
книги из ГПНТБ / Михайлов, В. И. Термодинамика и силовые установки летательных аппаратов учеб. пособие
.pdfРуд. н возрастают. Более высокий прирост тяги имеет место до высоты 15—20 км, после чего темп прироста тяги и удельной тяги снижается. В пустоте тяга Рп и удельная тяга Руд. п посто янны.
§ 5. Управление двигателем
Система управления двигателем позволяет поддерживать требуемый режим работы. Режим работы двигателя при прочих одинаковых условиях зависит от соотношения компонентов топ лива, т. е. от отношения масс т0„ окислителя и тг горючего, вво димых в единицу времени в камеру сгорания,
* = ^ = ™ < ь |
М |
где а — коэффициент избытка окислителя; |
щ — стехиометриче |
ские соотношения компонентов топлива. |
должны подаваться |
Очевидно, компоненты данного топлива |
в камеру сгорания в таком соотношении, при котором удельная тяга двигателя будет максимальной (рис. 9.9).
Отклонение соотношения компонентов от расчетного обуслов ливает, во-первых, снижениеудельной тяги, во-вторых, появле ние в баках остатка одного из компонентов топлива после оста новки двигателя и, в-третьих, сокращение времени работы двига теля. В результате этого конечная скорость ракеты будет отли чаться от заданной.
Расчетное соотношение компонентов топлива при различных режимах работы двигателя поддерживается при помощи си стемы автоматического регулирования.
Система регулирования соотношения компонентов топлива может быть основана на изменении расхода окислителя и горю чего в линиях подачи топлива в двигатель (рис. 9.10) либо на измерении уровня компонентов в топливных баках, что пригодно
только для |
вертикальной |
траектории полета, |
ракеты. |
Сигналы |
от измерителей 1 и 2 расхода компонентов |
топлива |
вводятся |
||
в регулятор |
I, в котором |
они сопоставляются. РІтоговый сигнал |
сравнивается с сигналом Х°, отвечающим необходимому значе
нию соотношения компонентов. При несоответствии появляется сигнал рассогласования. Этот сигнал усиливается и подается на сервомотор. Сервомотор в соответствии со знаком и величиной сигнала воздействует на регулирующий орган — дроссельный кран 3, который изменяет расход одного из компонентов топлива и обеспечивает получение заданного соотношения. Аналогичная система может быть использована и для регулирования соотно шения компонентов топлива газогенератора. В регулятор II (рис. 9.10) поступают сигналы от измерителей расхода окисли теля 4 и горючего 5. Регулирующим органом системы служит дроссельный край 6.
ПО
Тяга двигателя с нерегулируемым реактивным соплом зави сит от давления р* в камере сгорания при прочих одинаковых
условиях. Изменение давления р*. в камере сгорания может быть
осуществлено за счет изменения расхода отт топлива. Таким об разом, регулирование тяги двигателя возможно путем изменения расхода топлива, а о величине тяги можно судить по давлению
Рис. |
9.9. |
Зависимость |
удельной тяги |
|
Ж РД |
от коэффициента |
избытка |
окисли |
|
теля |
а н |
степени расширения |
газа на |
|
сопле |
Рс |
при диссоциации (сплошные |
линии) и при ее отсутствии (пунктирные линии).
Рис. 9.10. Принципиальная схема управления ЖРД-
в камере сгорания, так как непосредственное измерение тяги дви гателя затруднительно.
Поддержание заданного значения тяги осуществляется регу лятором тяги Ш (рис. 9.10). Сигнал от измерителя 7 давления в камере сгорания сравнивается с сигналом Х° настройки. При наличии рассогласования итоговый сигнал усиливается и выда ется на исполнительный механизм, приводящий в действие регу лирующий орган.
Изменение расхода топлива возможно за счет изменения про ходных сечений дроссельных кранов, установленных на линиях компонентов топлива, при-вытеснительной подаче либо путем из менения оборотов турбины турбонасосного агрегата при насос ной подаче. В последнем случае регулирующим -органом будет
111
служить дроссельный кран 8 на линии одного из компонентов топлива, подаваемого в газогенератор (ГГ).
В систему управления Ж РД входят также устройства, обес печивающие подготовку к запуску и запуск двигателя, вывод двигателя на расчетный режим и останов двигателя.
|
|
|
|
|
|
Литература |
|
|
|
|
|
|
1. |
А л ем а с о в |
|
В. Е. Теория ракетных двигателей. М., Оборонгиз, |
1962. |
||||||
|
2. |
Теория авиационных двигателей. Ч. II. Теория реактивных двигателей. |
|||||||||
М., |
Воениздат, |
1960, |
авт.: |
В о с т р и к о в |
С. |
И., |
З у е в |
Л. И., К у з н е |
|||
ц о в |
В. |
И., М а х н у |
т и н |
М. А., Н е с п е л а |
А. |
Н., П е л и ш е н к о В. А., |
|||||
Т о к м а к о в А Д -, Ф и л и и А. М. |
|
|
|
|
|
||||||
|
3. |
В о л к о в |
Е. Б. Ракетные двигатели. М., Воениздат, .1961. |
|
|||||||
|
4. |
И н о з е м ц е в |
Н. В. Авиационные газотурбинные двигатели. М., Изд. |
||||||||
оборонной промышленности, |
1955. |
|
|
|
|
|
|||||
|
5. К у л а г и н |
И. И. Основы теории |
авиационных |
газотурбинных |
дви |
||||||
гателей. М., Воениздат, 1967. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
6. |
К л я ч к и н |
А. Л. Теория воздушно-реактивных двигателей. М., |
«Ма |
|||||||
шиностроение», 1969. |
|
|
|
|
|
|
|
7.Н е ч а е в Ю. Н. Входные устройства сверхзвуковых самолетов. М., Воениздат, 1963.
8.С к у б а ч е в с к и й Г. С. Авиационные газотурбинные двигатели. М., «Машиностроение», 1965.
9.Теория реактивных двигателей. Лопаточные машины. М., Изд. Обо
ронной |
промышленности. 1956, |
авт.: |
С т е ч к и н |
Б. С., К а з а и д ж а н |
П. К-, |
|||||
А л е к с е е в Л. П., Г о в о р о в |
А. Н., |
Ф е д о р о в |
Р. М. |
|
|
|||||
10. Теория |
реактивных |
двигателей. Рабочий процесс и характеристики. |
||||||||
М., Изд. Оборонной промышленности, |
1958, авт.: С т е ч к и н Б. С., К а з а и |
|||||||||
д ж а н |
П. |
К-, |
А л е к с е е в |
Л. |
П., Г о в о р о в |
А. Н., |
К о н о в а л о в |
И. Е., |
||
Н е ч а е в |
Ю. Н., Ф е д о р о в |
Р. М. |
|
Г. Б. Введение |
в ракетную технику. |
|||||
11. |
Ф е д о с ь е в В. И., |
С и и я р е в |
||||||||
М., Оборонгиз., |
I960. |
|
|
|
|
|
|
|
12. Ш е в я к о в А. А. Автоматика авиационных и ракетных силовых уста новок. М:, «Машиностроение», 1970.
|
|
|
|
I■ |
|
|
|
|
|
|
' |
|
|
|
|
I |
|
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р а з д е л |
1. |
Элементы воздушно-реактивных двигателей |
|
|
|||||
|
|
Глава I. Входные устройства воздушно-реактивных двигателей |
|
|
|||||||
§ |
1. Дозвуковые |
диф ф узора............................................................ |
' . |
. . |
. . . . |
|
3 |
||||
§ 2. Сверхзвуковые |
диф ф узоры ............................................................................. |
|
|
|
|
5 |
|||||
§ 3. |
Влияние' режима работы двигателя и числа М0 полета |
на |
работу |
|
|||||||
|
|
д и ф ф у з о р а .................................................... |
|
|
; ..................................... |
|
|
|
7 |
|
|
§ 4. |
Регулирование |
сверхзвукового диф ф узора................................. |
|
|
10 |
|
|||||
|
|
|
|
Глава II. Компрессор |
|
|
|
|
|
||
§ |
1. |
Устройство |
и принцип |
действия осевого |
к ом п р ессор а ...... |
. |
. . ^. |
12 |
15 |
||
§ |
2. |
Основные показатели и зависимости для |
компрессора . |
. |
|||||||
§ 3. |
Характеристики компрессора.................................................................. |
|
|
. |
23 |
19 |
|||||
§ 4. |
Неустойчивая |
работа |
|
(помпаж) компрессора ......................... |
|
|
|
||||
§ 5. |
Регулирование |
компрессора............................................................... |
|
|
|
25 |
|
||||
|
|
|
|
Глава |
III. Камеры сгорания |
|
|
|
|
||
§ |
1. |
Виды и устройство камер сгорания......................................... |
|
: . . . |
. |
28 |
|||||
§ |
2. |
Основные показатели |
и зависимости для камеры сгорания. . . . |
|
31 |
||||||
|
|
|
|
Глава |
IV. Газовая турбина |
|
|
|
|
||
§ |
I. |
Устройство и принцип действия газовой турбины ................ |
|
|
32 |
|
|||||
§ |
2. |
Основные показатели и зависимости для газовой турбины. . . . |
|
35 |
|||||||
§ 3. |
Управление |
турбиной |
........................................................................... |
|
|
|
39 |
|
|||
|
|
Глава V. Реактивные сопла двигателей |
|
|
|
|
|||||
§ |
1. |
Виды и устройства реактивных сопел двигателей . . . . . . . . |
|
41 |
|||||||
§ |
2. |
Основные зависимости |
|
и показатели для |
реактивного сопла . . . |
44 |
|||||
|
|
|
Р а з д е л |
|
2. Реактивные двигатели |
|
|
|
|
||
|
|
|
Глава VI. Турбореактивные двигатели |
|
|
|
|
||||
§ |
1. Устройство |
и принцип |
действия двигателя ........................................... |
|
|
|
47 |
||||
§ |
|
2.Идеальный цикл двигателя.......................................................................... |
|
|
|
|
48 |
||||
§ |
|
3.Работа за цикл реального .................двигателя |
.......................................... |
|
|
|
50 |
||||
§ |
.4. -Зависимость удельной |
тяги и удельного расхода топлива от па |
|
||||||||
|
|
раметров |
рабочего |
п .....................................................р оц есса |
|
|
|
|
|
§5. Режимы работы двигателя. Изменение параметров рабочего про
|
|
цесса при работе двигателя ............................................................................. |
55 |
• § |
6. |
Влияние условий полета на параметры рабочего процесса . . . |
60 |
§ |
7. |
Управление двигателем.......................................................................................... |
63 |
§8.Программы регулирования двигателя . .
§9.Характеристики двигателя......................................................................
§ 10. |
Форсирование тяги турбореактивного двигателя .............................. |
72 |
8 |
Заказ № 520 |
ИЗ |
|
|
Глава VII. |
Турбовинтовые двигатели |
|
§ 1. Устройство |
и принцип |
действия двигателя........................................... |
78 |
|
§ 2. Эквивалентная работа, эквивалентная мощность и удельный эф |
||||
|
фективный |
расход топлива ......................................................................... |
79 |
|
§ 3. Оптимальное распределение работы цикла двигателя между вин |
||||
|
том и кинетической энергией струн газа ............................................... |
81 |
||
§ 4. |
Зависимость |
эквивалентной работы и удельного |
эффективного |
|
|
расхода топлива от параметров рабочего процесса |
.......................... 82 |
||
§ 5. Управление |
двигателем ..................................................................................... |
83 |
||
§ 6. Программы регулирования двигателя...................... ................................. |
86 |
|||
§ 7. |
Характеристики двигателя................................................................................ |
86 |
||
|
Глава VIII. Двухконтурные турбореактивные двигатели |
|||
§ 1. Устройство |
и принцип |
действия д в и га т ел я ............................................ |
90 |
|
§ 2. Удельная тяга и удельный расход топлива............................................... |
92 |
|||
§ 3. Зависимость удельной тяги и удельного расхода топлива от па |
||||
|
раметров рабочего процесса ........................................................................ |
93 |
||
§ 4. Управление |
двигателем ........................................................... |
96 |
||
§ 5. Характеристики дви гател я .............................................................................. |
99 |
|||
|
Глава IX. Жидкостные ракетные двигатели |
|
||
§ I. Устройство |
и принципдействия двигателя.............................................. |
102 |
||
§ 2. |
Системы питания................................................................................................. |
|
104 |
|
§ 3. |
Тяга двигателя..................................................................................................... |
|
107 |
|
§ 4. |
Характеристики дв и гател я ............................................................................. |
109 |
||
I 5. |
Управление |
двигателем .................................................................................... |
ПО |
|
Л и т ер а т у р а ....................................................................................................................... |
|
|
112 |
Редактор Р. В. Добринская. |
Корректор Т. В. Голдус |
Сдано в набор 18/IV-73 г. Подписано к печати І/Хі-73 г. Формат бумаги ■ 60Х90'/ібОбъем 74s печ. л. Тираж 1000 экз. М-11424. Цена 90 коп. Зак. 520.
Ленинградская типография № 8 «Союзполиграфпрома» при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжном торговли.
190000, Ленинград, Прачечный мер., В.
1