Лопатка рабочего колеса ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса второй ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД), содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего силовую турбину, содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем. Перо лопатки выполнено со спиральной закруткой относительно оси пера, создающей переменный по высоте пера угол γуст установки профиля пера, определенный как угол между общей касательной, соединяющей входную и выходную кромки, образуя хорду профиля, и фронтальной линией решетки профилей в плоской развертке цилиндрического сечения лопаточного венца, имеющий в корневом сечении пера значение γуст.к=(65,2÷73,2)°, а в периферийном сечении значение ууст.п=(35,8÷43,8)°. Лопатка выполнена с переменным по высоте пера углом γ установки профиля пера относительно фронтальной линии решетки профилей лопаточного венца, убывающим с радиальным удалением от оси ротора с градиентом Gy.п=(196,3÷282,2) [град/м]. Перо лопатки выполнено с входной и выходной кромками, расходящимися к периферийному торцу с градиентом увеличения хорды Gy.x=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м]. Перо лопатки выполнено переменной по ширине и высоте пера толщиной. Максимальная толщина профиля пера лопатки выполнена наибольшей в корневом сечении и убывающей по высоте пера к периферийному торцу с градиентом Gy.т=(1,14÷1,63)·10-2 [м/м]. Технический результат состоит в улучшении геометрической конфигурации, пространственной жесткости, силовых и аэродинамических параметров лопатки рабочего колеса второй ступени вала ротора КНД ГТД, а также в повышении КПД и расширении диапазона режимов ГДУ компрессора при повышении ресурса лопатки. 4 н. и 21 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к осевым компрессорам низкого давления авиационных газотурбинных двигателей.

Известна профилированная лопатка компрессора для диска рабочего колеса, имеющего аксиальную, тангенциальную и радиальную ортогональные оси, содержащая стороны повышенного и низкого давления, простирающиеся в радиальном направлении от хвостовика к вершине и в аксиальном направлении между передней и задней кромками, поперечные сечения, имеющие соответствующие хорды и линии изгиба, проходящие между передней и задней кромками, и центры тяжести, выровненные по оси укладки, имеющей двойной изгиб. Сторона низкого давления изогнута вдоль задней кромки вблизи хвостовика для уменьшения разделения потока на нем (RU 2000130594 А, опубл. 27.01.2003).

Известна рабочая лопатка компрессора, включающая перо и хвостовик. Хвостовик лопатки расположен горизонтально, а перо соединено с хвостовиком через промежуточный элемент - ножку. Между ножкой и пером размещена полка, формирующая проточную часть двигателя (Н.Н. Сиротин, А.С. Новиков, А.Г. Пайкин, А.Н. Сиротин. Основы конструирования производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий. Книга 1. - М.: Наука, 2011, с. 257-263).

К недостаткам известных решений относятся неопределенность достижения эффективного взаимодействия лопаток с потоком рабочего тела вследствие отсутствия конкретизации диапазонов геометрических и аэродинамических параметров пространственной конфигурации пера и угловой установки лопатки в рабочем колесе второй ступени ротора, а также сложность получения компромиссного сочетания повышенных значений КПД, газодинамической устойчивости (ГДУ) компрессора и, как следствие, сложность обеспечения оптимальной динамической прочности и повышенного ресурса лопатки.

Задача группы изобретений, объединенных единым творческим замыслом, состоит в разработке лопатки рабочего колеса второй ступени ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД) с улучшенными конструктивными и аэродинамическими параметрами пространственной конфигурации и жесткостью пера лопатки, обеспечивающими возможность увеличения расхода сжимаемого рабочего тела - воздуха во второй ступени на всех режимах работы двигателя, а также увеличение газодинамической устойчивости и ресурса без увеличения материалоемкости лопатки.

Поставленная задача решается тем, что лопатка рабочего колеса второй ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя, содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего турбину низкого давления, турбину высокого давления и силовую турбину, согласно изобретению содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, сопряженными входной и выходной кромками, при этом перо выполнено со спиральной закруткой относительно оси пера, создающей переменный по высоте пера угол γуст установки профиля пера, определенный как угол между общей касательной, соединяющей входную и выходную кромки, образуя хорду профиля, и фронтальной линией решетки профилей в плоской развертке цилиндрического сечения лопаточного венца, имеющий в корневом сечении пера значение γуст.к=(65,2÷73,2)°, а в периферийном сечении значение γуст.п=(35,8÷43,8)°, при этом угол γуст установки профиля пера выполнен убывающим по высоте лопатки с градиентом Gy.п изменения угла γуст, имеющем значения в диапазоне

Gy.п=(γуст.куст.п)/Нср=(196,3÷282,2) [град/м],

где γуст.к - угол установки профиля в корневом сечении пера лопатки; γуст.п - то же в периферийном сечении пера лопатки; Нср - средняя высота пера лопатки; причем лопатка выполнена с отношением высоты h входной кромки профиля пера к средней хорде Lcp.x, разделяющей площадь рабочей поверхности пера на две равные части, составляющим h/Lcp.x=(1,83÷2,63).

При этом входная и выходная кромки пера могут быть выполнены парусно расходящимися к периферийному торцу лопатки с градиентом Gy.x увеличения соединяющей их хорды, равным

Gy.x=(Lп.x-Lк.х)/Hcp=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м],

где Lп.х - длина периферийной хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки в условной плоскости, перпендикулярной к оси спиральной закрутки пера лопатки; Lк.х - то же, длина корневой хорды; Нср - средняя высота пера лопатки.

Лопатка может быть снабжена с двух сторон пера антивибрационной полкой, расположенной в зоне одной трети высоты пера от периферийного торца пера лопатки.

Хвостовик лопатки может быть выполнен с подошвой, имеющей продольную ось, расположенную в условной плоскости, параллельной оси ротора, и снабжен канавкой для фиксации лопатки в диске от смещения хвостовика вдоль оси паза разрезным контровочным кольцом.

Перо лопатки может быть выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора против часовой стрелки (вид по н.п. - направлению полета) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и в направлении вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

Вариантно перо лопатки может быть выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора по часовой стрелке (вид по н.п.) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и против направления вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

Периферийный торец пера лопатки может быть выполнен скошенным с повторением кривизны внутренней поверхности проточной части двигателя в зоне второй ступени КНД с уменьшением радиуса в направлении потока рабочего тела с высотой, достаточной для беспрепятственного вращения лопатки рабочего колеса в составе ротора КНД двигателя.

Поставленная задача по второму варианту решается тем, что лопатка рабочего колеса второй ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя, содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего турбину низкого давления, турбину высокого давления и силовую турбину, согласно изобретению содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, сопряженными входной и выходной кромками, при этом перо выполнено со спиральной закруткой относительно оси пера, создающей переменный по высоте пера угол γуст установки профиля пера, определенный как угол между общей касательной, соединяющей входную и выходную кромки, образуя хорду профиля, и фронтальной линией решетки профилей в плоской развертке цилиндрического сечения лопаточного венца, имеющий в корневом сечении пера значение γуст.к=(65,2÷73,2)°, а в периферийном сечении значение γуст.п=(35,8÷43,8)°, причем перо лопатки выполнено переменной по ширине и высоте пера толщиной, определяемой в поперечном сечении как разность высот спинки и корыта относительно хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки, при этом входная и выходная кромки пера выполнены парусно расходящимися к периферийному торцу лопатки с градиентом Gy.x увеличения соединяющей их хорды, равным

Gy.х=(Lп.x-Lк.х)/Hcp=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м],

где Lп.x - длина периферийной хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки в условной плоскости, перпендикулярной к оси спиральной закрутки пера лопатки; Lк.х - то же, длина корневой хорды; Нср - средняя высота пера лопатки; кроме того, лопатка выполнена с отношением высоты h входной кромки профиля пера к средней хорде Lcp.x, разделяющей площадь рабочей поверхности пера на две равные части, составляющим h/Lcp.x=(1,83÷2,63).

При этом угол γуст установки профиля пера может быть выполнен убывающим по высоте лопатки с градиентом Gy.п изменения угла γуст, имеющем значения в диапазоне

Gy.п=(γуст.куст.п)/Нср=(196,3÷282,2) [град/м],

где γуст.к - угол установки профиля в корневом сечении пера лопатки; γуст.п - то же в периферийном сечении пера лопатки; Нср - средняя высота пера лопатки.

Лопатка может быть снабжена с двух сторон пера антивибрационной полкой, расположенной в зоне одной трети высоты пера от периферийного торца пера лопатки, а хвостовик лопатки выполнен с подошвой, имеющей продольную ось, расположенную в условной плоскости, параллельной оси ротора, и снабжен канавкой для фиксации лопатки в диске от смещения хвостовика вдоль оси паза разрезным контровочным кольцом.

Перо лопатки может быть выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора против часовой стрелки (вид по н.п. - направлению полета) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и в направлении вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

Вариантно перо лопатки может быть выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора по часовой стрелке (вид по н.п.) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и против направления вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

Периферийный торец пера лопатки может быть выполнен скошенным с повторением кривизны внутренней поверхности проточной части двигателя в зоне второй ступени КНД с уменьшением радиуса в направлении потока рабочего тела с высотой, достаточной для беспрепятственного вращения лопатки рабочего колеса в составе ротора КНД двигателя.

Поставленная задача по третьему варианту решается тем, что лопатка рабочего колеса второй ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя, содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего турбину низкого давления, турбину высокого давления и силовую турбину, согласно изобретению содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, сопряженными входной и выходной кромками, при этом перо выполнено со спиральной закруткой относительно оси пера, создающей переменный по высоте пера угол γуст установки профиля пера, определенный как угол между общей касательной, соединяющей входную и выходную кромки, образуя хорду профиля, и фронтальной линией решетки профилей в плоской развертке цилиндрического сечения лопаточного венца, имеющий в корневом сечении пера значение γуст.к=(65,2÷73,2)°, а в периферийном сечении значение γуст.п=(35,8÷43,8)°, причем перо лопатки выполнено переменной по ширине и высоте пера толщиной, определяемой в поперечном сечении как разность высот спинки и корыта относительно хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки, при этом максимальная толщина профиля пера лопатки выполнена наибольшей в корневом сечении и убывающей по высоте пера к периферийному торцу с градиентом Gy.т, равным

Gy.т=(Скп)/Нср=(1,14÷1,63)·10-2 [м/м],

где Ск - максимальная толщина корневого сечения профиля пера лопатки; Сп - то же, периферийного; Нср - средняя высота пера лопатки; кроме того, лопатка выполнена с отношением высоты h входной кромки профиля пера к средней хорде Lcp.х, разделяющей площадь рабочей поверхности пера на две равные части, составляющим h/Lcp.x=(1,83÷2,63).

При этом угол γуст установки профиля пера может быть выполнен убывающим по высоте лопатки с градиентом Gy.п изменения угла γуст, имеющем значения в диапазоне

Gy.п=(γуст.куст.п)/Нср=(196,3÷282,2) [град/м],

где γуст.к - угол установки профиля в корневом сечении пера лопатки; γуст.п - то же в периферийном сечении пера лопатки; Нср - средняя высота пера лопатки.

Входная и выходная кромки пера могут быть выполнены парусно расходящимися к периферийному торцу лопатки с градиентом Gy.х увеличения соединяющей их хорды, равным

Gy.x=(Lп.x-Lк.х)/Hcp=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м],

где Lп.x - длина периферийной хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки в условной плоскости, перпендикулярной к оси спиральной закрутки пера лопатки; Lк.х - то же, длина корневой хорды; Нср - средняя высота пера лопатки.

Лопатка может быть снабжена с двух сторон пера антивибрационной полкой, расположенной в зоне одной трети высоты пера от периферийного торца пера лопатки, а хвостовик лопатки выполнен с подошвой, имеющей продольную ось, расположенную в условной плоскости, параллельной оси ротора, и снабжен канавкой для фиксации лопатки в диске от смещения хвостовика вдоль оси паза разрезным контровочным кольцом.

Перо лопатки может быть выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора против часовой стрелки (вид по н.п. - направлению полета) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и в направлении вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

Вариантно перо лопатки может быть выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора по часовой стрелке (вид по н.п.) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и против направления вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

Периферийный торец пера лопатки может быть выполнен скошенным с повторением кривизны внутренней поверхности проточной части двигателя в зоне второй ступени КНД с уменьшением радиуса в направлении потока рабочего тела с высотой, достаточной для беспрепятственного вращения лопатки рабочего колеса в составе ротора КНД двигателя.

Поставленная задача по четвертому варианту решается тем, что лопатка рабочего колеса второй ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя, содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего турбину низкого давления, турбину высокого давления и силовую турбину, согласно изобретению содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, сопряженными входной и выходной кромками, при этом перо выполнено со спиральной закруткой относительно оси пера, создающей переменный по высоте пера угол γуст установки профиля пера, определенный как угол между общей касательной, соединяющей входную и выходную кромки, образуя хорду профиля, и фронтальной линией решетки профилей в плоской развертке цилиндрического сечения лопаточного венца, имеющий в корневом сечении пера значение γуст.к=(65,2÷73,2)°, а в периферийном сечении значение γуст.п=(35,8÷43,8)°, причем угол γуст установки профиля пера выполнен убывающим по высоте лопатки с градиентом Gy.п изменения угла γуст, имеющем значения в диапазоне

Gy.п=(γуст.куст.п)/Нср=(196,3÷282,2) [град/м],

где γуст.к - угол установки профиля в корневом сечении пера лопатки; γуст.п - то же в периферийном сечении пера лопатки; Нср - средняя высота пера лопатки; кроме того, лопатка снабжена с двух сторон пера антивибрационной полкой, расположенной на среднем радиусе Rcp от оси ротора, составляющем (0,81÷0,93) от среднего радиуса лопатки, считая от оси ротора, с контактными торцами, выполненными под углом (25÷33)° к оси ротора в проекции на условную осевую плоскость ротора, нормальную к оси пера лопатки.

При этом входная и выходная кромки пера могут быть выполнены парусно расходящимися к периферийному торцу лопатки с градиентом Gy.x увеличения соединяющей их хорды, равным

Gy.x=(Lп.x-Lк.х)/Hcp=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м],

где Lп.x - длина периферийной хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки в условной плоскости, перпендикулярной к оси спиральной закрутки пера лопатки; Lк.х - то же, длина корневой хорды; Нср - средняя высота пера лопатки.

Перо лопатки может быть выполнено переменной по ширине и высоте пера толщиной, определяемой в поперечном сечении как разность высот спинки и корыта относительно хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки, при этом максимальная толщина профиля пера лопатки выполнена наибольшей в корневом сечении и убывающей по высоте пера к периферийному торцу с градиентом Gy.т, равным

Gy.т=(Скп)/Нср=(1,14÷1,63)·10-2 [м/м],

где Ск - максимальная толщина корневого сечения профиля пера лопатки; Сп - то же, периферийного; Нср - средняя высота пера лопатки.

Хвостовик лопатки может быть выполнен с подошвой, имеющей продольную ось, расположенную в условной плоскости, параллельной оси ротора, и снабжен канавкой для фиксации лопатки в диске от смещения хвостовика вдоль оси паза разрезным контровочным кольцом, а периферийный торец пера лопатки выполнен скошенным с повторением кривизны внутренней поверхности проточной части двигателя в зоне второй ступени КНД с уменьшением радиуса в направлении потока рабочего тела с высотой, достаточной для беспрепятственного вращения лопатки рабочего колеса в составе ротора КНД двигателя.

Перо лопатки может быть выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора против часовой стрелки (вид по н.п. - направлению полета) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и в направлении вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью существенных признаков лопатки рабочего колеса второй ступени ротора КНД ГТД, заключается в повышении КПД и расширении диапазона режимов газодинамической устойчивости компрессора на 2,2% при повышении ресурса лопатки в 2 раза.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображена лопатка рабочего колеса второй ступени, вид сбоку;

на фиг. 2 - перо лопатки рабочего колеса второй ступени, поперечный разрез;

на фиг. 3 - лопатка рабочего колеса второй ступени, вид сверху.

Лопатка рабочего колеса второй ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя, содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего турбину низкого давления, турбину высокого давления и силовую турбину, содержит хвостовик 1 и перо 2. Перо 2 лопатки выполнено с выпукло-вогнутым профилем, образованным вогнутым корытом 3 и выпуклой спинкой 4, сопряженными входной и выходной кромками 5 и 6 соответственно. Перо 2 лопатки выполнено со спиральной закруткой относительно оси пера 2, создающей переменный по высоте пера угол γуст установки профиля пера, определенный как угол между общей касательной, соединяющей входную и выходную кромки 5 и 6, образуя хорду 7 профиля, и фронтальной линией 8 решетки профилей в плоской развертке цилиндрического сечения лопаточного венца, имеющий в корневом сечении пера значение γуст.к=(65,2÷73,2)°, а в периферийном сечении значение γуст.п=(35,8÷43,8)°. В качестве оси пера 2 лопатки принята продольная ось профиля пера, совпадающая с осью закрутки профиля.

Угол γуст установки профиля пера 2 выполнен убывающим по высоте лопатки с градиентом Gy.п изменения угла γуст, имеющем значения в диапазоне

Gy.п=(γуст.куст.п)/Нср=(196,3÷282,2) [град/м],

где γуст.к - угол установки профиля в корневом сечении пера лопатки; γуст.п - то же в периферийном сечении пера лопатки; Нср - средняя высота пера лопатки.

Входная и выходная кромки 5 и 6 пера 2 лопатки выполнены парусно расходящимися к периферийному торцу 9 лопатки с градиентом Gy.x увеличения соединяющей их хорды 7, равным

Gy.x=(Lп.x-Lк.х)/Hcp=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м],

где Lп.x - длина периферийной хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки в условной плоскости, перпендикулярной к оси спиральной закрутки пера лопатки; Lк.х - то же, длина корневой хорды; Нср - средняя высота пера лопатки.

Перо 2 лопатки выполнено переменной по ширине и высоте пера 2 толщиной, определяемой в поперечном сечении как разность высот спинки 4 и корыта 3 относительно хорды 7, соединяющей входную и выходную кромки 5 и 6 пера 2 лопатки. Максимальная толщина профиля пера 2 лопатки выполнена наибольшей в корневом сечении и убывающей по высоте пера к периферийному торцу 9 с градиентом Gy.т, равным

Gy.т=(Скп)/Нср=(1,14÷1,63)·10-2 [м/м],

где Ск - максимальная толщина корневого сечения профиля пера лопатки; Сп - то же, периферийного; Нср - средняя высота пера лопатки.

Лопатка выполнена с отношением высоты h входной кромки 5 профиля пера 2 к средней хорде Lcp.x, разделяющей площадь рабочей поверхности пера на две равные части, составляющим h/Lcp.х=(1,83÷2,63).

Лопатка снабжена с двух сторон пера 2 антивибрационной полкой 10, расположенной на среднем радиусе Rcp от оси ротора, составляющем (0,81÷0,93) от среднего радиуса лопатки, считая от оси ротора, с контактными торцами 11, выполненными под углом (25÷33)° к оси ротора в проекции на условную осевую плоскость ротора, нормальную к оси пера лопатки. В качестве оси ротора принята ось вращения ротора.

Хвостовик 1 лопатки выполнен с подошвой 12, имеющей продольную ось, расположенную в условной плоскости, параллельной оси ротора, и снабжен канавкой 13 для фиксации лопатки в диске от смещения хвостовика вдоль оси паза разрезным контровочным кольцом.

Перо 2 лопатки выполнено с корытом 3, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора против часовой стрелки (вид по н.п. - направлению полета) и со спинкой 4 пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и в направлении вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

Вариантно перо 2 лопатки выполнено с корытом 3, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора по часовой стрелке (вид по н.п.) и со спинкой 4 пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и против направления вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

Периферийный торец 9 пера 2 лопатки выполнен скошенным с повторением кривизны внутренней поверхности проточной части двигателя в зоне второй ступени КНД с уменьшением радиуса в направлении потока рабочего тела с высотой, достаточной для беспрепятственного вращения лопатки рабочего колеса в составе ротора КНД двигателя.

Лопатку рабочего колеса второй ступени ротора КНД ГТД поэтапно изготавливают из прутка авиационного сплава. На первом этапе отрезают фрагмент прутка требуемой длины, из которого электровысадкой с последующей механической обработкой выполняют заготовку лопатки с локальными утолщениями на участках расположения хвостовика 1 и антивибрационной полки 10. На следующем этапе заготовку подвергают общему нагреву в электропечи до состояния термопластичности и выполняют горячую объемную штамповку, используя штамп, состоящий из двух ответно профилированных полуматриц. Рабочая поверхность одной из полуматриц штампа включает участок, форма которого выполнена ответной пространственной поверхности спинки 4 пера 2 лопатки. Рабочая поверхность другой полуматрицы штампа включает участок, форма которого выполнена ответной пространственной поверхности корыта 3 пера 2 лопатки. После чего лопатку подвергают механической обработке, включая обдирку облоя фрезерованием, протягивание хвостовика 1. Доводку обтекаемых поверхностей профилей пера 2 и антивибрационной полки 10 производят фрезерованием с последующей полировкой. Контактные торцы 11 антивибрационной полки 10 упрочняют, нанося на них высокопрочный слой. Изготовленная таким образом лопатка состоит из объединенных в одно целое пера 2 с хвостовиком 1 и антивибрационной полкой 10, выполненной как сегмент сборного кольца лопаточного венца рабочего колеса второй ступени ротора КНД ГТД.

Профиль пера 2 лопатки имеет следующие геометрические параметры:

- в корневом сечении профиль пера лопатки выполнен с максимальной толщиной профиля Cmax=4,2 мм; длина хорды пера - 50 мм; угол γуст.к установки профиля пера между соединяющей входную и выходную кромки 5 и 6 профиля хордой 7 и фронтальной линией 8 решетки лопаточного венца составляет 69,2°;

- в периферийном сечении профиль пера лопатки выполнен с максимальной толщиной профиля Cmax=2,6 мм; длина хорды пера принята 61 мм; угол γуст.п установки профиля пера составляет 39,8°;

- средняя высота Нср профиля пера составляет 120 мм.

Антивибрационная полка 10 лопатки выполнена с толщиной стенки 4,5 мм и размещена на среднем радиусе от оси ротора 339 мм, с контактными торцами 11, выполненными под углом 29° к оси вращения ротора в проекции на осевую плоскость последнего, нормальную к оси пера лопатки.

Лопатка выполнена для фиксации на диске рабочего колеса вала ротора путем установки хвостовика 1 в пазу обода диска.

При работе компрессора каждая лопатка рабочего колеса второй ступени ротора КНД взаимодействует с рабочим телом, передавая последнему кинетическую и потенциальную энергию. В результате возникает направленный к выходу из лопаточного венца рабочего колеса поток сжимаемого рабочего тела, который поступает из межлопаточных каналов лопаточного венца рабочего колеса ротора на лопатки и в межлопаточные каналы направляющего аппарата статора второй ступени. После выравнивания в направляющем аппарате поток поступает в последующие ступени КНД.

В процессе реализации разработанной в изобретении конструкции лопатки рабочего колеса второй ступени ротора КНД технический результат достигается только при установке лопатки в рабочем колесе с ориентацией профиля пера 2 под углом γ между соединяющей входную и выходную кромки 5 и 6 профиля хордой 7 и фронтальной линией 8 решетки лопаточного венца, составляющем в корневом сечении γуст.к=(65,2÷73,2)° и в периферийном сечении значение γуст.п=(35,8÷43,8)°, в сочетании с одновременным согласованным удовлетворением условий соответствия найденных в изобретении геометрических и аэродинамических параметров пространственной конфигурации и градиентов их изменения по высоте пера лопатки. При назначении угла γуст в корневом и периферийном сечениях пера лопатки, принятых из найденного в изобретении интервала значений γуст.к и γуст.п с учетом углов установки профиля пера предыдущей и последующих ступеней ротора компрессора, достигают наиболее высокие значения КПД, ГДУ компрессора и ресурса лопатки. При уменьшении углов γуст.к и γуст.п ниже заявленных значений существенно ограничивается диапазон газодинамической устойчивости работы компрессора, падает КПД ступени и возрастает риск аварийно опасного срыва воздушного потока с выпуклой спинки 4 пера 2 лопатки с результирующей потерей ГДУ. С увеличением углов γуст.к и γуст.п выше заявленных значений возрастает риск срыва воздушного потока с корыта 3 пера 2 лопатки и снижается КПД, а также неоправданно возрастают напряжения в лопатке на всех режимах работы КНД, что приводит к снижению ресурса, увеличению материалоемкости лопаток и, в конечном счете, к утяжелению компрессора и снижению эксплуатационной экономичности двигателя.

Аналогичные процессы имеют место с получением положительного результата при соблюдении и отрицательного при выходе за пределы найденных в изобретении границ диапазонов градиентов Gy.п=(196,3÷282,2) [град/м] по высоте Нср пера 2 лопатки. При выполнении трехмерного профиля пера лопатки со значениями градиента Gy.п<196,3 [град/м] существенно ограничивается диапазон ГДУ работы КНД, падает КПД ступени и возрастает риск аварийно опасного срыва потока воздушного потока с выпуклой спинки 4 пера лопатки с результирующей потерей ГДУ. Увеличение отношения разности углов установки хорды 7 пера 2 по высоте лопатки до значений градиента Gy.п, превышающих верхний предел Gy.п>282,2 [град/м], приводит к недопустимому уменьшению угла раскрытия периферийного участка пера 2 лопатки, что в свою очередь приводит к снижению КПД, негативному уменьшению диапазона ГДУ компрессора и недопустимому рассогласованию работы второй ступени ротора с последующими ступенями НКД.

Градиент Gy.x увеличения хорды 7 пера 2 лопатки по средней высоте Нср пера 1 лопатки характеризует парусность пера, образованную в результате углового расхождения входной и выходной кромок 5 и 6 пера 2 от втулки до периферийного торца 9. Парусность пера по высоте лопатки спрофилирована по градиенту Gy.x углового расширения хорды 7 пера 2 с заявленным диапазоном Gy.x=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м], что обеспечивает получение технического результата изобретения. Уменьшение отношения разности длин периферийной и корневой хорд пера 2 к средней высоте Нср пера (Gy.х<7,4·10-2) приводит к образованию недостаточной густоты заполнения периферийного кольцевого участка площади поперечного сечения проточной части лопаточного венца периферийными участками пера 2 лопаток в проекции на условную плоскость, нормальную к оси ротора. Как следствие возникает недопустимое снижение запаса ГДУ, сужение диапазона газодинамической устойчивости работы компрессора и существенному снижению КПД за счет возможного срыва воздушного потока со спинки 4 пера 2 лопатки. Увеличение (Gy.x>10,7·10-2) приводит к неоправданному увеличению потерь от трения потока о профиль пера 2 лопатки и к снижению КПД компрессора.

Технический результат повышения ресурса лопатки в два раза достигается при соблюдении условия соотношения разности толщин к средней высоте пера 2 лопатки, принимаемого в пределах найденного в изобретении указанного диапазона значений градиента Gy.т=(1,14÷1,63)·10-2 [м/м] за счет обеспечения требуемой статической и динамической жесткости при оптимальной материалоемкости профиля пера 2 лопатки. При значениях градиента Gy.т<1,14·10-2 [м/м] возникает излишнее повышение материалоемкости вследствие неоправданного реальными сочетаниями нагрузок увеличения толщины периферийной части пера лопатки, что приводит к завышению массы компрессора и снижению экономичности двигателя. При значениях градиента Gy.т>1,63·10-2 [м/м] требуемое повышение ресурса лопатки не достигается из-за снижения динамической прочности в процессе эксплуатации компрессора вследствие неоправданного возрастания параметров изгибных колебаний профиля пера 2 при недопустимом уменьшении максимальной толщины профиля в наиболее нагруженной периферийной части длины пера лопатки.

Таким образом, за счет улучшения конструктивных и аэродинамических параметров лопатки рабочего колеса второй ступени достигают повышение КПД и расширение диапазона режимов газодинамической устойчивости КНД двигателя без увеличения материалоемкости лопатки.

1. Лопатка рабочего колеса второй ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД), содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего турбину низкого давления (ТНД), турбину высокого давления (ТВД) и силовую турбину (СТ), характеризующаяся тем, что содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, сопряженными входной и выходной кромками, при этом перо выполнено со спиральной закруткой относительно оси пера, создающей переменный по высоте пера угол γуст установки профиля пера, определенный как угол между общей касательной, соединяющей входную и выходную кромки, образуя хорду профиля, и фронтальной линией решетки профилей в плоской развертке цилиндрического сечения лопаточного венца, имеющий в корневом сечении пера значение γуст.к=(65,2÷73,2)°, а в периферийном сечении значение γуст.п=(35,8÷43,8)°, при этом угол γуст установки профиля пера выполнен убывающим по высоте лопатки с градиентом Gy.п изменения угла γуст, имеющем значения в диапазоне
Gy.п=(γуст.куст.п)/Нср=(196,3÷282,2) [град/м],
где γуст.к - угол установки профиля в корневом сечении пера лопатки; γуст.п - то же в периферийном сечении пера лопатки; Нср - средняя высота пера лопатки; причем лопатка выполнена с отношением высоты h входной кромки профиля пера к средней хорде Lcp.x, разделяющей площадь рабочей поверхности пера на две равные части, составляющим h/Lср.х=(1,83÷2,63).

2. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 1, отличающаяся тем, что входная и выходная кромки пера выполнены парусно расходящимися к периферийному торцу лопатки с градиентом Gy.x увеличения соединяющей их хорды, равным
Gy.x=(Lп.x-Lк.x)/Hcp=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м],
где Lп.х - длина периферийной хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки в условной плоскости, перпендикулярной к оси спиральной закрутки пера лопатки; Lк.х - то же, длина корневой хорды; Нср - средняя высота пера лопатки;

3. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена с двух сторон пера антивибрационной полкой, расположенной в зоне одной трети высоты пера от периферийного торца пера лопатки.

4. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 1, отличающаяся тем, что хвостовик лопатки выполнен с подошвой, имеющей продольную ось, расположенную в условной плоскости, параллельной оси ротора, и снабжен канавкой для фиксации лопатки в диске от смещения хвостовика вдоль оси паза разрезным контровочным кольцом.

5. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 1, отличающаяся тем, что перо лопатки выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора против часовой стрелки (вид по н.п. - направлению полета) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и в направлении вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

6. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 1, отличающаяся тем, что перо лопатки выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора по часовой стрелке (вид по н.п.) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и против направления вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

7. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 1, отличающаяся тем, что периферийный торец пера лопатки выполнен скошенным с повторением кривизны внутренней поверхности проточной части двигателя в зоне второй ступени КНД с уменьшением радиуса в направлении потока рабочего тела с высотой, достаточной для беспрепятственного вращения лопатки рабочего колеса в составе ротора КНД двигателя.

8. Лопатка рабочего колеса второй ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя, содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего турбину низкого давления, турбину высокого давления и силовую турбину, характеризующаяся тем, что содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, сопряженными входной и выходной кромками, при этом перо выполнено со спиральной закруткой относительно оси пера, создающей переменный по высоте пера угол γуст установки профиля пера, определенный как угол между общей касательной, соединяющей входную и выходную кромки, образуя хорду профиля, и фронтальной линией решетки профилей в плоской развертке цилиндрического сечения лопаточного венца, имеющий в корневом сечении пера значение γуст.к=(65,2÷73,2)°, а в периферийном сечении значение γуст.п=(35,8÷43,8)°, причем перо лопатки выполнено переменной по ширине и высоте пера толщиной, определяемой в поперечном сечении как разность высот спинки и корыта относительно хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки, при этом входная и выходная кромки пера выполнены парусно расходящимися к периферийному торцу лопатки с градиентом Gy.x увеличения соединяющей их хорды, равным
Gy.x=(Lп.x-Lк.х)/Hcp=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м],
где Lп.х - длина периферийной хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки в условной плоскости, перпендикулярной к оси спиральной закрутки пера лопатки; Lк.х - то же, длина корневой хорды; Нср - средняя высота пера лопатки; кроме того, лопатка выполнена с отношением высоты h входной кромки профиля пера к средней хорде Lcp.x, разделяющей площадь рабочей поверхности пера на две равные части, составляющим h/Lcp.x=(1,83÷2,63).

9. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 8, отличающаяся тем, что угол γуст установки профиля пера выполнен убывающим по высоте лопатки с градиентом Gy.п изменения угла γуст, имеющем значения в диапазоне
Gу.п=(γуст.куст.п)/Нср=(196,3÷282,2) [град/м],
где γуст.к - угол установки профиля в корневом сечении пера лопатки; γуст.п - то же в периферийном сечении пера лопатки; Нср - средняя высота пера лопатки.

10. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 8, отличающаяся тем, что снабжена с двух сторон пера антивибрационной полкой, расположенной в зоне одной трети высоты пера от периферийного торца пера лопатки, а хвостовик лопатки выполнен с подошвой, имеющей продольную ось, расположенную в условной плоскости, параллельной оси ротора, и снабжен канавкой для фиксации лопатки в диске от смещения хвостовика вдоль оси паза разрезным контровочным кольцом.

11. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 8, отличающаяся тем, что перо лопатки выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора против часовой стрелки (вид по н.п. - направлению полета) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и в направлении вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

12. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 8, отличающаяся тем, что перо лопатки выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора по часовой стрелке (вид по н.п.) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и против направления вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

13. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 8, отличающаяся тем, что периферийный торец пера лопатки выполнен скошенным с повторением кривизны внутренней поверхности проточной части двигателя в зоне второй ступени КНД с уменьшением радиуса в направлении потока рабочего тела с высотой, достаточной для беспрепятственного вращения лопатки рабочего колеса в составе ротора КНД двигателя.

14. Лопатка рабочего колеса второй ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя, содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего турбину низкого давления, турбину высокого давления и силовую турбину, характеризующаяся тем, что содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, сопряженными входной и выходной кромками, при этом перо выполнено со спиральной закруткой относительно оси пера, создающей переменный по высоте пера угол γуст установки профиля пера, определенный как угол между общей касательной, соединяющей входную и выходную кромки, образуя хорду профиля, и фронтальной линией решетки профилей в плоской развертке цилиндрического сечения лопаточного венца, имеющий в корневом сечении пера значение γуст.к=(65,2÷73,2)°, а в периферийном сечении значение γуст.п=(35,8÷43,8)°, причем перо лопатки выполнено переменной по ширине и высоте пера толщиной, определяемой в поперечном сечении как разность высот спинки и корыта относительно хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки, при этом максимальная толщина профиля пера лопатки выполнена наибольшей в корневом сечении и убывающей по высоте пера к периферийному торцу с градиентом Gy.т, равным
Gу.т=(Скп)/Нср=(1,14÷1,63)·10-2 [м/м],
где Ск - максимальная толщина корневого сечения профиля пера лопатки; Сп - то же, периферийного; Нср - средняя высота пера лопатки; кроме того, лопатка выполнена с отношением высоты h входной кромки профиля пера к средней хорде Lcp.x, разделяющей площадь рабочей поверхности пера на две равные части, составляющим h/Lcp.x=(1,83÷2,63).

15. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 14, отличающаяся тем, что угол γуст установки профиля пера выполнен убывающим по высоте лопатки с градиентом Gyст, изменения угла γуст, имеющем значения в диапазоне
Gy.п=(yyст.кycт.п)/Hcp=(196,3÷282,2) [град/м],
где γуст.к - угол установки профиля в корневом сечении пера лопатки; γуст.п - то же в периферийном сечении пера лопатки; Нср- средняя высота пера лопатки.

16. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 14, отличающаяся тем, что входная и выходная кромки пера выполнены парусно расходящимися к периферийному торцу лопатки с градиентом Gy.х увеличения соединяющей их хорды, равным
Gy.x=(Lп.x-Lк.x.)/Hcp=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м],
где Lп.х - длина периферийной хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки в условной плоскости, перпендикулярной к оси спиральной закрутки пера лопатки; Lк.х - то же, длина корневой хорды; Нср - средняя высота пера лопатки.

17. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 14, отличающаяся тем, что снабжена с двух сторон пера антивибрационной полкой, расположенной в зоне одной трети высоты пера от периферийного торца пера лопатки, а хвостовик лопатки выполнен с подошвой, имеющей продольную ось, расположенную в условной плоскости, параллельной оси ротора, и снабжен канавкой для фиксации лопатки в диске от смещения хвостовика вдоль оси паза разрезным контровочным кольцом.

18. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 14, отличающаяся тем, что перо лопатки выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора против часовой стрелки (вид по н.п. - направлению полета) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и в направлении вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

19. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 14, отличающаяся тем, что перо лопатки выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора по часовой стрелке (вид по н.п.) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и против направления вращения часовой стрелки (вид по н.п.).

20. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 14, отличающаяся тем, что периферийный торец пера лопатки выполнен скошенным с повторением кривизны внутренней поверхности проточной части двигателя в зоне второй ступени КНД с уменьшением радиуса в направлении потока рабочего тела с высотой, достаточной для беспрепятственного вращения лопатки рабочего колеса в составе ротора КНД двигателя.

21. Лопатка рабочего колеса второй ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя, содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего турбину низкого давления, турбину высокого давления и силовую турбину, характеризующаяся тем, что содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой, сопряженными входной и выходной кромками, при этом перо выполнено со спиральной закруткой относительно оси пера, создающей переменный по высоте пера угол γуст установки профиля пера, определенный как угол между общей касательной, соединяющей входную и выходную кромки, образуя хорду профиля, и фронтальной линией решетки профилей в плоской развертке цилиндрического сечения лопаточного венца, имеющий в корневом сечении пера значение γуст.к=(65,2÷73,2)°, а в периферийном сечении значение γуст.п=(35,8÷43,8)°, причем угол γуст установки профиля пера выполнен убывающим по высоте лопатки с градиентом Gy.п изменения угла γуст, имеющем значения в диапазоне
Gу.п=(γуст.куст.п)/Нср=(196,3÷282,2) [град/м],
где γуст.к - угол установки профиля в корневом сечении пера лопатки; γуст.п - то же в периферийном сечении пера лопатки; Нср - средняя высота пера лопатки; кроме того, лопатка снабжена с двух сторон пера антивибрационной полкой, расположенной на среднем радиусе R от оси ротора, составляющем (0,81÷0,93) от среднего радиуса лопатки, считая от оси ротора, с контактными торцами, выполненными под углом (25÷33)° к оси ротора в проекции на условную осевую плоскость ротора, нормальную к оси пера лопатки.

22. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 21, отличающаяся тем, что входная и выходная кромки пера выполнены парусно расходящимися к периферийному торцу лопатки с градиентом Gy.х увеличения соединяющей их хорды, равным
Gy.x=(Lп.x-Lк.x)/Hcp=(7,4÷10,7)·10-2 [м/м],
где Lп.х - длина периферийной хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки в условной плоскости, перпендикулярной к оси спиральной закрутки пера лопатки; Lк.х - то же, длина корневой хорды; Нср - средняя высота пера лопатки.

23. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 21, отличающаяся тем, что перо лопатки выполнено переменной по ширине и высоте пера толщиной, определяемой в поперечном сечении как разность высот спинки и корыта относительно хорды, соединяющей входную и выходную кромки пера лопатки, при этом максимальная толщина профиля пера лопатки выполнена наибольшей в корневом сечении и убывающей по высоте пера к периферийному торцу с градиентом Gy.т, равным
Gy.т=(Скп)/Нср=(1,14÷1,63)·10-2 [м/м],
где Ск - максимальная толщина корневого сечения профиля пера лопатки; Сп - то же, периферийного; Нср - средняя высота пера лопатки.

24. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 21, отличающаяся тем, что хвостовик лопатки выполнен с подошвой, имеющей продольную ось, расположенную в условной плоскости, параллельной оси ротора, и снабжен канавкой для фиксации лопатки в диске от смещения хвостовика вдоль оси паза разрезным контровочным кольцом, а периферийный торец пера лопатки выполнен скошенным с повторением кривизны внутренней поверхности проточной части двигателя в зоне второй ступени КНД с уменьшением радиуса в направлении потока рабочего тела с высотой, достаточной для беспрепятственного вращения лопатки рабочего колеса в составе ротора КНД двигателя.

25. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора по п. 21, отличающаяся тем, что перо лопатки выполнено с корытом, обращенным вогнутостью в сторону вращения ротора против часовой стрелки (вид по н.п. - направлению полета) и со спинкой пера, обращенной выпуклостью в сторону против вращения ротора и в направлении вращения часовой стрелки (вид по н.п.).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса четвертой ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД), содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего силовую турбину, содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса третьей ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД), содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего силовую турбину, содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса первой ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД), содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего силовую турбину, содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем.

Лопатка четвертой ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, содержащего рабочее колесо с диском, наделенным пазами, и лопаточным венцом, имеющим решетку профилей пера с фронтальной линией.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса третьей ступени ротора компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), содержащего рабочее колесо с диском, наделенным пазами, и лопаточным венцом, имеющим решетку профилей пера с фронтальной линией.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), содержащего рабочее колесо с диском, наделенным пазами, и лопаточным венцом, имеющим решетку профилей пера с фронтальной линией.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса первой ступени ротора компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД) содержит рабочее колесо с диском, наделенным пазами, и лопаточным венцом, имеющим решетку профилей пера с фронтальной линией.

Изобретение может быть использовано при изготовлении металлического элемента для усиления лопатки турбинного двигателя. На этапе (210) изготавливают трехмерную металлическую структуру (310), которая образует заготовку указанного металлического элемента (30).

Лопатка ротора вентилятора содержит корпус лопатки и оболочку, выполненную более жесткой, чем корпус лопатки. Корпус лопатки изготовлен из композитного материала и включает корыто, спинку, участок передней кромки, участок задней кромки, конец законцовки в продольном направлении и конец основания в продольном направлении, удерживаемый диском вентилятора.

Лопатка ротора содержит корпус лопатки ротора и участок хвостовика лопатки ротора, выполненный за одно целое с корпусом лопатки ротора. Корпус лопатки ротора образован укладкой множества композитных листов, каждый из которых изготовлен из волокон и матричной смолы, и включает множество первых групп композитных листов и множество вторых групп композитных листов, расположенных в направлении толщины лопатки.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса четвертой ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД), содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего силовую турбину, содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса третьей ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД), содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего силовую турбину, содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса первой ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД), содержащего проточную часть, ограниченную по периферийному контуру корпусом двигателя, имеющего силовую турбину, содержит хвостовик и перо с выпукло-вогнутым профилем.

Лопатка четвертой ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя, содержащего рабочее колесо с диском, наделенным пазами, и лопаточным венцом, имеющим решетку профилей пера с фронтальной линией.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса третьей ступени ротора компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), содержащего рабочее колесо с диском, наделенным пазами, и лопаточным венцом, имеющим решетку профилей пера с фронтальной линией.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса второй ступени ротора компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД), содержащего рабочее колесо с диском, наделенным пазами, и лопаточным венцом, имеющим решетку профилей пера с фронтальной линией.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса первой ступени ротора компрессора низкого давления (КНД) турбореактивного двигателя (ТРД) содержит рабочее колесо с диском, наделенным пазами, и лопаточным венцом, имеющим решетку профилей пера с фронтальной линией.

Изобретение может быть использовано при изготовлении металлического элемента для усиления лопатки турбинного двигателя. На этапе (210) изготавливают трехмерную металлическую структуру (310), которая образует заготовку указанного металлического элемента (30).

Лопатка ротора вентилятора содержит корпус лопатки и оболочку, выполненную более жесткой, чем корпус лопатки. Корпус лопатки изготовлен из композитного материала и включает корыто, спинку, участок передней кромки, участок задней кромки, конец законцовки в продольном направлении и конец основания в продольном направлении, удерживаемый диском вентилятора.

Настоящее изобретение относится к статору компрессора осевой турбомашины. Статор содержит кольцевой ряд основных лопаток (26) статора и дополнительные лопатки (34), каждая из которых связана с основной лопаткой (26).
Наверх