10.2. Параметры твд

Работа ТВД характеризуется абсолютными параметрами: тяго­вой и эквивалентной мощностью, суммарной тягой, а также отно­сительными параметрами: удельным расходом топлива, удельной тягой и удельной массой двигателя.

10.2.1. Тяговая и эквивалентная мощности

Работа L_M, совершаемая 1 кг газа в двигателе, если не учитывать малое увеличение кинетической энергии, равна работе цикла [ [см. уравнение (7.2)]. Эта работа передается воздушному винту рез редуктор, где часть ее теряется из-за трения (КПД редуктора = 0,970 ... 0,985). С учетом потерь в редукторе работа, переданная на винт (работа на валу винта),

Потери при работе винта учитываются КПД винта показывающем, какая часть подведенной к винту работы используются для создания тяговой работы. С учетом этого тяговая работа винта равна произведению работы на валу винта L_B на КПД вин- а т]_в:

Тяговая работа от реактивной тяги определяется так же, как и ; случае ТРД, как произведение удельной тяги Р_уд на скорость полета Vn:

Тогда суммарная тяговая работа

Тяговая работа винта обеспечивает получение тяговой мощности

=

а тяговая работа реактивной струи

отсюда тяговая мощность двигателя

Реактивная мощность P_vV_u очень мала, и определение ее не­удобно, поэтому вводят в рассмотрение эквивалентную мощность, под которой понимают условную мощность на валу винта, при которой двигатель обеспечивает в заданных условиях полета тяговую мощность, которую в реальных условиях создают винт и реакция струи. Согласно определению эта мощность больше мощности на валу:

Для стартовых условий (F_n=0) уравнение обращается в неопределенность, так как при этом F_n = 0. В этом случае эквивалентная мощность определяется по формуле

где = P_B/N_B — параметр, показывающий, сколько ньютонов тяги создает двигатель при работе на месте, по отношению к 1 кВт под водимой к винту мощности (Р = 9 ... 17 Н/кВт); N_B0 и Р_р0 — мощность винта и реактивная тяга, развиваемые двигателем при работе на месте.

10.2.2. Суммарная тяга твд

Суммарная тяга складывается из тяги, создаваемой винтом Р_г и реактивной тяги Р_р.

Тяга, создаваемая винтом, может быть определена из выраже­ния для тяговой мощности винта [см. уравнение (10.6)] и ее вы­ражения как произведения тяги винта Р_в на скорость полета V_п:

откуда

Отсюда и тяга ТВД

Для стартовых условий работы (1^/ц=0) тяга также обращается в неопределенность. В этом случае тяга выражается по формуле

10.2.3. Удельные параметры твд

Удельной мощностью (кВт/кг) называется отношение эквива­лентной мощности двигателя к секундному расходу воздуха через двигатель:

Экономичность ТВД оценивается удельным расходом топлива [кг/(кВт-ч); кг/(Н-ч)] — отношением часового расхода топлива G_T.₄ к эквивалентной мощности N_э или суммарной тяге Р:

По аналогии с уравнением (1.8) удельный расход топлива ТВД вы­ражается через удельную мощность и количество тепла, под­водимое к 1 кг воздуха Q₀:

Удельная масса двигателя (кг/кВт) определяется как отношение массы двигателя к его эквивалентной мощности: