Турбовальный двигатель

Отличие от других двигателей

Турбовальный двигатель устроен как газотурбинный турбовинтовой, только без винта на выходе: мощность отдаёт вал, а привод к потребителю решает редуктор. Горячий газ почти полностью расходуется на вращение силовой турбины, и реактивная струя на выходе слабая. Именно такой двигатель чаще всего устанавливают на вертолёты, поскольку несущему винту нужен вал с большим крутящим моментом, а не тяга.

Вертолёт Ми-8МТВ-5 оснащён двумя двигателями ТВ3-117ВМ, каждый из которых отдаёт около 2 000 л.с. на взлётном режиме. Тяжёлый Ми-26 использует два двигателя Д-136 мощностью более 11 000 л.с. каждый.

Почему именно газовая турбина

У поршневого двигателя вертолёта соотношение мощности и массы значительно хуже. Газовая турбина вдвое легче при той же мощности, меньше вибрирует и надёжнее, а её способность быстро набирать мощность соответствует режимам висения. Двигатель можно размещать над фюзеляжем, и несколько двигателей обеспечивают резервирование: при отказе одного двигателя вертолёт продолжает полёт на другом.

• Высокая удельная мощность на килограмм.
• Низкая вибрация, плавная работа.
• Многодвигательная схема с резервированием.
• Топливо — авиационный керосин.
• Выше цена, чем у поршневого.

Особенности эксплуатации

Двигатели вертолёта работают в пыли, песке и соляном тумане. Для защиты ставят пылезащитные устройства, которые уменьшают износ лопаток, но немного снижают мощность. Двигатель выбирают по режимам: взлётный, максимальный продолжительный и специальные режимы для отказа одного из двигателей, когда второй работает на повышенной мощности 30 секунд или 2 минуты.

Связь с несущим винтом

Силовая турбина через редуктор вращает несущий и рулевой винты. Обороты несущего винта поддерживаются постоянными, и регулятор двигателя подбирает подачу топлива так, чтобы при изменении общего шага обороты не менялись. Если двигатель отказывает, свободная турбина отсоединяется муфтой свободного хода, и винт продолжает вращаться по инерции.