Введение_конспект(1)

Турбореактивный двигатель(ТРД)

Воздушно-реактивные двигатели

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой

(ТРДФ) применяется на скоростных боевых самолетах. Между турбокомпрессором и соплом устанавливается форсажная камера, в которой сжигается дополнительное горючее, подаваемое через форсунки

4.

Принцип работы ГТД. Энергия сгорания топлива преобразуется в энергию истечения газов, которые с большой скоростью через выпускную систему ГТД выбрасываются в атмосферу. Тяга при работе этих двигателей возникает за счет разности количеств движения (произведения массы на скорость), выходящего из выпускной системы газо-воздушного потока и входящего в приемное устройство ГТД воздуха. Тяга направлена при этом в сторону, противоположную направлению истечения газов, т. е. является реактивной. Нетрудно представить себе, что для увеличения тяги реактивного двигателя необходимо увеличить разность количеств движения, т. е. на выходе из ГТД произведение массы на скорость должно значительно превышать такую же величину на входе. Решению этой задачи служат все элементы конструкции ГТД.

Турбовинтовой двигатель (ТВД)

Воздух попадает во входное устройство двигателя, минуя воздушный винт 1. Затем он сжимается в компрессоре 3. Продукты сгорания вытекают из камеры сгорания 4, заставляют вращаться турбину 5 и выходят из реактивного сопла 6, создавая дополнительную тягу. В конструкциях некоторых ТВД компрессор приводится во вращение одной турбиной, а воздушный винт — другой. Такие независимые приводы дают возможность лучше регулировать работу двигателя. Непременным конструктивным элементом ТВД является редуктор. Дело в том, что турбина вращается с частотой около 20 000 об/мин. Прямая передача этого вращения на воздушный винт невозможна, ибо при такой частоте вращения винт не может быть эффективным. Поэтому вращение воздушному винту передается через редуктор 2.

Из сказанного следует, что тяга ТВД создается воздушным винтом (85-90%) и реактивным действием газовой струи (10-15%). Такое комплексное использование энергии сгорания топливно-воздушной смеси позволяет получить высокий коэффициент полезного действия и хорошие экономические показатели ТВД.

Турбовинтовой двигатель (ТВД)

это такой ГТД, в котором турбина развивает мощность, достаточную для привода компрессора и вращения воздушного винта. ТВД на дозвуковых скоростях превосходят по экономичности другие типы двигателей. На взлете ТВД развивает в 2-2,5 раза большую тягу, чем ТРД. Следовательно, взлетная дистанция в этом случае будет короче. На самолетах с ТВД воздушный винт может быть использован в качестве тормоза при посадке, что снижает длину пробега. Кроме того, уровень шума ТВД ниже, чем у ТРД и ТРДД. Это обусловило широкое применение ТВД в гражданской авиации. В период дефицита углеводородного топлива ТВД с высокими экономическими показателями становятся все более популярными. Уже сейчас проектируется применение ТВД на самолетах новых поколений.

К недостаткам ТВД следует отнести тот факт, что воздушные винты могут эффективно применяться только до чисел М, равных 0,7—0,8. Так что ТВД для около- и сверхзвуковых полетов не применимы. В эксплуатации ТВД сложнее, чем ТРД, поскольку наличие редуктора и воз-душного винта с регулирующими устройствами требует дополнительных затрат на их эксплуатацию.

Турбовинтовой двигатель (ТВД)

ТВД на дозвуковых скоростях превосходят по экономичности другие типы двигателей. На взлете ТВД развивает в 2-2,5 раза большую тягу, чем ТРД.

Тяга ТВД создается воздушным винтом (8590%) и реактивным действием газовой струи (1015%). Такое комплексное использование энергии сгорания топливно-воздушной смеси позволяет получить высокий коэффициент полезного действия и хорошие экономические показатели ТВД.

Турбореактивный двигатель двухконтурный (ТРДД)

Для ТРДД введена характеристика, именуемая

степенью двухконтурности (m). Она определяется, как отношение расхода воздуха через наружный контур к расходу воздуха через внутренний контур. Это соотношение для современных -ТРДД колеблется в довольно широких пределах: от 0,5 до 8 и выше. m<2- сверхзвуковые, m>2- транспортные самолеты.

Очевидно, что параметры воздушного потока наружного и внутреннего контуров и потока горячих газов внутреннего контура резко разнятся. Так, почти на всем пути температура в наружном контуре составляет около 400 К, давление поднимается только до 3 МПа. Во внутрен-нем контуре в жаровой трубе температура достигает 1400 К и более, а давление возрастает до 15 МПа и более. Эта особенность также является преимуществом ТРДД, поскольку относительно холодный наружный контур в эксплуатации всегда удобней, чем горячий.

Турбовентиляторный двигатель (ТВлД)

269

Турбовентиляторный двигатель (ТВлД)