Turbo -Union RB199 — турбовентиляторный реактивный двигатель , разработанный и построенный в начале 1970-х годов компанией Turbo-Union , совместным предприятием Rolls-Royce , MTU и Aeritalia . Единственным серийным применением был Panavia Tornado .
RB199 возник в 1969 году в связи с необходимостью установки на новый европейский многоцелевой боевой самолет (MRCA) под названием Panavia MRCA. [1] Требования к двигателю для соответствия спецификации Panavia MRCA были значительными улучшениями по сравнению с текущими двигателями в отношении тяги к весу, расхода топлива и размера. Окончательный выбор двигателя для MRCA был сделан между новым европейским сотрудничеством, Turbo Union , с RB199, и Pratt & Whitney, которые предложили JTF16. [2] Panavia MRCA позже будет называться Panavia Tornado .
Расширенные исследования двигателя в Bristol Siddeley уже были проведены для поддержки BAC/Dassault AFVG и основывались на двухвальной компоновке Pegasus. В Rolls-Royce , где разрабатывался трехвальный двигатель RB211, три вала посчитали лучшим вариантом. [3] Rolls-Royce приобрела Bristol Siddeley в 1967 году, поэтому конфигурация для RB199 была решена совместно — трехвальный двигатель.
Общая концепция дизайна для международной совместной программы, три вала и коэффициент двухконтурности (BPR) около 1,2, была определена Rolls-Royce. Коэффициент двухконтурности был выбран для большой дальности, с низким расходом топлива, особенно при дросселировании. Выбранный BPR также дал более высокий наддув повторного нагрева, чем при меньших значениях, используемых в аналогичных двигателях. [4] Конструкция отдельных модулей была разделена между Rolls-Royce, MTU и Fiat в соответствии с их существующим опытом. Rolls-Royce спроектировал вентилятор, используя уменьшенные знания Pegasus, камеру сгорания, турбину высокого давления (HP) и повторный нагрев . Повторный нагрев использовал методы сгорания холодного воздуха, описанные Сотераном [5] и которые были получены из их опыта с прямоточными воздушно-реактивными двигателями и сжиганием в камере нагнетания (PCB) в передних соплах Pegasus. [6] Fiat построил турбины для Viper, поэтому спроектировал турбину низкого давления (LP), а также конечное сопло. Компания MTU разработала компрессоры среднего давления (СД) и высокого давления (ВД), турбину СД и реверсор тяги. [7]
Трехкатушечная компоновка снижает степень сжатия на каждом компрессоре [8], поэтому не нужны были никакие переменные статоры. Для удовлетворения требования короткого форсажа компоновка, известная как mix-then-burn, которая используется в современных двигателях, была невозможна, поскольку была слишком длинной и тяжелой. RB199 использовала гораздо более короткую компоновку, известную как mix/burn. [9]
RB199 впервые поднялся в воздух 27 сентября 1971 года в Патчуэе, Великобритания. [10] Он был испытан в полете с использованием Avro Vulcan с двигателем, установленным в гондоле , которая была репрезентативной для самолета Tornado. Vulcan впервые поднялся в воздух с RB199 в 1972 году.
Эксплуатационные полеты в составе Королевских ВВС, ВМС Германии, а также ВВС Германии и Италии в европейских условиях выявили обычные механизмы отказа турбинных лопаток: термическую усталость , ползучесть и многоцикловую усталость ( HCF ), поэтому началась разработка по замене исходных серийных равноосных лопаток на монокристаллические, которые служат дольше при высоких температурах.
Испытания на попадание песка в двигатель были проведены и пройдены в рамках квалификации для ввода в эксплуатацию, но эксплуатация в условиях пустыни в Королевских ВВС Саудовской Аравии породила новые проблемы. Частые полеты в воздухе, переносящем частицы песка разных размеров, вызывали отложения на лопатках турбины HP из-за песка, проходящего через камеру сгорания. Кроме того, песок, переносимый охлаждающим воздухом через лопатки, блокировал охлаждающие отверстия. Были введены монокристаллические лопатки для увеличения срока службы лопаток для европейских условий эксплуатации, и в то же время были введены пересмотренные схемы охлаждающих отверстий для снижения пагубного воздействия песка на охлаждение лопаток. С включением этих изменений в обработку и охлаждение лопаток «Самолеты Desert Storm Tornado выполнили некоторые из самых сложных миссий среди всех самолетов союзников с надежностью не хуже, чем в мирное время, и ни один двигатель не был отклонен из-за дефектов лопаток турбины HP». [11]
Оглядываясь на программу RB199 в 2002 году, главный инженер RB199, доктор Гордон Льюис, пришел к выводу: «Окончательный стандарт производства обеспечил удовлетворительную надежность и производительность». [12]
Данные Rolls-Royce и MTU . [16] [17]
Сравнимые двигатели
Связанные списки
