| NK-12 | |
|---|---|
| NK-12MP na Tu-95MS , letecká základna Engels | |
| Typ | turbovrtulový |
| Země | SSSR |
| Používání | |
| aplikace | An-22 , Tu-95 , Tu-114 , Tu-126 , Tu-142 , "Eaglet" |
| Výroba | |
| Konstruktér | Nikolaj Kuzněcov |
| Rok vytvoření | 1952 |
| Výrobce | Kuibyshev Motor Plant |
| Roky výroby | od roku 1954 |
| Možnosti | TV-12, NK-12, NK-12M, NK-12MA, NK-12MV, NK-12MK, NK-12MP |
| Provozní vlastnosti | |
| Napájení | 15 000 l. S. |
| vzletový tah | 10 221 [1] kgf |
| Kompresor | 14rychlostní axiální [2] |
| Turbína | 5rychlostní náprava [2] |
| Spalovací komora | trubkovitě-prstencový |
| Tlakový poměr | 9,5:1 |
| Řízení | mechanické |
| Pohonné hmoty | T-1, TS, RT |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
NK-12 je turbovrtulový letecký motor vyvinutý v Kuzněcovově SNTK (OKB-276) v 50. letech 20. století speciálně pro strategický mezikontinentální bombardér Tu-95 . Motor byl instalován na Tu-142 a osobní Tu-114 , stejně jako na An-22 a na A-90 Orlyonok ekranoplan . Každý motor pohání dvě čtyřlisté vrtule o průměru asi 6 metrů, otáčející se v opačných směrech. Tento motor je nejvýkonnějším sériovým turbovrtulovým motorem na světě [3] . Letouny poháněné motory NK-12 patří dodnes k nejrychlejším vrtulovým letounům a dopravní letoun An-22 Antey poháněný motory NK-12MA byl v době svého vzniku největším letounem na světě.
Sériová výroba od roku 1954. Počáteční výkon byl 14800 hp. .
V roce 1946 byl ve vesnici Upravlenchesky , která se nachází na břehu Volhy , 30 km od Kuibysheva , zorganizován experimentální závod č. 2. Na jeho základě byly vytvořeny dvě konstrukční kanceláře: OKB-1 (hlavní konstruktér A. Shaibe) , a OKB-2 (hlavní konstruktér K. Prestel), byl počet zaměstnanců v roce 1947 cca 2500 osob, z toho 662 Němců [4] . Při organizaci závodu se předpokládalo, že v SSSR budou Němci pokračovat v práci započaté v Německu - vytvoření vynucených modelů sériových německých proudových motorů Jumo-004 a BMW 003 a nových výkonných proudových motorů Jumo 012 a BMW 018 . Koncem roku 1946 však vyvstal nový úkol: vývoj turbovrtulových motorů.
Z dopisu náměstka ministra leteckého průmyslu M. M. Lukina řediteli závodu č. 2 N. M. Olekhnovičovi ze dne 6. prosince 1946 [4] :
V TsAGI byla provedena studie s cílem určit oblast racionálního použití turbovrtulových motorů ve vysokorychlostních bombardérech.
Podle těchto studií je oblast racionálního využití turbovrtulových motorů určena maximálními rychlostmi od 600 do 900 km/h.
Největšího přínosu se dosahuje na bombardérech s maximální rychlostí asi 750-800 km/h, v závislosti na tonáži letadla. Tato výhoda je vyjádřena zvýšením letového dosahu o 2000-2500 kilometrů, což je přibližně 80-100% celého maximálního letového dosahu stejných bombardérů s VMG a proudovými motory.
Nejúčelnější je vývoj turbovrtulového motoru, poskytujícího ve výšce H = 8000 metrů při rychlosti 800 km/h celkový tažný výkon řádově 4000-4500 hp. S.
Navrhuji urychleně zadat úkol hlavním konstruktérům, pánům. Scheibe a Prestel za návrh a konstrukci šroubové instalace v roce 1947 pro motory YuMO-012 a BMW-018.
Po řadě vývojových prací na turbovrtulových motorech „022“ a „028“, motor-kompresorovém proudovém motoru „032“ a turboproudovém „003s“ v roce 1948 bylo rozhodnuto o sloučení obou konstrukčních kanceláří (A. Shaibe se stal hlavní konstruktér kombinované konstrukční kanceláře, vedoucí předběžného návrhu - J. Vogte, konstrukční skupiny - F. Brandner ) a zaměření na vývoj jednoho motoru - "022". V polovině roku 1948 byla dokončena konstrukce motoru, do výroby byly převedeny tři exempláře. V roce 1949, uprostřed prací na "022", přišel do závodu číslo 2 nový vedoucí - Nikolaj Dmitrievič Kuzněcov . Už měl zkušenosti s prací na německých proudových motorech: v roce 1946 ovládl spolu s Klimovem a Brandnerem výrobu Jumo 004 v závodě v Ufě .
V roce 1946, 30 km od Kuibysheva, na břehu Volhy, poblíž vesnice Upravlenchesky, byl vytvořen experimentální závod č. 2, ve kterém byly organizovány dvě konstrukční kanceláře: OKB-1 (hlavní konstruktér A. Shaibe), a OKB-2 (hlavní konstruktér K. Prestel). V roce 1947 tvořilo osazenstvo závodu č. 2 asi 2 500 lidí, z toho 662 německých specialistů[4]. Ve štábu Design Bureau bylo 325 německých konstruktérů pro 40 sovětských specialistů, kteří měli pokračovat ve vývoji, započatém v Německu, vynucených modelů sériových proudových motorů Jumo-004 a BMW 003 a nových výkonných Jumo 012 a BMW 018. proudové motory [1].
Koncem roku 1946 byl závod č. 2 v rámci modernizačního programu sériového bombardéru Tu-4 pověřen vývojem turbovrtulových motorů:
Dne 6. prosince 1946 náměstek ministra leteckého průmyslu M. M. Lukin v dopise (z 6. prosince 1946), adresovaném řediteli závodu č. 2 N. M. Olekhnovichovi, uvedl: V TsAGI byla provedena studie k určení oblasti racionální použití turbovrtulových motorů na rychlých bombardérech. Podle těchto studií je oblast racionálního využití turbovrtulových motorů určena maximálními rychlostmi od 600 do 900 km/h. Největšího přínosu se dosahuje na bombardérech s maximální rychlostí řádově 750-800 km/h, v závislosti na tonáži letadla. Tato výhoda je vyjádřena zvýšením letového dosahu o 2000-2500 kilometrů, což je přibližně 80-100% celého maximálního letového dosahu stejných bombardérů s VMG a proudovými motory. Nejúčelnější je vývoj turbovrtulového motoru, poskytujícího ve výšce H = 8000 metrů při rychlosti 800 km/h celkový tažný výkon řádově 4000-4500 k. S. Navrhuji urychleně zadat úkol hlavním konstruktérům, pánům. Scheibe a Prestel za návrh a konstrukci šroubové instalace v roce 1947 pro motory YuMO-012 a BMW-018. [čtyři]:V první polovině roku 1948, po provedení vývojových prací na čtyřech ukořistěných německých motorech (TVD „022“, TVD „028“, motor-kompresorový proudový „032“, proudový letoun „003s“), bylo rozhodnuto o spojení OKB-1 a OKB-2, soustředění úsilí na detailní návrh JUMO-022 TVD pro jeho výrobu v závodě č. 2. Hlavním konstruktérem společné konstrukční kanceláře byl jmenován A. Shaibe, vedoucím předběžného návrhu J. Vogte skupiny a F. Brandnera, vedoucího designové skupiny.
V polovině roku 1948 byl dokončen detailní návrh sovětského vývoje JUMO-022 a závod č. 2 zahájil výrobu tří prototypů pod označením TV-022.
V roce 1949 (na vrcholu rozvoje výroby TV-022) byl do čela kombinovaného OKB-276 v závodě č. 2 jmenován Nikolaj Dmitrijevič Kuzněcov, který měl zkušenosti s prací s německými proudovými motory (v roce 1946 společně N. D. Kuzněcov s Klimovem a Brandnerem v závodě v Ufě zvládli výrobu Jumo 004).
V roce 1949 byly na příkaz N. D. Kuzněcova všechny síly OKB-276 soustředěny na zdokonalení TV-022, na základě zavedení nejnovější metodiky výpočtu turbín. V důsledku variantní studie se podařilo zvýšit účinnost turbíny na 93 %.
V červnu 1949 byly provedeny tovární testy prvního experimentálního TV-022.
V roce 1950 byly provedeny 100hodinové stolní testy prvního TV-022, přímé reprodukce německého motoru s plynovou turbínou JUMO-022. Při 100hodinových testech na zkušebním stavu vyvinul TV-022 maximální ekvivalentní výkon 5114 e. l. S. , jmenovitý ekvivalentní výkon 4398 e. l. S. a cestovní ekvivalentní výkon 3672 e. l. S.
Technické vlastnosti TVD TV-022:
Kompresor - 4-stupňový; Spalovací komora: prstencového typu, s 12 hlavami ze slitiny EI-417. Turbína: 3-stupňová, kotouče prvního a druhého stupně jsou chlazené, kotouč a lopatky turbíny třetího stupně jsou nechlazené. Ne.vzl. = 5000 l. S. Ne.cr. = 3000 l. S. Se.vzl. = 0,300 kg/l. s.h. Ce.cr. = 0,210 kg/l. s.h. Gv.vzl. = 26,5 kg/s n = 7500 ot./min πc.vl = 5,6 Tg.vl = 1120 K Gw.cr = 30 kg/s Lmot. = 4170 mm (bez šroubů) Dmot. = 1050 mm suchá hmotnost motoru = 1700 kg hmotnost motoru bez startéru a startovacích jednotek = 1650 kg. Turbo startér: značka TS-1, výkon 68 hp. S. Vrtule: zn. AB-41, tažné, koaxiální, protiběžné převodový poměr převodovky pohonu vrtule: i = 0,145.V roce 1950 byl na zkušební stolici instalován motor 022, který od roku 1951 dostal ruský název TV-2 („turbovrtulový motor-2“). Po továrním testování úspěšně prošel 100hodinovým stavem. testů a byl schválen pro sériovou výrobu. Jeho maximální ekvivalentní výkon byl více než 5000 hp. S. (výkon hřídele - 4663 kg plus tah trysky - 469 kg). „Motor TV-022 č. 14 z hlediska své konstrukce a provozních (ve zkušebních podmínkách) údajů vyhovuje obecným taktickým a technickým požadavkům letectva SA,“ uvádí zákon o státních zkušebnách. Na konci testů byli všichni němečtí specialisté oceněni peněžními cenami. V roce 1951 podstoupily dva TV-2 letové zkoušky na LII na letounu Tu-4. Byly instalovány místo extrémních pístových motorů bombardéru. Místo obvyklé čtyřlisté vrtule byly na motor instalovány koaxiální protiběžné vrtule [1]
Specialisté dostali nový úkol: vybudovat vysoce výkonné operační divadlo - 12 000 hp. S. Takové motory byly vyžadovány pro nový strategický bombardér Tu-95 . Němečtí specialisté, kromě Dr. Kordese, vedoucího oddělení turbín, projekt vytvoření divadla takové síly nepodpořili, protože se domnívali, že takový motor není možné vytvořit. Dr. Kordes věřil, že turbínu, a v prvním projektu byla čtyřstupňová, lze vyrobit s dobrou účinností.
Nejjednodušší metodou, jak zajistit požadované vlastnosti nové elektrárny, bylo připojení dvou TV-2 spolu s přenosem výkonu na jednu společnou převodovku. Mimochodem, podobnou zkušenost už mělo Německo – v roce 1939 postavila firma Heinkel těžký bombardér He-177 se čtyřmi dvojitými motory Daimler-Benz. Je pravda, že zkušenost se ukázala jako neúspěšná - elektrárny se přehřály, během provozu došlo k silným vibracím. Němečtí specialisté z pilotního závodu č. 2 o tom ale buď nevěděli, nebo raději mlčeli. Všichni doufali, že po splnění úkolu je čeká dlouho očekávaný návrat do vlasti, a snažili se jej splnit co nejdříve. Po odsouhlasení této myšlenky s A. N. Tupolevem jako dočasného opatření pro urychlení zahájení zkoušek bombardéru se začalo pracovat [2] .
Před vytvořením „dvojitého“ enginu bylo nutné vynutit stávající TV-2. Toho bylo dosaženo díky použití nové žáruvzdorné slitiny EI-481 v konstrukci turbíny, která umožnila zvýšit teplotu spalování. Zároveň se díky použití vysokotlakých kompresorových stupňů s malým relativním průměrem objímky zvýšil průtok vzduchu motorem. Během testů na stolici v roce 1951 vyvinul motor TV-2F výkon 6250 e. l. S.
Ve stejném roce 1951 byla dokončena montáž dvou prototypů dvoumotorů, které dostaly označení 2TV-2F. Motory byly umístěny vedle sebe, jeden mírně posunutý dozadu. Výkon jejich turbín byl přenášen na běžnou planetovou převodovku s redukčním poměrem 0,094. Roztáčel dvě souosé vrtule o průměru 5,8 m. Řízení dvojelektrárny bylo prováděno jedním plynovým sektorem spojeným s velitelsko-palivovými jednotkami každého motoru.
Po ukončení prací, v září 1952, 2TV-2F č. 13 prošel 100hodinovými stolními továrními zkouškami. Poté, bez čekání na výsledky státních zkoušek, byly motory instalovány do letadla. 12. listopadu 1952 Tu-95 se čtyřmi 2TV-2F poprvé vzlétl do vzduchu. Nejprve však zkoušky na stolici a poté havárie Tu-95 (během 17. letu, i když 16 předchozích bylo uspokojivých) s motory 2TV-2F ukázaly, že pro spolehlivý provoz musí být vytvořen nový motor. Musím říci, že pro urychlení vývoje letounu Tu-95 v souladu s nařízením vlády ze dne 11.07.51. byl vybaven motory 2TV-2F (dokud nebyl motor TV-12). Tupolev a Kuzněcov vypracovali plán a následující den jej oznámili V. A. Malyševovi, předsedovi Komise pro vojenské průmyslové otázky (VPK). Plán byl následující: zastavit práce na motoru 2TV-2F, soustředit úsilí konstrukční kanceláře a pilotního závodu na motor TV-12. Vytvořte tři létající laboratoře založené na letounu Tu-4 (nainstalujte TV-12 místo jednoho z vnitřních motorů ASh-73TK). Zkoušky Tu-95 s motorem 2TV-2F budou dočasně pozastaveny.
Malyšev plán přijal. Toto rozhodnutí zachránilo velkolepý letoun a motor. (Později byl mnohokrát modernizován a na jeho základě vznikly: Tu-126, Tu-142 a osobní mezikontinentální letouny Tu-114).
TV-2 - modifikace experimentálního TV-022. TV-2 byl vyvinut jako součást programu modernizace bombardéru Tu-4. Vzletový výkon 4600 kW. Do sériové výroby přijat v roce 1951 s označením sériové značky TV-2 ("turboprop - 2"). Oproti TV-022 má TV-2 nový olejový systém s vyšším výkonem čerpadel, nový turbostartér TS-1 o výkonu 60 koní. S. (Gv = 1,3 kg/s, hmotnost = 55 kg), nové protiběžné koaxiální vrtule zn. AB-41B (Dvv = 4200 mm). Oproti TV-022 vykazoval TV-2 lepší účinnost (Ce = 0,257 kg/l.s.h; Se.cr = 0,198 kg/l.s.h), životnost TV-2 byla zvýšena na 200 hodin.
Od května do října 1951 byly na FRI prováděny letové zkoušky dvou motorů TV-2 (č. 16 a č. 17) na letounu Tu-4 (č. 225402). Tyto motory, vybavené koaxiálními vrtulemi, byly instalovány do nových motorových gondol namísto extrémních pístových motorů ASh-73TK. Letoun provedl 27 letů a nalétal s těmito motory 72 hodin 51 minut.[2]
Dne 8. října 1951 havaroval letoun Tu-4 č. 225402 v důsledku požáru pravého vnějšího motoru TV-2, který vznikl při zkoušce spouštění motoru za letu, v důsledku vniknutí paliva do gondoly leteckého motoru teleskopickým spojením výfukové potrubí motoru s tryskou .
Na jaře 1950 začal OKB-156 A. N. Tupoleva vyvíjet předběžný návrh strategického mezikontinentálního letounu „95“ – nosiče jaderných zbraní.
Do roku 1951 srovnávací výpočty provedené v OKB-156 ukázaly, že pro 95 letounů s konstrukční vzletovou hmotností do 200 tun je nejúčelnější použít elektrárnu se čtyřmi divadelními motory o výkonu 12000÷15000 k. každý. S. V té době ještě tak výkonná divadla neexistovala ... Šéfkonstruktér OKB-156 A. N. Tupolev přiletěl do Kujbyševa, aby se poradil s hlavním konstruktérem OKB-276 N. D. Kuzněcovem. V té době OKB-276 dokončovala zdokonalování TVD TV-2 s kapacitou 5000 e.l. s., pro modernizaci sériového bombardéru Tu-4. V procesu projednávání problému se A. N. Tupolev a N. D. Kuzněcov dohodli na možnosti a načasování vytvoření „párové“ verze TV-2 TVD (dvě uspořádané vedle sebe, vynucené TV-2 TVD, pracující na společném převodovka přenášející celkový výkon 12000 e.hp pro dvě koaxiální vrtule opačné rotace), dále možnost a načasování vytvoření jediného divadla o konstrukční kapacitě 12000÷15000 e.l. S.
Poznámka: V roce 1939 poprvé na světě vytvořila německá společnost Daimler-Benz „párové“ divadlo pro 4motorový těžký bombardér Heinkel He-177, který se za letu přehříval a způsoboval silné vibrace ... Práce v OKB-276 závodu č. 2, o tom němečtí specialisté pravděpodobně nevěděli, nebo raději mlčeli a snažili se rychle splnit úkol a vrátit se do Německa. [3].A. N. Tupolev se rozhodl instalovat čtyři „párová“ divadla, každé s kapacitou minimálně 12 000 e.l. s., na prvním experimentálním letounu „95“, aby se zkrátil čas na jeho zdokonalování, dokud nevznikne jediné divadlo s kapacitou minimálně 12 000 e.l. s., jejíž vývoj v OKB-276 probíhal paralelně ...
Dne 11. července 1951 byl vydán výnos Rady ministrů SSSR o vývoji a výstavbě dvou variant divadla s kapacitou každé nejméně 12 000 e.l. s.: varianta dvojího operačního sálu pod označením 2TV-2F a varianta jednoho operačního sálu pod označením TV-12.
V červenci 1951 v Design Bureau N. D. Kuzněcova začali vyvíjet verzi „párového“ TV-2. Pro získání daného celkového minimálního výkonu 12000 litrů. s., disponibilní výkon TVD TV-2 (5000 k) byl nedostatečný, proto bylo nutné jej vynutit zvýšením průtoku vzduchu použitím vysokotlakých kompresorových stupňů se zmenšeným relativním průměrem rotoru a statoru. pouzder a zvýšení teploty plynu před turbínou, neboť díky použití lopatek turbíny odlitých z nové žáruvzdorné slitiny EI-481.
V roce 1951 byly sestaveny dva experimentální „párové“ modely TVD, které dostaly označení značky 2TV-2F. Motory byly umístěny vedle sebe (jeden je mírně posunutý dozadu). Výkon turbín byl přenášen na společnou planetovou převodovku (s redukčním faktorem 0,094), která uváděla dvě souosé vrtule o průměru 5,8 m do opačné rotace.
V roce 1951 při zkouškách na stolici vyvinul jediný kovaný TVD TV-2F výkon 6250 e.l. s., dostačující k vytvoření spárované verze.
Vlastnosti TVD TV-2F:Ne.vzl. = 6250 l. S.; Ne.cr. = 2550 l. s. (H = 11000 m, Vp = 720 km/h.); Se.vzl. = 0,294 kg/l. s.h.; Ce.cr. = 0,218 kg/l. s.h.; Gv.vzl. = 30 kg/s; Gv.cr \u003d 10,6 kg / s; nup = 7500 otáček za minutu; ncr = 7100 otáček za minutu; πc.vl = 5,1; πc.cr = 5,8; Tg.vl = 988 K; Tg.cr = 967 K; mmotor = ….. kg.;
V září 1951 byl proveden první test „párové“ varianty TVD 2TV-2F.
V září 1952 po ukončení prací prošel 2TV-2F č. 13 100hodinovými stolními továrními zkouškami, při kterých došlo k případům požáru motoru ... Bez čekání na výsledky státních zkoušek byl 2TV-2F instalován na experimentální letounu "95-1" (první experimentální prototyp budoucího Tu-95).
12. listopadu 1952 letoun 95-1 se čtyřmi 2TV-2F poprvé vzlétl... Začaly tovární letové zkoušky letounu 95-1, při kterých letoun provedl 16 zkušebních letů a nalétal téměř 25 hodin.
Bez incidentu (v normálním režimu) bylo provedeno 15 zkušebních letů...
V prosinci 1952 prošel TVD TV-2F státními zkouškami.
Vlastnosti TVD 2TV-2F:Ne.vzl. = 12500 l. S.; Ne.cr. = 6500 l. s. (H = 11000 m, Vp = 720 km/h.); Se.vzl. = 0,250 kg/l. s.h.; Ce.cr. = 0,190 kg/l. s.h.; Gv.vzl. = 64,2 kg/s; Gv.cr \u003d 22,5 kg / s.; nup = 7650 otáček za minutu; ncr = 7250 ot./min; πc.vl = 6,1; πc.cr = 7,2; Tg.vl = 1150 K; Tg.cr = 1031 K; mmotor = 3780 kg;
Dne 17. dubna 1953 při 16. zkušebním letu došlo u letounu 95-1 k poruše (nesouososti) systému automatické změny stoupání všech 4 koaxiálních vrtulí. Velitel lodi - A. D. Let s obtížemi přistál na letišti LII ... Letadlo neletělo téměř měsíc. Specialisté z Design Bureau a TsAGI brzy zjistili příčiny závady a během měsíce provedli nezbytná vylepšení systému.
11. května 1953 během 17. zkušebního letu podle továrního zkušebního programu havarovalo první experimentální letadlo „95-1“, vybavené divadlem 2TV-2F: třetí motor vzplál → hasicí systém fungoval , ale požár se nepodařilo uhasit → motorová gondola se odtrhla od křídla s hořícím motorem → systém změny stoupání vrtulí čtvrtého motoru náhle samovolně posunul listy do polohy lopatky (pravděpodobně kabeláž dálkového ovládání vyhořel) → čtvrtý motor se automaticky vypnul (zafungovala automatická ochrana motoru) → došlo k náhlému silnému přízemnímu momentu od tlačných sil dvou VMU na levém křídle, který nebylo možné kompenzovat ovládacími prvky (směrovka a křidélka) → letoun se dostal do hluboké spirály, přešel do prudkého, téměř kolmého střemhlavého letu - řítil se k zemi... V souvislosti s vyšetřováním příčin katastrofy byly ukončeny veškeré práce na dolaďování TVD 2TV-2F ... Následně, nařízením Rady ministrů SSSR, technická dokumentace pro Motory TV-2 a TV-2F, stejně jako motory samotné, byly převedeny do Design Bureau of Perm and Design Bureau of the Zaporozhye Plants, aby využily inženýrské zkušenosti.
V roce 1954 prošla státními zkouškami permská verze TVD TV-2M o výkonu 7650 k. s., který byl instalován na experimentálním střemhlavém bombardéru-torpédovém bombardéru Tu-91 "Bychok". Pro vrtulník Mi-6 byla vytvořena dvojitá verze TVD TV-2M pod označením sériové značky TVD TV-2VM .
Záporoží Engineering Design Bureau na bázi TVD TV-2 vyvinulo upravenou verzi pod označením sériové značky TV-2T pro první tuzemský dopravní letoun An-8 a turbohřídel TV-2K sloužil ke zvedání a tahání vrtulí rotorové letadlo Ka-22 .
Na novém motoru byl počet stupňů turbíny zvýšen na pět (taková turbína vznikla poprvé na světě). N. D. Kuzněcov se S. T. Kiškinem (VIAM) navrhli použití litých lopatek rotoru prvních dvou stupňů z materiálu ZhS6K (vytvořeného na bázi žáruvzdorné slitiny niklu nimonic ). Tak bylo možné zvýšit tlak v kompresoru a zvýšit teplotu plynu před turbínou. Pro zvýšení účinnosti motoru bylo provedeno velké množství studií na snížení ztrát v lopatkových strojích, byly použity těsnící vložky pro minimalizaci radiálních vůlí v turbíně a byly vytvořeny duté chlazené lopatky původní konstrukce. Byla vyrobena nová převodovka , byly vyřešeny otázky regulace divadla protiběžnými souosými vrtulemi. Na konstrukci planetové převodovky se spolu s ruskými specialisty podílel německý inženýr Bokerman, další německý inženýr Enderlein se podílel na konstrukci vrtule.
V důsledku všech těchto opatření bylo možné dosáhnout požadovaného výkonu, vysoké spolehlivosti a dobré spotřeby paliva motoru. Pokud jde o měrnou spotřebu paliva, ukázalo se, že je mnohem hospodárnější než jeho předchůdce TV-2 .
Začátkem roku 1953 byla dokončena montáž motoru. Byl vyvinut v rekordním čase a dostal označení TV-12 . Vývoj motoru tohoto typu, vzniklého poprvé v SSSR i ve světě, byl velmi intenzivní. Na tým byl vyvíjen silný tlak z Ministerstva leteckého průmyslu a ze strany A. N. Tupoleva, který zároveň velmi pomohl při řešení mnoha organizačních záležitostí. Po testování startu se objevily vážné potíže při doladění převodovky, jejího zásadně nového schématu planetového diferenciálu, které bylo také vyvinuto poprvé.
Byla vypracována teorie výpočtu a zásady návrhu převodovky. Vědci odmítli předpokládanou rychlost otáčení ozubených kol 70 m/s při známé rychlosti 40 m/s, tehdy používané. Ale byl použit speciální systém mazání a chlazení převodů, který zajistil jejich výkon. Samostatné závady související s provozem převodovky byly odstraněny již v procesu sériové výroby a se zvýšením životnosti motoru.
Nemenší potíže byly s doladěním kompresoru a turbíny. Jako první na světě vznikl kompresor s tlakovým poměrem 9,5. Prostudování všech návrhů vyžadovalo čas, který velmi chyběl. A. N. Tupolev pozorně sledoval jemné ladění a továrnu často navštěvoval. Do závodu často létal i jeho náměstek pro elektrárny K. V. Minkner.
Ústřední výbor Všesvazové komunistické strany bolševiků vyvinul silný tlak na ministerstvo leteckého průmyslu (MAP), protože strategický bombardér Tu-95 byl velmi nezbytný pro vojenskou rovnováhu se Spojenými státy. Na druhé straně, úředníci MAP, nervózní, posílali komisi za komisi do závodu, aby posoudili stav doladění a v případě potřeby poskytli pomoc Design Bureau a závodu.
V letech 1953 a 1954 pracovaly komise pod předsednictvím velkých konstruktérů A. A. Mikulina a V. Ja. Klimova. Mikulin s negativním stanoviskem k doladění navrhl uzavřít téma motoru, i když ohledně převodovky reagoval kladně s tím, že by mohla být hotová. Klimov naopak plně podporoval práci konstrukční kanceláře a věřil, že motor bude dokončen a předložen ke státním zkouškám na zkušební stolici. Motor TV-12 byl úspěšně testován v březnu 1955, i když od konce roku 1954 se začal sériově vyrábět.
Nastala situace, kdy práce na motoru TV-12 - NK-12 mohly být zastaveny. Poprvé motor zachránil V. Ja.Klimov, který vedl komisi MAP pro kontrolu postupu vytváření motorů v roce 1953. Podporoval N. D. Kuzněcova s doporučením, aby MAP počkal a téma neuzavíral. Klimov věřil, že to bude chtít čas a motor bude hotový. A tak se také stalo. Podruhé zachránilo moudro A. N. Tupoleva, když po havárii letounu Tu-95 s motory 2TV-2F při 17. letu (16 předchozích bylo vyhovujících) přišla otázka uzavření tématu tvorby letadlo a motor. Když Andrej Nikolajevič shromáždil své specialisty, kteří obvinili N. D. Kuzněcova z katastrofy, řekl: „Co děláme? Pravda je ostatně jednoduchá. Žádný motor, žádné letadlo. A málem jsi všechno zničil vlastníma rukama: jak dobrý motor, tak dobré letadlo“ [3]
Bench testy TV-12 byly úspěšné. Motor prokázal požadovaný výkon a vysoký zdroj. Vytvoření TV-12 ( NK-12 ) bylo závěrečným dílem, na kterém se podíleli němečtí specialisté. Koncem roku 1953 závod opustili poslední Němci. Sovětský tým vedený N. D. Kuzněcovem se zabýval závěrečnými zkouškami a následným vylepšením motoru.
Pro letové zkoušky v roce 1953 byly speciálně vybaveny tři letouny Tu-4LL („Flying Laboratory“) [3] . Motor TV-12 byl instalován na místo pravého vnitřního pístového motoru ASh-73 . Ve stejné době byl TV-12 více než 5krát výkonnější než ASh-73 a jeho vrtule měly asi 1,5krát větší průměr. Testy prováděli přední zkušební pilot M. A. Njukhtikov a přední inženýr D. I. Kantor . Po státních zkouškách na konci roku 1954 v únoru 1955 byl uskutečněn první let letounu 95-2, druhého prototypu Tu-95 s motory TV-12 . Sériovému motoru se začalo říkat NK-12 - podle prvních písmen jména a příjmení vedoucího pilotního závodu.
V roce 1951 byly z iniciativy A.N.Tupoleva s vedoucím OKB-276 N.D.Kuzněcovem stanoveny možnosti a termíny pro vytvoření divadla s kapacitou minimálně 12 000 e.l. s., pro projektovaný strategický mezikontinentální bombardér „95“ (budoucí Tu-95). Po dohodě okamžitě v OKB-276 pod vedením N. D. Kuzněcova téměř paralelně začali vyvíjet dvě varianty divadla o daném výkonu minimálně 12000 e.l. str.: a) "párový" TVD 2TV-2F - pro první prototyp letadla a b) "jeden" TVD TV-12 (místo původního projektu TV-10, s kapacitou 10 000 hp) - pro druhý prototyp letadlo. Internovaní němečtí konstruktéři byli napojeni na urgentní práce... Vedoucí oddělení turbín Dr. Kordes považoval za možné vytvořit vysoce hospodárnou 4-stupňovou turbínu daného výkonu, zatímco zbytek německých specialistů pochyboval o možnosti vytvoření tak výkonného jediného divadelního motoru...
Dne 11. července 1951 byl výnosem Rady ministrů SSSR a ÚV KSSS č. 2396-1137 a rozkazem ministerstva leteckého průmyslu č. 654, OKB-156 pověřen A. N. Tupolev navrhnout a postavit vysokorychlostní bombardér dlouhého doletu se čtyřmi dvojitými TVD 2TV-2F - první verze s termínem převedení na letové zkoušky v září 1952 a druhá varianta - se čtyřmi TVD TV-12, s termín jeho převedení k letovým zkouškám v září 1953. Stejným dekretem byla zároveň OKB -276 N.D.Kuzněcovová pověřena vytvořením dvou variant unikátních divadelních motorů o výkonu každé minimálně 12 000 e.l. S.
11. května 1953 při 17. zkušebním letu podle továrního zkušebního programu havarovalo první experimentální letadlo „95-1“, vybavené divadlem 2TV-2F. V souvislosti s vyšetřováním příčin katastrofy byly zastaveny veškeré práce na doladění TVD 2TV-2F ...
Během vyšetřování příčiny havárie experimentálního letadla "95-1" (s 2TV-2F TVD) vyvstala otázka uzavření programů pro vytvoření letadla "95" a motoru TV-12 ... Pak A. N. Tupolev na setkání specialistů obviňujících N. D. Kuzněcovovou z nehody řekl: „ Co to děláme? Pravda je ostatně jednoduchá. Žádný motor, žádné letadlo. A téměř jste všechno zničili vlastníma rukama: jak dobrý motor, tak dobré letadlo “[4]
S přihlédnutím ke skutečnosti, že instalace „párového“ divadla 2TV-2F na prvním experimentálním letadle „95-1“ (pro zkrácení doby jeho testování a vylepšování, když neexistoval motor TV-12), byla schválena dekretem Rady ministrů SSSR a ÚV KSSS ze dne 11.07.1951 A. N. Tupolev a N. D. Kuzněcov za účelem zachování a urychleného dokončení programů pro vytvoření letounu 95 a TVD TV-12, dohodly se na Plánu prioritních akcí: zastavit práce na 2TV-2F TVD; soustředit veškeré úsilí projekční kanceláře a pilotního závodu na vytvoření TVD TV-12; vybavit tři létající laboratoře na bázi letounu Tu-4 pro vývojové zkoušky TV-12 (instalace jednoho TV-12 místo interní ASh-73TK). Následujícího dne byl tento dohodnutý Akční plán pro konstrukční kancelář A. N. Tupoleva a konstrukční kancelář N. D. Kuzněcova po dokončení programů pro vytvoření letounu „95“ a motoru „TV-12“ zvažován a schválen. a schváleno předsedou Komise pro otázky vojenského průmyslu (VPK) - V. A. Malyshev ...
V souvislosti s oficiálním ukončením prací na divadle 2TV-2F bylo veškeré úsilí OKB-276 zaměřeno na urgentní vytvoření spolehlivějšího "single" divadla TV-12 o daném výkonu 12000 e.l. S.
Vývoj nejvýkonnějšího TVD na světě TV-12 proběhl v rekordním čase... Pro zvýšení účinnosti motoru byly provedeny četné studie ke snížení ztrát v lopatkových strojích. Poprvé na světě vznikl 14-stupňový kompresor s tlakovým poměrem 13 (πк=13) s účinností 0,88 a vysoce ekonomická 5-stupňová turbína s účinností 0,94, což je rekord datum. N. D. Kuzněcov se po dohodě se S. T. Kiškinem (VIAM) rozhodl instalovat na první dva stupně turbíny odlévané dutě chlazené lopatky rotoru ze žáruvzdorné slitiny ZhS6K (vytvořené na bázi žáruvzdorné slitiny niklu nimonic, při v. má vyšší pevnost v tahu než tvářené slitiny), což umožnilo zvýšit teplotu plynu před turbínou, zvýšit tlak za kompresorem a snížit složitost výroby lopatek. Pro zmenšení radiálních vůlí v turbíně (metodou lapování) byly poprvé použity snadno zpracovatelné těsnící povlaky na prvcích dráhy proudění statoru. Za aktivní účasti německého inženýra Bokermana byla vyvinuta unikátní diferenciální, jednořadá převodovka (planetárně-diferenciální schéma) (na základě nově vyvinuté metody výpočtu převodovky, která vyvrací dříve definované teoretické limity pro maximální rychlost rotace ozubených kol 70 m/s při známé rychlosti 40 m/s) . Poprvé byl do převodovky implementován speciální systém přívodu oleje pro chlazení ploch ozubených kol a drážkovaných spojů, který byl později použit pro převodovky jiných divadel. Na NK-12 byly poprvé použity: seřízení kompresoru vzduchovými obtokovými ventily; systém řízení dodávky paliva v jedné jednotce (komand-palivová jednotka); Spolehlivý řídicí systém HPT s protiběžnými koaxiálními vrtulemi; automatický systém praporování vrtule jako systém ochrany motoru. Konstrukce protiběžných koaxiálních vrtulí byla provedena za aktivní účasti německého inženýra Enderleina ... TV-12 dokázal realizovat požadovaný výkon, vysokou spolehlivost a palivovou účinnost (měrná spotřeba paliva je mnohem nižší než u TV-2F).
V říjnu 1952 prošla TV-12 úplně prvními testy.[A1]
Začátkem roku 1953 byl sestaven první TV-12 a na stánku začalo jeho dolaďování. Zdokonalování TV-12 bylo velmi namáhavé ... Po odzkoušení startu nastaly vážné potíže při dolaďování kompresorových a turbínových převodovek ... Konstrukční vady převodovky se objevily později v letovém provozu a byly odstraněny při sériové výrobě a zdokonalení provozovaných motorů pro zvýšení jejich životnosti.
Ústřední výbor Všesvazové komunistické strany bolševiků vyvinul tlak na MAP (mezikontinentální Tu-95 bylo naléhavě vyžadováno k zajištění vojenské rovnováhy se Spojenými státy). MAP posílal do závodu komisi za druhou, aby posoudila stav zdokonalení a poskytla pomoc Design Bureau a továrně. A. N. Tupolev a jeho zástupce pro elektrárnu K. V. Minkner do elektrárny často létali a všemožně přispívali k řešení problematických záležitostí.
V letech 1953 a 1954 Za účelem řízení procesu tvorby TV-12 pracovaly v závodě komise MAP pod vedením vynikajících konstruktérů A. A. Mikulina a V. Ya. Klimova. První podal negativní recenzi a navrhl uzavřít téma TV-12, ale ohledně převodovky reagoval kladně s tím, že by se to dalo otevřít. Klimov doporučil MAP neuzavírat téma TV-12, vyjádřil přesvědčení, že v průběhu času bude motor vychován a předložen ke státním zkouškám.
V roce 1953 při závěrečných zkouškách TV-12 V. Ja. Klimov, který v roce 1953 vedl komisi MAP pro kontrolu postupu vytváření motorů, podpořil N. D. Kuzněcova a doporučil MAP počkat a téma neuzavírat.
V roce 1953 byly tři letouny Tu-4LL vybaveny pro testování TV-12. TVD TV-12 byl instalován na místo pravého vnitřního pístového motoru ASh-73. přitom TV-12 výkonově překonal ASh-73 více než 5x a jeho vrtule měly asi 1,5x větší průměr. Testy provedli přední zkušební pilot M. A. Nyukhtikov a přední inženýr D. I. Kantor [A1]
Na konci roku 1953 TVD TV-12 úspěšně prošel zkouškami na stolici - poskytoval požadovaný výkon 12 000 koní. S. a vysoký zdroj... Všichni němečtí specialisté byli propuštěni do vlasti... Následné testy a dolaďování TV-12 prováděli výhradně sovětští specialisté pod vedením N. D. Kuzněcova.
V roce 1953 byly tři letouny Tu-4LL („Flying Laboratory“) vybaveny pro letové zkoušky TV-12 TVD, s instalací jednoho TV-12 místo pravého vnitřního pístového motoru ASh-73TK. VMF s NK-12 TVD překonal standardní VMF více než 5krát ve výkonu a asi 1,5krát v průměru vrtulí.
25. prosince 1954 TV-12 úspěšně prošel 100hodinovými státními zkouškami a byl převeden do sériové výroby v Kuibyshev Engine Plant pojmenovaném po M. V. Frunze.[A1]
Od konce roku 1954 byl TVD TV-12 zařazen do sériové výroby, pod označením značky NK-12 - podle prvních písmen jména a příjmení vedoucího OKB-276 poloprovozu.
Charakteristika seriálu TVD TV-12 (NK-12): Ne.vzl. = 12500 l. S. Ne.cr. = 6500 l. s. (H \u003d 11 000 m, Mn \u003d 0,68) Se.vzl. = 0,225 kg/l. s.h. C.cr. = 0,165 kg/l. s.h. Gv.vzl. = ….. kg/s Gv.cr = ….. kg/s n = 8300 ot./min ncr = ... ot./min πc.vl = 9,5 πk.cr = ….. Tg = 1150 K Tg.cr = … K mmotor = 2900 kg (bez šroubů) Din = 5600 mm Din = 1005 mm Lmot = 6000 mm Přidělený zdroj 150 hodinV únoru 1955 byl uskutečněn první let letounu 95-2 (druhý prototyp Tu-95) s TVD TV-12. Kantor.
V březnu 1955 byl úspěšně testován TVD TV-12.
Jednohřídelový turbovrtulový motor NK-12MV se skládá z těchto hlavních součástí: 14stupňový axiální kompresor, prstencová spalovací komora, 5stupňová proudová turbína, neregulovaná proudová tryska a diferenciální převodovka (převodový poměr 0,0882 [2] ). [2] Stupeň nárůstu tlaku v kompresoru se pohybuje od 9 do 13 v závislosti na výšce a také na poloze mechanizace kompresoru . Jmenovité otáčky hřídele motoru jsou 8300 ot/min, každá ze dvou vrtulí je 735 ot/min. NK-12 je nejvýkonnější [3] a hospodárný turbovrtulový motor na světě ( měrná spotřeba paliva při cestovním letu je 0,161 kg/l.s.h), vyznačuje se také extrémně vysokou spolehlivostí.
Motor je zavěšen na tlumičích gondoly leteckého motoru na čtyřtáhlovém závěsném rámu. [2]
Silovou, ložiskovou část motoru tvoří: zadní skříň kardanového hřídele , skříň převodovky , skříň turbíny spojená se skříní převodovky čtyřmi silovými vzpěrami, stator turbíny a zadní podpěra. Tyto jednotky tvoří spolu s klikovou skříní kompresoru rám motoru, uvnitř kterého je umístěn podvozek převodovky s vrtulími, rotor kompresoru, rotor turbíny, spalovací komora, pohony agregátů a další komponenty a díly. [2]
Rotor má správný směr otáčení při pohledu ve směru letu. Kompresor axiálního typu , 14-stupňový s variabilní vstupní vodicí lopatkou (VHA) a s 5 vzduchovými obtokovými ventily hydraulicky ovládaného typu škrticí klapky. VNA je řízena v závislosti na výšce a rychlosti letu, vzduchové obtokové ventily jsou řízeny v závislosti na rychlosti - při startování a provozu v pozemním klidovém režimu jsou otevřeny, při zvýšení otáček na 7900 ot./min jsou střídavě uzavřeny . Prstencová spalovací komora s 12 hlavami, 5-ti stupňová proudová turbína [2] . Účinnost kompresoru - 0,88, turbína - 0,94, což je dosavadní rekord[ kdy? ] čas [3] . Pro zmenšení radiálních mezer byly na prvky dráhy proudění statoru aplikovány snadno zpracovatelné povlaky. Pro lopatky turbín byly použity lité superslitiny , které mají při vysokých teplotách vyšší dlouhodobé meze pevnosti než tvářené slitiny.
U NK-12 byl poprvé použit systém řízení dodávky paliva v jedné jednotce KTA (velitelsko-palivová jednotka), regulace radiálních vůlí v turbíně. Z praxe stavby zahraničních leteckých motorů je znám pokus o vytvoření divadla s kapacitou více než 10 000 litrů. S. způsobilo velké potíže při návrhu dostatečně spolehlivé převodovky s vysokou účinností a nízkou hmotností a skončilo nezdarem. V Design Bureau of N. D. Kuzněcov byl tento problém vyřešen ve spolupráci s M. L. Novikovem , profesorem na Air Force Academy. N. E. Žukovskij z důvodu použití ozubených kol původní konstrukce [5] .
Motor má uzavřený olejový systém s 205-210 litry (pro Tu-95MS) oleje MN-7,5U (nebo olejové směsi sestávající ze 75 % oleje MS-20 nebo MK-22 a 25 % MK-8P).
U motoru NK-12 jsou použity automatické koaxiální vrtule s proměnným stoupáním , s odstředivou aretací stoupání, hydroodstředivým mechanismem pro natáčení lopatek s lopatkami v poloze lopatky a na dorazu meziúhelníku - AV-60K nebo AV -60N na Tu-95 , Tu-114 a Tu-142 , AV-90 na An-22 . AV-60K se skládá ze dvou čtyřlistých protiběžně rotujících vrtulí s proměnným stoupáním za letu a elektrického systému proti námraze. Automatické praporování vrtule se používá jako ochranný systém motoru [3] a letadla. V případě poruchy motoru se lopatky natočí po proudu, k čemuž má letoun systém automatického praporování, dále systém nuceného praporování čerpáním oleje do náboje vrtule elektrickým čerpadlem a záložním nevratným praporováním - přívodem stlačeným vzduchem, přičemž praporovací cívka v regulátoru vrtule je spínána vzduchem a šrouby jsou praštěny do takové míry, že jak velký tlak oleje v systému stačí. Směr otáčení vrtulí při pohledu ve směru letu je přední vrtule pravá, zadní vrtule je levá.
Čepele jsou hliníkové, hmotnost každé je 96 kg; hmotnost předního šroubu - 518 kg, zadní - 637 kg, celková - 1190 kg; průměr 5,6 m, vzdálenost mezi rovinami otáčení šroubů - 650 mm [2] . Vrtule AB-90 se liší především průměrem (6,2 m) a tvarem listů a také technologií jejich výroby: pokud jsou kořenové a koncové části listu vrtule AB-60 svařeny vlnou - jako šev, pak linie svaru listu vrtule AB-90 má rovné rohy.
Na modifikaci Tu-95MSM jsou použity nové vrtule AV-60T, které umožňují odebrat plný výkon z NK-12PMP.
Vrtule byly vyvinuty v OKB-150 (později Stupino Design Bureau of Mechanical Engineering, nyní[ kdy? ] - JE "Aerosila" ).
Motor může bez problémů fungovat na většinu druhů leteckého paliva vyráběného na světě. Zejména ze sovětských / ruských lze použít všechny hlavní typy leteckého petroleje: T-1, TS, RT, T-8V s nitridací.
Uvažuje se o motoru NK-12[ kým? ] jeden z nejhlučnějších turbovrtulových motorů na světě.
Zvuk létajícího Tu-95 (26 s)
| Modifikace | Jumo 022 (projekt) [4] |
TV-2 [4] | 2TV-2F [4] | TV-12 [4] | NK-12 [3] | NK-12M [3] | NK-12MA | NK-12MV | NK-12MK | NK-12MP [7] | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| společná data | |||||||||||
| aplikace | projekt | An-8 Tu-91 |
Tu-95 zkušený |
Tu-4LL Tu-95 |
Tu-95 | Tu-95 Tu-114 |
An-22 | Tu-95K Tu-114 Tu-126 Tu-142 |
"Orlíček" | Tu-95MS Tu-142M | |
| Začátek návrhu | 1944 | 1947 | 1951 | 1951 | |||||||
| Zahájení pozemních zkoušek | Ne | 1949 | 1952 | 1953 | 1955 | ||||||
| Zahájení letových zkoušek | Ne | 1952 | 1952 | 1954 | 1979 | ||||||
| Vyrobeno | 578 | 806 | |||||||||
| Hmotnostní a rozměrové charakteristiky | |||||||||||
| Váha (kg | 3000 | 1700 | 3780 | 2900 | 2900 | 2900 | 3500 | ||||
| Délka, mm | 5600 | 4200 | 4800 | 6000 | 4837 | ||||||
| Průměr, mm | 1080 | 1050 | 1200 | 1005 | 1620 | ||||||
| Provozní vlastnosti | |||||||||||
| Síla, l. S. v režimu vzletu |
6000 | 5000 | 12500 | 12 000 | 12500 | 15 000 | 15265 | 14795 | 13465 | 15 000 | |
| Zdroj, hodiny | 150 | 300 | 5000 | ||||||||
| Teplota plynu před turbínou, °C |
777 | 977 | 877 | 877 | 877 | ||||||
| Kompresní poměr | 5.5 | 5 | 6 | 9.5 | 9.5 | 9.5 | 9.7 | ||||
| Spotřeba vzduchu, kg/s | 65 | ||||||||||
| Spotřeba paliva, kg/e.l. s.h (plavba) |
0,36 | 0,32 | 0,25 | 0,16 | 0,165 | 0,158 | 0,161 | ||||
| Měrný výkon, l. s./kg | 4.29 | ||||||||||
Pro vyřešení problému přepravy plynu byl v roce 1974 [8] vytvořen pohon plynové turbíny NK-12ST . V jeho návrhu byla realizována myšlenka využití leteckého motoru typu NK-12 jako pohonu plynových kompresorových jednotek GPA-Ts-6.3 [5] . Byly provedeny práce, které umožnily použití zemního plynu , čerpaného potrubím , jako paliva pro motor. To umožnilo opatřit jednotky plynových kompresorů výkonným pohonem plynové turbíny s nízkou hmotností a malými rozměry (výkon pohonu 6300 kW), jakož i provádět plnou automatizaci jednotek plynových kompresorů a zajistit úplnou autonomii motoru, která nevyžaduje další zdroje tepla, paliva a zásobování vodou [5] .
První tři stupně motorové turbíny pracují na pohonu kompresoru motoru a tvoří s ním turbodmychadlo (TC) a čtvrtý se otáčí na samostatném hřídeli, který je přiveden zpět z motoru - jedná se o volnou turbínu (CT) . Místo spouštěče plynové turbíny TS-12M je motor vybaven vzduchovým spouštěčem VS-12, který je poháněn stlačeným plynem z plynovodu. Jmenovitý výkon - 8560 hp (6300 kW ), otáčky TC - 8280 min -1 , otáčky ST - 8200 min -1 , výkon je udržován do okolní teploty +35 ° С se zvýšením otáček TC na 8500 min -1 . Minimální výkon je 5440 hp (4000 kW), otáčky TC jsou 7700 min −1 , rozsah provozních otáček ST je 6150–8500 min −1 . Životnost motoru po generální opravě - 11 tisíc hodin, přidělených - 33 tisíc hodin (včetně dvou oprav).
Sériová výroba agregátu GPA-Ts-6.3 byla zahájena v roce 1975, během sériové výroby bylo vyrobeno cca 2000 motorů, jejich průměrná provozní doba byla cca 40 tisíc hodin [8] . Jsou provozovány na více než 100 kompresorových stanicích jako součást více než 800 plynových kompresorových jednotek [8] . K roku 2005 bylo v provozu více než 1 750 jednotek tohoto typu [9] . Kapacita plynové kompresorové jednotky s tímto motorem je 11 milionů m3 plynu za den [8] .
Vývoj zdroje a zastaralost motoru však vyžaduje jeho modernizaci. Výrobce motorů NK-12 , Motorostroitel OJSC , připravil náhradu za motor NK-12ST a zahájil výrobu pokročilejšího motoru NK-14ST , který je s ním zcela zaměnitelný v plynových kompresorových jednotkách a je jeho upravenou verzí. Změnou spalovacího prostoru, turbíny turbodmychadla, hlavní a volné turbíny se podařilo zvýšit výkon a účinnost motoru. Upravený motor NK-14ST s regeneračním cyklem má účinnost až 41,5 % [10] . Může být také použit jako elektrárna pro křídlové lodě [10] .
Existuje možnost modernizace, která spočívá ve výměně spalovacího motoru NK-12ST s účinností 24 % za spalovací motor OAO NPO Saturn GTD-6.3RM s účinností 33 % [11] . Účinnost a výkon díky renovaci uzel po jednotce , zejména díky výměně výkonové turbíny [9] .
NK-14E je modifikace motoru s plynovou turbínou NK-14ST , určená pro použití jako generátorový pohon v blokově modulárních elektrárnách typu BGTS-9.5 a ATG-10 . Na základě tohoto motoru byla navržena tepelná elektrárna ATG-10 , schopná dodávat elektřinu malým městům a obcím, průmyslovým a stavebním objektům vzdáleným od centrálních zdrojů energie. [12]
| Modifikace | NK-12ST [8] | NK-14ST [10] | NK-14ST-10 [13] | NK-14E [12] |
|---|---|---|---|---|
| Výkon výstupního hřídele, kW | 6300 | 8600 | 10 000 | 10 000 |
| Spotřeba palivového plynu, kg/h | 1820 | 1930 | 1820 | 2180 |
| Otáčky rotoru výkonové turbíny, ot./min | 8200 | 8200 | 8200 | |
| Teplota výfukových plynů, K | 750 | 780 | 750 | |
| účinnost | 26,1 % | 32 % | 33,2 % | 33 % |
| Pohonné hmoty | zemní plyn | zemní plyn | zemní plyn | zemní plyn |
| Zdroj, h | 33 000 | 50 000 | 50 000 |
| Letecké motory SSSR a postsovětských zemí | |||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Píst |
| ||||||||||||||
| Proudový |
| ||||||||||||||
| Turboventilátor (turbojet dvouokruhový) |
| ||||||||||||||
| Turbovrtule, turbovrtulový ventilátor a turbohřídel | |||||||||||||||
| Pomocné motory s plynovou turbínou | |||||||||||||||