohledech významným zlepšením oproti předchozím variantám motoru. AI-20M zvýšil vzletový výkon z 2 985 kW (4 000 SHP) na 3 169 kW (4 250 SHP), čímž zlepšil vzletový výkon za "horkých a vysokých" podmínek a umožnil vyšší vzletové hmotnosti. Rovněž bylo dosaženo vyšších hodnot nepřetržitého výkonu (2700 SHP), což umožnilo efektivnější plavbu. Kromě toho měl AI-20M také dobrou spolehlivost, byl lehčí a zejména se vyznačoval mnohem vylepšeným SFC.[3]
AI-20D
Tato varianta zaznamenala výrazné zlepšení výkonu. Okrajově se také zlepšila spotřeba paliva. AI-20D se také často označuje jako AI-20D série 4. Síla byla vylepšena na masivních 5 180 SHP.
Řada AI-20D 5
Tato varianta navazuje na předchozí úspěch varianty řady 4. Většina výkonnostních parametrů zůstala stejná, jediné velké zlepšení bylo v oblasti spolehlivosti a trvanlivosti. Životnost TBO / Service byla vylepšena na 6 000 hodin / 20 000 hodin.
Řada AI-20D 5M nebo AI-20DM
Toto je konečná vyvinutá varianta. AI-20DM je v zásadě stejný s AI-20D série 5, jediný rozdíl je v nastavení výkonu. AI-20DM je snížen na 4750 SHP (vzletový výkon), což umožňuje motoru prodloužit životnost a zvýšit TBO. Čas před generální opravou (TBO) se následně zvýší na 8 000 hodin se životností 22 000 hodin.[8]

Aplikace

AI-20

WJ-6

Specifikace (AI-20D série 5)

Data z Jane's All The World's Aircraft 1993–94,[9] Web Motor Sich,[8] Letecké motory světa 1970[10]

Obecná charakteristika

  • Typ: Jeden hřídel turbovrtulový
  • Délka: 3096 mm (121,9 palce)
  • Průměr: 450 mm (18 palců) (sací skříň)[10]
  • Šířka: 842 mm (33,1 palce)
  • Výška: 11,802 mm (464,6 palce)
  • Suchá hmotnost: 1040 kg (2290 lb)

Součásti

  • Kompresor: 10stupňový axiální kompresor se 4 obtokovými ventily pro spouštění a přechodné hodnoty
  • Spalovače: Prstencový s 10 kužely hořáku
  • Turbína: 3stupňový axiální tok
  • Typ paliva: Letecká petrolejová paliva jako např JP-4
  • Olejový systém: Plnicí tlak, plně recirkulační

Výkon

  • Maximální výstupní výkon: 3170 kW (4250 shp) (ekvivalent) pro vzlet při 12 300 ot./min na hladině moře / (2900 kW (3900 shp) + 2,35 kN (529 lbf))
  • Max. výletní síla: 2600 kW (3500 SHP) (ekvivalent) při 630 km / h (390 mph, 340 Kč) při 8000 m (26 000 ft)
  • Provozní otáčky motoru: 12 300 ot./min
  • Volnoběh motoru: 10 400 ot./min
  • Celkový tlakový poměr: 7,6: 1 (vzlet) až 9,2: 1 (plavba)
  • Hmotnostní tok vzduchu: 20,7 kg / s (46 lb / s) při 12 300 ot./min
  • Vstupní teplota turbíny: TIT max. 1170 K (900 ° C) na hladině moře; JPT 833 K (560 ° C)
  • Specifická spotřeba paliva:
  • Vzlet s.f.c .: 0,322 kg / kW / h (0,529 lb / hp / h)
  • Plavba s.f.c .: 0,264 kg / kW / h (0,434 lb / hp / h)

Viz také

Srovnatelné motory

Související seznamy

Reference

  1. ^ Stroud, John (1968). Sovětský dopravní letoun od roku 1945 (1. vyd.). London: Putnam. str. 113. ISBN  9780370001265.
  2. ^ Alexandrov, Nikolai. „Тот самый“ НК"". aviation.ru (v Rusku). Moskva. Archivovány od originál dne 14. května 2011. Citováno 23. března 2019.
  3. ^ A b „Iljušin Il-18 a Il-38“. www.airvectors.net. Citováno 23. března 2019.
  4. ^ Gunston, Bill (1987). Světová encyklopedie leteckých motorů (Dotisk ed.). Wellingborough: Stephens. str. 81. ISBN  978-0-85059-717-2.
  5. ^ „Under the Il-18's Chaplings“. Flight International. 85 (2862): 85. 16. ledna 1964. Citováno 23. března 2019.
  6. ^ „HISTORIE NADACE SE IVCHENKO-PROGRESS“. ivchenko-progress.com. Ivchenko-Progress. Citováno 23. března 2019.
  7. ^ „Úřad pro konstrukci strojů Zaporozhye Progress State Enterprise pojmenovaný po akademikovi A.G. Ivčenkovi (SE Ivchenko-Progress): Historie SE SEVENCENKO-Progress“. ivchenko-progress.com. Ivenchko-Progress. 2007. Archivovány od originál dne 26. července 2011. Citováno 23. března 2019.
  8. ^ A b „AI-20“. motorsich.com.ua. Citováno 23. března 2019.
  9. ^ Taylor, Michael J.H .; Lambert, Mark; Munson, Kenneth, eds. (1993). Jane's all the world's aircraft 1993–94 (84. vydání). Coulson, Surrey, Velká Británie: Jane's Information Group. str. 650. ISBN  978-0710610669.
  10. ^ A b C Wilkinson, Paul H. (1970). Letecké motory světa 1970 (21. vydání). Washington D.C .: Paul H. Wilkinson. str. 217.

externí odkazy