سولوفييف دي-30

محرك سولوفييف D-30 (المعروف الآن باسم أفيادفيغاتيل PS-30 ) هو محرك توربيني نفاث سوفيتي ثنائي المحور ذو نسبة تجاوز منخفضة ، ويُشار إليه رسميًا باسم " محرك توربيني نفاث ذو نسبة تجاوز " . يُعدّ من أقوى المحركات التوربينية النفاثة التي طُوّرت في الاتحاد السوفيتي. وقد حفّز تطوير هذا المحرك ظهور العديد من النسخ المُحسّنة ذات قطر مروحة أكبر وترتيبات مُعدّلة للمكونات. وبعد تطويره في فترة وجيزة (حوالي ثلاث سنوات)، أثبت محرك D-30 أنه من أكثر المحركات موثوقية في تاريخ تطوير المحركات السوفيتية، وحصل على جائزة الدولة السوفيتية . [ 1 ]

التصميم والتطوير

طُوِّرت النسخة الأصلية من محرك سولوفييف دي-30 خصيصًا لتشغيل طائرة توبوليف تو-134 النفاثة قصيرة إلى متوسطة المدى ؛ إلا أنها شكلت أيضًا أساسًا لتطوير عائلة من المحركات المتقدمة. بدأ تطوير المحرك في أوائل الستينيات، وبحلول عام 1966، دخل المحرك مرحلة الإنتاج التسلسلي. [ 1 ]

يتميز محرك D-30 ببكرة ضغط ثنائية المراحل، وغرفة احتراق أنبوبية، وتوربين رباعي المراحل، وكان أول محرك سوفيتي الصنع يستخدم شفرات توربين مبردة. صُنع التوربين باستخدام أحدث المواد المقاومة للحرارة في ذلك الوقت، بالإضافة إلى فوهة عادم مزودة بخلاط فصي. كانت المعايير التقنية والكفاءة لمحرك D-30 تنافسية ومماثلة لتلك الخاصة بالمحركات الغربية في تلك الفترة. [ 1 ]

زوج من محركات D-30KP-3 بدون غطاء محرك على طائرة Il-76.

في عام 1969، تم تطوير نسخة محسّنة، وهي محرك D-30 من السلسلة الثانية، وكان الاختلاف الرئيسي هو إضافة عاكس دفع ونظام تحكم مُحسّن. تم إنتاج المحرك في الفترة من 1970 إلى 1987، واستُخدم في طائرات Tu-134FA وTu-134B وTu-134AK. [ 1 ]

في عام 1980، تم تطوير محرك D-30 من السلسلة الثالثة، والذي يمثل تحسينًا إضافيًا، بقوة دفع قصوى تبلغ 6930  كجم (مع الحفاظ عليها حتى درجة حرارة dо = +C) . وتم زيادة عدد مراحل ضاغط المحرك إلى 5 مراحل، وتحسين هامش استقرار ديناميكيات الغاز، وإضافة نظام حماية ضد زيادة سرعة المحرك وارتفاع درجة حرارة الغاز. تم إنتاج محرك D-30 من السلسلة الثالثة بين عامي 1983 و1993. وتم تركيب هذه المحركات على طائرات الركاب Tu-134-A-3 وTu-134B-3 وTu-134UB-L. كما تم اعتماد محرك D-30 من السلسلة الثالثة كنقطة انطلاق لتطوير محطات توربينات الغاز لمجمع الوقود والطاقة الروسي. [ 1 ]

تم إنتاج محرك سولوفييف D-30 بتعديلات مختلفة في مصنع بيرم للمحركات (الذي يُعرف الآن باسم شركة UEC-PM المساهمة). وبلغ إجمالي عدد وحدات محركات D-30 المصنعة في هذا المصنع حوالي 3000 وحدة (من السلسلة الأولى إلى الثالثة). [ 1 ]

المتغيرات

D-30KU

يستطيع محرك D-30KU توليد قوة دفع تبلغ 11,000 كيلوغرام عند الإقلاع، وقد طُوّر عام 1971 ليحل محل محرك كوزنتسوف NK-8-4 في طائرة الركاب Il-62 طويلة المدى، التي واجهت بعض الصعوبات في تغطية الرحلات العابرة للقارات بسبب مداها غير الكافي. اتخذ مكتب تصميم إليوشن، مصمم الطائرة، قرارًا بتزويد الطائرة بمحركات أحدث ذات استهلاك وقود نوعي أقل. على عكس محرك D-30 الأساسي، يتميز محرك D-30KU بنسبة تجاوز أعلى ودرجة حرارة مدخل توربين أعلى: كان تطويره مماثلاً لتطوير برات آند ويتني لسلسلة JT8D-200 ، ولكن مع زيادة أكبر في قوة الدفع. تحتوي بكرة الضاغط الأولى على 3 مراحل، والثانية على 11 مرحلة، ومع ذلك، فإن تصميم غرفة الاحتراق مشابه لتصميم محرك D-30. يحتوي القسم الساخن للتوربين على 6 مراحل إجمالاً، والفوهة مشتركة لكلا التدفقين وتحتوي على خلاط فصي وغرفة خلط. كان محرك D-30KU أول محرك طيران في الاتحاد السوفيتي مزودًا بعاكس دفع من نوع الدلو. وقد زاد مدى طائرة Il-62M المجهزة بمحرك D-30KU بمقدار 1500 كيلومتر، مقارنةً بالطراز الأساسي المجهز بمحركات NK-8-4. وقد تم تصنيع 1584 محركًا من طراز D-30KU في مصنع ريبينسك للمحركات (الذي يُعرف الآن باسم شركة ساتورن المساهمة العامة غير الربحية) تحت إشراف مكتب بيرم للتصميم. [ 2 ]

D-30KP
محرك D-30KP-3 على طائرة Il-76LL تجريبية مزودة بشفرات مروحة جديدة وبدون غطاء محرك.

على غرار محرك D-30KU، طُوّر نوع جديد من المحركات يُدعى D-30KP، يُنتج قوة دفع تبلغ 12,000 كيلوغرام، خصيصًا لطائرة النقل العسكرية Il-76 . اكتمل تطويره بنهاية الستينيات. في عام 1971، عُرضت طائرة Il-76MD، المزودة بوحدة دفع مبنية على أربعة محركات D-30KP، على قادة البلاد. في عام 1972، اجتاز المحرك اختبارات الاعتماد، ثم عُرض للجمهور في معرض لو بورجيه الجوي الدولي التالي (فرنسا). بحلول عام 1974، دخل المحرك الخدمة لتشغيل ليس فقط طائرة Il-76 العسكرية نفسها، بل أيضًا العديد من التعديلات الأخرى: طائرة التزود بالوقود Il-78، وطائرة المستشفى Il-76MD Scalpel، وطائرة الإنذار المبكر والتحكم A-50، وجهاز محاكاة انعدام الوزن Il-76K، وجهاز اختبار الطائرات Il-76LL لاختبار محركات الطائرات أثناء الطيران، وغيرها. كان محرك D-30KP مطابقًا لسلفه D-30KU، فكلاهما محركان توربينيان مروحيان ذوا نسبة تجاوز منخفضة. ويكمن الاختلاف الوحيد بينهما في ارتفاع درجة حرارة الغاز عند مدخل التوربين، وزيادة نسبة ضغط الضاغط ونسبة التجاوز. وبفضل أربعة محركات D-30KP، تستطيع طائرة Il-76 حمل حمولة تبلغ 40 طنًا (88,000 رطل) لمسافة تصل إلى 5,000 كيلومتر (2,700 ميل بحري؛ 3,100 ميل) بسرعة طيران تصل إلى 900 كيلومتر في الساعة. صُنعت محركات D-30KP في مدينة ريبينسك (منطقة ياروسلافل) في مصنع ريبينسك لإنتاج المحركات (الذي يُعرف الآن باسم NPO UEC-Saturn). ولا يزال إنتاج محركات D-30KP مستمرًا حتى الآن لتلبية الاحتياجات العسكرية. وقد بلغ إجمالي عدد محركات D-30KP المصنعة أكثر من 4700 محرك. [ 3 ]

كان النموذج الصيني شيان واي-20 مزودًا أيضًا بأربعة محركات من طراز دي-30 كيه بي-2. [ 4 ]

D-30KU-154

شجع نجاح استبدال محركات طائرة Il-62 طويلة المدى قادة وزارة صناعة الطيران في الاتحاد السوفيتي على إعادة تزويد طائرة ركاب متوسطة المدى بمحركات جديدة، وهي طائرة Tu-154 . وشكّلت طائرة Tu-154M المزودة بمحرك D-30KU-154 العمود الفقري لصناعة الطيران المدني في الاتحاد السوفيتي حتى نهاية القرن العشرين. وقد طُوّر محرك D-30KU-154 خصيصًا لتشغيل طائرة Tu-154 بقوة دفع قصوى تبلغ 10,500 كيلوغرام. بدأ تطويره عام 1979، حيث استخدم بافيل سولوفيوف نواة محرك D-30KU كنقطة انطلاق. وخلال عملية تصميم محرك D-30KU-154، جرى تحسين بعض الأنظمة وإضافة مكونات جديدة، وفي عام 1984 دخل المحرك الجديد مرحلة الإنتاج التسلسلي. أدى استبدال محرك كوزنيتسوف NK-8 بمحرك D-30KU-154 في طائرة Tu-154 إلى خفض استهلاك الوقود بنسبة 28%! [ 5 ] وقد ساهم هذا في ضمان ربحية صناعة النقل الجوي في الاتحاد السوفيتي لمدة 15 عامًا أخرى. خلال سنوات التشغيل الفعلي لمحرك D-30KU-154، واصل مكتب تصميم بيرم، الشركة المصنعة، العمل على تحسين المحرك. ومن الأمثلة البارزة على ذلك تطوير نظام كتم الضوضاء باستخدام هياكل ماصة للصوت مصنوعة من مواد مركبة بوليمرية. وقد بلغ إجمالي عدد محركات D-30KU-154 التي أنتجها مصنع ريبينسك للمحركات (الذي يُعرف الآن باسم NPO UEC-Saturn) أكثر من 1500 محرك. [ 5 ]

D-30F-6

في منتصف سبعينيات القرن العشرين، بدأ الاتحاد السوفيتي البحث عن طائرة اعتراضية عالية السرعة لتكملة أسطوله من طائرات ميغ-25 واستبدالها . كانت طائرة ميغ-25 مزودة بمحركين توربينيين نفاثين من طراز تومانسكي آر-15 فائقَي القوة ، مما مكّنها من بلوغ سرعة ماخ 3 على ارتفاعات عالية، إلا أن المشكلة تمثلت في ضعف أدائها على ارتفاعات منخفضة، حيث لم تكن كافية حتى لتجاوز سرعة ماخ 1. وظهرت مشاكل أكثر حدة نتيجة ميل محركات فوكسبات إلى التعطل عند أقصى قوة دفع في حالات السرعات العالية. لذا، كان لا بد من محرك جديد، هذه المرة محرك توربيني مروحي ذو نسبة تجاوز منخفضة، لتشغيل الطائرة الاعتراضية الجديدة. تعاقد مكتب تصميم ميكويان-غوريفيتش (ميغ) مع مكتب تصميم أو كي بي-19 (الذي أصبح الآن جزءًا من شركة أفيادفيغاتيل ) لتصنيع هذا المحرك، للطائرة التي ستُعرف لاحقًا باسم ميغ-31 .

ابتكر مكتب سولوفييف للتصميم محرك التوربوفان D-30F6. يُنتج هذا المحرك قوة دفع جافة تبلغ 9500 كجم (20900 رطل أو 93 كيلو نيوتن  ) وقوة دفع مع الاحتراق اللاحق تبلغ 15500 كجم (34200 رطل أو 152  كيلو نيوتن)، مما منح طائرة ميغ الاعتراضية الجديدة سرعة قصوى تتجاوز 3000 كم/ساعة (1900 ميل/ساعة) ، ووزن إقلاع أقصى يبلغ 45800 كجم (101000 رطل) . كما سمحت هذه المحركات القوية للطائرة الاعتراضية الكبيرة والمعقدة بالوصول إلى سرعات تفوق سرعة الصوت على ارتفاعات منخفضة تقل عن 1500 متر (4900 قدم) . (البيانات من: محركات الطائرات في العالم 1970، [ 6 جينز: جميع طائرات العالم 1993-1994 [ 7 ]) .      

أنواع أخرى
D-30V12
تم تخفيض تصنيف النسخة عالية الارتفاع من Myasishchev M-55 إلى 49 كيلو نيوتن (11000 رطل) [ 8 ]  
D-30F11
محرك للنموذج الأولي التجريبي ذي المحركين S-37 (Su-47) [ 8 ]
D-21A1
نسخة أخرى من محرك ذي بكرتين وفوهة فوق صوتية، مصممة لتشغيل طائرة رجال الأعمال الأسرع من الصوت S-21 عالية الارتفاع من تصميم شركة سوخوي. مخطط البناء مطابق تقريبًا لمخطط محرك D-30F6 باستثناء غياب غرفة الاحتراق اللاحق. [ 8 ]
WS-18
نسخة صينية معكوسة الهندسة من دبابة D-30KP-2 المستوردة.

التطبيقات

تحديد

سولوفييف دي-30 2
نموذجدي-30 الثانيD-30KU-154D-30KP-2
الضاغط [ 9 ] [ 10 ]مروحة محورية، ضاغط ضغط منخفض رباعي المراحل، ضاغط ضغط عالي عشر مراحلمروحة محورية، ضاغط ضغط منخفض ثلاثي المراحل، ضاغط ضغط عالي ذو 11 مرحلةمروحة محورية، ضاغط ضغط منخفض ثلاثي المراحل، ضاغط ضغط عالي ذو 11 مرحلة
غرفة الاحتراق [ 9 ] [ 1 ]أنبوبة مزودة بـ 12 أنبوب لهب
التوربين [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]توربين ضغط عالي ثنائي المراحل، توربين ضغط منخفض ثنائي المراحلتوربين ضغط عالي ثنائي المراحل، توربين ضغط منخفض رباعي المراحلتوربين ضغط عالي ثنائي المراحل، توربين ضغط منخفض رباعي المراحل
قوة الدفع66.68 كيلو نيوتن (14,990 رطل قوة )  103.02 كيلو نيوتن (23160 رطل قوة )  117.68 كيلو نيوتن (26,460 رطل قوة )  
الوزن الجاف1546 كجم (3408 رطل) [ 1 ]  2305 كجم (5082 رطل) [ 5 ]  2640 كجم (5820 رطل) (مع عاكس الحركة) [ 3 ]  
نسبة الدفع إلى الوزن4.454.565.21
الطول [ 11 ]3983 ملم (156.8 بوصة) [ 1 ]  5698 مم (224.3 بوصة) (مع عاكس الحركة)  5448 مم (214.5 بوصة) (مع عاكس الحركة)  
معدل استهلاك الوقود المحدد (أثناء القيادة) (كجم/كجم-ساعة) [ 11 ]0.781 [ 1 ]0.7050.715
قطر المروحة963 مم (38 بوصة) [ 1 ]  1455 ملم (57 بوصة) [ 12 ]  1455 ملم (57 بوصة) [ 3 ]  
نسبة التجاوز [ 11 ] [ 1 ]1:12.50:12.24:1
نسبة الضغط الإجمالية [ 9 ]18.617.1 [ 13 ]20.1 [ 10 ]
درجة حرارة مدخل التوربين (كلفن)1360 [ 1 ]1336 [ 5 ]1427 [ 3 ]

انظر أيضاً

محركات مماثلة

قوائم ذات صلة

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 "D-30" . Avid.ru. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-11-2019 .
  2. "D-30KU" . Avid.ru. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-11-2019 .
  3. 1 2 3 4 "D-30KP" . Avid.ru. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-11-2019 .
  4. فيشر، ريتشارد د. الابن (4 سبتمبر 2014). "الصاروخ الصيني Y-20 يدخل المرحلة الثانية من الاختبار"" . IHS Jane's 360 . تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2015 .
  5. 1 2 3 4 "D-30KU-154" . Avid.ru. تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-11-2019 .
  6. ويلكنسون، بول هـ. (1970). محركات الطائرات في العالم 1970 ( الطبعة الثانية والعشرون). لندن: بول هـ. ويلكنسون. ص 224.  
  7. تايلور، مايكل جيه إتش؛ لامبرت، مارك؛ مونسون، كينيث، محرران. (1993). طائرات العالم من جينز 1993-1994 ( الطبعة 84). كولسون، سري، المملكة المتحدة: مجموعة معلومات جينز. ص 633. ISBN   978-0710610669.
  8. 1 2 3 "D-30F6" . LeteckeMotory.cz . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-11-2019 .
  9. 1 2 3 4 "بيانات" (ملف PDF) . www.flightglobal.com . تاريخ الاسترجاع: 19 نوفمبر 2019 .
  10. 1 2 3 "بيانات" (ملف PDF) . www.flightglobal.com . تاريخ الاسترجاع: 19 نوفمبر 2019 .
  11. 1 2 3 4 "D-30KU/KP. "UEC-SATURN"" . Npo-saturn.ru. مؤرشف من الأصل بتاريخ 28-09-2020 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-11-2019 .
  12. "Butterworth-Heinemann - تصميم الطائرات النفاثة المدنية - ملف بيانات المحرك - محركات متنوعة" . Booksite.elsevier.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-11-2019 .
  13. ستيفن باين. "سولوفييف دي-30" . Parts.jspayne.com. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-09-2020 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19-11-2019 .