Ivchenko AI-20
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AI-20
Ivchenko AI-20M Szolnok 2010 1.jpg
Motor turbohélice Ivchenko AI-20M
EscribeTurbohélice
origen nacionalUnión Soviética
FabricanteIvchenko / ZMKB Progress , PMZ (Perm), AI22 también en la planta de KMPO
Principales aplicacionesAntonov An-10
Antonov An-12
Ilyushin Il-18

El Ivchenko AI-20 es un motor turbohélice soviético desarrollado por la oficina de diseño de Ivchenko en la década de 1950. Se ha construido en grandes cantidades, sirviendo como motor para el transporte Antonov An-12 y el avión de pasajeros Ilyushin Il-18 .

Diseño y desarrollo

El AI-20 fue el primer motor de turbina de gas desarrollado por la oficina de diseño dirigida por Aleksandr Ivchenko con sede en Zaporizhia , URSS , que anteriormente se había concentrado en pequeños motores de pistón como los radiales Ivchenko AI-14 y AI-26 . Fue diseñado como un potencial motor para el nuevo y grande avión de pasajeros Ilyushin Il-18 y el Antonov An-10 , para ser propulsado por cuatro turbohélices , en competencia con los motores Kuznetsov NK-4 . Ambos motores se probaron en el lote de preproducción de 20 Il-18, pero se eligió el motor Ivchenko para la producción completa, [1]posiblemente debido a un accidente causado por una falla en vuelo de un motor NK-4, y posiblemente debido al deseo de que los motores del An-10 ucraniano también se construyan en Ucrania. [2]

El Il-18B estaba propulsado por cuatro turbohélices Ivchenko AI-20A Serie 1, cada uno con una potencia de despegue de 2.985 kW (4.000 shp) y una potencia sostenida de 2.090 kW (2.800 shp) a altitud de crucero. La producción temprana del Il-18A se había equipado inicialmente con motores Kuznetsov NK-4, pero pronto se cambiaron por AI-20. La producción posterior de Il-18B contó con motores AI-20A Serie 2, con las mismas clasificaciones de potencia, pero con mejoras técnicas, por lo que las máquinas más antiguas se actualizaron con las centrales eléctricas de la Serie 2. La IA de los años 20 condujeron paso variable de cuatro palas reversibles puntales con un diámetro de 4,5 metros (14 pies 9 pulgadas), con prominentes hélice hiladoresy accionamiento hidráulico para paso de hélice. Los motores estaban montados sobre el ala y presentaban extintores de incendios integrados. Los motores se pusieron en marcha con motores eléctricos, y la potencia de los motores la proporcionó un carro de tierra. [3]

El AI-20 es un turbohélice de un solo eje con un compresor axial de diez etapas y una turbina de potencia de tres etapas, y está diseñado para funcionar a una velocidad constante. [4] Un gran problema con los motores de producción temprana era la poca confiabilidad de los motores AI-20, que tenían un tiempo entre revisiones (TBO) en el rango de 600 a 750 horas. Finalmente se introdujo la variante del motor AI-20K, con un TBO de 2.000 horas, poco impresionante para los estándares modernos, pero una gran mejora. Un problema que nunca se abordó fue el ruido; Los turbopropulsores son relativamente ruidosos y los altos niveles de ruido fueron un problema para los pasajeros. Como se mencionó, la vida útil de revisión del motor fue inicialmente pobre en comparación con los motores occidentales contemporáneos, reportándose entre 600 y 750 horas en 1964, [5]pero luego se mejoró mediante el desarrollo continuo a 8.000 horas, con una vida útil de 22.000 horas en el AI-20D serie 5M. [6]

La producción en serie se llevó a cabo en Zaporozhye ( Motor Sich ) y en la planta de motores Perm ( UEC-Perm Engines ), URSS en 1958, y también se construyó bajo licencia en China como WJ-6 . Se han construido alrededor de 14,000 AI-20 en total. [7]

Variantes

AI-20A serie 1
Variante de producción inicial para la versión anterior del IL-18 que produce 2.985 kW (4.000 shp). La TBO fue terrible entre las 200 y las 400 horas.
AI-20A serie 2
Variante de producción mejorada con las mismas clasificaciones de potencia pero mejoras técnicas; Los aviones más antiguos se actualizaron con los motores de la Serie 2. La TBO todavía era deficiente (600 a 750 horas)
AI-20K
La confiabilidad y la durabilidad se abordaron con esta variante muy mejorada. TBO subió a 2.000 horas. Esta se convirtió en la variante de producción estándar.
AI-20M
Esta variante supuso una mejora significativa con respecto a las variantes de motor anteriores en todos los aspectos. El AI-20M aumentó la potencia de despegue de 2.985 kW (4.000 shp) a 3.169 kW (4.250 shp), mejorando el rendimiento de despegue en condiciones "altas y calientes" y permitiendo mayores pesos de despegue. También se obtuvieron clasificaciones de potencia continua más altas (2700 shp), lo que hizo que el crucero fuera más eficiente. Más allá de estos, el AI-20M también tenía una buena confiabilidad, era más liviano y, en particular, presentaba un SFC muy mejorado. [3]
AI-20D
Esta variante vio una mejora significativa en la potencia de salida. La economía de combustible también mejoró marginalmente. AI-20D también se conoce como AI-20D serie 4. La potencia se incrementó a 5.180 shp.
Serie AI-20D 5
Esta variante se basa en el éxito anterior de la variante de la serie 4. La mayoría de los parámetros de rendimiento se mantuvieron iguales con la única mejora importante en el área de confiabilidad y durabilidad. La vida útil de TBO / Service se mejoró a 6000 hrs / 20,000 hrs respectivamente.
Serie AI-20D 5M o AI-20DM
Esta es la variante final desarrollada. El AI-20DM es esencialmente el mismo que el AI-20D serie 5, con la única diferencia en la configuración de potencia. El AI-20DM se reduce a 4750 shp (potencia de despegue), lo que permite que el motor tenga una vida útil más larga y un mayor TBO. En consecuencia, el tiempo antes de la revisión (TBO) se incrementa a 8000 horas con una vida útil de 22000 horas. [8]

Aplicaciones

AI-20

  • Antonov An-8
  • Antonov An-10
  • Antonov An-12
  • Antonov An-32
  • Beriev Be-12
  • Ilyushin Il-18
  • Ilyushin Il-38
  • Tupolev Tu-4 ( KJ-1 AEWC )

WJ-6

  • Shaanxi Y-8
  • Shaanxi Y-9
  • Qing-6 (fuselaje chino Be-6 mejorado)
  • AVIC TA-600

Especificaciones (AI-20D serie 5)

Datos de Jane's All The World's Aircraft 1993–94, [9] sitio web de Motor Sich, [8] Aircraft motors of the World 1970 [10]

Características generales

  • Tipo: turbohélice de un eje
  • Longitud: 3.096 mm (121,9 pulgadas)
  • Diámetro: 450 mm (18 in) (carcasa de entrada) [10]
  • Ancho : 842 mm (33,1 pulgadas)
  • Altura : 11.802 mm (464,6 pulgadas)
  • Peso en seco: 1.040 kg (2.290 lb)

Componentes

  • Compresor: compresor axial de 10 etapas con 4 válvulas de derivación para valores de arranque y transitorios
  • Combustores : Anular con 10 conos de quemador
  • Turbina : flujo axial de 3 etapas
  • Tipo de combustible: combustibles de queroseno de aviación como JP-4
  • Sistema de aceite: alimentación por presión, recirculación completa

Rendimiento

  • Potencia máxima de salida: 3170 kW (4250 shp) (equivalente) para despegue a 12,300 rpm al nivel del mar / (2900 kW (3900 shp) + 2,35 kN (529 lbf))
  • Max. potencia de crucero: 2600 kW (3500 shp) (equivalente) a 630 km / h (390 mph; 340 kN) a 8000 m (26000 pies)
  • RPM de funcionamiento del motor: 12,300 rpm
  • Ralentí en el suelo del motor: 10400 rpm
  • Relación de presión general : 7,6: 1 (despegue) a 9,2: 1 (crucero)
  • Flujo másico de aire: 20,7 kg / s (46 lb / s) a 12,300 rpm
  • Temperatura de entrada de la turbina: TIT máx. 1.170 K (900 ° C) al nivel del mar; JPT 833 K (560 ° C)
  • Consumo específico de combustible :
  • Despegue sfc: 0,322 kg / kW / h (0,529 lb / hp / h)
  • Sfc de crucero: 0,264 kg / kW / h (0,434 lb / hp / h)
  • Relación potencia / peso : 3,07 kW / kg (1,87 shp / lb) (potencia de despegue equivalente) [10]

Ver también

Motores comparables

  • Allison T56
  • Bristol Proteus
  • General Electric T64
  • Pratt & Whitney Canadá PW100
  • Rolls-Royce Tyne

Listas relacionadas

  • Lista de motores de aviones

Referencias

  1. ^ Stroud, John (1968). Aviones de transporte soviéticos desde 1945 (1ª ed.). Londres: Putnam. pag. 113. ISBN 9780370001265.
  2. ↑ Alexandrov, Nikolai. "Тот самый" НК " " . aviation.ru (en ruso). Moscú. Archivado desde el original el 14 de mayo de 2011 . Consultado el 23 de marzo de 2019 .
  3. ^ a b "El Ilyushin Il-18 & Il-38" . www.airvectors.net . Consultado el 23 de marzo de 2019 .
  4. ^ Gunston, Bill (1987). Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos (Reimpresión ed.). Wellingborough: Stephens. pag. 81. ISBN 978-0-85059-717-2.
  5. ^ "Bajo los capós del Il-18" . Vuelo internacional . 85 (2862): 85. 16 de enero de 1964 . Consultado el 23 de marzo de 2019 .
  6. ^ "HISTORIA DE LA FUNDACIÓN SE IVCHENKO-PROGRESS" . ivchenko-progress.com . Ivchenko-Progress . Consultado el 23 de marzo de 2019 .
  7. ^ "Zaporozhye Machine-Building Design Bureau Progress State Enterprise que lleva el nombre del académico AG Ivchenko (SE Ivchenko-Progress): Historia Oof SE Ivchenko-Progress" . ivchenko-progress.com . Ivenchko-Progress. 2007. Archivado desde el original el 26 de julio de 2011 . Consultado el 23 de marzo de 2019 .
  8. ^ a b "AI-20" . motorsich.com.ua . Consultado el 23 de marzo de 2019 .
  9. ^ Taylor, Michael JH; Lambert, Mark; Munson, Kenneth, eds. (1993). Jane's all the World's Aircraft 1993–94 (84ª ed.). Coulson, Surrey, Reino Unido: Jane's Information Group. pag. 650. ISBN 978-0710610669.
  10. ↑ a b c Wilkinson, Paul H. (1970). Motores de avión del mundo 1970 (21a ed.). Washington DC: Paul H. Wilkinson. pag. 217.

enlaces externos

  • Motorsich
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