Турбореактивный авиационный двигатель НК-8.

Турбореактивный авиационный двигатель НК-8.

Разработчик: ОКБ-276 Н.Д.Кузнецова
Страна: СССР
Начало разработки: 1961 г.
Начало серийного производства: 1964 г.

В 1961 году конструкторское бюро С.В.Ильюшина приступило к проектированию дальнемагистрального пассажирского самолета Ил-62, призванного стать флагманом Гражданской авиации СССР. Разработку двигателя для него поручили ОКБ Кузнецова. Опираясь на опыт, полученный при разработке НК-6, и используя газогенератор последнего, куйбышевским моторостроителям удалось всего за три года создать двухконтурный двигатель НК-8. В конструкции двигателя широко использовались титановые сплавы, а при изготовлении деталей — новейшие технологические процессы, включая химическое фрезерование, электрохимические и электрофизические методы обработки.

В июне 1964 года НК-8 успешно прошел Госиспытания и был запущен в серийное производство. Тремя месяцами ранее совершил первый полет Ил-62, оснащенный четырьмя НК-8 (первый опытный «шестьдесят второй» летал с двигателями АЛ-7). Серийные Ил-62 выпускались в 1966-1968 годах с двигателями НК-8 3-й серии, а затем на сборочных линиях стали производить НК-8-4, отличавшийся большей тягой. Серийное производство последнего продолжалось до 1979 года, его межремонтный ресурс был доведен до 7000 ч., а назначенный ресурс — до 18000 ч. Специально для трехдвигательного пассажирского самолета Ту-154 в 1965 году началась разработка модификации НК-8-2. От предшественников она отличалась новым механизмом реверса тяги, коробкой приводов агрегатов, новой противообледенительной системой и другими агрегатами.

Двигатель НК-8, непрерывно совершенствуясь от модификации к модификации, стал одним из наиболее массовых серийных ТРДД в истории отечественной авиации. Общий «тираж» только НК-8-2У, производившихся на Казанском моторостроительном заводе, составил более 2500 единиц.

Двигатель состоит из:
— входного направляющего аппарата (ВНА);
— четырёхступенчатого компрессора низкого давления (КНД), приводимого от двуступенчатой турбины низкого давления;
— шестиступенчатого компрессора высокого давления (КВД), приводимого от одноступенчатой турбины высокого давления;
— средней опоры, передающей основную нагрузку от обоих валов на мотогондолу, а также служащей для отбора мощности от ротора высокого давления на коробку привода моторных агрегатов;
— кольцевой камеры сгорания со 139-ю рабочими форсунками;
— и других элементов.

Компоновка двигателя НК-8-2У.

Две первые ступени КНД работают на оба контура двигателя (холодный наружный и горячий внутренний), все остальные ступени компрессора — на горячий контур. Ступени 3 и 3А КВД — фактически две раздельные ступени (два ряда лопаток), но считаются одной ступенью, поэтому КВД может называться 5-ступенчатым, а весь компрессор — 9-ступенчатым. За последней ступенью компрессора идёт отбор воздуха на противообледенительную систему ВНА, кока, воздухозаборника, пневматический привод реверсивного устройства и в самолётную систему сжатого воздуха — для запуска других двигателей, кондиционирования гермокабины, работы противообледенительной системы самолёта и наддува гидробаков.

Противопомпажная механизация компрессора — регулируемый направляющий аппарат (РНА) между КНД и КВД, имеющий два положения (открытое и пусковое), переключаемые в зависимости от оборотов КНД агрегатом АУ-8-4У, и клапаны перепуска воздуха во внешний контур, установленные за 7-й ступенью компрессора, закрываемые агрегатом АУП-8-2 при больших оборотах КВД. При пусковом положении РНА в кабине экипажа горит жёлтое табло «РНА прикрыт», при открытых клапанах перепуска — жёлтое табло «Клапаны перепуск». Для защиты турбины от опасного повышения температуры совместно с двигателем работает электронный регулятор температуры РТ-12, подключенный к тем же термопарам, что и указатель температуры.

РТ-12 вступает в работу по сигналу реле давления на высотах свыше 5000 м при закрытых клапанах перепуска, при опасной температуре газов начинает срезку топлива, о чём сообщает горение красного табло «Опасная t° газов» в кабине, при дальнейшем возрастании температуры выключает двигатель запиткой электромагнита останова, при этом загорается жёлтое табло «Останов t° газов». Блокировка снимается установкой рычага останова двигателя в положение «Останов». На высотах ниже 5000 м РТ-12 работает только на сигнализацию.

Модификации:
НК-8 — базовый тягой 9000 кгс.
НК-8-2У — двигатель для Ту-154. Отличается увеличенной до 10500 кгс тягой.
НК-8-4 — является дальнейшим развитием двигателей НК-8. Производился с 1967 года. Устанавливался на самолеты Ил-62 и Ил-62М. На его базе создана модификация НК-8-4К предназначенная для установки на экранопланах типа «Орленок» .
НК-86 — двигатель для аэробуса Ил-86.

ТТХ:

Длина, мм: 4766
Диаметр, мм: 1442
Сухая масса, кг: 2498
Тяга максимальная, кгс: 9320
Удельный расход топлива, кг/кгс час: 0,83
Степень повышения давления: 2,15
Температура газов перед турбиной, К: 1143
Время разгона до режима 95% максимальной тяги реверса, сек.: 6
Время приемистости двигателя, сек.: 8-10

Двигатель НК-8-2У на Ту-154Б-1.

Двигатель НК-8-2У.

Двигатель НК-8-4.

Двигатель НК-8-4.

Двигатель НК-8-4 на Ил-62.

Двигатель НК-8-2У. Рисунок.

.

.
Список источников:
Сайт «Авиационный портал». Турбореактивный двигатель НК-8.
Сайт «Двигатели — подборка статей, ссылок, видео». НК-8: Основные сведения (http://dvigateli.vsesekreti.net/a_dvigateli&nk-8&0.htm).
Н.И.Тимофеев. Конструкция и лётная эксплуатация двигателя НК-8-2У.
Фотоархив сайта russianplanes.net