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Avión AI-20 de Ivchenko

El Ivchenko AI-20 es un motor turbohélice soviético desarrollado por la oficina de diseño Ivchenko en la década de 1950. Se ha construido en grandes cantidades y sirve como motor tanto del avión de transporte Antonov An-12 como del 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 posible motor para el nuevo y gran avión de pasajeros Ilyushin Il-18 y el Antonov An-10 , que sería propulsado por cuatro turbohélices , en competencia con los motores Kuznetsov NK-4 . Ambos motores fueron probados en el lote de preproducción de 20 Il-18, pero el motor Ivchenko fue elegido 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 ucraniano An-10 también se construyeran en Ucrania. [2]

El Il-18B estaba propulsado por cuatro turbohélices Ivchenko AI-20A Serie 1, cada uno de los cuales proporcionaba 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 había sido equipada inicialmente con motores Kuznetsov NK-4, pero pronto se cambiaron por AI-20. La producción posterior del Il-18B presentó 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 los motores de la Serie 2. Los AI-20 impulsaban hélices reversibles de paso variable de cuatro palas con un diámetro de 4,5 metros (14 pies 9 pulgadas), con prominentes conos de hélice y accionamiento hidráulico para el paso de la hélice. Los motores estaban montados sobre el ala y presentaban extintores integrados. Los motores se pusieron en marcha con motores eléctricos, y la energía para los motores era proporcionada por 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 primeros motores de producción era la poca fiabilidad de los motores AI-20, que tenían un tiempo entre revisiones (TBO) de entre 600 y 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 turbohélices son relativamente ruidosos y los altos niveles de ruido eran un problema para los pasajeros. Como se mencionó, la vida útil del motor fue inicialmente pobre en comparación con los motores occidentales contemporáneos, siendo reportada como de 600 a 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 la serie AI-20D 5M. [6]

La producción en serie se llevó a cabo en Zaporozhye ( Motor Sich ) y en la Planta de Motores de Perm ( UEC-Perm Engines ), URSS en 1958, y también se construyó bajo licencia en China con el nombre de WJ-6 . En total se han construido alrededor de 14.000 AI-20. [7]

Variantes

Serie 1 AI-20A
Variante de producción inicial de la versión anterior del IL-18 que producía 2985 kW (4000 shp). El TBO era terrible, entre 200 y 400 horas.
Serie AI-20A 2
Variante de producción mejorada con los mismos índices de potencia pero mejoras técnicas; los aviones más antiguos se actualizaron con los motores de la Serie 2. El TBO seguía siendo bajo (600–750 horas)
AI-20K
Con esta variante mejorada, se abordó la fiabilidad y la durabilidad. La TBO aumentó hasta las 2000 horas y se convirtió en la variante de producción estándar.
Avión AI-20M
Esta variante supuso una mejora significativa respecto de 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 de "alta temperatura y calor" y permitiendo pesos de despegue más elevados. También se lograron mayores potencias nominales continuas (2.700 shp) que permitieron una mayor eficiencia en la navegación. Más allá de esto, el AI-20M también tenía buena fiabilidad, era más ligero y, en particular, presentaba un SFC muy mejorado. [3]
AI-20D
Esta variante mejoró significativamente la potencia de salida. El ahorro de combustible también mejoró marginalmente. El AI-20D también se conoce como AI-20D serie 4. La potencia se incrementó a unos impresionantes 5180 shp.
Serie 5 de AI-20D
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, y la única mejora importante se dio en el área de confiabilidad y durabilidad. La TBO/vida útil se mejoró a 6000 horas y 20 000 horas 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, la única diferencia está en el ajuste de potencia. El AI-20DM se reduce a 4.750 shp (potencia de despegue), lo que permite que el motor tenga una vida útil más prolongada y un mayor TBO. En consecuencia, el tiempo antes de la revisión (TBO) aumenta a 8000 horas con una vida útil de 22.000 horas. [8]

Aplicaciones

AI-20

WJ-6

Especificaciones (AI-20D serie 5)

Datos de Jane's All The World's Aircraft 1993–94, [9] sitio web de Motor Sich, [8] Motores de aeronaves del mundo 1970 [10]

Características generales

Componentes

Actuación

  • Potencia máxima de crucero: 2.600 kW (3.500 shp) (equivalente) a 630 km/h (390 mph; 340 kn) a 8.000 m (26.000 ft)
  • Potencia de despegue: 0,322 kg/kWh (0,529 lb/(hp⋅h))
  • Velocidad de crucero: 0,264 kg/kWh (0,434 lb/(hp⋅h))

Véase también

Motores comparables

Listas relacionadas

Referencias

  1. ^ Stroud, John (1968). Aviones de transporte soviéticos desde 1945 (1.ª ed.). Londres: Putnam. pág. 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. ^ ab "El Ilyushin Il-18 y el Il-38". www.airvectors.net . Consultado el 23 de marzo de 2019 .
  4. ^ Gunston, Bill (1987). Enciclopedia mundial de motores aeronáuticos (edición reimpresa). Wellingborough: Stephens. pág. 81. ISBN 978-0-85059-717-2.
  5. ^ "Bajo los carenados del Il-18". Flight International . 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. ^ "La Oficina de Diseño de Maquinaria de Zaporozhye, Empresa Estatal Progress, lleva el nombre del académico AG Ivchenko (SE Ivchenko-Progress): Historia de 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. ^ ab "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 (84.ª ed.). Coulson, Surrey, Reino Unido: Jane's Information Group. pág. 650. ISBN 978-0710610669.
  10. ^ abc Wilkinson, Paul H. (1970). Motores de aeronaves del mundo 1970 (21.ª ed.). Washington DC: Paul H. Wilkinson. pág. 217.

Enlaces externos

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Ivchenko AI-20 .