REPÜLŐMÚZEUM SZOLNOK
Ivcsenko
AI-20 légcsavaros-gázturbinás hajtómű
Ivchenko AI-20 type turbo-prop engine
Szöveg / Text:
Zainkó Géza
Fordítás / Translation:
Dr. Moys Péter
Fotók / Photoes: (hs)
Bevezető
Az AI-20-as, AV-68I 04A szériájú, 4,4
méter átmérőjű légcsavarral felszerelt gázturbinás
hajtóművet a szovjet A. G. Ivcsenko vezetésével
fejlesztették ki az 1950-es évek közepére és ezt követően az
"A", "K" és "M" változatát számos géptípuson alkalmazták. Az
An-10-en, az An-12-ön, az An-32-ön, a Be-12-ön és az
Il-18-on és későbbi változatain, az Il-20-on, Il-38-on. Az
első változat az "A" volt, mely 3600 LE tengely
teljesítménnyel rendelkezett. A "K" 4000 az "M" pedig már
4250 LE-t adott le, mivel a kompresszora a korábbi 8,5:1-hez
képest, nagyobb 9,2:1-hez nyomásviszonnyal rendelkeztek. Ez
úgy értendő, hogy az aktuális környezeti nyomású levegőt
milyen végnyomásra sűrítette össze. A hajtóműveken,
felszálló teljesítményen másodpercenként 25 m3
levegő áramlott át. Az An-8-on a legerősebb "D" változatot
használták, mely 5200 LE teljesítményt adott le, de ehhez az
AV-68D 03-as szériájú, 5 m átmérőjű légcsavart használták. A
hajtóművek felépítése, méretei az évek során nem változtak,
viszont csak egyre kiforrottabbak lettek, jobb minőségű
anyagokból, pontosabb gyártással készültek és a
gyermekbetegségeit idővel kinövő segédszervekkel szerelték
fel. Ez végeredményben azt jelentette, hogy jelentősebb
változtatás nélkül az "M" teljesítménye az "A"-hoz képest
közel 20%-al megnőtt. Egy másik paraméterük, a javításközi
üzemidejük is jelentősen megváltozott a kezdeti néhány száz
óráról folyamatosan 4000 órára nőtt, melyet túlnyomó
többségében le is dolgozták.
Introduction
The AI-20 type AV-681 04 series, 4,4 meters diameter
airscrew equipped gas turbine engine was developed until the
mid-50s in USSR under the leadership of Engineer A. G.
Ivchenko; hereupon its "A", "K" and "M" variants were fitted
on several different type aircraft, like Antonov AN-10,
AN-12 Cub, An-32 Cline, Beriev Be-12 Mail, -Ilyushin Il-18
Moskwa, and its later variants Il-20 Coot, Il-38 May. The
first type version was "A" with 3600 hp output.
Variant "K" supplied 4000 hp, however variant "M" supplied
yet 4250 hp, because of its compressor’s higher 9,2:1
pressure ratio compared with the 8,5:1 p.r. of the former
ones. This is to be understood, that the actual air pressure
at the given place was compressed to the resulting high
output pressure. At take-off power 25m³ air streamed through
per second in the engines. On the type An-8 airplane the
most powerful “D” variant was fitted, which output power was
5200 hp, but on this engine the AV-68D 03 series 5 m
diameter blades airscrew was used. The construction and
measures of the engines have not been changed throughout of
decades, however they became more and more developed, were
assembled from better quality materials, manufactured with
more precise methods, and equipped with auxiliary parts
which outgrew their teething problems. Finally it ment, that
the output power of variant "M" grown with 20% compared to
variant "A". An other parameter MTBO (Mean Time between
Overhoul) also significantly changed, from the early few
hundred hours continuously grown up to 4000 hours, which for
the best part of the life-time was performed.
|
Az AI-20-as hajtóművek
fontosabb műszaki adatai
Relevant technical
data of the AI-20 type engines
Típusváltozat
Variant |
AI-20K |
AI-20M |
Hossz (mm)
Length |
3096 |
3096 |
Szélesség (mm)
Width |
842 |
842 |
Magasság (mm)
Height |
1180 |
1180 |
Tömeg (kg)
Mass |
1080 |
1040 |
Max. teljesítmény, földön
(LE)
Max. Power on
ground level (hp) |
4000 |
4250 |
Teljesítmény, 8000 m-en,
630 km/óra sebességnél (LE)
Power at
26.300 ft cruising lev. with 630km/h TAS( hp) |
2220 |
2663 |
Teljesítménytömeg (kg/LE)
Power-mass
factor (kg/hp) |
0,27 |
0,245 |
Fajlagos tüzelőanyag
fogyasztás (kg/LE/h)
Specific fuel
consumption (kg/hp/hour) |
0,215 |
0,195 |
Kompresszor nyomásviszonya
Compressor
pressure ratio |
8,5:1 |
9,2:1 |
Átáramló levegő mennyiség
(kg/s)
Air stream
flown through (kg/sec) |
20,4 |
21,5 |
|
Az AI-20-as hajtómű
fontosabb teljesítmény adatai földön
Relevant performance
specifications of the AI-20 engine at ground level
Üzemmód
Mode of
operation |
Alapjárat
Idle running |
0,7 névleges
0,7 nominal |
Felszálló
Take-off |
Gázkar állás (UPRT fok)
Gas lever
position (UPRT grade) |
0 |
62 |
104 |
Fordulatszám (f/p)
Revolutions
per minute (rpm) |
10400 |
12300 |
12300 |
Tüzelőanyag fogyasztás
(kg/óra)
Fuel
consumption (kgs/hour) |
380 |
790 |
1040 |
Tüzelőanyag nyomás (kg/cm2)
Fuel pressure
(kg/cm²) |
14 |
46 |
74 |
Kiáramló gáz hőmérséklet (Co)
Exhoust
gas
temperature (Co) |
250 |
290 |
520 |
Olajnyomás (kg/cm2)
Oil pressure
(kg/ cm2) |
4 |
5-5,5 |
5-5,5 |
Belépő olajhőmérséklet (Co)
Incoming oil
temperature (Co) |
70 |
70 |
75 |
Kilépő olajhőmérséklet (Co)
Outgoing oil
temperature (Co) |
80 |
90 |
85 |
Olajfogyasztás (l/óra)
Oil
consumption (l/hour) |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
IKM nyomás (kg/cm2)
IKM
Pressure
(kg/cm2) |
8 |
44,5 |
77,5 |
Légcsavar vonóerő (kp)
Airscrew
tractive power (kp) |
80-100 |
2000 |
4000 |
Légcsavar állásszög (fok)
Airscrew
blade incidence (grade) |
0 |
12 |
23 |
Üzemidő (perc)
Time of
operation (min) |
max. 30 |
korlátozás nélkül
not limited |
max. 15 |
|
 |
AI-20K típusú légcsavaros
gázturbinás hajtómű. A fogazott tárcsára erősítették fel a
légcsavart. A hajtómű kúpos első része alatt egy kétfokozatú
bolygókerekes fordulatszám csökkentő berendezés volt, mely a
forgórész fordulatát 11,45-ad részére, 1075 f/perces
fordulatszámra csökkentette. Az áttételházban, a
bolygókerekek forgatónyomatékát hidraulikus munkahengerekkel
egyenlítették ki - IKM
rendszer - és az ezekben mért olaj nyomása arányos volt a
hajtómű teljesítményével. Ezen rész után látható a körkörös,
hat bordával elválasztott szívócsatorna, itt lépett be a
levegő a hajtómű belsejébe. A mögötte látható rész a
meghajtásház. Ezen kaptak elhelyezést a hajtómű működéséhez
szükséges segédszervek és a hajtómű mellső két bekötő
csomópontja is.
AI-20K type
turbo-prop engine. The airscrew was fitted to the pinion
plate. Below the cone-shaped first part of the engine there
was a two stage epicyclical cog-wheel gear reductor, which
the rotor’s rotation speed reduced to its 11,45 partage,
i.e. 1075 rpm. In the transmission box the torque of the
epicyclical wheels was equalized with hydraulic slave
cylinders, - IKM –system – where the gauged oil pressure of
the cylinders was proportional with the output of the
engine. After this part is shown the concentric aspiration
duct, separated with six parts frames, from air intake.
Behind it can be seen the driving apparatus. On this were
fitted into place the auxiliary parts necessary for the
operation of the engine and also the two fore fastening
locks of the engine.
|
 |
A kép jobb oldalán a
meghajtásház hátsó oldala látható. Felül, szimmetrikusan,
két fekete színű SZTG-12TMO-1000 típusú, egyenáramú
indító-motor generátor látható. Ezekkel lehetett a
hajtóműveket beindítani és már a működés során villamos
áramot termelt a repülőgép fedélzete számára. A középen lévő
kompresszor ház elég zsúfoltan néz ki, mert különféle
csövek, szelepek, elektromos dobozok, csatlakozók voltak
elhelyezve. A kép bal felén, a hajtómű hátsórészén a
tüzelőtér-ház, a turbinaház, a fúvócső és a gázterelő kúp
látható.
On
the right of the picture is shown the back-view of the
driving apparatus. On the top may be seen two black colour
SZTG-12TMO-1000 type DC (direct current) starter-motor
generator. With these motors could the engines be started
and when those were already running, it generated electric
current for on board devices of the airplane. The compressor
house looks like quite jam-packed, because of the several
tubes, valves, electric boxes, connecting elements given
room here. On the left side of this picture, one can see on
the back-part of the engine, the combustion case, turbine
casting, blast pipe and the gas guide cone. |
|