Назначение масляной системы авиационного ГТД

Масляная система ГТД предназначена для осуществления непрерывной подачи масла к подшипникам, зубчатым колесам, контактным уплотнениям и к другим узлам трения с заданными величинами температуры и давления на всех режимах работы двигателя в ожиемых условиях эксплуатации. При этом, как известно, диапазон ожидаемых условий эксплуатации двигателя бывает весьма широким. Так, например, у двигателей, устанавливаемых на самолётах с дозвуковыми скоростями полёта, температура окружающей среды может изменяться от минус 60 до плюс 50 ^ОС. А у сверхзвуковых самолётов температура воздуха на входе в двигатель в зависимости от скоростей полёта может достигать величины от 100 до 300 ^ОС. Входные условия воздушного потока и уровень газодинамических параметров в газовоздушном тракте ГТД определяют теплонапряженность двигателя, что самым непосредственным образом влияет на тепловое состояние узлов и деталей двигателя, контактирующих с маслом.

Вторым важным параметром, характеризующим ожидаемые условия работы двигателя (и соответственно его масляной системы) является диапазон высотных условий работы двигателя с заданными скоростями полёта. Очевидно, что на больших высотах обеспечение работоспособности масляной системы двигателя представляет собой непростую задачу, связанную с необходимостью предупреждения возможности возникновения кавитационных эффектов в её агрегатах , в частности, в насосах. .Особенно это относится к масляным системам двигателей, устанавливаемых на самолётах, имеющих расчётную высоту полёта более 15000 м., где величина атмосферного давления весьма мала.

Следует отметить, что масло является рабочей жидкостью, используемой как для смазки трущихся элементов, так и для отвода тепла от них. При этом у современных авиационных ГТД обеспечение приемлемого теплового состояния узлов трения является существенно более важной функцией масляных систем по сравнению с обеспечением смазки трущихся поверхностей. Так, например, для смазки тяжелонагруженного радиально-упорного шарикоподшипника может оказаться достаточным весьма незначительное количество масла (не более 100 г/ч), а для съема выделяемого в нем тепла (от10 до 20 кВт) требуется подавать до 0,15 л/с масла. Поэтому в авиационном двигателестроении используют масляные системы циркуляционного типа, в которых масло бесперебойно совершает циклическое движение в замкнутом контуре.

Последующее изложение материала относится к масляным системам циркуляционного типа.

Примечание:

1 У ГТД первого поколения, имевших сравнительно невысокую теплонапряженность, обеспечение смазки узлов трения являлось более важной задачей по сравнению с проблемой их охлаждения. Поэтому масляную систему ранее именовали «системой смазки». В настоящее время такое название системы является устаревшим.

2 Известны масляные системы ГТД, в которых осуществлено воздушное охлаждение подшипников, а незначительное количество масла, подводимого к ним для смазки, удаляют из двигателя вместе с охлаждающим воздухом («смазка на выброс»). Но такие схемы могут быть использованы только в короткоресурсных двигателях специального назначения (например, в подъемных ГТД, устанавливаемых на самолетах вертикального взлета и посадки).