- •1 Изменение импульса
- •13.2 Требования к боевому самолету
- •3.2 Тяговая эффективность
- •2.3 Уравнение дальности Брегэ
- •7.3 Удельный расход топлива с учетом установки двигателя на самолет
- •13.1 Типы боевых самолетов
- •5.3 Температура на входе в турбину
- •Билет № 5
- •15.3 Термодинамический цикл двигателей боевых самолетов
- •15.4 Некоторые ограничения для двигателей боевых самолетов
- •3.3 Полная эффективность
- •11.3 Вентилятор
- •13.3 Параметры изучаемого проекта
- •14.1 Подъем и ускорение
- •15.3 Термодинамический цикл двигателей боевых самолетов
- •11.4 Центральный компрессор ( компрессор вд)
- •4.3 Гтд, Тепловая эффективность цикла
- •Билет № 10
- •6.2 Статическое и заторможенное состояния
- •2. Влияние параметров цикла на его работу. (4.2)
- •4.2 Изоэнтропическая эффективность процессов и работа цикла
- •15.2.8 Сверхзвуковое входное устройство
- •2.5 Масса двигателя и расход топлива
- •Билет № 12
- •10.1 Выделение химической энергии
- •10.2 Относительный расход топлива и температура перед турбиной
- •4.1 Принцип работы газовой турбины
- •10.3 Скорость горения и стабилизация пламени
- •10.4 Ограничения подачи топлива и эффективность горения
- •4.2 Изоэнтропическая эффективность процессов и работа цикла
- •10.6 Эмиссия: возникновение, управление и контроль
- •Билет № 15
- •15.2.5 Турбина
- •1.5 Стандартная атмосфера
- •11.5 Характеристики турбин
- •5.1 Турбореактивный и двухконтурный
- •9.3 Осевая турбина
- •5.2 Двигатели большой степени двухконтурности
- •5.4 (C). Двигатель General Electric «ge90», (диаметр вентилятора на входе 3.12м).
- •11.4.1 Определение эффективности, изоэнтропическая и политропическая эффективность
- •19.3. Эффекты изменения параметров выполненного двигателя
- •Билет № 19
- •5.3 Температура на входе в турбину
- •7.1 Определения и условные обозначения
- •Билет № 20
- •15.2.3 Основной компрессор
- •7.2 Определение реактивной скорости и степени повышения давления в вентиляторе
- •16.2 Полный расчет двигателя
- •15.2.5 Турбина
- •15.1 Удельная тяга
- •15.2 Особенности двигателей с высокой удельной тягой
- •15.2.1 Смешение потоков газогенератора и внешнего контура
- •15.2.4 Камера сгорания
- •16.2 Полный расчет двигателя
- •1.6 Проблемы окружающей среды
- •12.2.1 Отношение давлений в турбине. Баланс мощностей турбины и компрессора
- •11.2 Реактивное сопло
- •17.3.2 Баланс мощности вала нд
- •15.2.3 Основной компрессор
- •15.2.6 Форсажная камера
- •4.4 Свойства газа (рабочего тела)
- •11.1 Свойства газов в газовой турбине
- •6.4 Приведенный массовый поток
- •11.4.2 Нерасчетные режимы многоступенчатых компрессоров
- •16.1 Стандарт технологии
- •9.1. Уравнение работы Эйлера
- •9.3 Осевая турбина
- •8.3 Безразмерное представление тяги
- •17.4 Влияние изменения температуры перед турбиной
- •Осевой центральный компрессор
- •8.2 Безразмерные переменные двигателя
- •9.2(2) Осевая турбина
- •8.4 Практические параметры для вычислений
- •Билет № 33
- •16.2 Полный расчет двигателя
- •15.2.4 Камера сгорания
- •1.4 Используемые единицы
- •15.2.2 Компрессор нд или вентилятор
- •9.2 Коэффициент расхода и коэффициент работы
- •15.2.7 Реактивное сопло
- •16.4 Выбор степени повышения давления вентилятора
- •15.5 Режимы работы двигателя
- •14.1 Подъем и ускорение
- •16.3 Выбор полной степени повышения давления
- •19.2 Эффекты изменения параметров на стадии проектирования
- •14.1 Подъем и ускорение
- •Билет № 41
- •16.3 Выбор полной степени повышения давления
- •19.5 Проект самолета большой дальности
13.3 Параметры изучаемого проекта
Проект Нового Самолёта Истребителя (NFA) предусматривает пример, аналогичный Новому Большому Самолёту гражданского назначения, рассмотренный в первых десяти темах. Также как при проектировании Нового Большого Самолёта было учтено требование по усовершенствованию по сравнению с предыдущим гражданским самолетом, при проектировании любого нового самолёта–истребителя должны учитываться навыки, полученные от предшествующего опыта, и учтены для создания преимущества у нового аппарата. В нашем случае удобно рассматривать, в качестве предшествующих, Американские самолёты F-15 и F-16, которые являлись довольно успешными самолётами, разработанными и спроектированными в начале 1970 года. Самолёт F-15 имеет два двигателя, в то время как F-16 имеет только один; двухмоторная комбинация предпочтительна из-за дополнительной безопасности, создаваемой, в случае отказа одного из двигателей, поэтому на NFA принято устанавливать два двигателя. Другие параметры, необходимые для выбора проекта самолёта представлены в Таблице 13.1. Из-за увеличения стоимости двухмоторной схемы, на самолёт F-35 (прежде известный как JSF, с двумя двигателями) решено снова устанавливать только один.
Таблица 13.1. Важные отличительные параметры для самолётов-истребителей.
КРИТЕРИИ: |
F-15: |
F-16: |
«NFA»: |
Су-37: |
МиГ-29: |
Число двигателей: |
2 |
1 |
2 |
2 |
2 |
Пустая эксплуатационная масса (тонн): |
12.2 |
7.1 |
|
26.0 |
9.3 |
Максимальная взлётная масса брутто (тонн): |
20.2 |
10.8 |
18.0 |
34.0 |
15.3 |
Максимальная бомбовая масса (тонн): |
10.7 |
5.8 |
|
8.0 |
4.0 |
Максимальная масса топлива (тонн): |
8.0 |
3.2 |
|
|
|
Вес двигателя/Максимальная взлётная масса: |
0.135 |
0.127 |
0.100 |
0.092 |
0.110 |
Максимальная сухая тяга/Макс. взлёт. масса: |
0.66 |
0.62 |
0.66 |
0.65 |
|
Максимальная тяга/Макс. взлётная масса: |
1.07 |
1.00 |
1.00 |
1.07 |
1.05 |
Нагрузка на крыло (максимальный вес),(Н/м2): |
36.00 |
34.00 |
35.00 |
|
|
Максимальное число Маха (на уровне моря): |
1.20 |
1.20 |
1.20 |
1.24 |
1.20 |
Максимальное Число Маха (H = 40 000 футов): |
2.50 |
2.05 |
2.00 |
2.30 |
2.30 |
Динамический потолок эксплуатации (фут): |
50 000 |
60 000 |
50 000 |
54 000 |
52 500 |
Диапазон полёта, без внешних баков (миль): |
|
314 |
200 |
|
|
Диапазон полёта с внешними баками (миль): |
2 880 |
2 415 |
2 000 |
1 800 |
1 350 |
Максимальное ускорение (скороподъёмность): |
|
9 · g |
+9·g, -3·g |
|
|
Из Таблицы 13.1 видно, что максимальный взлётный вес Нового Самолёта Истребителя составляет 18 тонн, что приводит к сокращению маневренности. В качестве упрощения, для расчётов, приводимых далее, взлётная масса истребителя будет принята за величину 15 тонн (однако при расчётах, связанных с совершением процессов взлёта и посадки мы вернём истинное значение величины в 18 тонн).
Также полезно связать некоторые величины с таковым нынешнего гражданского самолёта и истребителя, как показано на примере F-16 и Boeing 747-400, в таблице 13.2. Доля веса топлива для обоих самолётов подобна. Для истребителя максимальное отношение тяги к весу больше чем для гражданского самолёта в четыре раза, в то время как доля веса двигателей приблизительно в три раза, больше для истребителя. Большая доля веса двигателей отвечает специфическому требованию по увеличению отношения тяги двигателя по отношению к весу для истребителей. Нынешние двигатели, подобные тем, что установлены на F-16, имеют отношение тяги (с форсажной камерной) к весу около 8. В скором времени, величина этого отношения для двигателей будет составлять 10, а в будущем планируется увеличения величины этого отношения от 12 до 15.
Таблица 13.2. Сравнение параметров гражданского самолёта и самолёта-истребителя.
КРИТЕРИЙ: |
Boeing 747-400: |
F-16: |
Взлётная тяга/Максимальный взлётный вес: |
0.25 |
0.66 или (1.00) |
Полный вес двигателя/Максимальный взлётный вес: |
0.045 |
0.13 |
Максимальный вес топлива/ Максимальный взлётный вес: |
0.43 |
0.40 |
Максимальная нагрузка на крыло (Н / м2): |
7 600 |
3 400 |
БИЛЕТ № 8
1. Подъем и ускорение боевого самолёта. (14.1).
