8.2. Особенности рабочего процесса в трдф

Сгорание топлива в форсажных камерах, подаваемого большим числом форсунок, объединенных общими топливными коллектора- ми, осуществляется при высокой температуре газов, выходящих из турбины, в составе которых имеется кислород, неиспользованный в основной камере. Значение для форсажных камер находится в пределах 1,1 ... 1,8.

Получение возможно большей тяги на форсированном режим требует, чтобы при включении форсажной камеры режим работы турбокомпрессора сохранялся тем же, что и на максимальном бес- форсированном режиме, т. е. чтобы частота вращения _тах и тем­пература газа перед турбиной были бы максимальными Вместе с тем включение форсажной камеры увеличивает темпера­туру перед соплом (за турбиной) до 1100 К, что наряду с наличи­ем гидравлических сопротивлений в форсажной камере, приводит к уменьшению плотности газа (увеличению удельного объема) а вызывает повышение давления газа за турбиной р_т*, снижение пе­репада давлений на турбине, уменьшение ее мощности, снижение n. Регулятор, поддерживающий n = const, увеличивает подачу топлива в основную камеру сгорания, что приводит к росту Т_г*, перегреву лопаток и выходу двигателя из строя. Поэтому включение фор­сажной камеры требует увеличения площади критического сечения сопла, что обеспечивает прохождение через него того же количе­ства газа, но с меньшей плотностью.

На рис. 8.1 изображен цикл ТРДФ. Так же, как и в цикле ТРД линия н—к изображает процесс сжатия воздуха, к—г — процесс подвода тепла в основной камере, г—т —• процесс расширения газа

в газовой турбине. Процесс подвода тепла в форсажной камере изображен линией т—ф, а расширение газов в сопле — ф—е.ф. Если бы не было форсажной камеры, расширение газов после тур­бины происходило бы по линии т—с.

Заштрихованная площадь на рисунке показывает увеличение работы цикла при включении форсажной камеры, что приводит к увеличению удельной тяги двигателя.

Включение форсажной камеры сопровождается ростом удель­ного расхода топлива. Ухудшение экономичности объясняется тем, что подвод тепла к газу осуществляется при давлении, значитель­но меньшем, чем давление в основной камере сгорания, отчего ухуд­шается использование тепла (уменьшается термический КПД).

8.3. Особенности характеристик трдф

Для ТРДФ кроме режимов, указанных в подразд. 7.5.5, уста­навливаются присущие только им режимы: полный, частичный и минимальный форсированные. На режиме полном форсированном создается максимальная тяга, следовательно, обеспечивается наи­большая степень форсирования двигателя. Этот режим осуществля­ется при максимально допустимых п, Т_г* и 7ф*. Время работы на режиме ограничено. Режим применяется для взлета, разгона са­молета, а также используется для боевого применения.

Режим частичный форсированный обеспечивается при несколь­ко меньшей и отличается меньшей тягой, чем при полном фор­сированном режиме. Время работы на режиме, как правило, не ограничивается. Режим используется при длительном сверхзвуко­вом полете самолета. На режиме минимальном форсированном тя­га двигателя незначительно отличается от Р_тах.

Скоростная характеристика ТРДФ показана на рис. 8.2. Там же приведена характеристика двигателя с выключенной форсажной камерой. Как видно, характер изменения Р и С_уд ТРДФ и ТРД схож между собой. Отличие заключается в том, что по скорости по­лета Рф возрастает более интенсивно и до значительно большей скорости, чем у ТРД, т. е. ТРДФ может обеспечить высокие тяги до более высоких скоростей полета, чем ТРД. Удельный расход топлива изменяется более полого и при больших V_n ТРДФ может иметь меньший С_уд, чем ТРД.

Характер изменения Р_ф и С_уд. по Н такой же, как у нефорси­рованного двигателя.