2.5 Работа компрессора

Наружный атмосферный воздух через входное устройство вертолета и каналы первой опоры попадает на поворотные лопатки ВНА, направляющие поток под требуемым углом на лопатки рабочего колеса (РК) первой ступени компрессора.

Первоначальная закрутка потока по сравнению с осевым подводом снижает степень реактивности ступени и обеспечивает более равномерное распределение адиабатической работы сжатия между РК и направляющим аппаратом (НА).

При вращении ротора компрессора, в результате активного воздействия лопаток РК на частицы воздуха в межлопаточных каналах, воздушный поток приобретает движение в направлении следующей ступени, и его абсолютная скорость возрастает.

На входе РК создается разряжение, обеспечивающее подсос новой порции воздуха из окружающей среды. Одновременно за счет вращения на выходе из РК поток закручивается в направлении вращения ротора.

Межлопаточные каналы имеют криволинейную форму с плавным расширением площади (форму диффузора). В них относительная скорость потока падает, а давление и температура возрастают (воздух сжимается).

В результате механическая энергия вращения РК, подводимая к ротору компрессора от ротора турбины, преобразуется в энтальпию и кинетическую энергию воздушного потока.

Из РК воздух поступает в НА ступени, лопатки которого также имеют криволинейные расширяющиеся каналы. В них кинетическая энергия потока также преобразуется в энтальпию, абсолютная скорость потока уменьшается, а давление и температура возрастают (воздух дополнительно сжимается).

Таким образом, сжатие воздуха (повышение давления и температуры) за счет преобразования механической энергии вращения в энтальпию потока происходит как в РК, так и в НА ступени.

В первой ступени компрессора (без ВНА) давление воздуха возрастает незначительно (на 12-15%). Установка ВНА позволяет повысить напорность ступени еще примерно на треть (до 20%).

Поскольку для эффективной работы двигателя этого недостаточно, используется принцип последовательного сжатия, реализацию которого обеспечивает многоступенчатый компрессор, который у двигателя ВК-2500ПС-03 состоит из 12 ступеней.

Все ступени компрессора работают одинаково. Их проточная часть спрофилирована так, чтобы абсолютная скорость потока на выходе каждой ступени была бы ниже его скорости на входе, а предварительную закрутку потока для последующей ступени обеспечивал НА предыдущей ступени.

Подвод к воздуху механической энергии от турбины компрессора производится с помощью рабочих лопаток быстровращающегося многоступенчатого ротора компрессора, который установлен в неподвижных опорах.

Степень повышения давления в компрессоре напрямую зависит от подводимой к его ротору мощности от турбины компрессора.

В процессе работы компрессора необходимо обеспечивать надежное охлаждение и смазку подшипников его опор.

Масло для смазки подшипника первой опоры подается форсункой, смонтированной на корпусе центрального привода. Отвод масла осуществляется через нижнюю стойку свободным сливом в полость маслоагрегата.

Масло для смазки подшипника и охлаждения передней и задней втулок графитовых уплотнений второй опоры подается в опору под давлением по трубке, а затем по каналам к шайбе, запрессованной в корпус опоры.

На смазку подшипников масло подается через три симметрично расположенных отверстия шайбы в зазор между сепаратором и наружной поверхностью внутреннего кольца подшипника.

Задняя уплотнительная втулка охлаждается подводом масла через шайбу жиклирующую, а передняя уплотнительная втулка - через форсунку.

Откачка масла из опоры осуществляется по трубке. Для устранения нагарообразования внутренняя полость опоры защищена теплозащитными экранами.