- •Авиационные двигатели Конспект лекций
- •Раздел 1. Авиационные газотурбинные двигатели
- •Тема 1. Этапы развития авиационных двигателей
- •Тема 2. Конструктивные и силовые схемы гтд
- •2.1. Конструктивные схемы гтд различных типов
- •2.2. Силовые схемы роторов гтд
- •2.3. Силовые схемы корпусов гтд
- •Тема 3. Входные устройства авиационных гтд
- •3.1. Назначение и основные параметры входных устройств
- •3.2. Дозвуковые входные устройства
- •3.3. Сверхзвуковые входные устройства
- •3.4. Работа сву внешнего сжатия на расчетном режиме
- •3.5. Работа сву внешнего сжатия на нерасчетных режимах
- •3.6. Регулирование сву
- •Тема 4. Компрессоры авиационных гтд
- •4.1. Типы и схемы компрессоров гтд
- •4.2. Анализ рабочего процесса ступени ок
- •4.3. Многоступенчатые осевые компрессоры
- •4.4. Особенности работы сверхзвуковой ступени ок
- •4.5. Неустойчивая работа ок (помпаж)
- •4.6. Задачи и способы регулирования ок
- •4.7. Конструктивные компоновки осевых компрессоров
- •4.8. Роторы ок
- •4.9. Статоры ок
- •4.10. Уплотнения проточной части ок
- •4.11. Вспомогательные системы и устройства ок
- •4.12. Центробежные компрессоры
- •4.13. Особенности комбинированных компрессоров
- •4.14. Влияние условий эксплуатации на работу ок
- •4.15. Характерные неисправности компрессоров
- •Тема 5. Камеры сгорания авиационных гтд
- •5.1. Требования к камерам сгорания авиационных гтд и их основные параметры
- •5.2. Конструктивные схемы основных камер сгорания
- •5.3. Рабочий процесс в кс
- •5.4. Организация процесса горения в основных кс гтд
- •5.5. Организация процесса горения в форсажных камерах
- •5.6. Эксплуатационные характеристики кс
- •5.7. Зависимость работы кс от высоты и скорости полета
- •5.8. Меры снижения эмиссии вредных веществ
- •5.9. Характерные неисправности кс
- •5.10. Действия экипажа при неустойчивой работе кс
- •Тема 6. Газовые турбины
- •6.1. Требования к газовым турбинам. Типы и схемы гт
- •6.2. Схема и принцип действия ступени осевой гт
- •6.3. Многоступенчатые газовые турбины.
- •6.5. Конструктивные компоновки осевых гт
- •6.6. Роторы осевых турбин
- •6.7. Статоры осевых гт
- •6.8. Уплотнения проточной части гт
- •6.9. Охлаждение турбин
- •6.10. Характерные неисправности гт
- •Тема 7. Выходные устройства авиационных гтд
- •7.2. Дозвуковые реактивные сопла
- •7.3. Сверхзвуковые выходные устройства
- •7.4. Регулирование геометрии рс
- •7.5. Реверсивные устройства и девиаторы тяги
- •7.6. Устройства для глушения шума
- •Тема 8. Редукторы и воздушные винты твд
- •8.1. Общие сведения о редукторах гтд
- •8.2. Кинематические схемы редукторов твд
- •8.3. Измерители крутящего момента
- •8.4. Системы управления воздушным винтом
- •8.5. Винтовентиляторы
- •Тема 9. Силовые установки
- •9.1. Гондолы двигателей магистральных вс
- •9.2. Подвеска двигателя к вс. Нагрузки на узлы крепления
- •9.3. Система управления двигателями
- •Тема 10. Рабочий процесс и эксплуатационные характеристики трд
- •10.1. Методы форсирования трд
- •10.2. Основные режимы работы гтд
- •10.3. Эксплуатационные характеристики гтд
- •10.4. Высотные характеристики трд
- •10.5. Скоростные характеристики трд
- •10.6. Дроссельные характеристики трд
- •10.7. Климатические характеристики трд
- •10.8. Особенности эксплуатационных характеристик 2-вальных трд
- •10.9. Особенности эксплуатационных характеристик трдф
- •10.10. Особенности эксплуатационных характеристик трдд
- •Тема 11. Рабочий процесс и эксплуатационные характеристики твд
- •11.1. Особенности рабочего процесса твд, тввд, тВлД
- •11.2. Основные параметры твд
- •11.3. Зависимость удельной мощности и экономичности твд
- •11.4. Эксплуатационные характеристики твд
- •Скоростные характеристики твд
- •Высотные характеристики твд
- •Дроссельные характеристики твд
- •11.5. Зависимость основных параметров твд
- •Тема 12. Поддержание летной годности авиадвигателей в эксплуатации
- •12.1. Надежность гтд. Показатели безотказности
- •12. 2. Влияние условий эксплуатации на показатели безотказности двигателей
- •12. 3. Виды ресурса гтд и методы их установления
10.8. Особенности эксплуатационных характеристик 2-вальных трд
Эксплуатационные характеристики двухвальных ТРД зависят от выбранного закона регулирования двигателя, однако качественно они протекают аналогично характеристикам одновальных ТРД.
Особенностью высотно-скоростных характеристик является то, что наиболее интенсивно на больших скоростях полета возрастает тяга двигателя, управляемого по программе n1=const. При программе управления n2=const более высокая тяга получается на малых скоростях полета. Кроме того, при увеличении высоты полета тяга двигателя с n2=const снижается менее интенсивно, чем при других программах управления. Отсюда следует, что выбор программы управления определяется типом и назначением самолета.
Особенность дроссельных характеристик двухвального ТРД состоит лишь в том, что на пониженных оборотах расход топлива у него несколько ниже, чем у одновального, что обусловлено более высоким значением КПД двухкаскадного компрессора.
10.9. Особенности эксплуатационных характеристик трдф
Скоростные характеристики ТРДФ качественно протекают аналогично характеристикам ТРД, но имеют некоторые особенности:
1. С ростом скорости полета тяга ТРДФ возрастает интенсивнее, причем с повышением ТФ интенсивность роста тяги ТРДФ увеличивается (так как медленнее снижается RУД).
2. Удельный расход топлива ТРДФ на дозвуковых, малых и средних сверхзвуковых скоростях полета выше, чем у ТРД. Это объясняется низким давлением в ФК. На больших сверхзвуковых скоростях полета СУД.Ф становится ниже СУД (прежде всего, в результате резкого увеличения СУД).
Рис. 57. Скоростные характеристики ТРДФ
Характеристики ТРДФ показывают, что на форсированных режимах можно достигнуть существенно больших максимальных скоростей полета. Хорошая экономичность ТРДФ на больших сверхзвуковых скоростях обеспечивает практически ту же дальность полета, что и на дозвуковой наивыгоднейшей скорости.
Дроссельные характеристики ТРДФ показывают, что между максимальным режимом и минимальным форсажем имеется область, в которой невозможна работа ФК (вследствие малых расходов топлива в ФК трудно обеспечить устойчивость горения).
Высотные характеристики ТРДФ не имеют принципиальных особенностей по сравнению с ТРД.
10.10. Особенности эксплуатационных характеристик трдд
Характеристики ТРДД (ТРДДФ) в основном подобны характеристикам ТРД (ТРДФ), но имеют ряд особенностей.
Скоростные характеристики ТРДД имеют следующие отличия. Тяга ТРДД на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях полета с увеличением числа М растет менее резко, чем тяга ТРД, а при больших степенях двухконтурности даже уменьшается. Это объясняется более интенсивным снижением RУД вследствие более низких скоростей истечения и должно учитываться при определении взлетной дистанции самолетов с ТРДД. Более быстрое падение RУД обусловливает более интенсивное возрастание СУД при увеличении скорости полета. При некоторых числах М полета СУД ТРДД становится выше, чем у ТРД.
Рис. 58. Изменение тяги ТРДД по числу Мп
Тяга ТРДДФ на режиме полного форсажа при увеличении числа М полета возрастает быстрее, а удельный расход топлива медленнее, чем у ТРДФ.
Высотные характеристики ТРДД (ТРДДФ) подобны характеристикам ТРД (ТРДФ). Дроссельные характеристики ТРДД и ТРД также аналогичны. Отличие состоит лишь в том, что в процессе дросселирования двигателя не происходит уменьшения СУД, так как в ТРДД вследствие высоких πк экономическое значение температуры Т3.ЭК выше, чем у ТРД (близко к Т3.MAX).
Кроме того, характер изменения тяги и удельного расхода топлива ТРДД при дросселировании зависит от схемы двигателя. В ТРДД со смешением потоков тяга снижается, а удельный расход топлива увеличивается в большей степени, чем в ТРДД с раздельным истечением газов и воздуха.
