9.5. Особенности характеристик трдд

Номенклатура характеристик ТРДД сохраняется той же, что и для ТРД.

Дроссельная характеристика представлена на рис. 9.8, где по­казана зависимость Р, С_уд, Т_т* и скольжения (соотношения между частотами вращения роторов НД и ВД) от частоты вращения рото­ра ВД п₂. Частота вращения п₂ изменяется в результате увеличе­ния или уменьшения количества топлива, подаваемого в двига­тель РУД. Уменьшение подачи топлива приводит к снижению Т_т*, мощностей турбин и частот вращения роторов НД и ВД. При этом уменьшаются расход воздуха и степени повышения КНД и КВД, что с уменьшением Т_Г* приводит к снижению тяги.

С уменьшением частоты вращения удельный расход топлива Суд изменяется так же, как по дроссельной характеристике ТРД: при снижении п₂ уменьшается, достигает минимума на номиналь­ном режиме и увеличивается при дальнейшем дросселировании из- за снижения степеней повышения давления КНД и КВД и КПД компрессора и турбины.

По мере дросселирования уменьшается п₂, степень двухконтур­ности m возрастает. Связано это с тем, что поскольку меньше, чем . то она при снижении медленнее и уменьшается, значит давление воздуха в наружном контуре и расход С_в через него снижаются в меньшей степени, чем через внутренний контур.

Поскольку дросселирование связано с уменьшением Т_г* перед турбиной ВД, снижается и температура перед турбиной НД. Так как степень двухконтурности при снижении n₂ возрастает, то на­рушается баланс работ на турбокомпрессоре НД, в результате ча­стота вращения ротора НД уменьшается более интенсивно, чем чаcтота вращения ротора ВД. Это падение усиливается, когда пере­пад давлений в сопле внутреннего контура становится докритичеcким и наступает падение перепада давлений в турбине НД. Таким образом, при дросселировании двигателя непрерывно снижается скольжение роторов.

Скоростная характеристика, показывающая зависимость Р, Суд и других параметров двигателя от скорости полета при посто­янной высоте полета изображена на рис. 9.9.

Рост скорости полета приводит к увеличению степени двухкон­турности. Так как степень повышения полного давления воздуха вентилятором в наружном контуре *ц невелика, она с ростом ско­рости существенно возрастает, поэтому расход через этот контур увеличивается более интенсивно, чем через внутренний, расход че­рез который пропорционален общей степени повышения давления в компрессоре значительно большей, чем *ц. В результате степень двухконтурности с ростом скорости полета увеличивается.

Изменение удельной тяги по скорости полета определяется темпом изменения скоростей истечения газа из контуров. С ростом V_n более сильно растет скорость истечения из наружного контура с_сИ. Так же как и в ТРД, скорость истечения растет медленней, чем скорость полета, поэтому удельные тяги контуров и тяга двигате­ля уменьшаются.

Изменение тяги ТРДД определяется изменением тяги контуров,, которая уменьшается из-за того, что удельная тяга падает сильнее, чем растет расход воздуха (газа), причем падение тяги более сильное, чем у ТРД.

С ростом скорости полета изменяется соотношение между тягами контуров: до ля тяги двигателя, приходящаяся на наружный контур с ростом V_n увеличивается. На некоторой сверхзвуковой скорости тяга внутреннего контура становится раи­ной нулю, и дальнейший рост скорости полета приводит к отрицательной тяге внутреннего контура. Применение обыч­ного ТРДД на такой скорости становит­ся нерациональным.

Удельный расход топлива с увеличе­нием скорости полета, как и в ТРД, непрерывно растет. Объясня­ется это ростом тяговой работы единицы тяги. На производстве большей работы должна затрачиваться и большая энергия топ­лива.

Высотная характеристика (рис. 9.10) показывает зависимость Р, Суд от высоты полета при постоянной скорости.

С увеличением высоты полета уменьшается давление и плот­ность атмосферного воздуха, следовательно, снижаются расходы воздуха (газа) через контуры, но быстрее падает расход воздуха через наружный контур, так как там медленней возрастает степень повышения давления вентилятора, следовательно, степень двух- контурности с высотой полета снижается.

С ростом высоты полета растут скорости истечения газа из кон­туров, причем более интенсивно растет скорость истечения из внут­реннего контура. Объясняется это тем, что при постоянной скоро­сти полета в связи с более быстрым ростом степени повышения давления во внутреннем контуре быстрее растет и перепад давле- j ний в его сопле. Растет также степень подогрева газа в контуре. Так как удельная тяга при F_n=const пропорциональна скорости истечения газа [см. формулу (1.3)], то удельная тяга внутреннего контура с увеличением Н растет быстрее, чем Р_уд наружного кон­тура, в результате удельная тяга двигателя растет до высоть: 11 км.

Поскольку определяющее влияние с ростом Н оказывает умень­шение расхода воздуха, полная тяга двигателя с увеличением вы­соты полета уменьшается. Причем после высоты 11 км тяга ТРДД снижается более интенсивно, пропорционально снижению Р_н (так же, как у ТРД). Причины изменения удельного расхода топлива ТРДД по высоте полета такие же, что и для ТРД.