Малые газотурбинные двигатели с центробежным компрессором.
Описание газотурбинного двигателя с силовым валом, показанного на фиг. 8 и 9,
приводится в качестве примера удачной конструкции простого газотурбинного
двигателя, включающей в себя все достижения в области современной конструкции
авиационных двигателей и материалов. В малых газотурбинных двигателях, где
основную роль играет первоначальная стоимость, малый вес и занимаемый объем,
невозможно применить многие из этих достижений, и поэтому их конструкция должна
быть более простой.
Тем не менее опыт, полученный в авиационном газотурбостроении при создании
компрессоров, турбин и камер сгорания с высокими к. п. д., высокоскоростных
редукторов, систем внутреннего охлаждения, подшипников, систем смазки, а также
при использовании жаропрочных металлов и т. д., может быть использован при
конструировании малых газотурбинных двигателей. Хорошим примером малого
газотурбинного двигателя, применяемого в настоящее время для промышленных целей,
может служить двигатель «Ровер 1S/60* мощностью 60 л. с, показанный на фиг. 10.
Он имеет односторонний центробежный компрессор, расположенный на одном валу с
одноступенчатой турбиной.
Общий вал вращается в двух шариковых подшипниках. Крыльчатка компрессора
имеет 17 лопаток и изготовляется фрезерованием штампованной заготовки из
алюминиевого сплава. Перед крыльчаткой компрессора расположен стальной
вращающийся направляющий аппарат. лопатки которого придают потоку правильное
направление перед входом в крыльчатку. Ротор турбины изготовляется из
высокожаропрочного сплава «нимоник». и фрезеруется целиком с лопатками в отличие
от практики авиационного газотурбостроения, где лопатки изготовляются отдельно.
Турбинный ротор крепится на Простой газотурбинный двигатель 29 валу компрессора
при помощи одного болта большого диаметра, благодаря чему его можно легко
снимать и заменять. Радиально-упорный подшипник, расположенный на переднем конце
вала компрессора, воспринимает осевое усилие, а роликовый подшипник,
расположенный на валу перед турбиной, служит опорой заднего конца вала.
Внутренней обоймой роликового подшипника служит выточка, сделанная в вале.
Внешняя обойма этого подшипника имеет подвижное крепление для самоустановки
заднего вала, которое обеспечивается рядом продольных кронштейнов, обработанных
под размер наружной обоймы. Ввиду того что крыльчатка компрессора, вал и ротор
турбины вращаются со скоростью до 46 ООО об/мин, необходимо, чтобы ротор в целом
имел тщательную балансировку. С этой целью на задней стороне крыльчатки
предусмотрен кольцевой выступ, из которого удаляется часть металла в процессе
балансировки на специальной динамической балансировочной машине. В центре
турбинного диска с задней стороны имеется также небольшой балансировочный
поясок.