НК-12МП. Двигатель мп 12


НК-12 — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 июля 2013; проверки требуют 75 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 июля 2013; проверки требуют 75 правок. Перейти к навигации Перейти к поиску НК-12Тип Страна Использование Применение Производство Конструктор Год создания Производитель Годы производства Варианты Рабочие характеристики Мощность Тяга взлётная
НК-12МП на Ту-95МС, авиабаза Энгельс
турбовинтовой
СССР СССР
Ан-22, Ту-95, Ту-114, Ту-126, Ту-142, «Орлёнок»
Николай Кузнецов
1952
Куйбышевский моторный завод
с 1954
ТВ-12, НК-12, НК-12М, НК-12МА, НК-12МВ, НК-12МК, НК-12МП, НК-16 (ТВ-16)
15 000 л. с.
10 221

ru.wikipedia.org

12МП - это... Что такое НК-12МП?

— Из письма заместителя министра авиапромышленности М. М. Лукина директору завода № 2 Н. М. Олехновичу от 6 декабря 1946 г.[2]:

В ЦАГИ было проведено исследование по определению области рационального применения турбовинтовых двигателей на скоростных бомбардировщиках.

По этим исследованиям область рационального применения турбовинтовых двигателей определяется максимальными скоростями от 600 до 900 км/час.

Наибольшая выгода получается на бомбардировщиках с максимальной скоростью порядка 750—800 км/час в зависимости от тоннажа самолета. Эта выгода выражается в увеличении дальности полета на 2000—2500 километров, что составляет примерно 80-100 % от всей максимальной дальности полета таких же бомбардировщиков с ВМГ и ТРД.

Наиболее целесообразным представляется разработка турбовинтового двигателя, обеспечивающего на высоте Н=8000 метр, при скорости 800 км/час суммарную тяговую мощность порядка 4000-4500 л.с.

Предлагаю срочно дать задание главным конструкторам г.г. Шайбе и Престелю на проектирование и постройку в 1947 году винтовой установки для двигателей «ЮМО-012» и «БМВ-018»."

После серии опытно-конструкторских работ по турбовинтовым двигателям «022» и «028», мотокомпрессионному реативному двигателю «032» и турбореактивному «003с» в 1948 году было принято решение объединить два ОКБ и сосредоточить усилия на разработке одного двигателя — «022». В середине 1948 г. проектирование двигателя завершилось, три экземпляра передали в производство. В 1949 г., в самый разгар работ по «022», на завод № 2 пришел новый руководитель — Николай Дмитриевич Кузнецов. Он уже имел опыт работы по немецким реактивным двигателям: в 1946 г. вместе с Климовым и Бранднером на заводе в Уфе осваивал производство Jumo 004.

ТВ-2 и 2ТВ-2Ф

Основная статья: ТВ-2 (двигатель)

C 1951 г. двигатель получившил русское наименование ТВ-2 («турбовинтовой двигатель-2»). Вместо обычного четырехлопастного пропеллера были применены соосные винты противоположного вращения.

Специалистам выдали новое задание: построить ТВД большой мощности — 12000 л.с. Такие двигатели требовались для нового стратегического бомбардировщика Ту-95.

Самым простым методом обеспечить требуемые характеристики новой силовой установки было соединение вместе двух форсированных ТВ-2 с передачей мощности на один общий редуктор. Однако, сначала стендовые испытания, а затем и катастрофа Ту-95 с двигателями 2ТВ-2Ф показали, что для надежной работы необходимо создавать новый двигатель.

ТВ-12

На новом двигателе число ступеней турбины увеличили до пяти. Благодаря созданию нового жаропрочного сплава нимоник появилась возможность повысить давление в компрессоре и увеличить температуру газа перед турбиной. Для повышения КПД двигателя выполнили большое количество исследований по уменьшению потерь в лопаточных машинах, применили уплотняющие вставки, позволяющие минимизировать радиальные зазоры в турбине, создали пустотелые охлаждаемые лопатки оригинальной конструкции. Был изготовлен новый редуктор, решены вопросы регулирования ТВД с соосными винтами противоположного вращения.

В результате всех этих мероприятий удалось добиться требуемой мощности, высокой надежности и хорошей топливной эффективности двигателя. По удельному расходу топлива он оказался намного экономичнее своего предшественника ТВ-2.

В начале 1953 г. закончилась сборка двигателя. Он получил обозначение ТВ-12.

Испытания

Стендовые испытания ТВ-12 прошли успешно. Двигатель продемонстрировал требуемую мощность и высокий ресурс. Создание ТВ-12 (НК-12) было финальной работой, в которой участвовали немецкие специалисты. В конце 1953 г. последние немцы покинули завод. Окончательными испытаниями и последующим усовершенствованием двигателя занимался советский коллектив под руководством Н. Д. Кузнецова.

Для его лётных испытаний в 1953 году специально были оборудованы три самолета Ту-4ЛЛ ("Летающая лаборатория")[3]. Двигатель ТВ-12 был установлен на месте правого внутреннего поршневого мотора АШ-73. При этом ТВ-12 превосходил АШ-73 по мощности более чем в 5 раз, а его винты по диаметру были больше примерно в 1,5 раза. Испытания проводили ведущий летчик-испытатель М. А. Нюхтиков и ведущий инженер Д. И. Кантор. После Госиспытаний в конце 1954 в феврале 1955 года был совершен первый полет самолета "95-2", второго прототипа Ту-95 с двигателями ТВ-12. Серийный двигатель стал называться НК-12 — по первым буквам имени и фамилии руководителя опытного завода.

Конструкция

Турбовинтовой двигатель НК-12МВ состоит из следующих основных узлов: 14-ступенчатого осевого компрессора, кольцевой камеры сгорания, реактивной 5-ступенчатой турбины, нерегулируемого реактивного сопла и дифференциального редуктора (передаточное отношение 0,0882[1]).[1] Степень повышения давления в компрессоре меняется от 9:1 до 13:1 в зависимости от высоты, а также от положения переменных воздухозаборников и клапанов перепуска воздуха. Скорость вращения турбины - 8300 об/мин, пропеллера 750 об/мин. НК-12 является самым мощным[3] и экономичным турбовинтовым двигателем в мире (удельный расход топлива в крейсерском полете — 0,161 кг/л.с.*ч), его также отличает чрезвычайно высокая надежность.

Двигатель подвешивается к демпферам гондолы двигателя самолёта на четырехстержневой раме-подвеске.[1]

Силовая, несущая часть двигателя состоит из: картера вала заднего винта, картера редуктора, картера турбины, соединенного с картером редуктора четырьмя силовыми раскосами, статора турбины, задней опоры. Эти узлы вместе с картером компрессора образуют остов двигателя, внутри которого размещаются ходовая часть редуктора с валами воздушных винтов, ротор компрессора, ротор турбины, камера сгорания, приводы агрегатов и другие узлы и детали.[1]

Роторы турбины и компрессора имеют правое направление вращения, смотря по направлению полёта. Компрессор осевого типа, 14-и ступенчатый с регулируемым входным направляющим аппаратом (ВНА) и с 5 клапанами перепуска воздуха дроссельного типа с гидравлическим управлением. Клапаны перепуска воздуха закрываются при число оборотов турбины до 7900 об/мин. Камера сгорания кольцевая с 12 головками, турбина реактивная 5-и ступенчатая[1]. Коэффициент полезного действия компрессора 0,88, турбины 0,94, что является рекордом до настоящего времени[3]. Для уменьшения радиальных зазоров были применены легкосрабатываемые покрытия на элементах проточной части статора. Для лопаток турбины были использованы литейные жаропрочные сплавы, которые при высокой температуре имеют пределы длительной прочности выше, чем деформируемые сплавы.

На НК-12 впервые были применена система регулирования подачи топлива в едином блоке (командно-топливный агрегат), регулирование радиальных зазоров в турбине. Из практики зарубежного авиадвигателестроения известно, что попытка создания ТВД мощностью более 10 000 л. с. вызвала большие трудности в конструировании достаточно надежного редуктора с высоким КПД и малой массой и окончилась неудачей. В ОКБ Н. Д. Кузнецова эта задача была решена в содружестве с М. Л. Новиковым — профессором Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуковского благодаря применению зубчатых передач оригинальной конструкции[4].

С двигателем используются тянущие автоматические соосные воздушные винты АВ-60К либо АВ-60Н изменяемого шага, с центробежным фиксатором шага, гидроцентробежным механизмом поворота лопастей с установкой лопастей во флюгерное положение и на упор промежуточного узла. АВ-60К состоит из двух четырехлопастных флюгируемых винтов противоположного вращения, с изменяемым в полёте шагом и электрической системой противообледенения. Направление вращения винтов, если смотреть по напревлению полета, переднего винта - правое, заднего винта - левое. Вес воздушного винта: переднего 518 кг, заднего 637 кг, общий 1155 кг, диаметр 5,6 м[1]. Автоматическое флюгирование винтов используется как система защиты двигателя[3]. Винты разработаны в ОКБ-150 (позднее, Ступинское КБ машиностроения, сейчас — НПП «Аэросила»). Руководитель ОКБ-150, К. И. Жданов, получил в 1957 году за их разработку Ленинскую премию.

Звук пролетающего Ту-95 (26 сек) (info)

Модификации

  • Jumo 022: Немецкий проект двигателя имел 11-ступенчатый компрессор.
  • ТВ-2: Доведен до производства, использовался очень ограниченно.
  • 2ТВ-2Ф: Сдвоенный вариант ТВ-2. Испытания окончились неудачей.
  • ТВ-12, он же НК-12: Первый серийный вариант.
  • НК-12М: ТВД повышенной мощности. Первое испытание НК-12М состоялось в сентябре 1955 года, Госиспытания 19 июня 1956 года.
  • НК-12МА: Устанавливался на самолёт Ан-22. Пропеллеры диаметром 6,2 м.
  • НК-12МВ: Устанавливался на Ту-95К, Ту-114, Ту-126, ТУ-142. Пропеллеры диаметром 5,6 м и массой 1 155 кг.
  • НК-12МК: Устанавливался на экранолёт «Орлёнок».
  • НК-12МП: Устанавливался на ракетоносец Ту-95МС и Ту-142М. Серийное производство начато с 1979 года. Он создан на базе мотора НК-12МВ четвертой серии, модернизированного путем установки генератора переменного тока постоянной частоты и связанных с этим новой коробкой проводов, мест крепления на корпусе компрессора, изменения прокладки электроцепей и трубопроводов. С 1987 г., после внесения в конструкцию дополнительных изменений для повышения надежности при условиях климата с высокой влажностью двигатель выпускается под индексом НК-12МП серия 2 или НК-12МПТ[5].
  • НК-16 (ТВ-16): 16000 л.с., 1952
  • НК-12СТ, НК-14СТ: приводы газоперекачивающих агрегатов (подробнее).
  • НК-14Э: привод генератора в блочно-модульных электростанциях (подробнее).

dal.academic.ru

12МП - это... Что такое НК-12МП?

— Из письма заместителя министра авиапромышленности М. М. Лукина директору завода № 2 Н. М. Олехновичу от 6 декабря 1946 г.[2]:

В ЦАГИ было проведено исследование по определению области рационального применения турбовинтовых двигателей на скоростных бомбардировщиках.

По этим исследованиям область рационального применения турбовинтовых двигателей определяется максимальными скоростями от 600 до 900 км/час.

Наибольшая выгода получается на бомбардировщиках с максимальной скоростью порядка 750—800 км/час в зависимости от тоннажа самолета. Эта выгода выражается в увеличении дальности полета на 2000—2500 километров, что составляет примерно 80-100 % от всей максимальной дальности полета таких же бомбардировщиков с ВМГ и ТРД.

Наиболее целесообразным представляется разработка турбовинтового двигателя, обеспечивающего на высоте Н=8000 метр, при скорости 800 км/час суммарную тяговую мощность порядка 4000-4500 л.с.

Предлагаю срочно дать задание главным конструкторам г.г. Шайбе и Престелю на проектирование и постройку в 1947 году винтовой установки для двигателей «ЮМО-012» и «БМВ-018»."

После серии опытно-конструкторских работ по турбовинтовым двигателям «022» и «028», мотокомпрессионному реативному двигателю «032» и турбореактивному «003с» в 1948 году было принято решение объединить два ОКБ и сосредоточить усилия на разработке одного двигателя — «022». В середине 1948 г. проектирование двигателя завершилось, три экземпляра передали в производство. В 1949 г., в самый разгар работ по «022», на завод № 2 пришел новый руководитель — Николай Дмитриевич Кузнецов. Он уже имел опыт работы по немецким реактивным двигателям: в 1946 г. вместе с Климовым и Бранднером на заводе в Уфе осваивал производство Jumo 004.

ТВ-2 и 2ТВ-2Ф

Основная статья: ТВ-2 (двигатель)

C 1951 г. двигатель получившил русское наименование ТВ-2 («турбовинтовой двигатель-2»). Вместо обычного четырехлопастного пропеллера были применены соосные винты противоположного вращения.

Специалистам выдали новое задание: построить ТВД большой мощности — 12000 л.с. Такие двигатели требовались для нового стратегического бомбардировщика Ту-95.

Самым простым методом обеспечить требуемые характеристики новой силовой установки было соединение вместе двух форсированных ТВ-2 с передачей мощности на один общий редуктор. Однако, сначала стендовые испытания, а затем и катастрофа Ту-95 с двигателями 2ТВ-2Ф показали, что для надежной работы необходимо создавать новый двигатель.

ТВ-12

На новом двигателе число ступеней турбины увеличили до пяти. Благодаря созданию нового жаропрочного сплава нимоник появилась возможность повысить давление в компрессоре и увеличить температуру газа перед турбиной. Для повышения КПД двигателя выполнили большое количество исследований по уменьшению потерь в лопаточных машинах, применили уплотняющие вставки, позволяющие минимизировать радиальные зазоры в турбине, создали пустотелые охлаждаемые лопатки оригинальной конструкции. Был изготовлен новый редуктор, решены вопросы регулирования ТВД с соосными винтами противоположного вращения.

В результате всех этих мероприятий удалось добиться требуемой мощности, высокой надежности и хорошей топливной эффективности двигателя. По удельному расходу топлива он оказался намного экономичнее своего предшественника ТВ-2.

В начале 1953 г. закончилась сборка двигателя. Он получил обозначение ТВ-12.

Испытания

Стендовые испытания ТВ-12 прошли успешно. Двигатель продемонстрировал требуемую мощность и высокий ресурс. Создание ТВ-12 (НК-12) было финальной работой, в которой участвовали немецкие специалисты. В конце 1953 г. последние немцы покинули завод. Окончательными испытаниями и последующим усовершенствованием двигателя занимался советский коллектив под руководством Н. Д. Кузнецова.

Для его лётных испытаний в 1953 году специально были оборудованы три самолета Ту-4ЛЛ ("Летающая лаборатория")[3]. Двигатель ТВ-12 был установлен на месте правого внутреннего поршневого мотора АШ-73. При этом ТВ-12 превосходил АШ-73 по мощности более чем в 5 раз, а его винты по диаметру были больше примерно в 1,5 раза. Испытания проводили ведущий летчик-испытатель М. А. Нюхтиков и ведущий инженер Д. И. Кантор. После Госиспытаний в конце 1954 в феврале 1955 года был совершен первый полет самолета "95-2", второго прототипа Ту-95 с двигателями ТВ-12. Серийный двигатель стал называться НК-12 — по первым буквам имени и фамилии руководителя опытного завода.

Конструкция

Турбовинтовой двигатель НК-12МВ состоит из следующих основных узлов: 14-ступенчатого осевого компрессора, кольцевой камеры сгорания, реактивной 5-ступенчатой турбины, нерегулируемого реактивного сопла и дифференциального редуктора (передаточное отношение 0,0882[1]).[1] Степень повышения давления в компрессоре меняется от 9:1 до 13:1 в зависимости от высоты, а также от положения переменных воздухозаборников и клапанов перепуска воздуха. Скорость вращения турбины - 8300 об/мин, пропеллера 750 об/мин. НК-12 является самым мощным[3] и экономичным турбовинтовым двигателем в мире (удельный расход топлива в крейсерском полете — 0,161 кг/л.с.*ч), его также отличает чрезвычайно высокая надежность.

Двигатель подвешивается к демпферам гондолы двигателя самолёта на четырехстержневой раме-подвеске.[1]

Силовая, несущая часть двигателя состоит из: картера вала заднего винта, картера редуктора, картера турбины, соединенного с картером редуктора четырьмя силовыми раскосами, статора турбины, задней опоры. Эти узлы вместе с картером компрессора образуют остов двигателя, внутри которого размещаются ходовая часть редуктора с валами воздушных винтов, ротор компрессора, ротор турбины, камера сгорания, приводы агрегатов и другие узлы и детали.[1]

Роторы турбины и компрессора имеют правое направление вращения, смотря по направлению полёта. Компрессор осевого типа, 14-и ступенчатый с регулируемым входным направляющим аппаратом (ВНА) и с 5 клапанами перепуска воздуха дроссельного типа с гидравлическим управлением. Клапаны перепуска воздуха закрываются при число оборотов турбины до 7900 об/мин. Камера сгорания кольцевая с 12 головками, турбина реактивная 5-и ступенчатая[1]. Коэффициент полезного действия компрессора 0,88, турбины 0,94, что является рекордом до настоящего времени[3]. Для уменьшения радиальных зазоров были применены легкосрабатываемые покрытия на элементах проточной части статора. Для лопаток турбины были использованы литейные жаропрочные сплавы, которые при высокой температуре имеют пределы длительной прочности выше, чем деформируемые сплавы.

На НК-12 впервые были применена система регулирования подачи топлива в едином блоке (командно-топливный агрегат), регулирование радиальных зазоров в турбине. Из практики зарубежного авиадвигателестроения известно, что попытка создания ТВД мощностью более 10 000 л. с. вызвала большие трудности в конструировании достаточно надежного редуктора с высоким КПД и малой массой и окончилась неудачей. В ОКБ Н. Д. Кузнецова эта задача была решена в содружестве с М. Л. Новиковым — профессором Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуковского благодаря применению зубчатых передач оригинальной конструкции[4].

С двигателем используются тянущие автоматические соосные воздушные винты АВ-60К либо АВ-60Н изменяемого шага, с центробежным фиксатором шага, гидроцентробежным механизмом поворота лопастей с установкой лопастей во флюгерное положение и на упор промежуточного узла. АВ-60К состоит из двух четырехлопастных флюгируемых винтов противоположного вращения, с изменяемым в полёте шагом и электрической системой противообледенения. Направление вращения винтов, если смотреть по напревлению полета, переднего винта - правое, заднего винта - левое. Вес воздушного винта: переднего 518 кг, заднего 637 кг, общий 1155 кг, диаметр 5,6 м[1]. Автоматическое флюгирование винтов используется как система защиты двигателя[3]. Винты разработаны в ОКБ-150 (позднее, Ступинское КБ машиностроения, сейчас — НПП «Аэросила»). Руководитель ОКБ-150, К. И. Жданов, получил в 1957 году за их разработку Ленинскую премию.

Звук пролетающего Ту-95 (26 сек) (info)

Модификации

  • Jumo 022: Немецкий проект двигателя имел 11-ступенчатый компрессор.
  • ТВ-2: Доведен до производства, использовался очень ограниченно.
  • 2ТВ-2Ф: Сдвоенный вариант ТВ-2. Испытания окончились неудачей.
  • ТВ-12, он же НК-12: Первый серийный вариант.
  • НК-12М: ТВД повышенной мощности. Первое испытание НК-12М состоялось в сентябре 1955 года, Госиспытания 19 июня 1956 года.
  • НК-12МА: Устанавливался на самолёт Ан-22. Пропеллеры диаметром 6,2 м.
  • НК-12МВ: Устанавливался на Ту-95К, Ту-114, Ту-126, ТУ-142. Пропеллеры диаметром 5,6 м и массой 1 155 кг.
  • НК-12МК: Устанавливался на экранолёт «Орлёнок».
  • НК-12МП: Устанавливался на ракетоносец Ту-95МС и Ту-142М. Серийное производство начато с 1979 года. Он создан на базе мотора НК-12МВ четвертой серии, модернизированного путем установки генератора переменного тока постоянной частоты и связанных с этим новой коробкой проводов, мест крепления на корпусе компрессора, изменения прокладки электроцепей и трубопроводов. С 1987 г., после внесения в конструкцию дополнительных изменений для повышения надежности при условиях климата с высокой влажностью двигатель выпускается под индексом НК-12МП серия 2 или НК-12МПТ[5].
  • НК-16 (ТВ-16): 16000 л.с., 1952
  • НК-12СТ, НК-14СТ: приводы газоперекачивающих агрегатов (подробнее).
  • НК-14Э: привод генератора в блочно-модульных электростанциях (подробнее).

med.academic.ru

12МП - это... Что такое НК-12МП?

— Из письма заместителя министра авиапромышленности М. М. Лукина директору завода № 2 Н. М. Олехновичу от 6 декабря 1946 г.[2]:

В ЦАГИ было проведено исследование по определению области рационального применения турбовинтовых двигателей на скоростных бомбардировщиках.

По этим исследованиям область рационального применения турбовинтовых двигателей определяется максимальными скоростями от 600 до 900 км/час.

Наибольшая выгода получается на бомбардировщиках с максимальной скоростью порядка 750—800 км/час в зависимости от тоннажа самолета. Эта выгода выражается в увеличении дальности полета на 2000—2500 километров, что составляет примерно 80-100 % от всей максимальной дальности полета таких же бомбардировщиков с ВМГ и ТРД.

Наиболее целесообразным представляется разработка турбовинтового двигателя, обеспечивающего на высоте Н=8000 метр, при скорости 800 км/час суммарную тяговую мощность порядка 4000-4500 л.с.

Предлагаю срочно дать задание главным конструкторам г.г. Шайбе и Престелю на проектирование и постройку в 1947 году винтовой установки для двигателей «ЮМО-012» и «БМВ-018»."

После серии опытно-конструкторских работ по турбовинтовым двигателям «022» и «028», мотокомпрессионному реативному двигателю «032» и турбореактивному «003с» в 1948 году было принято решение объединить два ОКБ и сосредоточить усилия на разработке одного двигателя — «022». В середине 1948 г. проектирование двигателя завершилось, три экземпляра передали в производство. В 1949 г., в самый разгар работ по «022», на завод № 2 пришел новый руководитель — Николай Дмитриевич Кузнецов. Он уже имел опыт работы по немецким реактивным двигателям: в 1946 г. вместе с Климовым и Бранднером на заводе в Уфе осваивал производство Jumo 004.

ТВ-2 и 2ТВ-2Ф

Основная статья: ТВ-2 (двигатель)

C 1951 г. двигатель получившил русское наименование ТВ-2 («турбовинтовой двигатель-2»). Вместо обычного четырехлопастного пропеллера были применены соосные винты противоположного вращения.

Специалистам выдали новое задание: построить ТВД большой мощности — 12000 л.с. Такие двигатели требовались для нового стратегического бомбардировщика Ту-95.

Самым простым методом обеспечить требуемые характеристики новой силовой установки было соединение вместе двух форсированных ТВ-2 с передачей мощности на один общий редуктор. Однако, сначала стендовые испытания, а затем и катастрофа Ту-95 с двигателями 2ТВ-2Ф показали, что для надежной работы необходимо создавать новый двигатель.

ТВ-12

На новом двигателе число ступеней турбины увеличили до пяти. Благодаря созданию нового жаропрочного сплава нимоник появилась возможность повысить давление в компрессоре и увеличить температуру газа перед турбиной. Для повышения КПД двигателя выполнили большое количество исследований по уменьшению потерь в лопаточных машинах, применили уплотняющие вставки, позволяющие минимизировать радиальные зазоры в турбине, создали пустотелые охлаждаемые лопатки оригинальной конструкции. Был изготовлен новый редуктор, решены вопросы регулирования ТВД с соосными винтами противоположного вращения.

В результате всех этих мероприятий удалось добиться требуемой мощности, высокой надежности и хорошей топливной эффективности двигателя. По удельному расходу топлива он оказался намного экономичнее своего предшественника ТВ-2.

В начале 1953 г. закончилась сборка двигателя. Он получил обозначение ТВ-12.

Испытания

Стендовые испытания ТВ-12 прошли успешно. Двигатель продемонстрировал требуемую мощность и высокий ресурс. Создание ТВ-12 (НК-12) было финальной работой, в которой участвовали немецкие специалисты. В конце 1953 г. последние немцы покинули завод. Окончательными испытаниями и последующим усовершенствованием двигателя занимался советский коллектив под руководством Н. Д. Кузнецова.

Для его лётных испытаний в 1953 году специально были оборудованы три самолета Ту-4ЛЛ ("Летающая лаборатория")[3]. Двигатель ТВ-12 был установлен на месте правого внутреннего поршневого мотора АШ-73. При этом ТВ-12 превосходил АШ-73 по мощности более чем в 5 раз, а его винты по диаметру были больше примерно в 1,5 раза. Испытания проводили ведущий летчик-испытатель М. А. Нюхтиков и ведущий инженер Д. И. Кантор. После Госиспытаний в конце 1954 в феврале 1955 года был совершен первый полет самолета "95-2", второго прототипа Ту-95 с двигателями ТВ-12. Серийный двигатель стал называться НК-12 — по первым буквам имени и фамилии руководителя опытного завода.

Конструкция

Турбовинтовой двигатель НК-12МВ состоит из следующих основных узлов: 14-ступенчатого осевого компрессора, кольцевой камеры сгорания, реактивной 5-ступенчатой турбины, нерегулируемого реактивного сопла и дифференциального редуктора (передаточное отношение 0,0882[1]).[1] Степень повышения давления в компрессоре меняется от 9:1 до 13:1 в зависимости от высоты, а также от положения переменных воздухозаборников и клапанов перепуска воздуха. Скорость вращения турбины - 8300 об/мин, пропеллера 750 об/мин. НК-12 является самым мощным[3] и экономичным турбовинтовым двигателем в мире (удельный расход топлива в крейсерском полете — 0,161 кг/л.с.*ч), его также отличает чрезвычайно высокая надежность.

Двигатель подвешивается к демпферам гондолы двигателя самолёта на четырехстержневой раме-подвеске.[1]

Силовая, несущая часть двигателя состоит из: картера вала заднего винта, картера редуктора, картера турбины, соединенного с картером редуктора четырьмя силовыми раскосами, статора турбины, задней опоры. Эти узлы вместе с картером компрессора образуют остов двигателя, внутри которого размещаются ходовая часть редуктора с валами воздушных винтов, ротор компрессора, ротор турбины, камера сгорания, приводы агрегатов и другие узлы и детали.[1]

Роторы турбины и компрессора имеют правое направление вращения, смотря по направлению полёта. Компрессор осевого типа, 14-и ступенчатый с регулируемым входным направляющим аппаратом (ВНА) и с 5 клапанами перепуска воздуха дроссельного типа с гидравлическим управлением. Клапаны перепуска воздуха закрываются при число оборотов турбины до 7900 об/мин. Камера сгорания кольцевая с 12 головками, турбина реактивная 5-и ступенчатая[1]. Коэффициент полезного действия компрессора 0,88, турбины 0,94, что является рекордом до настоящего времени[3]. Для уменьшения радиальных зазоров были применены легкосрабатываемые покрытия на элементах проточной части статора. Для лопаток турбины были использованы литейные жаропрочные сплавы, которые при высокой температуре имеют пределы длительной прочности выше, чем деформируемые сплавы.

На НК-12 впервые были применена система регулирования подачи топлива в едином блоке (командно-топливный агрегат), регулирование радиальных зазоров в турбине. Из практики зарубежного авиадвигателестроения известно, что попытка создания ТВД мощностью более 10 000 л. с. вызвала большие трудности в конструировании достаточно надежного редуктора с высоким КПД и малой массой и окончилась неудачей. В ОКБ Н. Д. Кузнецова эта задача была решена в содружестве с М. Л. Новиковым — профессором Военно-воздушной академии им. Н. Е. Жуковского благодаря применению зубчатых передач оригинальной конструкции[4].

С двигателем используются тянущие автоматические соосные воздушные винты АВ-60К либо АВ-60Н изменяемого шага, с центробежным фиксатором шага, гидроцентробежным механизмом поворота лопастей с установкой лопастей во флюгерное положение и на упор промежуточного узла. АВ-60К состоит из двух четырехлопастных флюгируемых винтов противоположного вращения, с изменяемым в полёте шагом и электрической системой противообледенения. Направление вращения винтов, если смотреть по напревлению полета, переднего винта - правое, заднего винта - левое. Вес воздушного винта: переднего 518 кг, заднего 637 кг, общий 1155 кг, диаметр 5,6 м[1]. Автоматическое флюгирование винтов используется как система защиты двигателя[3]. Винты разработаны в ОКБ-150 (позднее, Ступинское КБ машиностроения, сейчас — НПП «Аэросила»). Руководитель ОКБ-150, К. И. Жданов, получил в 1957 году за их разработку Ленинскую премию.

Звук пролетающего Ту-95 (26 сек) (info)

Модификации

  • Jumo 022: Немецкий проект двигателя имел 11-ступенчатый компрессор.
  • ТВ-2: Доведен до производства, использовался очень ограниченно.
  • 2ТВ-2Ф: Сдвоенный вариант ТВ-2. Испытания окончились неудачей.
  • ТВ-12, он же НК-12: Первый серийный вариант.
  • НК-12М: ТВД повышенной мощности. Первое испытание НК-12М состоялось в сентябре 1955 года, Госиспытания 19 июня 1956 года.
  • НК-12МА: Устанавливался на самолёт Ан-22. Пропеллеры диаметром 6,2 м.
  • НК-12МВ: Устанавливался на Ту-95К, Ту-114, Ту-126, ТУ-142. Пропеллеры диаметром 5,6 м и массой 1 155 кг.
  • НК-12МК: Устанавливался на экранолёт «Орлёнок».
  • НК-12МП: Устанавливался на ракетоносец Ту-95МС и Ту-142М. Серийное производство начато с 1979 года. Он создан на базе мотора НК-12МВ четвертой серии, модернизированного путем установки генератора переменного тока постоянной частоты и связанных с этим новой коробкой проводов, мест крепления на корпусе компрессора, изменения прокладки электроцепей и трубопроводов. С 1987 г., после внесения в конструкцию дополнительных изменений для повышения надежности при условиях климата с высокой влажностью двигатель выпускается под индексом НК-12МП серия 2 или НК-12МПТ[5].
  • НК-16 (ТВ-16): 16000 л.с., 1952
  • НК-12СТ, НК-14СТ: приводы газоперекачивающих агрегатов (подробнее).
  • НК-14Э: привод генератора в блочно-модульных электростанциях (подробнее).

dik.academic.ru