Ivchenko AI-20 - Ivchenko AI-20

AI-20
Ivchenko AI-20M Szolnok 2010 1.jpg
Ivchenko AI-20M Turboprop-Motor
Art Turboprop
nationale Herkunft Sovietunion
Hersteller Ivchenko / ZMKB Fortschritt , PMZ (Perm), AI22 auch in Pflanzen KMPO
Hauptanwendungen Antonov An-10
Antonov An-12
Iljuschin Il-18

Der Ivchenko AI-20 ist ein sowjetischer Turboprop- Motor, der in den 1950er Jahren vom Ivchenko- Designbüro entwickelt wurde. Es wurde in großer Anzahl gebaut und diente als Triebwerk für den Transport Antonov An-12 und das Verkehrsflugzeug Iljuschin Il-18 .

Design und Entwicklung

Die AI-20 war das erste Gasturbinentriebwerk durch das Design bureau durch geführt entwickelt Aleksandr Ivchenko basierend auf Zaporizhia , USSR , die auf kleine Kolbenmaschinen , wie beispielsweise die zuvor konzentriert hatten Ivchenko AI-14 und AI-26 Radialen . Es wurde als zukünftiges Triebwerk für das neue große Verkehrsflugzeug Iljuschin Il-18 und die Antonov An-10 konzipiert , die im Wettbewerb mit den Kuznetsov NK-4-Triebwerken von vier Turboprops angetrieben werden sollen . Beide Motoren wurden an der Vorproduktion von 20 Il-18 getestet, aber der Ivchenko-Motor wurde für die volle Produktion ausgewählt, möglicherweise aufgrund eines Absturzes, der durch einen Ausfall eines NK-4-Triebwerks während des Fluges verursacht wurde, und möglicherweise aufgrund des Wunsches nach den Motoren der ukrainischen An-10 soll auch in der Ukraine gebaut werden.

Die Il-18B wurde von vier Ivchenko AI-20A Series 1-Turboprops angetrieben, die jeweils eine Startleistung von 2.985 kW (4.000 PS) und eine Dauerleistung von 2.090 kW (2.800 PS) in Reiseflughöhe lieferten. Die frühe Il-18A-Produktion war ursprünglich mit Kuznetsov NK-4-Motoren ausgestattet, aber sie wurden bald gegen AI-20 ausgetauscht. Die spätere Produktion des Il-18B umfasste Motoren der Serie 2 AI-20A mit den gleichen Nennleistungen, jedoch mit technischen Verbesserungen. Daher wurden ältere Maschinen mit den Triebwerken der Serie 2 aktualisiert. Die AI-20 fuhren vierblättrigen Verstellpropeller reversible Stützen mit einem Durchmesser von 4,5 Metern (14 Fuß 9 Zoll), mit prominentem Propeller Spinnern und hydraulische Betätigung für prop Feld. Die Motoren waren über dem Flügel montiert und verfügten über integrierte Feuerlöscher. Die Motoren wurden mit Elektromotoren gestartet, wobei die Leistung für die Motoren von einem Bodenwagen bereitgestellt wurde.

Der AI-20 ist ein einwelliger Turboprop mit einem zehnstufigen Axialkompressor und einer dreistufigen Leistungsturbine und ist für eine konstante Drehzahl ausgelegt. Ein großes Problem bei frühen Serienmotoren war die schlechte Zuverlässigkeit der AI-20-Motoren, die zwischen den Überholungen (TBO) eine Zeitspanne von 600 bis 750 Stunden hatten. Die AI-20K-Motorvariante wurde schließlich mit einem TBO von 2.000 Stunden eingeführt - für moderne Verhältnisse nicht beeindruckend, aber eine große Verbesserung. Ein Problem, das nie angesprochen wurde, war Lärm; Turboprops sind relativ laut und hohe Geräuschpegel waren ein Problem für die Passagiere. Wie bereits erwähnt, war die Überholungslebensdauer des Motors im Vergleich zu modernen westlichen Motoren anfangs schlecht und wurde 1964 mit 600 bis 750 Stunden angegeben. Später wurde sie durch kontinuierliche Weiterentwicklung auf 8.000 Stunden mit einer Lebensdauer von 22.000 Stunden in der KI verbessert. 20D Serie 5M.

Die Serienproduktion wurde 1958 in Zaporozhye ( Motor Sich ) und im Perm-Motorenwerk ( UEC-Perm Engines ) in der UdSSR durchgeführt und ebenfalls in China als WJ-6 in Lizenz gebaut . Insgesamt wurden rund 14.000 AI-20 gebaut.

Varianten

AI-20A Serie 1
Erste Produktionsvariante für die frühe Version von IL-18 mit 2.985 kW (4.000 PS). TBO war zwischen 200 und 400 Uhr schrecklich.
AI-20A Serie 2
Verbesserte Produktionsvariante mit gleichen Nennleistungen, aber technischen Verbesserungen; ältere Flugzeuge wurden mit den Triebwerken der Serie 2 aktualisiert. TBO war immer noch schlecht (600–750 Stunden)
AI-20K
Zuverlässigkeit und Haltbarkeit wurden mit dieser stark verbesserten Variante angesprochen. TBO stieg auf 2.000 Stunden. Dies wurde zur Standard-Produktionsvariante.
AI-20M
Diese Variante war in jeder Hinsicht eine signifikante Verbesserung gegenüber den früheren Motorvarianten. Der AI-20M erhöhte die Startleistung von 2.985 kW (4.000 PS) auf 3.169 kW (4.250 PS), verbesserte die Startleistung unter "heißen und hohen" Bedingungen und ermöglichte höhere Startgewichte. Es wurden auch höhere Dauerleistungswerte erreicht (2700 PS), was zu einer effizienteren Kreuzfahrt führte. Darüber hinaus hatte der AI-20M eine gute Zuverlässigkeit, war leichter und verfügte insbesondere über einen deutlich verbesserten SFC.
AI-20D
Diese Variante zeigte eine signifikante Verbesserung der Leistungsabgabe. Auch der Kraftstoffverbrauch wurde geringfügig verbessert. AI-20D wird auch oft als AI-20D-Serie 4 bezeichnet. Die Leistung wurde auf massive 5.180 PS gesteigert.
AI-20D Serie 5
Diese Variante baut auf dem bisherigen Erfolg der Variante der Serie 4 auf. Die meisten Leistungsparameter blieben gleich, wobei die einzige wesentliche Verbesserung im Bereich der Zuverlässigkeit und Haltbarkeit lag. Die TBO / Lebensdauer wurde auf 6000 Stunden / 20.000 Stunden verbessert.
AI-20D Serie 5M oder AI-20DM
Dies ist die letzte entwickelte Variante. Der AI-20DM ist im Wesentlichen derselbe wie der AI-20D der Serie 5, der einzige Unterschied besteht in der Leistungseinstellung. Der AI-20DM ist auf 4.750 PS (Startleistung) reduziert, wodurch der Motor eine längere Lebensdauer und eine höhere TBO hat. Die Zeit vor der Überholung (TBO) wird folglich auf 8000 Stunden bei einer Lebensdauer von 22.000 Stunden erhöht.

Anwendungen

AI-20

WJ-6

Technische Daten (AI-20D Serie 5)

Daten von Jane's All The Worlds Aircraft 1993–94, Motor Sich-Website, Flugzeugtriebwerke der Welt 1970

Allgemeine Charakteristiken

  • Typ: Einwelliger Turboprop
  • Länge: 3.096 mm
  • Durchmesser: 450 mm (Einlassgehäuse)
  • Breite : 842 mm
  • Höhe : 11.802 mm (464,6 in)
  • Trockengewicht: 1.040 kg

Komponenten

Performance

  • Maximale Leistung: 3.170 kW (4.250 PS) (Äquivalent) für den Start bei 12.300 U / min auf Meereshöhe / (2.900 kW (3.900 PS) + 2,35 kN (529 lbf))
  • Max. Reiseleistung: 2.600 kW (3.500 PS) (Äquivalent) bei 630 km / h (340 kn) bei 8.000 m (26.000 ft)
  • Motorbetriebsdrehzahl: 12.300 U / min
  • Motorboden im Leerlauf: 10.400 U / min
  • Gesamtdruckverhältnis : 7,6: 1 (Start) bis 9,2: 1 (Kreuzfahrt)
  • Luftmassenstrom: 20,7 kg / s (46 lb / s) bei 12.300 U / min
  • Turbineneintrittstemperatur: TIT max. 1.170 K (900 ° C) auf Meereshöhe; JPT 833 K (560 ° C)
  • Spezifischer Kraftstoffverbrauch :
  • Start sfc: 0,322 kg / kW / h (0,529 lb / hp / h)
  • Kreuzfahrt sfc: 0,264 kg / kW / h (0,434 lb / hp / h)

Siehe auch

Vergleichbare Motoren

Verwandte Listen

Verweise

Externe Links