Меню Рубрики

Силовые установки для запуска двигателя

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».

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 :-)…

13 Комментариев: Вспомогательная силовая установка.

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).

Читайте также:  Установка предпусковой подогреватель двигателя шевроле

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…

источник

Силовые установки для запуска двигателя

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Вспомогательная силовая установка» в других словарях:

Вспомогательная силовая установка — (ВСУ), энергоузел силовая установка на современных самолётах и вертолётах для пуска основных двигателей, питания сжатым воздухом системы кондиционирования, привода электрогенераторов и другого вспомогательного оборудования. Применение бортовых… … Энциклопедия техники

вспомогательная силовая установка — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN auxiliary power plantauxiliary power unitAPU … Справочник технического переводчика

вспомогательная силовая установка — (ВСУ), энергоузел — силовая установка на современных самолётах и вертолётах для пуска основных двигателей, питания сжатым воздухом системы кондиционирования, привода электрогенераторов и другого вспомогательного оборудования. Применение… … Энциклопедия «Авиация»

вспомогательная силовая установка — (ВСУ), энергоузел — силовая установка на современных самолётах и вертолётах для пуска основных двигателей, питания сжатым воздухом системы кондиционирования, привода электрогенераторов и другого вспомогательного оборудования. Применение… … Энциклопедия «Авиация»

вспомогательная силовая установка летательного аппарата — ВСУ Ндп. энергоузел Конструктивно объединенная совокупность В ГТД, входного и выходного устройства с агрегатами и системами, предназначенными для обслуживания маршевых и подъемных ГТД и летательного аппарата на земле и в полете. [ГОСТ 23851 79]… … Справочник технического переводчика

Вспомогательная силовая установка летательного аппарата — 20. Вспомогательная силовая установка летательного аппарата ВСУ Ндп. Энергоузел D. Hilfsanlage des Flugkörpers Е. Aircraft auxiliary gas turbine power plant F. Groupe de puissance auxiliare de puissance l’aeronef Конструктивно объединенная… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Силовая установка — (СУ) летательного аппарата совокупность авиационного двигателя (двигателей), систем и устройств летательного аппарата, обеспечивающая создание необходимой для полёта тяги. Состав СУ в основном зависит от типа двигателя (см. Двигатель авиационный) … Энциклопедия техники

силовая установка — (СУ) летательного аппарата — совокупность авиационного двигателя (двигателей), систем и устройств летательного аппарата, обеспечивающая создание необходимой для полёта тяги. Состав СУ в основном зависит от типа двигателя (см. Двигатель… … Энциклопедия «Авиация»

силовая установка — (СУ) летательного аппарата — совокупность авиационного двигателя (двигателей), систем и устройств летательного аппарата, обеспечивающая создание необходимой для полёта тяги. Состав СУ в основном зависит от типа двигателя (см. Двигатель… … Энциклопедия «Авиация»

Шилка (зенитная самоходная установка) — У этого термина существуют и другие значения, см. Шилка (значения) … Википедия

источник

Тема7. Система запуска вспомогательной силовой установки

Вспомогательная силовая установка (ВСУ) предназначена для пита­ния самолетных систем горячим сжатым воздухом и электроэнергией переменного тока на аэродромах, расположенных на высоте до 3000 м над уровнем моря, при отсутствии наземных источников питания. В по­лете разрешается запуск ВСУ на высоте не более 3000 м и при ско­рости по прибору не более 525 км/час только в аварийных условиях. ВСУ для питания самолетных систем электроэнергией постоянного тока не используется, так как ГС-12ТО не работает в генераторном режи­ме.

Читайте также:  Установка свап двигателя на газель

На аэродромах от ВСУ могут одновременно отбираться воздух и электроэнергия в следующих комбинациях:

— воздух в систему запуска основных двигателей, электроэнергия переменного тока до 110А;

— воздух в систему кондиционирования, электроэнергия переменного тока до 110А.

В полете от ВСУ может отбираться электроэнергия переменного тока до 138А.

ВСУ состоит из двигателя и систем, обеспечивающих его работу на борту самолета в указанных условиях. Располагается ВСУ в хвостовой негерметичной части фюзеляжа.

Органы управления и приборы контроля смонтированы на панели » Запуск ВСУ» пульта бортинженера.

Для надежного запуска двигателя ВСУ в полете при отрицательной температуре окружающего воздуха или сразу после окончания полета (на земле) отсек ВСУ оборудован системой обогрева.

Двигатель ТА-6А является газотурбинным, одновальным с отбором воздуха за компрессором с генератором переменного тока ГТ40ПЧ6 и стартер-генератором постоянного тока ГС-12ТО. Ротор двигателя обладает постоянной физической частотой вращения, обеспечивая тем самым стабильность частоты генератора переменного тока. Воздух в отсек ВСУ поступает через створку. Створка от­крывается- электромеханизмом МП-750ТВ.

Для защиты выхлопной трубы от попадания в нее посторонних пред­метов на земле при неработающем ВСУ, она закрывается заслонкой, которая управляется электромеханизмом МПК-13А-5.

Заслонка отбора воздуха от ВСУ открывается электромеханизмом МПК-13ТВ регулятора воздуха РВ-6Б. Система запуска ТА-6А — авто­номная, электрическая, автоматизированная. Для питания ГС-12ТО на земле и в полете необходим источник электроэнергии постоянного тока 27В +10%, которым может быть ВУ-6Б или бортовые аккумуля­торные батареи.

Система запуска обеспечивает: запуск двигателя с выходом на рабочий режим, холодную прокрутку, ложный запуск, запуск в полете, останов ВСУ.

Электросхема системы запуска, кроме своей основной функции, обеспечивает также контроль рабо­ты ВСУ.

Аппаратура, входящая в электросхему запуска, позволяет бортинженеру визуально следить за основными параметрами ВСУ после запуска, и обеспечивает автоматический останов установки в случаях:

— превышения температуры газа за турбиной свыше (700 ± 8)°С при запуске и не свыше (570 ± 8)°С после выхода ВСУ на режим;

— падения давления масла ниже 3,2 кгс/см 2 ;

— превышения частоты вращения до 105 %;

— пожара в отсеке ВСУ.

При срабатывании противопожарной системы происходит:

— закрытие перекрывного крана подачи топлива к ВСУ;

-выключение топливного подкачивающего насоса ЭЦН-319;

— включение автоматики двигателя на останов, соответствующее нажатию кнопки «СТОП«;

— закрытие створок воздухозаборника и выхлопного устройства ВСУ;

— загорание сигнализации системы пожаротушения в отсеке ВСУ.

Самолеты оборудованы счетчиками для точной фиксации времени наработки и количества запусков двигателя ТА-6А. Счетчики электрически связаны со схемой запуска двигателя и включаются и выключаются при каждом его запуске (при открытии крана МКТ-17М подачи пускового топлива), а выключаются после останова двигателя (после закрытия стоп-крана МКВ-251 основного топлива).

Счетчик установлен в левом туалете за зеркалом.

В состав электрооборудования запуска входят следующие основ­ные агрегаты:

на двигателе ТА-6А установлено:

— стартер-генератор ГС-12ТО;

— агрегат зажигания СКНР-22-0,5А с двумя свечами СП-43;

-электромагнитный клапан МКТ-17М пускового топлива;

-электромагнитный клапан МКВ-251 основного топлива;

-обводной электромагнитный клапан распределителя топлива МКТ-4-2А;

— электромагнитный клапан срезки топлива — МКТ-372;

— электромагнитный клапан стравливания топлива МК- 4-2А;

— электромеханизм управления заслонкой отбора воздуха от ВСУ-МПК-13ВТВ.

В техническом отсеке № 5 в районе шп. 68 — 69 установлены автома­тическая панель двигателя АПД-30А и панель генератора-стартера ПСГ-6, а также блоки БУС-1, СОТ-2 №1 и № 2.

В отсеке ВСУ установлены: электромеханизм МП-750ТВ управления створкой воздухозаборника ВСУ и электромеханизм МПК-13А-5 2 серии управления выхлопной заслонкой.

В нижней части технического отсека № 5 по левому борту установ­лен перекрывной топливный кран 610200А.

Совместно с электрооборудованием работает следующее приборное оборудование:

— тахосигнальная аппаратура ТСА-6М;

— сигнализаторы опасной температуры СТО-2 №1и № 2;

— сигнализатор давления масла МСТ-3,2.

Топливо на ВСУ поступает при помощи топливного насоса ЭЦН-319, расположенного в баке №I.

На панели запуска ВСУ, расположенной на пульте бортинженера, находятся следующие элементы управления и контрольно-измеритель­ные приборы ВСУ:

— выключатель запуска «ЗАПУСК«;

— выключатель «ЗАПУСК — ХОЛ. ПРОКРУТКА«;

— кнопка запуска «ЗАПУСК«;

— кнопка останова «СТОП«;

— переключатель «ОТБОР ВОЗДУХА» управления заслонкой отбора воздуха в систему запуска

основных двигателей и систему конди­ционирования ;

источник

Вспомогательная силовая установка от холдинга «Авиационное оборудование» – новое слово в авиатехнике

ВСУ-120 в разрезе / Фото: Ростех

Среди более чем 20 тысяч наименований изделий, производимых компаниями, входящими в холдинг «Авиационное оборудование», немало инновационных разработок, значительно превосходящих существующие российские и зарубежные аналоги. Сегодня расскажем про одну из них – новейшую вспомогательную силовую установку ВСУ-120.

Читайте также:  Кайрон установка защиты двигателя

Модель новейшей вспомогательной силовой установки (ВСУ-120) для перспективных российских самолетов была представлена летом 2014 года, на открытии центра проектирования холдинга «Авиационное оборудование».

«По своей мощности новая ВСУ-120 превосходит российские аналоги, а ее технические характеристики отвечают концепции «более электрического самолета» (БЭС)», – рассказал генеральный директор холдинга «Авиационное оборудование» Максим Кузюк.

Поясним, вспомогательные силовые установки – это дополнительный источник энергии для самолетов, бронетехники, судов, локомотивов, автомобилей и прочей большой наземной и морской техники. Задача ВСУ – запуск основного двигателя, а также обеспечение транспортного средства энергией на стоянках.

В авиации ВСУ – это относительно небольшой газотурбинный двигатель. Его используют для выработки электричества, создания давления в гидравлической системе и кондиционирования воздуха во время нахождения самолета на земле.

С помощью сжатого воздуха, отбираемого от компрессора ВСУ, происходит запуск основных двигателей самолета. Когда же применяется электрический запуск, генератор ВСУ работает в форсированном режиме. Сама же вспомогательная силовая установка запускается с помощью электростартера.

Впервые газотурбинный двигатель был использован в качестве ВСУ в 1963 году. Благодаря ему, самолеты Boeing-727 смогли приземляться в небольших региональных аэропортах и не зависеть от оборудования наземных служб.

ВСУ-120, созданная специалистами холдинга «Авиационного оборудования», легче и мощнее современных зарубежных аналогов. Она позволяет перевести на электрический привод большую часть бортовых устройств воздушного судна, повысив эффективность их работы и снизив расход топлива воздушных судов на 20–25 %.

В качестве ноу-хау, как пояснил Максим Кузюк, использована новейшая схема без коробки приводов, которая позволила уменьшить количество узлов и деталей ВСУ-120 на 30 процентов. Другими словами, инженеры холдинга разработали высокооборотный генератор, ротор которого соединили с валом газотурбинного двигателя (ГТД) напрямую.

В итоге генератор ВСУ-120 получил способность работать на 40–60 тыс. оборотах в минуту (для сравнения: максимальное количество оборотов генератора прочих современных силовых установок – 12–24 тыс. в минуту). А снижение числа узлов и деталей, в свою очередь, повлекло за собой и уменьшение себестоимости установки. Таким образом, предварительная цена одного изделия составила около 10,5 млн рублей.

Другими важными преимуществами ВСУ-120 являются: высокая надежность, простота конструкции, возможность бесперебойной работы при температуре от –55 до +55 ⁰С, уменьшенные эксплуатационные расходы за счет гибкой программы управления (ГТД) с применением электронной системы управления двигателем с полной ответственностью (FADEC), повышенный ресурс, а также снижение массы на 20 процентов и габаритов на 15 процентов.

Разработчиком и производителем ВСУ-120 является Уфимское агрегатное предприятие (УАП) «Гидравлика» (входит в холдинг «Авиационное оборудование»). Оно осуществляет поддержку всего жизненного цикла изделия, включая производство, послепродажное обслуживание и эксплуатационный ремонт.

Продукция УАП «Гидравлика» хорошо известна отечественным авиастроителям. Она применяется в самолетах «Ту», «Ил», «Ан», «Як», «Су» и «МиГ», вертолетах «Ми» и «Ка», а также в системе «Энергия-Буран».

ВСУ-120, как предполагается, будут использоваться на бортах среднемагистрального лайнера МС-21 и других перспективных отечественных самолетов. Создание силовой установки нового поколения, по мнению экспертов, способно решить проблему импортозамещения авиационной техники.

Сейчас ВСУ-120 находится на стадии эскизно-технического проекта. Первый опытный образец будет готов к концу 2015-го. Серийный выпуск установки планируется начать в 2017 году.

Холдинг «Авиационное оборудование» производит и другие вспомогательные силовые установки, которые используются, в частности, на таких уникальных летательных аппаратах, как военно-транспортный самолет Ил-76МД-90А или крупнейший в мире многоцелевой транспортный вертолет Ми-26. К 2020 году «Авиационное оборудование» планирует увеличить выпуск вспомогательных силовых установок в три раза.

«Холдинг намерен расширить участие в проектах по созданию перспективной российской и зарубежной авиационной техники, – заявил глава «Авиационного оборудования» Максим Кузюк. – Поэтому мы планируем, что к 2020 году количество ВСУ, выпускаемых на базе «Гидравлики», достигнет 150 изделий в год».

В июле прошлого года «Авиационное оборудование» и французская компания Microturbo (Safran) договорились о совместных инвестициях в разработку и подготовку производства новой ВСУ, предназначенной для рынка вертолетной техники. Соответствующий меморандум о сотрудничестве был подписан между ними во время встречи на авиасалоне Farnborough-2014.

Французская компания будет проектировать и разрабатывать основные компоненты и выступать интегратором системы. «Авиационное оборудование» разработает систему зажигания, электростартер, электрогенератор и систему управления двигателем, а также запустит сборочную линию производства ВСУ для российской авиационной техники.

«Соглашение с компанией Microturbo является важным стратегическим шагом для выхода на международный рынок с продуктами нового поколения», – считает генеральный директор холдинга «Авиационное оборудование» Максим Кузюк.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector