0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Высотная характеристика турбореактивного двигателя

Принцип работы и устройство реактивного двигателя

Первые двигатели появились давным-давно и преобразовывали мускульную силу животных в полезную для достижения конкретной цели энергию. Простейший пример – лошадь, помогающая крутить эернова мельницы. Затем появились ветряные мельницы, где жернова приходили в движение за счет энергии ветра, иди водяные мельницы, использующие течение рек.

Двигатели, работающие на топливе

Примечательно, что идея была позаимствована у артиллеристов, наблюдая за которыми, Гюйгенс обратил внимание на то, что после выстрела, орудия откатывались в сторону, противоположную выстрелу.

Наработки голландца, а также ряда других заслуженных ученых, значительно облегчили путь создания топливных двигателей, которыми мы пользуемся до сих пор. На место пороха пришли бензин и солярка, обладающие иными физическими свойствами и температурами горения, необходимыми для выделения энергии.

Явление отдачи

Но научные поиски и разработки на этом не прекращались. Как всегда, на помощь пришла природа, которая, в большинстве случаев и наталкивает изобретателей на удивительные открытия.

Наблюдения за морскими жителями, такими как осьминоги, кальмары и каракатицы, привели к неожиданным результатам. Манера движения этих морских обитателей, была схожа с кратковременным толчком. Будто тело отталкивается отчего – то и продвигается вперед.

Эти наблюдения были чем-то схожи с замечаниями Гюегенса про выстрел и пушку, которые мы упоминали выше.

Таким образом, в физики появилось понятие «явление отдачи». В ходе дальнейших научных исследований было выяснено, что именно благодаря явлению отдачи происходит все движение на планете Земля: автомобиль отталкивается от земли, корабль – от воды и т.д.

Движение тел происходит благодаря передаче импульса от одного объекта другому. Для объяснения явления приведем простейший пример: вы решили толкнуть своего товарища в плечо, приложили определенную силу, в результате которой, он сдвинулся с места, но и вы испытали силу, отталкивающую вас в противоположную сторону.

Конечно, расстояние, на которое сдвинетесь вы и ваш друг, будет зависеть от ряда факторов: сколько вы весите, как сильно вы его толкнули.

Реактивный двигатель и принцип его работы

Любой из нас способен воочию наблюдать явление реактивной реакции. Все что необходимо, надуть воздушный шарик и отпустить. Каждый знает, что произойдет далее: из шарика будет вырываться поток воздуха, который будет двигать тело шарика в противоположном направлении.

Согласитесь, очень похоже на то, как кальмар, сокращая свои мышцы, создает струю воды, толкающую его в противоположном направлении.

Наблюдения, описанные выше, получили точные научные объяснения, были отображены в физических законах:

  • закон сохранения импульса;
  • третий закон Ньютона.

Именно на них основывается принцип работы реактивного двигателя: в двигатель поступает поток воздуха, который сгорает в камере внутреннего сгорания, смешиваясь с топливом, в результате чего образуется реактивная струя, заставляющая тело двигаться вперед.

Принцип работы достаточно прост, однако устройство подобного двигателя довольно сложное и требует точнейших расчетов.

Устройство реактивного двигателя

Реактивный двигатель состоит из следующих основных элементов:

  • компрессор, который засасывает в двигатель поток воздуха;
  • камера внутреннего сгорания, где происходит смешивание топлива с воздухом, их горение;
  • турбина – придает дополнительное ускорение потоку тепловой энергии, полученной в результате горения топлива и воздуха;
  • сопло, важнейший элемент, который преобразует внутреннюю энергию в «движущую силу» – кинетическую энергию.

Благодаря совместному взаимодействию этих элементов, на выходе реактивного двигателя образуется мощнейшая реактивная струя, придающая объектам, на которых установлен двигатель, высочайшую скорость.

Реактивные двигатели в самолете

Первый реактивный самолет был разработан немцами в 1937 году, а его испытания начались лишь в 1939 году. Однако имеющиеся на то время двигатели потребляли невероятно большое количество топлива и запас хода такого самолета составлял всего лишь 60 км.

В это же время Японии и Великобритании удалось создать собственные самолеты с реактивными двигателями. Но это были лишь опытные экземпляры, так и не поступившие в серийное производство.

Первым серийным реактивным самолетом стал немецкий «Мессершмит», который, однако, не позволил гитлеровской коалиции взять верх в развязанной ими войне.

В гражданской же авиации реактивные самолеты появились лишь в 1952 году в Великобритании.

С тех пор и по настоящие дни, реактивные двигатели являются основными двигателями, применяемыми в самолетостроении. Именно благодаря им, современны лайнеры развивают скорость до 800 километров в час.

Реактивные двигатели в космосе

Как вы уже поняли, наиболее мощным двигателем, способным поднять ракету на высоту во много тысяч километров, являлся именно реактивный двигатель.

Конечно, возникает вопрос: как может работать реактивный двигатель в космосе, в безвоздушном пространстве?

В устройстве ракеты предусмотрен резервуар с кислородом, который смешивается с ракетным топливом и образует необходимую тягу полета ракеты, когда космический корабль покидает атмосферу Земли.

Затем приходит в действие закон сохранения импульса: масса ракеты постепенно уменьшается, сгоревшая смесь топлива и кислорода выбрасывается через сопло в одну сторону, а тело ракеты движется в противоположную.

Турбореактивные двигатели (двухконтурный)

  • Ивченко АИ-22 [19??]
  • Кузнецов НК-22 [1968]
  • Кузнецов НК-8 [1964]
  • Хачатуров Р-27 [19??]
  • Хачатуров Р-29 [19??]
  • Хачатуров Р-35 [19??]
  • Гаврилов Р-25 [1971]
  • Ивченко АИ-25 [19??]
  • Люлька АЛ-31Ф [19??]
  • Лотарев Д-18Т [1984]
  • Лотарев Д-36 [1978]
  • Кузнецов НК-25 [1977]
  • Кузнецов НК-32 [1986]
  • Климов РД-35 [19??]

ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДВУХКОНТУРНЫЙ создаёт тягу за счёт реакции выходящих из реактивного сопла газов, а также за счет поступаления части воздуха от компрессора низкого давления (вентилятора), что увеличивает общую массу воздуха, участвующего в создании силы тяги.

Широкое распространение получили турбореактивные двигатели двухконтурные без форсажной камеры (ТРДД) для самолётов с дозвуковой скоростью полёта и с форсажной камерой (ТРДДФ) для самолётов со сверхзвуковой скоростью полёта. ТРДД и ТРДДФ конструируют как по двухвальной, так и по трёхвальной схеме. В наружный контур двигателя часть воздуха (тем большая, чем больше степень двухконтурности) поступает от компрессора низкого давления (вентилятора), что увеличивает общую массу воздуха, участвующего в создании силы тяги. Это позволяет повысить экономичность ТРДД во всём эксплуатационном диапазоне высот и скоростей полёта ЛА.

Читать еще:  В чем преимущество высоковольтных двигателей

ТРДД с большими степенями двухконтурности применяются на транспортных самолётах, а ТРДДФ с малыми степенями двухконтурности — на сверхзвуковых самолётах. Одновременное улучшение характеристик двигателей на малых и больших скоростях полёта ЛА достигается увеличением числа регулирующих факторов, что имеет место в турбореактивных двухконтурных двигателях с изменяемым рабочим процессом (ТРДДИ и ТРДД ФИ), а также в турбореактивных трёхконтурных двигателях (ТРТД).

ТУРБОВЕНТИЛЯТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ТВлД), авиационный газотурбинный двигатель, создающий основную силу тяги воздушной струёй, образуемой вентилятором (компрессором низкого давления).

ТВлД является разновидностью двухконтурного турбореактивного двигателя — ДТРД. Воздух, поступающий в ТВлД и ДТРД, делится на два потока: внутренний — в первом контуре и внешний — во втором. У ТВлД через второй контур проходит в 10–12 раз больше воздуха, чем через первый. ТВлД состоит из вентилятора (компрессора низкого давления), турбокомпрессора, камеры сгорания, выходного сопла. Наибольшее распространение получили ТВлД в двухроторном варианте с многоступенчатой турбиной: первые её ступени, составляющие «турбину высокого давления», вращают компрессор высокого давления, последние ступени ( «турбина низкого давления») вращают вентилятор.

По своим характеристикам ТВлД занимают промежуточное положение между одноконтурными турбореактивными (ТРД) и турбовинтовыми двигателями (ТВД). Основными преимуществами ТВлД по сравнению с одноконтурными ТРД являются высокая экономичность и улучшенные характеристики тяги при взлёте, малых и средних скоростях полёта, а перед ТВД — улучшенные скоростные и высотные характеристики. В 70-х гг. ТВлД находят всё более широкое применение на пассажирских и транспортных самолётах. Так, на аэробусе Ил-86 установлены четыре ТВлД НК-86 с тягой около 128 кН (13000 кгс), разработанные под руководством Н. Д. Кузнецова. На самолёте Ил-76 имеются четыре ТВлД Д-ЗОКП с несколько меньшей тягой, созданные в КБ во главе с П. А. Соловьёвым [Д-ЗОКУ с тягой около ИЗ кН (11 500 кгс) используются на Ил-62М].

Воздушно-реактивный двигатель — Airbreathing jet engine

Airbreathing воздушно — реактивный двигатель (или обтекателе реактивный двигатель ) представляет собой реактивный двигатель , который испускает струю горячих выхлопных газов , образованных из воздуха , который нагнетается в двигатель на несколько этапов центробежного , осевого или барана сжатия , который затем нагревается и расширяется через а сопло . Обычно это газотурбинные двигатели . Большая часть массового потока через воздушно-реактивный двигатель обеспечивается воздухом, забираемым снаружи двигателя и нагреваемым изнутри с использованием энергии, накопленной в виде топлива.

Все практические воздушно-реактивные двигатели — это двигатели внутреннего сгорания, которые непосредственно нагревают воздух за счет сжигания топлива, в результате чего горячие газы используются для движения через пропульсивное сопло , хотя экспериментировались и другие методы нагрева воздуха (например, ядерные реактивные двигатели). Большинство современных конструкций реактивных двигателей представляют собой турбовентиляторные двигатели , которые в значительной степени заменили турбореактивные двигатели . В этих современных двигателях используется сердечник газотурбинного двигателя с высоким общим перепадом давления (около 40: 1 в 1995 году) и высокой температурой на входе в турбину (около 1800 K в 1995 году), и большую часть своей тяги они обеспечивают за счет ступени вентилятора с приводом от турбины. , а не с чистой выхлопной тягой, как в турбореактивном двигателе. Сочетание этих характеристик обеспечивает высокую эффективность по сравнению с турбореактивным двигателем. Несколько реактивных двигатели используют простой баран эффект ( ПВРД ) или сгорание импульсов ( пульсирующий воздушно-реактивный двигатель ) , чтобы дать сжатие.

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 Справочная информация
  • 2 Типы воздушно-реактивных двигателей
    • 2.1 Турбореактивный двигатель
    • 2.2 Турбореактивный двухконтурный двигатель
    • 2.3 Турбовинтовой и турбовальный
    • 2.4 Проповентилятор
  • 3 Основные компоненты
    • 3.1 Холодная секция
    • 3.2 Горячая секция
  • 4 Эксплуатация
    • 4.1 Цикл двигателя
    • 4.2 Падение тяги
  • 5 Безопасность и надежность
    • 5.1 Помпаж двигателя
    • 5.2 Сдерживание лезвия
    • 5.3 Проглатывание птиц
    • 5.4 Вулканический пепел
    • 5.5 Неограниченные отказы
  • 6 Экономические соображения
  • 7 Экологические соображения
  • 8 продвинутых дизайнов
    • 8.1 Ramjet
    • 8.2 ГПД
    • 8.3 P&W J58 Mach 3+ ТРД с форсажем
    • 8.4 Воздушно-реактивные двигатели, работающие на водороде
    • 8.5 Предварительно охлаждаемые реактивные двигатели
    • 8.6 Турбореактивный двигатель
  • 9 Терминология
  • 10 См. Также
  • 11 Источники
    • 11.1 Цитаты
    • 11.2 Цитируемые источники

Задний план

Первоначальным воздушно-реактивным газотурбинным двигателем был ТРД . Это была идея, воплощенная в жизнь двумя инженерами: Фрэнком Уиттлом из Англии, Великобритания, и Хансом фон Охайном из Германии . Турбореактивный двигатель сжимает и нагревает воздух, а затем выпускает его в виде высокоскоростной высокотемпературной струи для создания тяги. Хотя эти двигатели способны создавать высокие уровни тяги, они наиболее эффективны на очень высоких скоростях (более 1 Маха) из-за маломассового расхода и высокой скорости выхлопных газов.

Современные турбовентиляторные двигатели — это развитие турбореактивного двигателя; По сути, они представляют собой турбореактивный двигатель, который включает новую секцию, называемую ступенью вентилятора . Вместо того, чтобы использовать все выхлопные газы для обеспечения прямой тяги, как у турбореактивного двигателя, турбовентиляторный двигатель извлекает часть мощности из выхлопных газов внутри двигателя и использует ее для питания ступени вентилятора. Ступень вентилятора ускоряет большой объем воздуха через канал, минуя сердечник двигателя (фактический компонент газовой турбины двигателя) и выталкивая его сзади в виде струи, создавая тягу. Часть воздуха, проходящего через ступень вентилятора, попадает в сердечник двигателя, а не направляется назад, и, таким образом, сжимается и нагревается; часть энергии отбирается для питания компрессоров и вентиляторов, а оставшаяся часть выводится сзади. Этот высокоскоростной выхлоп горячего газа смешивается с низкоскоростным выхлопом холодного воздуха из ступени вентилятора, и оба они вносят свой вклад в общую тягу двигателя. В зависимости от того, какая часть холодного воздуха обходится вокруг сердечника двигателя, турбовентиляторные двигатели можно назвать двигателями с низким байпасом , с высоким байпасом или с очень высоким байпасом .

Читать еще:  Бмв двигатель n55 характеристики

Двигатели с малым байпасом были первыми производимыми турбовентиляторными двигателями и обеспечивали большую часть своей тяги за счет горячих выхлопных газов сердечника, в то время как ступень вентилятора только дополняет это. Эти двигатели по-прежнему часто используются на военных истребителях , поскольку они имеют меньшую лобовую площадь, что создает меньшее сопротивление тарану на сверхзвуковых скоростях, оставляя большую тягу, создаваемую двигателем, для приведения в движение самолета. Их сравнительно высокий уровень шума и дозвуковой расход топлива считаются приемлемыми для такого применения, тогда как, хотя в первом поколении авиалайнеров с турбовентиляторными двигателями использовались двигатели с малым байпасом, их высокий уровень шума и расход топлива означают, что они вышли из моды для больших самолетов. Двигатели с большим байпасом имеют гораздо большую ступень вентилятора и обеспечивают большую часть своей тяги за счет потока воздуха вентилятора; ядро двигателя обеспечивает мощность ступени вентилятора, и только часть общей тяги создается выхлопным потоком в сердечнике двигателя. Турбореактивный двухконтурный двигатель с высокой степенью байпаса работает очень похоже на турбовинтовой двигатель, за исключением того, что он использует многолопастной вентилятор, а не многолопастной пропеллер , и полагается на воздуховод, который правильно направляет воздушный поток для создания тяги.

За последние несколько десятилетий произошел переход к двигателям с очень большим байпасом , в которых используются вентиляторы, намного превышающие размеры самого сердечника двигателя, что обычно представляет собой современную высокоэффективную конструкцию с двумя или тремя золотниками. Этот высокий КПД и мощность — вот что делает такие большие вентиляторы жизнеспособными, а доступная увеличенная тяга (до 75000 фунтов на двигатель в двигателях, таких как Rolls-Royce Trent XWB или General Electric GENx ) позволила перейти к большому двухместному двигателю. воздушные суда с двигателями, такие как Airbus A350 или Boeing 777 , а также позволяющие самолетам с двумя двигателями совершать полеты по протяженным надводным маршрутам , ранее являвшимся прерогативой самолетов с 3 или 4 двигателями .

Реактивные двигатели были разработаны для питания самолетов, но использовались для двигателей реактивных автомобилей и реактивных лодок для попыток установления рекордов скорости и даже для коммерческого использования, например, на железных дорогах для очистки от снега и льда стрелочных переводов на железнодорожных путях (установленных в специальных железнодорожных вагонах), и гоночными трассами для сушки вне трассы после дождя (устанавливаются на специальных грузовиках с обдувом струи выхлопных газов на поверхность трассы).

Типы воздушно-реактивных двигателей

Воздушно-реактивные двигатели почти всегда представляют собой двигатели внутреннего сгорания, которые получают тягу от сгорания топлива внутри двигателя. Кислород, присутствующий в атмосфере, используется для окисления источника топлива, обычно реактивного топлива на углеводородной основе . Горящая смесь сильно расширяется в объеме, прогоняя нагретый воздух через сопло .

Реактивный двигатель с тараном:

Реактивный двигатель с импульсным сгоранием:

Турбореактивный двигатель

Турбореактивный двигатель (ТРД, англоязычный термин — turbojet engine) — воздушно-реактивный двигатель (ВРД), в котором сжатие рабочего тела на входе в камеру сгорания и высокое значение расхода воздуха через двигатель достигается за счёт совместного действия встречного потока воздуха и компрессора, размещённого в тракте ТРД сразу после входного устройства, перед камерой сгорания. Компрессор приводится в движение турбиной, смонтированной на одном валу с ним, и работающей на том же рабочем теле, нагретом в камере сгорания, из которого образуется реактивная струя. Во входном устройстве осуществляется рост статического давления воздуха за счёт торможения воздушного потока. В компрессоре осуществляется рост полного давления воздуха за счёт совершаемой компрессором механической работы. В камере сгорания производится подвод теплоты. Часть энергии рабочего тела отнимается турбиной. В реактивном сопле формируется реактивная струя.

Содержание

  • 1 Ключевые характеристики
    • 1.1 Форсажная камера
    • 1.2 Гибридный ТРД / ПВРД
    • 1.3 Регулируемые сопла
    • 1.4 Область применения
    • 1.5 Двухконтурный турбореактивный двигатель
    • 1.6 Управление вектором тяги (УВТ) / Отклонение вектора тяги (ОВТ)
    • 1.7 ТРДД с высокой степенью двухконтурности / Турбовентиляторный двигатель
    • 1.8 Область применения
  • 2 Винтовентиляторный двигатель
  • 3 Турбовинтовой двигатель (ТВД)
    • 3.1 Примечания

Ключевые характеристики [ править ]

Ключевые характеристики ТРД следующие:

  1. Создаваемая двигателем тяга.
  2. Удельный расход топлива. (Масса топлива потребляемая за единицу времени для создания единицы тяги/мощности)
  3. Расход воздуха. (Масса воздуха проходящего через каждое из сечений двигателя за единицу времени)
  4. Степень повышения полного давления в компрессоре
  5. Температура газа на выходе из камеры сгорания.
  6. Масса и габариты.

Степень повышения полного давления в компрессоре является одним из важнейших параметров ТРД, поскольку от него зависит эффективный КПД двигателя. Если у первых образцов ТРД (Jumo-004) этот показатель составлял 3, то у современных он достигает 40 (General Electric GE90). Для повышения газодинамической устойчивости компрессоров они выполняются двухкаскадными. Каждый из каскадов работает со своей скоростью вращения и приводится в движение своим каскадом турбины, которую также делают двухкаскадной. При этом вал 1-го каскада компрессора (низкого давления), вращаемого последним (самым низкооборотным) каскадом турбины, проходит внутри полого вала компрессора второго каскада (высокого давления). Каскады двигателя также именуют роторами низкого и высокого давления.

Камера сгорания большинства ТРД имеет кольцевую форму и вал турбина-компрессор проходит внутри кольца камеры. При поступлении в камеру сгорания воздух разделяется на 3 потока.

Первичный воздух — поступает через фронтальные отверстия в камере сгорания, тормозится перед форсунками и принимает непосредственное участие в формировании топливно-воздушной смеси. Непосредственно участвует в сгорании топлива. Топливо-воздушная смесь в зоне сгорания топлива в ВРД по своему составу близка к стехиометрической.

Вторичный воздух — поступает через боковые отверстия в средней части стенок камеры сгорания и служит для их охлаждения путём создания потока воздуха с гораздо более низкой температурой, чем в зоне горения.

Третичный воздух — поступает через специальные воздушные каналы в выходной части стенок камеры сгорания и служит для выравнивания поля температур рабочего тела перед турбиной.

Читать еще:  Асинхронный двигатель 3500 оборотов

Из камеры сгорания нагретое рабочее тело поступает на турбину, расширяется, приводя её в движение и отдавая ей часть своей энергии, а после неё расширяется в сопле и истекает из него, создавая реактивную тягу.

Благодаря компрессору ТРД (в отличие от ПВРД) может «трогать с места» и работать при низких скоростях полёта, что для двигателя самолёта является совершенно необходимым, при этом давление в тракте двигателя и расход воздуха обеспечиваются только за счёт компрессора.

При повышении скорости полёта давление в камере сгорания и расход рабочего тела растут за счёт роста напора встречного потока воздуха, который затормаживается во входном устройстве (так же, как в ПВРД) и поступает на вход низшего каскада компрессора под давлением более высоким, чем атмосферное, при этом повышается и тяга двигателя.

Диапазон скоростей, в котором ТРД эффективен, смещён в сторону меньших значений, по сравнению с ПВРД. Агрегат «турбина-компрессор», позволяющий создавать большой расход и высокую степень сжатия рабочего тела в области низких и средних скоростей полёта, является препятствием на пути повышения эффективности двигателя в зоне высоких скоростей:

  • Температура, которую может выдерживать турбина, ограничена, что накладывает ограничение на количество тепловой энергии, подводимой к рабочему телу в камере сгорания, а это ведёт к уменьшению работы, производимой им при расширении.

Повышение допустимой температуры рабочего тела на входе в турбину является одним из главных направлений совершенствования ТРД. Если для первых ТРД эта температура едва достигала 1000 К, то в современных двигателях она приближается к 2000 К. Это обеспечивается как за счёт применения особо жаропрочных материалов, из которых изготовляются лопатки и диски турбин, так и за счёт организации их охлаждения: воздух из средних ступеней компрессора (гораздо более холодный, чем продукты сгорания топлива) подается на турбину и проходит сквозь сложные каналы внутри турбинных лопаток.

  • Турбина поглощает часть энергии рабочего тела перед поступлением его в сопло.

В результате максимальная скорость истечения реактивной струи у ТРД меньше, чем у ПВРД, что в соответствии с формулой для реактивной тяги ВРД на расчетном режиме, когда давление на срезе сопла равно давлению окружающей среды, [1]

, (1)

где — сила тяги,
— секундный расход массы рабочего тела через двигатель,
— скорость истечения реактивной струи (относительно двигателя),
— скорость полёта,
ограничивает сверху диапазон скоростей, на которых ТРД эффективен, значениями M = 2,5 — 3 (M — число Маха). На этих и более высоких скоростях полёта торможение встречного потока воздуха создаёт степень повышения давления, измеряемую десятками единиц, такую же, или даже более высокую, чем у высоконапорных компрессоров, и ещё бо́льшее сжатие становится нежелательным, так как воздух при этом нагревается, а это ограничивает количество тепла, которое можно сообщить ему в камере сгорания. Таким образом, на высоких скоростях полёта (при M > 3) агрегат турбина-компрессор становится бесполезным, и даже контрпродуктивным, поскольку только создаёт дополнительное сопротивление в тракте двигателя, и в этих условиях более эффективными становятся прямоточные воздушно-реактивные двигатели.

Форсажная камера [ править ]

Хотя в ТРД имеет место избыток кислорода в камере сгорания, этот резерв мощности не удаётся реализовать напрямую — увеличением расхода горючего в камере — из-за ограничения температуры рабочего тела, поступающего на турбину. Этот резерв используется в двигателях, оборудованных форсажной камерой, расположенной между турбиной и соплом. В режиме форсажа в этой камере сжигается дополнительное количество горючего, внутренняя энергия рабочего тела перед расширением в сопле повышается, в результате чего скорость его истечения возрастает, и тяга двигателя увеличивается, в некоторых случаях, более, чем в 1,5 раза, что используется боевыми самолётами при полетах на высоких скоростях. В форсажной камере применяется стабилизатор, функция которого состоит в снижении скорости за ним до околонулевых значений, что обеспечивает стабильное горение топливной смеси. При форсаже значительно повышается расход топлива, ТРД с форсажной камерой практически не нашли применения в коммерческой авиации, за исключением самолётов Ту-144 и Конкорд, полеты которых уже прекратились.

Гибридный ТРД / ПВРД [ править ]

В 1960-х годах в США был создан гибридный ТРД / ПВРД Pratt & Whitney J58, использовавшийся на стратегическом разведчике SR-71 Blackbird. До числа Маха М = 2,4 он работал как ТРД с форсажем, а на более высоких скоростях открывались каналы, по которым воздух из входного устройства поступал в форсажную камеру, минуя компрессор, камеру сгорания и турбину, подача топлива в форсажную камеру увеличивалась, и она начинала работать, как ПВРД. Такая схема работы позволяла расширить скоростной диапазон эффективной работы двигателя до М = 3,2. В то же время двигатель уступал по весовым характеристикам как ТРД, так и ПВРД, и широкого распространения этот опыт не получил.

Регулируемые сопла [ править ]

ТРД, скорость истечения реактивной струи в которых может быть как дозвуковой, так и сверхзвуковой на различных режимах работы двигателей, оборудуются регулируемыми соплами. Эти сопла состоят из продольных элементов, называемых створками, подвижных относительно друг друга и приводимых в движение специальным приводом, позволяющим по команде пилота или автоматической системы управления двигателем изменять геометрию сопла. При этом изменяются размеры критического (самого узкого) и выходного сечений сопла, что позволяет оптимизировать работу двигателя при полётах на разных скоростях и режимах работы двигателя.[1]

Область применения [ править ]

ТРД наиболее активно развивались в качестве двигателей для всевозможных военных и коммерческих самолётов до 70-80-х годов XX века. В настоящее время ТРД потеряли значительную часть своей ниши в авиастроении, будучи вытесненными более экономичными двухконтурными ТРД (ТРДД).

    Образцы летательных аппаратов, оборудованных ТРД

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector