米-38T直升机高效多管旋风式防尘装置的进口替代

🔹1. 多管旋风防尘装置（МЦ ПЗУ）多管旋风防尘装置（МЦ ПЗУ）用于净化进入直升机燃气涡轮发动机的空气。该装置包含直流式旋风管，它们固定在外蒙皮与内蒙皮之间，蒙皮间构成集尘腔及排尘通道。此类装置属于惯性防尘装置。采用多管旋风防尘装置时，含尘空气的净化效率通常不低于90%。

🔹2. 工作原理在多管旋风防尘装置中，含尘空气流经旋风管。旋风管在防尘装置两蒙皮间的典型布局见图1。图2示意性地展示了旋风管的工作原理。旋风管组合布置在内蒙皮（1）和外蒙皮（2）之间的旋风面板内。结构上，旋风管由两部分组成——涡流管（3）和排气管（4）。涡流管装有固定式叶片旋流装置——旋流器。排气管为锥形扩压器。

🔹3. 多管旋风防尘装置的工作过程多管旋风防尘装置工作过程如下。发动机工作时产生负压，含砂尘空气被吸入涡流管。在离心力作用下，涡流管内的气流产生旋转。砂尘颗粒因惯性力作用被甩向边缘，贴向涡流管壳体内壁，随后经涡流管与排气管之间的环形通道进入蒙皮间空间。砂尘颗粒从蒙皮间空间经由排尘通道，被排尘风扇（或排尘引射器）抽吸，排至周围大气中。旋风面板的排尘通道是由外蒙皮、内蒙皮和纵梁构成的空腔。涡流管中心区域的洁净空气通过排气管，进入发动机入口。来自排尘通道的含尘空气借助排尘风扇排入大气（图3）。

🔹4. 米-38T直升机防尘装置

米-38T直升机的发动机防尘装置为双侧布局，由两个部分组成（左右侧各一个）。防尘装置模块安装在减速器舱左侧与右侧舱盖的开口内。防尘装置在米-38T直升机上的安装位置见图4。 每台发动机的大气进气均通过发动机前部的集气室，经由进气口和多管旋风防尘装置（МЦ-ПЗУ-38）（在进气口活门打开时）实现，或仅通过防尘装置（在进气口活门关闭时）实现。

🔹5. 进口替代的依据

为保护米-38T直升机发动机免受砂尘及外来物损伤，PALL公司（英国）曾研制并供应Centrisep Pall QB0954/QB0953多管旋风防尘装置。该防尘装置组成中包括带单向阀的排尘风扇。PALL公司防尘装置部分的外观见图5。由于复杂的地缘政治局势，Pall Corporation公司实际已停止与俄方企业合作，既不再制造新的防尘装置模块，也不再为先前交付的防尘装置模块提供使用保障和修理服务。鉴于上述情况，必须在短时间内完成米-38T直升机防尘装置的进口替代，且获得不亚于进口同类产品的性能指标，即：空气除尘效率不低于93%，气动阻力不高于1400 Pa，每套防尘装置（左、右）重量均不超过26 kg。

🔹6. 研制的米-38直升机防尘装置

МЦ-ПЗУ-38防尘装置部分的外观见图6。每套МЦ-ПЗУ-38防尘装置部分由防尘装置骨架及安装于其上的带单向阀电动排尘风扇组成。为方便风扇的维护，该部分结构设计有可拆卸方案。与Pall Centrisep QB0954/QB0953防尘装置中使用的QB21057电动风扇相比，研制防尘装置的风扇具有更高的流量-压头特性，且重量更轻——6 kg（国外风扇为7 kg）。МЦ-ПЗУ-38防尘装置部分的风扇外观见图7。

🔹8. 结论

1) 研制出了用于米-38T直升机的俄罗斯国产多管旋风式防尘装置；2) 制造了多管旋风防尘装置试验件，成功完成了初步台架试验；3) 研制的多管旋风防尘装置因具有相同的接口尺寸和外廓尺寸，与PALL公司防尘装置可互换且完全相同；4) 研制的多管旋风防尘装置在净化效率方面不亚于PALL公司产品，不低于95%（已通过台架试验验证）；5) 研制的多管旋风防尘装置在产生的气动阻力方面不亚于PALL公司产品，不超过14 mbar（已通过台架试验验证）；6) 研制的多管旋风防尘装置重量显著轻于PALL公司产品——单架直升机为37.5 kg，国外产品为46 kg；7) 研制的多管旋风防尘装置的排尘风扇，与PALL公司防尘装置的QB21057风扇相比，具有更优的性能；8) 研制的多管旋风防尘装置旋风管的结构特点，与Pall Centrisep QB0954/QB0953防尘装置相比，提高了产品的制造工艺性，并降低了（更换受损旋风管时的）维护劳动量。