ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
на предложение А.Г.Клименко
по созданию нового ТРД

Идея использования противовращения роторов в турбомашинах хорошо известна. Она имеет свои преимущества и недостатки, главным из которых является существенное увеличение сложности конструкции многоступенчатого турбокомпрессора по мере роста числа концентрических валов (организация масляных полостей межвальных подшипников концентрических валов, передача крутящего момента в многоступенчатых машинах через барабан, расположенный на периферии рабочих лопаток, и связанные с этим значительное уменьшение допустимой окружной скорости, увеличение числа ступеней или снижение параметров цикла). В связи с этим область применения противовращения в ТРД в целом ограничена каскадами с минимальным числом ступеней и числом валов равным двум, например, подъемный двигатель XJ.99 (проект-1969 года) с числом ступеней Z= 1+1÷1+1 с малым значением pk.Что касается ТРДД(Ф) с высокими параметрами цикла, то в современных и перспективных двигателях используются противовращение каскадов (как правило двух каскадов, например, двигатель фирмы Роллс-Ройс "Пегас"), а не отдельных ступеней, как предлагает автор.

Реализация предложения автора привела бы к увеличению числа ступеней турбины в таких двигателях до ~ 5 раз (!), что отразилось бы катастрофическим образом на весовых, стоимостных, габаритных и других характеристиках двигателей.

Противовращение отдельных ступеней без сопловых аппаратов в многоступенчатой конструкции использовалось в биротативной четырнадцати ступенчатой тихоходной турбине вентилятора двигателя-демонстратора GE.36 фирмы Дженерал Электрик с задним расположением двухступенчатого вентилятора (двухвального) с противоположным вращением ступеней.

Охлаждение рабочих лопаток и дисков турбины воздухом, подводимым через вал ротора и радиальные каналы в покрывном диске, широко применяется в современных отечественных и иностранных высокотемпературных двигателях 3 и 4 поколений. При этом, для того чтобы обеспечить необходимый перепад давления в системе охлаждения, воздух внутрь ротора отбирается из тракта промежуточной ступени компрессора. В предлагаемых автором схемах использование атмосферного воздуха в качестве охлаждающего ошибочно, так как из-за недостаточного давления в системе охлаждения даже с учетом действия центробежных сил будет утечка горячих газов из тракта турбины в "систему охлаждения".

Предложенная А.Г.Клименко схема двигателя противоречит тенденции сокращения числа ступеней турбокомпрессора, уменьшения числа подшипников и масляных полостей, отказу от применения межвальных подшипников и существенно усложняет конструкцию. Упрощенные эскизы, выполненные А.Г.Клименко, скрывают присущую данным схемам сложность конструкции, связанную с системой смазки подшипников, уплотнений газовоздушного тракта турбокомпрессорной части, системой охлаждения горячей части и др. элементами конструкции реальных двигателей, и приводят автора к заблуждению относительно "технологической простоты" предлагаемых им схем двигателей.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:
- идея противовращения роторов турбомашин давно и хорошо известна и используется в том или ином виде с определенными ограничениями в ГТД;
- идея многовального (4, 6 или 8 валов) турбокомпрессора с противовращением отдельных ступеней имеет принципиальные кинематические и конструктивные недостатки, приводящие к значительному усложнению конструкции двигателя и ухудшению его показателей, в том числе весовых, габаритных и стоимостных.