Soloviev D-30 - Soloviev D-30

D-30
Solowjow D-30 III.jpg
Modelo Turbofan
origem nacional União Soviética
Fabricante Soloviev Design Bureau
Primeira corrida 1963
Aplicações principais Tupolev Tu-134
Tupolev Tu-154
Mikoyan MiG-31
Ilyushin Il-76
Ilyushin Il-62
Sukhoi Su-47
Desenvolvido dentro Soloviev D-30K

O Soloviev D-30 (agora Aviadvigatel PS-30 ) é um motor turbofan soviético de dois eixos e bypass baixo , oficialmente conhecido como " turbojato de bypass ". É provavelmente o motor turbofan mais importante desenvolvido na União Soviética. O desenvolvimento do turbofan estimulou várias versões de crescimento com diâmetro de ventilador aumentado e arranjos de componentes modificados. Desenvolvido em um período de tempo surpreendentemente curto (cerca de três anos), o D-30 acabou sendo um dos motores mais confiáveis ​​da história do desenvolvimento de motores soviéticos, e seu desenvolvimento foi reconhecido com o Prêmio Estadual da URSS.

Design e desenvolvimento

A versão original do Soloviev D-30 foi desenvolvida especificamente para alimentar o avião a jato de curto a médio alcance Tupolev Tu-134 ; no entanto, também serviu de base para o desenvolvimento de uma família de motores avançados. O desenvolvimento do motor foi iniciado no início dos anos 60. No entanto, em 1966, o motor foi colocado em produção em série.

O motor D-30 possui um carretel de compressão de dois estágios, uma câmara de combustão canular e uma turbina de 4 estágios, e foi o primeiro motor de construção soviética a usar lâminas de turbina resfriadas. A turbina foi fabricada com o mais novo material resistente ao calor da época, juntamente com um bocal de exaustão com um misturador de lóbulo. Os parâmetros técnicos e de eficiência do D-30 eram competitivos e semelhantes aos dos motores ocidentais da época.

Em 1969, uma versão atualizada, o motor D-30 série II, foi criada - a principal diferença sendo a adição de um reversor e um sistema de controle aprimorado. O motor foi produzido em 1970 a 1987 e foi usado nas aeronaves Tu-134FA, Tu-134B e Tu-134AK.

Em 1980, o motor D-30 série III, uma melhoria adicional, foi criado com o empuxo máximo de 6.930 kgf (com preservação de até до = + C). O número de estágios do compressor do motor foi aumentado para 5, a margem de estabilidade dinâmica do gás foi melhorada, foi introduzido o sistema que protegia contra o excesso de velocidade do motor e o superaquecimento da temperatura do gás. O motor D-30 da terceira série foi produzido entre 1983-1993. Esses motores foram instalados nos aviões comerciais Tu-134-A-3, Tu-134B-3 e Tu-134UB-L. O núcleo da terceira série D-30 também foi usado como ponto de base para o desenvolvimento de usinas de turbinas a gás para o complexo russo de combustível e energia.

O Soloviev D-30 foi produzido em várias modificações na fábrica de motores Perm (agora JSC UEC-PM). No total, foram cerca de 3.000 unidades de motores D-30 (séries I a III) fabricadas nesta fábrica de motores.

Variantes

D-30KU

O motor D-30KU é capaz de gerar 11.000 kgf na decolagem e foi desenvolvido em 1971 para substituir o motor Kuznetsov NK-8 -4 do avião de longo curso Il-62 , que tinha algumas dificuldades para cobrir rotas intercontinentais devido ao seu alcance inadequado . Ilyushin Design Bureau, o projetista da aeronave, tomou a decisão de equipar a aeronave com motores mais novos, que têm menor consumo específico de combustível. Em contraste com o D-30 de base, o D-30KU aumentou a razão de desvio e a temperatura de entrada da turbina mais alta: seu desenvolvimento foi comparável ao desenvolvimento da Pratt & Whitney da série JT8D -200 da Pratt & Whitney , mas com um aumento ainda maior no empuxo . O primeiro carretel do compressor tem 3 estágios, o segundo tem 11 estágios, mas o design da câmara de combustão é semelhante ao do D-30. A seção quente da turbina possui um total de 6 estágios, o bico é comum para ambos os fluxos e possui um misturador de lóbulos e uma câmara de mistura. O motor D-30KU foi o primeiro motor de aviação na URSS a incluir um reversor de empuxo do tipo caçamba. A aeronave Il-62M equipada com D-30KU teve um alcance estendido por 1500 km, em comparação com o modelo básico equipado com motores NK-8-4. Um total de 1.584 motores D-30KU foram fabricados pela Rybinsk Engine Plant (agora PAO NPO UEC-Saturn) sob a supervisão autorizada do Perm Design Bureau.

D-30KP

Semelhante ao D-30KU, uma nova variante de motor chamada D-30KP que entregou 12.000 kgf de empuxo foi desenvolvida para a aeronave de transporte militar Il-76 . O empreendimento foi concluído no final da década de 60. Em 1971, o Il-76MD com a unidade de propulsão com base em quatro D-30KP foi demonstrado aos líderes do país. Em 1972, o motor passou nos testes de certificação e foi apresentado ao público na próxima feira aérea internacional em Le Bourget (França). Em 1974, o motor foi colocado em serviço para impulsionar não apenas o próprio Il-76 militar, mas também várias modificações: avião-tanque Il-78, "avião-hospital" Il-76MD Scalpel, avião de controle e alerta antecipado A-50, simulador de ausência de peso Il-76K, equipamento de teste aerotransportado Il-76LL para testes em vôo dos motores da aeronave e outros. O D-30KP era idêntico ao seu predecessor D-30KU - ambos são motores turbofan de baixo bypass. O motor difere apenas por ter uma temperatura de gás mais alta na entrada da turbina e uma razão de pressão do compressor e razão de desvio aumentadas. Equipado com quatro motores D-30KP, o Il-76 é capaz de levantar uma carga útil de 40 toneladas (88.000 lb) em um alcance de 5.000 km (2.700 nm; 3.100 mi) em velocidade de cruzeiro de até 900 km / h. Os motores D-30KP foram fabricados na cidade de Rybinsk (região de Yaroslavl) na fábrica de produção de motores de Rybinsk (agora NPO UEC-Saturno). A produção de motores D-30KP continua até o presente para suprimentos militares. Mais de 4700 motores D-30KP foram fabricados no total.

O protótipo chinês Xi'an Y-20 também foi equipado com quatro motores D-30KP-2.

D-30KU-154

A substituição bem-sucedida dos motores do Il-62 de longo curso estimulou os líderes do Ministério da Indústria da Aviação dos soviéticos a remodelar outra aeronave popular - o avião de passageiros de médio curso Tu-154 . No final das contas , o Tu-154M movido por D-30KU-154 foi a espinha dorsal da indústria da aviação civil nos soviéticos até o final do século XX. O motor D-30KU-154 foi desenvolvido com um empuxo máximo de 10.500 kgf especificamente para impulsionar o Tu-154. O desenvolvimento começou em 1979. Pavel Solovyov usou o núcleo D-30KU como ponto de partida. Durante o projeto do motor D-30KU-154, alguns dos sistemas foram aprimorados, novos componentes foram adicionados e, em 1984, o novo motor entrou em produção em série. A substituição do motor Kuznetsov NK-8 pelo motor D-30KU-154 no Tu-154 permitiu a redução do consumo de combustível em 28%! Em última análise, isso definiu a lucratividade da indústria de transporte aéreo nos soviéticos por mais 15 anos. Durante os anos de operação ativa do D-30KU-154, o fabricante, escritório de design Perm, continuou trabalhando para melhorar o motor. Um exemplo claro disso é o desenvolvimento do sistema de supressão de ruído com estruturas de absorção de ruído de materiais compostos de polímero. No total, havia mais de 1.500 motores D-30KU-154 fabricados pela fábrica de motores de Rybinsk (agora NPO UEC-Saturn).

D-30F-6

Em meados da década de 1970, a União Soviética começou a busca por um interceptor de alta velocidade para complementar e substituir seu MiG-25 . O MiG-25 tinha dois turbojatos Tumansky R-15 extremamente poderosos , permitindo velocidade Mach 3 em grandes altitudes, mas o problema era seu desempenho fraco em baixas altitudes, nem mesmo suficiente para cruzar a fronteira de Mach 1 . Problemas mais agudos resultaram da tendência dos motores do Foxbat de quebrar na aceleração máxima em situações de alta velocidade. Um novo motor, desta vez um turbofan de bypass baixo, foi necessário para alimentar o novo interceptor. O Mikoyan-Gurevich (MIG) Design Bureau contratada OKB-19 Design Bureau (agora parte da Aviadvigatel ) para construir tal motor, para a aeronave que se tornaria conhecido como o MiG-31 .

O bureau de design Soloviev criou o turbofan D-30F6. Capaz de gerar 9.500 kgf (20.900 lbf ou 93 kN ) de empuxo seco e 15.500 kgf (34.200 lbf ou 152 kN) de empuxo após a combustão, o motor deu ao novo caça do MiG uma velocidade máxima superior a 3.000 km / h (1.900 mph) e uma decolagem máxima peso de 45.800 kg (101.000 lb). Esses motores potentes também permitiram que o caça grande e complexo atingisse velocidades supersônicas em baixas altitudes abaixo de 1.500 m (4.900 pés). Dados de: Aircraft engines of the World 1970, Jane's all the World Aircraft 1993–94

Outras Variantes
D-30V12
Versão de alta altitude para o Myasishchev M-55 reduzido para 49 kN (11.000 lbf)
D-30F11
Motor para protótipo experimental de S-37 (Su-47) bimotor
D-21A1
Outra variante do motor de dois carretéis com bocal supersônico destinado a impulsionar o jato executivo supersônico de alta altitude S-21 do bureau de projetos da Sukhoi. O esquema de construção é quase o mesmo do D-30F6, exceto pela ausência de câmara de pós-combustão.

Formulários

Especificações

A Soloviev D-30 II
Modelo D-30 II D-30KU-154 D-30KP-2
Compressor Ventilador axial, compressor LP de 4 estágios, compressor HP de 10 estágios Ventilador axial, compressor LP de 3 estágios, compressor HP de 11 estágios Ventilador axial, compressor LP de 3 estágios, compressor HP de 11 estágios
Combustor Canular com 12 tubos de chama
Turbina Turbina HP de 2 estágios, turbina LP de 2 estágios Turbina HP de 2 estágios, turbina LP de 4 estágios Turbina HP de 2 estágios, turbina LP de 4 estágios
Impulso 66,68 kN (14.990 lb f ) 103,02 kN (23.160 lb f ) 117,68 kN (26.460 lb f )
Peso Seco 1.546 kg (3.408 lb) 2.305 kg (5.082 lb) 2.640 kg (5.820 lb) (com reversor)
Razão empuxo-peso 4,45 4,56 5,21
Comprimento 3.983 mm (156,8 pol.) 5.698 mm (224,3 pol.) (Com reversor) 5.448 mm (214,5 pol.) (Com reversor)
Consumo específico de combustível (cruzeiro) (kg / kgf h) 0,781 0,705 0,715
Diâmetro do Ventilador 963 mm (38 pol.) 1.455 mm (57 pol.) 1.455 mm (57 pol.)
Razão de desvio 1: 1 2,50: 1 2,24: 1
Razão de pressão geral 18,6 17,1 20,1
Temperatura de entrada da turbina (K) 1360 1336 1427

Veja também

Motores comparáveis

Listas relacionadas

Referências

links externos