Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2817.pdf
Скачиваний:
30
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
10.26 Mб
Скачать

Чем маневреннее ЛА для которого предназначен двигатель, тем больше потребный ДА^. Для современных ГТД -

АКу =(8...30) %.

Режим работы ОК зависит только от значения япр, а лпр

пу/ 288

изменяется при изменении п и Гвх, так как лпр =

На расчетном режиме работы двигателя ( лпр р) углы набе­ гания потока на рабочие лопатки расчетные (/р), что обеспечи­ вает безотрывное обтекание лопаток и расчетный запас газоди­ намической устойчивости ОК АК

При л||р значительно ниже япрр из-за рассогласования на

первых и последних ступенях высоконапорного ОК, углы набе­ гания / на первых ступенях возрастают / >i , а на последних

уменьшаются i <О (РТ пересекает ГГУ).

Это приводит к срыву по­ тока с профиля РЛ и начинает­ ся «помпаж» ОК (резко умень-

шаются г/(А0Х), Дк, Лк)-

 

При «помпаже»

возника­

 

ют сильные

низкочастотные

 

колебания давления и расхода

 

воздуха во всем тракте ГТД,

 

которые могут привести к ос­

 

тановке двигателя и к дефор­

 

мациям элементов ОК.

 

Расположение

ЛРР на

Рис. 4.4. ЛРР осевых компрес­

характеристике ОК зависит от

соров

напорности

компрессора

( < р)(рис. 4.4).

Контрольные вопросы

1. Дать определение и изобразить нормальные характери­ стики компрессора.

2. В чем неудобство пользования нормальными характери­ стиками?

3. Дать определение и изобразить универсальные характе­ ристики компрессора.

4.Пояснить физический смысл приведенных параметров.

5.Запас устойчивости компрессора, его геометрическая ин­ терпретация.

6.Изобразить расположение ЛРР на характеристике ком­ прессора различной напорности.

5.ПРОЦЕССЫ, ПРОТЕКАЮЩИЕ

ВВОЗДУХОЗАБОРНИКАХ (ВЗ) ВРД

5.1.Назначение, классификация и требования к ВЗ ВРД

ВЗ предназначен для подвода необходимого количества воздуха к компрессору и частичного преобразования в полете кинетической энергии воздушного потока в потенциальную энергию с минимальными потерями энергии.

Классификация ВЗ:

- по скорости полета: а) дозвуковые; б) сверхзвуковые;

- по расположению на ЛА: а) лобовые; б) примыкающие;

- по форме сечения: а) плоские;

б) пространственные. Требования, предъявляемые к ВЗ:

-минимальные потери полного давления (энергии);

-устойчивость течения воздуха через ВЗ во всем диапазоне режимов полета и работы двигателя;

-малое внешнее (аэродинамическое) сопротивление;

-равномерное распределение давления и скорости по позеречному сечению на выходе из ВЗ (на входе в ОК);

-обеспечение необходимого расхода воздуха на всех рекнмах эксплуатации двигателя;

Наличие Х т вызвано действием сил трения и избыточного

давления

на

наружную поверхность ВЗ: Х т = Х р +

* х ' - ы ~

к

-

При полете с М > 1, Х ви резко возрастает, особенно на не­

расчетных режимах работы ВЗ, и может достигать (20...30) % от тяги R .

Степень неравномерности поля скоростей в выходном сеЧеНШ/ ВЗ - 5С= -С!шх ,~ Cmin ,100

Сср

При помощи 8С оценивают влияние параметров воздушно­ го потока на устойчивость работы ОК.

Величина 5С зависит от числа М полета, отклонения векто­

ра скорости V от осевого направления входа в ВЗ, формы кана­ ла ВЗ, компоновки ВЗ на ЛА.

5.3.Дозвуковые воздухозаборники (ДВЗ)

5.3.1.Расчетный режим работы ДВЗ

ДВЗ устанавливаются на такие ЛА, у которых дозвуковой режим полета является основным.

ДВЗ имеют закругленные входные кромки с достаточно большой относительной толщиной. Плавные очертания входной кромки необходимы для обеспечения безотрывного обтекания потоком внутренних и внешних стенок ДВЗ (рис. 5.1).

На расчетном режиме работы ДВЗ основное торможение (сжатие) воздуха происходит в диффузорной (расширяющейся) струе набегающего потока между сечениями н-н и о-о, перед входом в ВЗ. Это выгодно тем, что торможение протекает без потерь на трение.

Внутри ДВЗ, также происходит торможение (сжатие) воз­ духа. Для этого канал выполняют расширяющимся (между се­ чениями о-о и а-а). Наличие диффузного участка характерно для ДВЗ силовых установок, у которых двигатель расположен дале­ ко от ВЗ, что позволяет уменьшить гидравлические потери в уд-

Значение F0 / FBX

выбирают таким, чтобы с0 =0,5Урасч

и, зная FBX, определяют

F0 .

При данных условиях (65...75) % кинетической энергии превращается в ВЗ в энтальпию. Обычно, ( F0 / Fnx) = 0,75.. .0,85.

5.3.2. Нерасчетные режимы работы ДВЗ

Нерасчетные режимы работы ДВЗ возможны:

- при полете со скоростью

V > V ч;

- работе СУ на месте,

или при полете со скоростью

V <V ;

 

расч ’

 

-косом обдуве ВЗ;

-полете с трансзвуковой скоростью;

-полете со сверхзвуковой скоростью.

При V > Vpac4 (рис.

5.2)

 

 

 

скорость с0 на входе в

ВЗ

 

 

 

практически

не изменяется,

 

 

 

так как её величина зависит

 

 

 

только от

режима

работы

__

5*

_ 1

двигателя -

с0 (пди).

 

 

Следовательно,

должна

Рис. 5.2. Работа ДВЗ при

V >Красч

возрастать степень

повыше­

 

 

 

ния давления перед

ВЗ,

по-

 

 

 

этохму диффузорность струи между сечениями н-н и вх-вх воз-

Fn - const _

растает F0 = ----- ;---- . При этом возрастает угол набегания

струи на переднюю кромку ВЗ, что может привести к отрыву

потока

от

внешней

стенки

ВЗ. В этом случае увеличи­

вается

Х аи и, следовательно,

растет схлп .

 

При

V « K pac4,

V= 0

(рис. 5.3) воздух засасывает­

ся в ВЗ компрессором. Край­

Рис. 5.3. Работа ДВЗ при V « 1/расч

 

ние струйки натекают на переднюю кромку под большим утлом, что может привести к отрыву потока от внутренней стенки ВЗ. Это увеличивает неравномерность поля скоростей ( Т 5С) и ведет

к росту потерь полного давления в ВЗ (уменьшается

М0 =>! R ).

Косой обдув ВЗ (рис. 5.4) возникает при:

-резких эволюциях ЛА (энергичное маневрирование);

-сильном боковом ветре;

-воздействии потока от несущего винта вертолета.

Вэтих случаях наблюда­

7 / /~7 Г~: 7 / / / Т"Г71

ется отрыв потока от внут­

7

ренней стенки ВЗ, что приво­

 

дит к росту потерь ^полного

1

давления (NI O bx) и

умень­

шению коэффициента

расхо­

 

Рис 5.4. Работа ДВЗ при косом

да Фвх-

 

обдуве

Толстая, с большим ра­

 

диусом закругления передняя

кромка ВЗ, позволяет снизить отрицательный эффект, возни­ кающий при косом обдуве ВЗ.

При полете с трансзвуковой скоростью (0,8 < М < 1) до раз­

гона потока в сужаюшейся струе на внешних поверхностях ДВЗ образуются местные зоны со сверхзвуковым течением потока,

 

который тормозится в скачках

 

уплотнения, что ведет к уве-

 

личению

ЛГВ||(Т сХВ1|). Возрас-

 

тает доля тяги двигателя /?,

 

потребная на преодоление Х Ш[.

 

При

полете со

сверхзву­

 

ковой

скоростью

(М > 1)

Рис. 5.5. Полет со сверхзвуковой

(рис. 5.5) перед ВЗ образуется

ударная головная волна (ГВ),

скоростью

в которой скорость гасится до

 

дозвуковой с большими потерями полного давления

(1 Ф авх).

Резко возрастает внешнее сопротивление ВЗ схви.