АЛ-5 (ТР-3А) — Турбореактивный двигатель СССР (1948)

Статья под цифровой редакцией подготовлена: Орловым Геннадием Викторовичем (08.11.1965) — Советским выдающимся публицистом СССР — Прозаиком СССР — Историком СССР

ИДЁТ РЕДАКТИРОВАНИЕ !!!

Страна:   СССР.
Расположение:    РСФСР.
Первый полёт:    1950.
Тип:     Турбореактивный.
Разработан:     КБ-165.
Эксплуатант:     ВВС СССР.
Конструктор:    Люлька А.М.
Стадия:    В серию не пошёл.
Взлетная тяга:    .
Год постройки:    1948—1950. 
Производитель:    Завод № 165
.   

АЛ-5 (ТР-3А) — Турбореактивный двигатель СССР (1950). Разработанный в конструкторском бюро под руководством Архипа Михайловича Люльки.

Предыстория

Послевоенный период

В 1947 году — Конструкторское бюро № 165 под руководством Архипа Михайловича Люльки получило задание разработать ТРД с тягой 5200 кгс для установки на боевые самолеты с большими дозвуковыми и сверхзвуковыми скоростями полета на больших высотах. Он должен был быть пригоден для установки на самолеты всех классов, что определяло требование длительной работы без остановки – не менее 8 часов.

Повествование

В 1948 году — Заводом № 165 была построена серия (около 24 двигателей) для отработки технологии, стендовых и лётных испытаний на летающей лаборатории Ту-4Р и указанных ниже самолётах.

Весной 1948 году — лётные испытания были в основном завершены и показали, что проект нуждается в значительных изменениях – для устранения выявленных недостатков.

12 июня 1948 года — Постановлением СМ СССР за № 2050-802сс была задана разработка доработанного двигателя ТР-3А коллективу ОКБ-165.

Были поставлены задачи:

• увеличить тягу на взлете и по основным высотам полета на больших числах М;
• улучшить экономичность;
• обеспечить питание самолетных агрегатов с большим отбором мощности;
• сохранить габариты ТР-3.
• увеличения расхода воздуха; установки форсажной камеры в перспективе.

С 16 по 20 октября 1949 года — Двигатель ТР-3А проходил 50-часовые испытания.

• В ходе 1 этапа (25 ч) была выявлена сильная тряска двигателя на оборотах 1200-1300 об./мин. и колебания лопаток 1-й ступени компрессора на 2500 об./мин. (малый газ).
• На 2-й этап испытаний были установлены новые 2-сопельные форсунки ОКС, с которыми тряска исчезла. Т.к. усилить лопатки 1-й ступени не удалось, приемистость не проверялась.
• На 2-м этапе двигатель наработал 30 ч.

Выявлены дефекты:

• вырыв металла на сопле из-за взрывного горения в ОКС (на 1-м этапе);
• на выходных кромках лопаток соплового венца и трещины на замках этих лопаток;
• коробление металла и трещины у отверстий в смесителях ОКС;
• трещины в горелках.

В ноябре-декабре 1949 года — Двигатель ТР-3А повторно был поставлен на 50-часовые испытания, на 36-м часу испытания были приостановлены из-за коробления корпуса турбины (не было правильно организовано эффективное охлаждение двигателя). После ремонта двигатель использовался для разовых экспериментальных работ.

02 февраля 1950 года — Двигатель ТР-3А № 3А-165-04 поставлен на 100-часовые испытания, после 20 часов работы они были прерваны из-за разрушения отбортовок отверстий смесителей ОКС. Смеситель был отремонтирован и доработан.

08 февраля 1950 года — Двигатель ТР-3А № 3А-165-04 повторно был поставлен на 100-часовые испытания.

• Проводились при температуре воздуха +3,1…-30°С.
• Двигатель устойчиво запускался до температуры -27°С.
• Была выявлена тряска двигателя из-за забросов топлива, что было устранено подбором жиклёра.
• Приемистость была нормальной,
• ПОС работала штатно.
• Средняя величина взлётной тяги составила 5090 кгс при расходе 1,05 кг/кгс*ч.
• Наработка двигателя составила 137 ч, внутреннего смесителя – 112 ч 14 мин.

После этого двигатель направили на переборку. В ходе переборк выявили:

• коробление лопаток соплового венца, что привело к постепенному снижению экономичности;
• регулятор безопасности был забракован (не обеспечивал стабильных оборотов);
• касание рабочих лопаток компрессора внутренних колец НА;
• трещины во внутреннем смесителе ОКС;
• трещины замков лопаток турбины;
• трещины стоек реактивного сопла.

08 февраля 1950 года — Двигатель ТР-3А № 3А-165-04 повторно был поставлен на 100-часовые испытания, на 50-м часу работы разрушилась одна лопатка 1-й ступени компрессора и далее – весь компрессор (материал АК-4 впоследствии заменен на ВД-7). Двигатель не ремонтировался, т.к. повреждения были значительными.

В 1950 году — ТР-3А был переименован в АЛ-5 в честь Архипа Михайловича Люльки. Это был одновальный турбореактивный двигатель с семиступенчатым осевым компрессором. Он имел кольцевую камеру сгорания с 24 соплами и одноступенчатую турбину. Двигатель имел фиксированное выхлопное сопло и турбинный пусковой агрегат.

16 июня 1951 года — Самолёт И-350 (М-1) совершил свой первый полёт. Испытания проводил лётчик-испытатель Г.А. Седов. С первого полёта выявилась неустойчивая работа двигателя АЛ-5Ф, которая чуть было не привела к катастрофе.

Самолёт на взлёте вёл себя нормально. Набор высоты 1800…2000 м также прошёл без замечаний. В полёте скорость была доведена до 680 км/ч по прибору.

На 8-й минуте при дросселировании двигателя на высоте 1800 м он остановился. В связи с этим лётчику-испытателю Г.А. Седову пришлось выполнять посадку на аварийной машине в экстремальных условиях, так как отказ силовой установки привёл к нарушению работы гидросистемы, со всеми вытекающими последствиями. Но несмотря на сложившуюся обстановку лётчику удалось совершить нормальную посадку на аэродроме ЛИИ. Благо не подвела аварийная пневмосистема выпуска шасси, щитков-закрылков и тормозного парашюта. Г.А. Седову шасси удалось выпустить буквально за несколько секунд до посадки.

В 1951 году — его также устанавливали на Ла-190, но с ним возникали аналогичные проблемы. AЛ-5 был модифицирован как AЛ-5Г в попытке устранить проблему с возгоранием, что также увеличило его тягу на 2 кН.

В 1952 году — был успешно испытан на прототипе бомбардировщика Ильюшина Ил-46, но не был запущен в производство.

В 1953 году — дальнейшие испытания, доводка и подготовка к серийному производству двигателя АЛ-5Ф были прекращены.

ТРД одновальный, вал

Составная труба из секций различного диаметра.

ВНА

С поворотными лопатками, регулирующий расход воздуха.

Компрессор дозвуковой

Сповышенной напорностью осевой 8-ступенчатый с перепуском воздуха.

Рабочие колеса компрессора

Литые тонкостенные сложной фасонной формы нанизываются на его вал и фиксируются.

Лопатки компрессора

Литые с последующей точной механической обработкой, устанавливаются в рабочие колеса на соединения типа «елочка» и фиксируются шпонками.

Шлицы соединения дисков компрессора

Торцевые по типу немецких двигателей «Хирт».

Детали средней части корпуса компрессора

Литые вафельные панели (хорошее сочетание веса и прочности) в виде половин цилиндров, стыкуемых фланцами по длине и торцам.

Камера сгорания 

Трубчато-кольцевая с 24 вихревыми форсунками подачи топлива и электрическими свечами зажигания;

турбина осевая - 1-ступенчатая с неохлаждаемыми лопатками рабочего колеса и неохлаждаемыми направляющими лопатками.

диск турбины

Литой массивный с малым изменением толщины по радиусу.

За торцом диска турбины установлен обтекатель

Центральное тело параболической формы, оно крепится неподвижно к обечайке сопла обтекаемыми пилонами.

технология изготовления лопаток турбины

Такая же, как и компрессора, однако материал рассчитан на более высокие температуры.

Реактивное сопло

В бесфорсажном варианте нерегулируемое переменного кругового сечения – по наружному диаметру сопло на всей своей длине сужается, но с учетом центрального тела за диском турбины до окончания центрального тела площади сечений постепенно увеличиваются, затем начинают уменьшаются, далее поток газов должен выходить в эжектор, который является частью самолёта, а не двигателя;

На этапе проектирования для двигателей, предназначенных для применения на сверхзвуковых самолетах, было предусмотрено форсажной камеры сгорания;

Запуск

Турбостартером типа ТС на земле и в воздухе на любой высоте, который сам запускается своим встроенным электромотором от бортового аккумулятора или аэродромного источника питания (например, АПА).

Расположение коробки приводов агрегатов верхнее

Её привод – через угловые редукторы от вала компрессора (первый редуктор – у переднего подшипникового узла).

ВНА двигателя

Отбирается воздух для пневмосистемы и СКВ самолета (два раздельных рукава подачи).

Мифы, события, факты

Материалы

Орлов Г.В. «АЛ-5 (ТР-3А) — Турбореактивный двигатель СССР (1948)» — (повествование 01.07.2026).

Источник

https://ussr-cccp.moy.su/index/aviacija_sssr/0-10

https://ussr-cccp.moy.su/publ/dvigateli_sssr/k_samoljotam_turboreaktivnye/aviadvigateli_sssr_turboreaktivnye

/912-1-0-4268

https://web.archive.org/web/20210410211525/https://naukatehnika.com/aviaczionnyij-dvigatel-al-5.html