Иноземцев А.А., Сандрацкий В.Л. Газотурбинные двигатели

Подождите немного. Документ загружается.

Ãëàâà 1 - Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëÿõ

ñêîðîñòÿõ. Ýòî ïðèäàåò ÒÐÄÄÔ âàæíîå êà÷åñòâî

– ìíîãîðåæèì

íîñòü èñïîëüçîâàíèÿ;

- âîçìîæíîñòü çíà÷èòåëüíîãî ôîðñèðîâàíèÿ

äâèãàòåëÿ ïî òÿãå ïóòåì óâåëè÷åíèÿ ñòåïåíè äâóõ-

êîíòóðíîñòè;

- ñîêðàùåíèå îòíîñèòåëüíîé äëèíû è óäåëü-

íîé ìàññû ÒÐÄÄ èç-çà áîëüøåé êîìïàêòíîñòè âíóò-

ðåííåãî êîíòóðà;

- âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ íîâîé ìåòîäîëî-

ãèè ïðîåêòèðîâàíèÿ äâèãàòåëåé ðàçëè÷íîé òÿãè

è íàçíà÷åíèÿ íà áàçå óíèôèöèðîâàííîãî èëè ìî-

äåëèðóåìîãî ãàçîãåíåðàòîðà.

ÒÐÄÄÔ èìååò ïðèíöèïèàëüíóþ âîçìîæíîñòü

îñâîåíèÿ áîëüøèõ ñâåðõçâóêîâûõ ñêîðîñòåé ïîëå-

òà (äî Ì

≈ 4) áåç êàðäèíàëüíûõ êîíñòðóêòèâíûõ

èçìåíåíèé. Ïðè ýòîì, íà÷èíàÿ ñ Ì

> 3, ãàçîòóð-

áèííàÿ ÷àñòü äâèãàòåëÿ âûêëþ÷àåòñÿ, à äâèãàòåëü

ñ ðàáîòàþùåé ÔÊ ïåðåõîäèò íà ïðÿìîòî÷íûé

ïðèíöèï ðàáîòû. Àâòîðîòèðóþùèé ðîòîð âåíòè-

ëÿòîðà ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ïðèâîäà àãðåãà-

òîâ ñàìîëåòà [1.6.3].

Îñíîâíîå íàïðàâëåíèå ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ

äîçâóêîâûõ ÒÐÄÄ – ïîâûøåíèå ñòåïåíè äâóõêîí-

òóðíîñòè ïðè îäíîâðåìåííîì ïîâûøåíèè ïàðàìåò-

ðîâ öèêëà âíóòðåííåãî êîíòóðà – îáúåêòèâíî âå-

äåò ê óâåëè÷åíèþ ðàçìåðîâ íàðóæíîãî êîíòóðà

è ïîâûøåíèþ äîëè òÿãè, ñîçäàâàåìîé â íàðóæíîì

êîíòóðå. Ñ ïîâûøåíèåì ñòåïåíè äâóõêîíòóðíîñ-

òè óâåëè÷èâàåòñÿ äèàìåòð âåíòèëÿòîðà, ñíèæàþò-

ñÿ åãî îïòèìàëüíàÿ ñòåïåíü ñæàòèÿ è îêðóæíàÿ

ñêîðîñòü. Ïðè óâåëè÷åíèè ñòåïåíè äâóõêîíòóðíî-

ñòè ñâûøå

> 9…10 ìîæåò îêàçàòüñÿ âûãîäíûì

ïðèìåíåíèå ðåäóêòîðíîãî ïðèâîäà âåíòèëÿòîðà.

Ýòî ïîçâîëèò çíà÷èòåëüíî ñîêðàòèòü ÷èñëî ñòóïå-

íåé òóðáèíû è ñíèçèòü îáùóþ ìàññó äâèãàòåëÿ ïðè

ñîõðàíåíèè îïòèìàëüíîé ÷àñòîòû âðàùåíèÿ âåí-

Ðèñóíîê 1.2.1.3_2à – Êëàññèôèêàöèÿ ãðàæäàíñêèõ ÒÐÄÄ ïî ñòåïåíè äâóõêîíòóðíîñòè

Ãëàâà 1 - Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëÿõ

òèëÿòîðà è òóðáèíû. Êðîìå òîãî, äëÿ ñîãëàñîâàíèÿ

è îïòèìèçàöèè õàðàêòåðèñòèê äâèãàòåëÿ âî âçëåò-

íûõ è êðåéñåðñêèõ (âûñîòíûõ) óñëîâèÿõ ìîæåò ïî-

òðåáîâàòüñÿ ïðèìåíåíèå ïîâîðîòíûõ ðàáî÷èõ ëî-

ïàòîê âåíòèëÿòîðà, îñîáåííî ïðè

≥ 11…12, à äëÿ

ïîâûøåíèÿ ê.ï.ä. è ïðîèçâîäèòåëüíîñòè âåíòèëÿ-

òîðà îí ìîæåò áûòü âûïîëíåí äâóõðÿäíûì áåç

ñïðÿìëÿþùåãî àïïàðàòà.

Âåíòèëÿòîð ÒÐÄÄ ñî ñâåðõâûñîêîé ñòåïåíüþ

äâóõêîíòóðíîñòè m > 11…12 ñ ïîâîðîòíûìè ðàáî-

÷èìè ëîïàòêàìè ïðèíÿòî íàçûâàòü çàêàïîòèðîâàí-

íûì ÂÂ

, à òàêîé ÒÐÄÄ, ñîîòâåòñòâåííî – ÒÂÂÄ ñ çà-

êàïîòèðîâàííûì ÂÂ. Äàííûé òèï àâèàöèîííûõ ÃÒÄ

èìååò ìíîãî îáùåãî ñ äâèãàòåëÿìè íåïðÿìîé ðåàêöèè

(ÒÂÄ è ÒÂÂÄ ñ îòêðûòûìè ÂÂ), ò.ê. âèíòîâåíòèëÿòîð

è íàðóæíûé êîíòóð çàêàïîòèðîâàííîãî ÒÂÂÄ ìîæíî

ðàññìàòðèâàòü êàê ñàìîñòîÿòåëüíûé äâèæèòåëü, àíà-

ëîãè÷íûé âèíòó ÒÂÄ èëè îòêðûòîìó ÂÂ ÒÂÂÄ, íî

èìåþùèé íàðóæíóþ îáå÷àéêó (çàêàïîòèðîâàííûé

âèíò).

Íà Ðèñ. 1.2.1.3_2à è Ðèñ. 1.2.1.3_2á ïîêàçà-

íî ðàçâèòèå ãðàæäàíñêèõ ÒÐÄÄ . Ïðèíÿòî âûäå-

Ðèñóíîê 1.2.1.3_2á – Êëàññèôèêàöèÿ ãðàæäàíñêèõ ÒÐÄÄ ïî ñòåïåíè äâóõêîíòóðíîñòè

Ãëàâà 1 - Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëÿõ

ëÿòü

ÒÐÄÄ

ñ íèçêîé ñòåïåíüþ äâóõêîíòóðíîñòè

(m = 0,3…3,0),

ÒÐÄÄ ñ âûñîêîé ñòåïåíüþ äâóõêîíòóð-

íîñòè (

= 4…9), ÒÐÄÄ ñî ñâåðõâûñîêîé ñòåïåíüþ

äâóõêîíòóðíîñòè (

= 9…12) è ÒÂÂÄ ñ çàêàïîòèðî-

âàííûì ÂÂ (îäíîðÿäíûì è äâóõðÿäíûì) ñ

= 12…20.

ÒÐÄÄ ñ íèçêîé ñòåïåíüþ äâóõêîíòóðíîñòè ðàç-

ðàáàòûâàëèñü, â îñíîâíîì, â 1960-õ è øèðîêî ýêñ-

ïëóàòèðîâàëèñü â 1960-õ…1980-õ ã.ã. íà ìàãèñòðàëü-

íûõ ïàññàæèðñêèõ ñàìîëåòàõ (äâèãàòåëè ñåìåéñòâ

Ä-20Ï, Ä-30, ÀÈ-25, JT3D, JT8D, «Êîíóåé», «Ñïåé»,

«Òåé»).

Ñ íà÷àëà 1970-õ ã.ã. íà÷àëàñü ýêñïëóàòàöèÿ

ÒÐÄÄ ñ âûñîêîé ñòåïåíüþ äâóõêîíòóðíîñòè íà âñåõ

òèïàõ ìàãèñòðàëüíûõ ñàìîëåòîâ, â ïåðâóþ î÷åðåäü

— íà äàëüíåìàãèñòðàëüíûõ (äâèãàòåëè ñåìåéñòâ

TF39, CF6, JT9D, RB211, Ä-36, Ä-18Ò). À ñ ñåðåäè-

íû 1980-õ ã.ã.

óæå ýêñïëóàòèðóþòñÿ áîëåå ñîâåðøåí-

íûå ïî ïàðàìåòðàì öèêëà è ýêîíîìè÷íîñòè ÒÐÄÄ ñå-

ìåéñòâ CFM56, PW2000, CF6-80, PW4000, V2500,

ÏÑ-90À è äð. Â 1990-õ ã.ã. ââîäÿòñÿ â ýêñïëóàòàöèþ

ìîùíûå ÒÐÄÄ ñî ñòåïåíüþ äâóõêîíòóðíîñòè

= 6…8 â êëàññå òÿãè 300…400 êÍ— GE90, TRENT,

PW4084.

òè äâèãàòåëè èìåþò äèàìåòð âåíòèëÿ-

òîðà 2,4…3,1 ì. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ ðàçðàáàòûâà-

þòñÿ è ââîäÿòñÿ â ýêñïëóàòàöèþ íîâåéøèå ÒÐÄÄ

â êëàññå òÿãè

250…520 êÍ (TRENT500, TRENT900,

GP7000, GE90-115B, GenX, TRENT1000) ñî ñòåïå-

íüþ äâóõêîíòóðíîñòè

= 8…11 è âûñîêîé ñòåïå-

íüþ ñæàòèÿ

ππ

∗

ÊΣ

= 40…50.

ÒÐÄÄ ñî ñâåðõâûñîêîé ñòåïåíüþ äâóõêîíòóð-

íîñòè è ÒÂÂÄ ñ çàêàïîòèðîâàííûì ÂÂ â íàñòîÿùåå

âðåìÿ íàõîäÿòñÿ íà ñòàäèè ïðîåêòíûõ ïðîðàáîòîê,

èçãîòîâëåíèÿ è èñïûòàíèé îïûòíûõ è äåìîíñòðà-

öèîííûõ îáðàçöîâ, íàïðèìåð:

- ïðîåêò ÒÐÄÄ PW8000 ñ ðåäóêòîðíûì ïðèâî-

äîì âåíòèëÿòîðà â êëàññå òÿãè 110…160 êÍ (

= 11),

- îïûòíûå ÒÐÄÄ ñ áåçðåäóêòîíûì ïðèâîäîì

âåíòèëÿòîðà â êëàññå òÿãè 260…310 êÍ äëÿ ïåðñ-

ïåêòèâíîãî âûñîêîýôôåêòèâíîãî ìàãèñòðàëüíîãî

ñàìîëåòà Boeing 787 (

= 10…11);

- îïûòíûå ÒÂÂÄ ñ çàêàïîòèðîâàííûì ÂÂ —

ÍÊ-93 ñ äâóõðÿäíûì ÂÂ è ADP ñ îäíîðÿäíûì ÂÂ.

ÒÂÂÄ ñ çàêàïîòèðîâàííûì ÂÂ ïî ýêîíîìè÷-

íîñòè ïðèáëèæàþòñÿ ê ÒÂÂÄ ñ îòêðûòûì ÂÂ, íî

íå èìåþò íåäîñòàòêîâ, ïðèñóùèõ âèíòîâûì äâè-

ãàòåëÿì. Ïðèìåíåíèå äàííîãî òèïà ÃÒÄ â áëèæàé-

øåé ïåðñïåêòèâå íà ìàãèñòðàëüíûõ ïàññàæèðñêèõ

ñàìîëåòàõ áîëåå âåðîÿòíî ïðè óñëîâèè ðåøåíèÿ

òåõíè÷åñêèõ è òåõíîëîãè÷åñêèõ ïðîáëåì ñîçäàíèÿ

íàäåæíûõ è âûñîêîðåñóðñíûõ ðåäóêòîðîâ è ìåõà-

íèçìîâ ïîâîðîòà ëîïàñòåé ÂÂ, íàëè÷èÿ áëàãîïðè-

ÿòíîé ðûíî÷íîé êîíúþíêòóðû è, â ò.÷., ïðåîäîëå-

íèÿ ïñèõîëîãè÷åñêîãî áàðüåðà ýêñïëóàòàíòîâ ïî

îòíîøåíèþ ê ðåäóêòîðíûì äâèãàòåëÿì.

Â âîåííîé áîåâîé àâèàöèè èñïîëüçóþòñÿ

ÒÐÄÄ è ÒÐÄÄÔ ñ íèçêîé ñòåïåíüþ äâóõêîíòóðíî-

ñòè

= 0,25…2. Íà Ðèñ. 1.2.1.3_3 ïîêàçàí ÒÐÄÄ

EJ200, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ åâðîïåéñêîãî ìíîãî-

öåëåâîãî èñòðåáèòåëÿ «Òàéôóí».

Ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå

= 2,0 èìååò ÒÐÄÄÔ

F101 (ñì. Ðèñ. 2.5.2.3_2), óñòàíàâëèâàåìûé íà àìå-

ðèêàíñêîì ñòðàòåãè÷åñêîì ñâåðõçâóêîâîì áîìáàð-

äèðîâùèêå Â-1Â.

Äëÿ èñòðåáèòåëåé-ïåðåõâàò÷èêîâ è ìíîãîöå-

ëåâûõ èñòðåáèòåëåé îïòèìàëüíûìè ÿâëÿþòñÿ ïî-

íèæåííûå çíà÷åíèÿ

= 0,2…0,5. Òàêàÿ ñòåïåíü

äâóõêîíòóðíîñòè îáåñïå÷èâàåò ìàêñèìàëüíî âûñî-

Ðèñóíîê 1.2.1.3_3 – Âîåííûé ÒÐÄÄÔ EJ200 (m = 0,4)

Ãëàâà 1 - Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëÿõ

êèå óäåëüíûå òÿãè êàê íà ôîðñèðîâàííûõ ðåæèìàõ,

òàê è íà áåñôîðñàæíûõ, â ò.÷. äëÿ âîçìîæíîñòè îñó-

ùåñòâëåíèÿ ýêîíîìè÷íîãî ñâåðõçâóêîâîãî êðåéñåð-

ñêîãî ïîëåòà íà áåñôîðñàæíîì ðåæèìå.

Äëÿ èñòðåáèòåëåé ñ äëèòåëüíûì ïàòðóëèðî-

âàíèåì è óäàðíûõ ñàìîëåòîâ îïòèìàëüíîé ìîæåò

áûòü ñòåïåíü äâóõêîíòóðíîñòè

= 0,5…1,1. Ýòî

ïîçâîëèò ðåàëèçîâàòü âûñîêóþ ñòåïåíü ôîðñè-

ðîâàíèÿ (âûñîêóþ òÿãó) íà âçëåòå è â ñâåðõçâó-

êîâîì ïîëåòå â ñî÷åòàíèè ñ âûñîêîé ýêîíîìè÷-

íîñòüþ íà äîçâóêîâûõ êðåéñåðñêèõ ðåæèìàõ.

Â êà÷åñòâå ïðèìåðà ìíîãîðåæèìíîãî ÒÐÄÄÔ íà

Ðèñ. 1.2.1.3_4 ïîêàçàí äâèãàòåëü Ä-30Ô6 ðàçðàáîò-

êè ÎÀÎ «Àâèàäâèãàòåëü» (ã. Ïåðìü), óñòàíîâëåí-

íûé íà ðîññèéñêîì ñâåðõçâóêîâîì äàëüíåì èñ-

òðå

áèòåëå-ïåðåõâàò÷èêå ÌèÃ-31. Ñõåìà ÒÐÄÄ

= 0,57 è îáùåé ÔÊ ïîñëå ñìåøåíèÿ ïîòîêîâ

îáåñïå÷èâàåò íåîáõîäèìóþ ýêîíîìè÷íîñòü ïðè

äëèòåëüíîì ïàòðóëèðîâàíèè íà äîçâóêîâûõ ñêîðî-

ñòÿõ è âûñîêèå òÿãîâûå õàðàêòåðèñòèêè íà ñâåðõ-

çâóêîâûõ ðåæèìàõ ïåðåõâàòà.

Äâèãàòåëü ðàññ÷èòàí

íà ìàêñèìàëüíóþ ñêîðîñòü ïîëåòà, ñîîòâåòñòâóþ-

ùóþ ÷èñëó Ì

= 2,83 (V

= 3000 êì/÷àñ),

êîòîðàÿ äî

íàñòîÿùåãî âðåìåíè ÿâëÿåòñÿ ðåêîðäíî âûñîêîé

äëÿ ñîâðåìåííûõ ñåðèéíûõ ÒÐÄÄÔ.

Â îòëè÷èå îò ãðàæäàíñêèõ ÒÐÄÄ, ñîâåðøåí-

ñòâîâàíèå âîåííûõ ÒÐÄÄÔ èäåò â íàïðàâëåíèè ôîð-

ñèðîâàíèÿ ïàðàìåòðîâ öèêëà âíóòðåííåãî êîíòóðà

(Ò*

ÑÀ

ππ

ÊΣ

Ïðè ýòîì ñîõðàíÿþòñÿ óêàçàííûå âûøå

çíà÷åíèÿ ñòåïåíè äâóõêîíòóðíîñòè äëÿ ïîâûøåíèÿ

óäåëüíîé è ëîáîâîé òÿãè, à òàê æå äëÿ ñíèæåíèÿ

óäåëüíîé ìàññû, ãàáàðèòîâ è îáúåìà äâèãàòåëåé.

Èçó÷àåòñÿ ïðèìåíåíèå áåñôîðñàæíûõ ÒÐÄÄ

ñî ñòåïåíüþ äâóõêîíòóðíîñòè

= 1,5…2,0

äëÿ ïåð-

ñïåêòèâíûõ ñâåðõçâóêîâûõ ñëóæåáíûõ è ïàññà-

æèðñêèõ ñàìîëåòîâ. Òàêàÿ ñòåïåíü äâóõêîíòóðíî-

ñòè ÿâ

ëÿåòñÿ îïòèìàëüíîé äëÿ êðåéñåðñêîãî

ñâåðõçâóêîâîãî ïîëåòà íà âûñîòå Í = 15…18 êì ñî

ñêîðîñòüþ, ñîîòâåòñòâóþùåé Ì

2,0.

Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ÂÐÄ ðàçëè÷íûõ òèïîâ

ïîêàçàíû íà Ðèñ. 1.2.1.3_5.

1.2.1.4 — Äâèãàòåëè äëÿ ñàìîëåòîâ

âåðòèêàëüíîãî âçëåòà è ïîñàäêè

Ñïåöèôè÷åñêèì òèïîì àâèàöèîííûõ ÃÒÄ ÿâ-

ëÿþòñÿ ïîäúåìíûå è ïîäúåìíî-ìàðøåâûå äâèãà-

òåëè, èñïîëüçóåìûå íà ñàìîëåòàõ âåðòèêàëüíîãî

âçëåòà è ïîñàäêè (ÑÂÂÏ) è ñàìîëåòàõ óêîðî÷åí-

íîãî âçëåòà è âåðòèêàëüíîé ïîñàäêè (ÑÓÂÂÏ).

Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ âåðòèêàëüíîãî âçëåòà è âîç-

ìîæíîñòè ìàíåâðèðîâàíèÿ â âåðòèêàëüíîì íàïðàâ-

ëåíèè òÿãîâîîðóæåííîñòü ÑÂÂÏ (îòíîøåíèå òÿãè

äâèãàòåëåé ê âçëåòíîé ìàññå ñàìîëåòà) äîëæíà

áûòü áîëüøå åäèíèöû: R

ÂÇË

≈ 1,2. Ýòî íåñêîëü-

êî ïðåâûøàåò òÿãîâîîðóæåííîñòü áîëüøèíñòâà ãî-

ðèçîíòàëüíî âçëåòàþùèõ ñâåðõçâóêîâûõ ñàìîëåòîâ

â 4…5 ðàç áîëüøå òÿãîâîîðóæåííîñòè äîçâóêîâûõ

òðàíñïîðòíûõ ñàìîëåòîâ. Â ñâÿçè ñ ýòèì ÑÓ ÑÂÂÏ

â öåëîì ñóùåñòâåííî áîëüøå ïî ðàçìåðàì è ìàññå

Ðèñóíîê 1.2.1.3_4 – Âîåííûé ÒÐÄÄÔ Ä-30Ô6 (m=0,57)

Ãëàâà 1 - Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëÿõ

ÑÓ ñàìîëåòà îáû÷íîãî òèïà [1.6.2].

Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè ðàçðàáîòàíû ðàçëè÷-

íûå ñõåìû ÑÓ äëÿ ÑÂÂÏ è ÑÓÂÂÏ, ñîçäàþùèõ

âåðòèêàëüíóþ òÿãó ïðè âçëåòå.

Îäíà èç òàêèõ ñõåì

– ÑÓ ñ ïîâîðîòíûìè ìàðøåâûìè äâèãàòåëÿìè,

ðàñïîëîæåííûìè íà êðûëå, êîòîðûå äëÿ ñîçäà-

íèÿ âåðòèêàëüíîé òÿãè ïîâîðà÷èâàþòñÿ íà 90° ñî-

âìåñòíî ñ êðûëîì èëè îòäåëüíî íà ïîâîðîòíûõ

óçëàõ ñâîèõ ïîäâåñîê. Ïî ïîñëåäíåé ñõåìå âû-

ïîëíåí ÑÂÂÏ Bell-Boeing V-22 Osprey (ñì.

Ðèñ. 1.2.1.4_1) ñ äâóìÿ ïîâîðîòíûìè ÒÂÄ, ðàñ-

ïîëîæåííûìè íà êîíöàõ êðûëà. Èñïîëüçóåìûå

â äàííîé ñõåìå ÒÂÄ ïðèíöèïèàëüíî íå îòëè÷à-

þòñÿ îò ÒÂÄ îáû÷íûõ ñàìîëåòîâ.

Äëÿ áîåâûõ äîçâóêîâûõ è ñâåðõçâóêîâûõ

ÑÂÏÏ è ÑÓÂÂÏ èñïîëüçóþòñÿ ðàçëè÷íûå ñõåìû

ÑÓ ñ ïîäúåìíûìè è ïîäúåìíî-ìàðøåâûìè äâè-

ãàòåëÿìè,

ðàñïîëîæåííûìè âíóòðè ôþçåëÿæà.

Ïîäúåìíûå ÃÒÄ – ýòî äâèãàòåëè, êîòîðûå èñïîëü-

çóþòñÿ òîëüêî âî âðåìÿ âçëåòà è ïîñàäêè äëÿ

ñîçäàíèÿ âåðòèêàëüíîé òÿãè, è âûêëþ÷àþòñÿ âî

âðåìÿ êðåéñåðñêîãî (ãîðèçîíòàëüíîãî) ïîëåòà.

Ïîäúåìíî-ìàðøåâûå äâèãàòåëè ðàáîòàþò âî

âðåìÿ âçëåòà, ãîðèçîíòàëüíîãî ïîëåòà è ïîñàäêè

íàïðàâëåíèå âåêòîðà òÿãè èçìåíÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ

ïîâîðîòíîãî ñîïëà èëè ñèñòåìû ïîâîðîòíûõ ñîïåë

(ñì. Ðèñ. 1.2.1.4_1)

Ê ÑÓ ñ ïîäúåìíûìè è ïîäúåìíî-ìàðøåâûìè

ÃÒÄ ïðåäúÿâëÿþòñÿ ñëåäóþùèå îñíîâíûå òðåáî-

âàíèÿ:

- ìèíèìàëüíî âîçìîæíàÿ óäåëüíàÿ ìàññà

è ìàêñèìàëüíàÿ êîìïàêòíîñòü ÑÓ;

- âûñîêàÿ íàäåæíîñòü ïðîöåññîâ âåðòèêàëü-

íîãî âçëåòà è ïîñàäêè;

- íèçêèé óäåëüíûé ðàñõîä òîïëèâà íà ìàðøå-

âûõ ðåæèìàõ è ðåæèìàõ âçëåòà-ïîñàäêè;

- îáåñïå÷åíèå ñòàáèëèçàöèè è óïðàâëåíèÿ

ñàìîëåòîì ïðè âçëåòå, ïîñàäêå, ðåæèìå âèñåíèÿ

è ïåðåõîäà ê ãîðèçîíòàëüíîìó ïîëåòó, êîãäà àýðî-

äèíàìè÷åñêèå ðóëè ñàìîëåòà ìàëîýôôåêòèâíû.

Êîíñòðóêòèâíûå ñõåìû ïîäúåìíûõ è ïîäúåì-

íî-ìàðøåâûõ äâèãàòåëåé è âîçìîæíûå êîíôèãóðà-

öèè ÑÓ áîåâûõ ÑÂÂÏ è ÑÓÂÂÏ, âêëþ÷àþùèå äàí-

íûå äâèãàòåëè, áóäóò ðàññìîòðåíû â ðàçäåëå 3.1.

Ðèñóíîê 1.2.1.3_5 – Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ÂÐÄ [1.6.2]

Ãëàâà 1 - Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëÿõ

Ðèñóíîê 1.2.1.4_1 – ÑÂÂÏ ñ ðàçëè÷íûìè ñõåìàìè ñèëîâûõ óñòàíîâîê

1.2.1.5 - Êîìáèíèðîâàííûå äâèãàòå-

ëè äëÿ áîëüøèõ âûñîò è ñêîðîñòåé

ïîëåòà

Äëÿ ïîâûøåíèÿ âûñîòíîñòè è ñêîðîñòè ïîëå-

òà ËÀ ðàçëè÷íîãî íàçíà÷åíèÿ íåîáõîäèìû ÑÓ, ýô-

ôåêòèâíî ðàáîòàþùèå â øèðîêîì äèàïàçîíå îáëà-

ñòè ïîëåòà è îáëàäàþùèå àâòîíîìíûì ñòàðòîì.

Ýòèì òðåáîâàíèÿì ìîãóò óäîâëåòâîðÿòü, â ïåð-

âóþ î÷åðåäü, ñîñòàâíûå ÑÓ, ïðåäñòàâëÿþùèå ñîáîé

ìåõàíè÷åñêóþ êîìáèíàöèþ äâèãàòåëåé ðàçëè÷íûõ

òèïîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ îáëàäàåò óäîâëåòâîðè-

òåëüíûìè õàðàêòåðèñòèêàìè â îãðàíè÷åííîé îáëà-

ñòè ðåæèìîâ ïîëåòà (íàïðèìåð, ÒÐÄ + ÆÐÄ). Îäíà-

êî, òàêèå ÑÓ îáëàäàþò ðÿäîì ñóùåñòâåííûõ

íåäîñòàòêîâ. Ïðè îäíîâðåìåííîé ðàáîòå äâèãàòå-

ëåé, îáðàçóþùèõ ñîñòàâíóþ ÑÓ, íåâîçìîæíî îáåñ-

ïå÷èòü îïòèìàëüíûå óñëîâèÿ ðàáîòû êàæäîãî èç íèõ

íà âñåõ ðåæèìàõ ðàáîòû.

Ïðè ïîñëåäîâàòåëüíîé æå

ðàáîòå äâèãàòåëåé óõóäøàþòñÿ ìàññîâûå ïîêàçà-

òåëè ÑÓ, ò.ê. íà ðàçëè÷íûõ ó÷àñòêàõ ïîëåòà âìåñòå

ñ ïîëåçíûì ãðóçîì òðàíñïîðòèðóåòñÿ íåðàáîòàþ-

ùèé äâèãàòåëü.

Îòìå÷åííûõ íåäîñòàòêîâ â èçâåñòíîé ñòåïåíè

ëèøåíû êîìáèíèðîâàííûå äâèãàòåëè, ïðåäñòàâëÿ-

þùèå ñîáîé îðãàíè÷íîå ñî÷åòàíèå ðàçëè÷íûõ òè-

ïîâ ðåàêòèâíûõ äâèãàòåëåé (âîçäóøíî-ðåàêòèâíûõ

èëè ðàêåòíûõ) â îáùåé äâèãàòåëüíîé óñòàíîâêå.

Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè ïðåäëîæåíî áîëüøîå

êîëè÷åñòâî ñõåì êîìáèíèðîâàííûõ äâèãàòåëåé.

Íåêîòîðûå èç íèõ ïðîøëè ýêñïåðèìåíòàëüíîå èñ-

ñëåäîâàíèå.

Ê êîìáèíèðîâàííûì äâèãàòåëÿì, ÿâëÿþùèì-

ñÿ êîìáèíàöèé ðàçëè÷íûõ òèïîâ ÂÐÄ (ÏÂÐÄ

è ÒÐÄÔ) îòíîñèòñÿ òóðáîïðÿìîòî÷íûé äâèãàòåëü

(ÒÏÄ). Ñõåìà ÒÏÄ ïðåäñòàâëåíà íà Ðèñ. 1.2.1.5_1.

Â ýòîì äâèãàòåëå ÔÊ ÒÐÄÔ ÿâëÿåòñÿ îäíîâðåìåí-

íî è êàìåðîé ñãîðàíèÿ ÏÂÐÄ. ÏÂÐÄ îáðàçóåòñÿ

îòêëþ÷åíèåì òóðáîêîìïðåññîðíîãî êîíòóðà ñïåöè-

àëüíûì ìåõàíèçìîì ïåðåêðûòèÿ, ñîåäèíåíèåì êà-

íàëà ïðÿìîòî÷íîãî êîíòóðà ñ âõîäíûì âîçäóõîçà-

áîðíèêîì è ïîäà÷åé òîïëèâà íåïîñðåäñòâåííî

â êàìåðó ñãîðàíèÿ ÏÂÐÄ.

Âîçìîæíà òàêæå ñõåìà ÒÏÄ ñ èñïîëüçîâàíè-

åì ÒÐÄÄ âìåñòî ÒÐÄ. Òàêîé ÒÏÄ ìîæåò èìåòü

ìåíüøóþ äëèíó è áîëåå âûñîêóþ ýôôåêòèâíîñòü

êàê íà ìàëûõ, òàê è íà áîëüøèõ ñêîðîñòÿõ ïîëåòà.

Êàê îòìå÷àëîñü âûøå, ñâîéñòâàìè êîìáèíèðîâàí-

íûõ äâèãàòåëåé îáëàäàþò è îáû÷íûå ÒÐÄÄÔ —

ïðè îòêëþ÷åíèè âíóòðåííåãî êîíòóðà íà áîëüøèõ

ñêîðîñòÿõ (Ì

> 3), ïåðåâîäå âåíòèëÿòîðà íà ðåæèì

àâòîðîòàöèè è ïîäà÷è òîïëèâà òîëüêî â ÔÊ.

Ïðèìåðîì êîìáèíèðîâàííûõ äâèãàòåëåé, ñî-

÷åòàþùèõ ñâîéñòâà ÂÐÄ è ÐÄ, ìîæåò ñëóæèòü ðà-

êåòíî-òóðáèííûé äâèãàòåëü (ÐÒÄ). Â òàêîì äâèãà-

òåëå ýíåðãèÿ ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ òîïëèâà ÐÄ

Ãëàâà 1 - Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëÿõ

Ðèñóíîê 1.2.1.5_3 — ÐÒÄ êîìáèíèðîâàííîãî òèïà

1 – êîìïðåññîð ÐÒÄ; 2 – ãàçîãå-

íåðàòîð ÐÒÄ; 3 – òóðáèíà

ÐÒÄ; 4 – ÆÐÄ

Ðèñóíîê 1.2.1.5_1 — Ñõåìà ÒÏÄ íà áàçå îäíîêîí-

òóðíîãî ÒÐÄÔ

1 – êàíàë ïðÿìîòî÷íîãî êîí-

òóðà; 2 – êîìïðåññîð; 3 – êà-

ìåðà ñãîðàíèÿ ÒÐÄÔ; 4 - òóð-

áèíà; 5 – ìåõàíèçì ïåðå-

êðûòèÿ ïðÿìîòî÷íîãî êîí-

òóðà; 6 – ñòàáèëèçàòîðû;

7 – ôîðñàæíàÿ êàìåðà ñãîðà-

íèÿ ÒÐÄÔ (ÏÂÐÄ); 8 – ðåãóëè-

ðóåìûå ñòâîðêè ðåàêòèâíîãî

ñîïëà

Ðèñóíîê 1.2.1.5_2 — Ñõåìà ÐÒÄ

1 – êîìïðåññîð; 2 – ãàçîãåíåðà-

òîð; 3 – òóðáèíà; 4 – ñòàáèëè-

çàòîðû; 5 – êàìåðà ñãîðàíèÿ;

6 – ðåãóëèðóåìîå ðåàêòèâíîå

ñîïëî; 7 – ðåäóêòîð; ã – ãîðþ-

÷åå; î – îêèñëèòåëü

ïåðåäàåòñÿ àòìîñôåðíîìó âîçäóõó, êîòîðûé ñæè-

ìàåòñÿ â êîìïðåññîðå è ñãîðàåò çàòåì â ñìåñè ñ ïðî-

äóêòàìè ñãîðàíèÿ ÐÄ â îáùåé êàìåðå ñãîðàíèÿ

(ÐÒÄ ñî ñìåøåíèåì ïîòîêîâ) èëè â ñàìîñòîÿòåëü-

íîé êàìåðå ñãîðàíèÿ (ÐÒÄ áåç ñìåøåíèÿ ïîòîêîâ).

Ñõåìà ÐÒÄ ñî ñìåøåíèåì ïîòîêîâ ïîêàçàíà íà

Ðèñ. 1.2.1.5_2.

Ïðèìåðîì äâèãàòåëÿ, ñïîñîáíîãî ðàáîòàòü â àò-

ìîñôåðå è â áåçâîçäóøíîì ïðîñòðàíñòâå ìîæåò áûòü

ÐÒÄ êîìáèíèðîâàííîãî òèïà. Îí ïðåäñòàâëÿåò ñî-

áîé êîìáèíàöèþ ÐÒÄ è ÆÐÄ, êîòîðûå ñìîíòèðîâà-

íû

â åäèíîì äâèãàòåëå è îáðàçóþò áëî÷íóþ êîíñò-

ðóêöèþ (ñì. Ðèñ. 1.2.1.5_3). Òàêàÿ èíòåãðàöèÿ äâóõ

äâèãàòåëåé â åäèíûé áëîê ïîçâîëÿåò, ìèíèìèçèðóÿ

ìàññó è îáúåì ÑÓ, îáåñïå÷èòü øèðîêèé äèàïàçîí

ðåæèìîâ ðàáîòû ÑÓ. Ýòî äîñòèãàåòñÿ ïóòåì âêëþ÷å-

íèÿ ÐÒÄ èëè ÆÐÄ è âàðüèðîâàíèÿ èõ ïàðàìåòðàìè

ïðè ðàçëè÷íûõ óñëîâèÿõ ïîëåòà. ÐÒÄ êîìáèíèðîâàí-

íîãî òèïà ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ êàê âåðîÿòíûé òèï

ÑÓ âîçäóøíî-êîñìè÷åñêîãî ñàìîëåòà (ÂÊÑ) — ïðè

ðàáîòå ÐÒÄ â àòìîñôåðå è ÆÐÄ â êîñìîñå.

Áîëåå ïîäðîáíî ñ êîíñòðóêòèâíûìè ñõåìàìè è

òåîðèåé ðàáîòû ðàçëè÷íûõ òèïîâ êîìáèíèðîâàííûõ

äâèãàòåëåé è äâèãàòåëåé äëÿ ÂÊÑ ìîæíî îçíàêî-

ìèòüñÿ â ñïåöèàëüíîé ëèòåðàòóðå, íàïðèìåð [1.6.4].

1.2.1.6 - Âñïîìîãàòåëüíûå

àâèàöèîííûå ÃÒÄ è ÑÓ

ÃÒÄ, êîòîðûå óñòàíàâëèâàþòñÿ íà ËÀ íå ñ

öå-

ëüþ ñîçäàíèÿ ñèëû òÿãè, à â êà÷åñòâå ãåíåðàòîðîâ

ìîùíîñòè è ñæàòîãî âîçäóõà, íàçûâàþòñÿ âñïîìî-

ãàòåëüíûìè äâèãàòåëÿìè. Âñïîìîãàòåëüíûå äâè

ãà-

òåëè èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïóñêà îñíîâíûõ

äâèãàòåëåé,

ïèòàíèÿ âîçäóõîì ñèñòåìû êîíäèöèîíèðîâàíèÿ,

ïðèâîäà ýëåêòðîãåíåðàòîðîâ è äðóãîãî âñïîìîãà-

òåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ. Âñïîìîãàòåëüíûé ÃÒÄ,

îáúåäèíåííûé â åäèíûé êîíñòðóêòèâíûé ìîäóëü

ñ àãðåãàòàìè, îáåñïå÷èâàþùèìè îòáîð âîçäóõà è

ìîùíîñòè, íàçûâàåòñÿ âñïîìîãàòåëüíîé ñèëîâîé

óñòàíîâêîé (ÂÑÓ).

Ïðèìåíåíèå áîðòîâûõ ÂÑÓ îáåñïå÷èâàåò íå-

çàâèñèìîñòü ñàìîëåòà èëè âåðòîëåòà îò íàçåìíûõ

èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ è, êàê ñëåäñòâèå, îïåðàòèâ-

íîñòü íàçåìíîãî îáñëóæèâàíèÿ, íàäåæíûé ïóñê

îñíîâíûõ äâèãàòåëåé è âîçìîæíîñòü êîíäèöèîíè-

ðîâàíèÿ ñàëîíîâ ïðè íåðàáîòàþùèõ îñíîâíûõ

äâè

ãàòåëÿõ. Â ïîëåòå ÂÑÓ ìîæåò áûòü èñïîëüçî-

âàíà â êà÷åñòâå àâàðèéíîãî èñòî÷íèêà ýíåðãèè, ÷òî

ïîâûøàåò áåçîïàñíîñòü ïîëåòà.

Êîíñòðóêòèâíî âñïîìîãàòåëüíûé ÃÒÄ ïðåä-

ñòàâëÿåò ñîáîé ìàëîðàçìåðíûé äâèãàòåëü îäíî-

âàëüíîé ñõåìû èëè ñî ñâîáîäíîé ñèëîâîé òóðáè-

íîé. Â êà÷åñòâå èñòî÷íèêà ñæàòîãî âîçäóõà ìîæåò

Ãëàâà 1 - Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëÿõ

èñïîëüçîâàòüñÿ êîìïðåññîð ÃÒÄ, êîòîðûé â ýòîì

ñëó÷àå âûïîëíÿåòñÿ íåñêîëüêî ïåðåðàçìåðåííûì,

èëè ñïåöèàëüíûé äîïîëíèòåëüíûé êîìïðåññîð,

ïðèâîäèìûé îò ÃÒÄ.

Ê ÷èñëó âñïîìîãàòåëüíûõ ÃÒÄ îòíîñÿòñÿ òàê-

æå òóðáîñòàðòåðû. Òóðáîñòàðòåðû âûïîëíÿþòñÿ ïî

ñõåìå ñî ñâîáîäíîé ñèëîâîé òóðáèíîé, êîòîðàÿ ÷å-

ðåç ñèñòåìó çóá÷àòûõ ïåðåäà÷ ðàñêðó÷èâàåò ðîòîð

çàïóñêàåìîãî äâèãàòåëÿ. Íà Ðèñ. 1.2.1.6_1 ïîêàçà-

íà êîíñòðóêòèâíàÿ ñõåìà òóðáîñòàðòåðà ÒÊÑ-48,

ïðåäíàçíà÷åííîãî äëÿ çàïóñêà äâèãàòåëåé ñàìîëå-

òà ÌÈÃ-31.

1.2.2 - Àâèàöèîííûå ÑÓ

Íàðÿäó ñ òàêèìè ýëåìåíòàìè, êàê ôþçåëÿæ,

êðûëî, âåðòèêàëüíîå è ãîðèçîíòàëüíîå îïåðåíèå,

øàññè è ò.ä., ÑÓ ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç êîíñòðóêòèâ-

íûõ ìîäóëåé ñàìîëåòà èëè âåðòîëåòà, Îñíîâíîå

íàçíà÷åíèå ÑÓ — ñîçäàíèå òÿãîâîãî óñèëèÿ, íåîá-

õîäèìîãî äëÿ îñóùåñòâëåíèÿ ïîëåòà, à â ðÿäå

ñëó

÷àåâ — è ïîäúåìíîé ñèëû (íà âåðòîëåòàõ,

ÑÂÂÏ è ÑÓÂÂÏ).

Àâèàöèîííàÿ ÑÓ îáû÷íî âêëþ÷àåò â ñåáÿ ñëå-

äóþùèå ýëåìåíòû:

- ñîáñòâåííî äâèãàòåëü (äâèãàòåëè) ñ óñòàíîâ-

ëåííûìè íà íåì äâèãàòåëüíûìè è ñàìîëåòíûìè àã-

ðåãàòàìè (íàñîñû, ãåíåðàòîðû è ò.ä.) è ñèñòåìàìè

îáåñïå÷åíèÿ (óïðàâëåíèÿ, çàïóñêà, ðåâåðñà òÿãè,

îòáîðîâ âîçäóõà, ïðîòèâîïîæàðíàÿ è ïð.);

- âõîäíîå óñòðîéñòâî äîçâóêîâîãî èëè ñâåðõçâó-

êîâîãî òèïà ñ ïðîòèâîîáëåäåíèòåëüíîé ñèñòå

ìîé;

- âûõîäíîå óñòðîéñòâî (ýëåìåíòû ñîïëà è îá-

òåêàòåëè, íå âêëþ÷åííûå â ñîáñòâåííî äâèãàòåëü);

- ñðåäñòâà øóìîãëóøåíèÿ;

- ðåäóêòîð, åñëè îí âûïîëíåí îòäåëüíûì ìî-

äóëåì, íàïðèìåð: âûíîñíîé ðåäóêòîð ÒÂÄ, âåðòî-

ëåòíûé ðåäóêòîð;

- óçëû êðåïëåíèÿ è ïîäâåñêè;

- âîçäóøíûé âèíò èëè îòêðûòûé âèíòîâåíòè-

ëÿòîð;

- ìîòîãîíäîëà, åñëè äâèãàòåëü ðàñïîëîæåí âíå

ôþçåëÿæà èëè êðûëà.

ÑÓ ìîæåò ðàñïîëàãàòüñÿ â ñïåöèàëüíûõ îòñå-

êàõ ôþçåëÿæà èëè êðûëà, èëè â îòäåëüíîé ìîòî-

ãîíäîëå. Ìîòîãîíäîëà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ óñòàíîâ-

êè è èíòåãðàöèè äâèãàòåëÿ è äðóãèõ ïåðå÷èñëåííûõ

âûøå ýëåìåíòîâ ÑÓ, è ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé àýðîäè-

íàìè÷åñêè îáòåêàåìóþ êîíñòðóêöèþ (îáå÷àéêó).

Íà Ðèñ. 1.2.2._1à è 1.2.2._1á ïîêàçàíû

ïðèìåðû ÑÓ

ñ ÒÐÄÄ, óñòàíîâëåííûõ â ìîòîãîíäîëû.

Êîíôèãóðàöèÿ ìîòîãîíäîëû äîëæíà îáåñïå-

÷èòü ìèíèìàëüíûå àýðîäèíàìè÷åñêèå ñîïðîòèâëå-

íèÿ ÑÓ è â öåëîì ñàìîëåòà, à òàê æå ìèíèìàëüíûå

ïîòåðè òÿãè äâèãàòåëÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ ìàêñèìàëü-

íîé ýôôåêòèâíîé òÿãè ÑÓ. Äëÿ óäîáñòâà îáñëóæè-

âàíèÿ äâèãàòåëÿ è àãðåãàòîâ ìîòîãîíäîëà îáîðó-

äóåòñÿ îòêðûâàþùèìèñÿ êàïîòàìè è ëþ÷êàìè.

ÑÓ ñ ÒÐÄÄ ñîâðåìåííûõ ðåãèîíàëüíûõ, ìà-

ãèñòðàëüíûõ ïàññàæèðñêèõ è òðàíñïîðòíûõ ñàìî-

ëåòîâ óñòàíàâëèâàþòñÿ, êàê ïðàâèëî, íà ïèëîíàõ

ïîä êðûëîì ñàìîëåòà èëè ïî áîêàì õâîñòîâîé ÷àñ-

òè ôþçåëÿæà. Ïèëîíàìè íàçûâàþòñÿ ñïåöèàëüíûå

ñèëîâûå áàëêè êðåïëåíèÿ. Â ñàìîëåòàõ ðàçðàáîò-

êè 1960…1980 ã.ã. ÑÓ ðàçìåùàëèñü âíóòðè õâîñ-

òîâîé ÷àñòè ôþçåëÿæà (ÒÓ-154, ßÊ-42, Boåing 727,

L-1011) èëè â ìîòîãîíäîëå, èíòåãðèðîâàííîé ñ âåð-

òèêàëüíûì îïåðåíèåì (ÄÑ-10, ÌÄ-11). Ïðèìåðû

ðàçìåùåíèÿ ÑÓ ïàññàæèðñêèõ ñàìîëåòîâ ïîêàçà-

íû íà Ðèñ. 1.2.2._2.

ÑÓ ñîâðåìåííûõ è âíîâü ïðîåêòèðóåìûõ áî-

åâûõ ñàìîëåòîâ ðàçìåùàþòñÿ, êàê ïðàâèëî, âíóò-

Ðèñóíîê 1.2.1.6_1 — Êîíñòðóêòèâíàÿ ñõåìà òóðáîñòàðòåðà ÒÊÑ-48

1 - ýëåêòðîñòàðòåð; 2 - âõîäíîå óñòðîéñòâî; 3 - êîìïðåññîð; 4 - êàìåðà ñãîðàíèÿ;

5 - òóðáèíà; 6 - âûõîäíîå óñòðîéñòâî; 7 - ðåäóêòîð

Ãëàâà 1 - Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëÿõ

Ðèñóíîê 1.2.2_1á — Ïðèìåðû êîìïîíîâêè ÑÓ ñ ÒÐÄÄ â ìîòîãîíäîëå.

ÑÓ ñ ÒÐÄÄ ñî ñìåøåíèåì (V2500)

1 – âîçäóõîçàáîðíèê; 2 – ïèëîí; 3 – àãðåãàòû; 4 – ðåâåðñ; 5 – êîëüöåâîé ñìåñèòåëü;

6 – îáùåå ñîïëî

Ðèñóíîê 1.2.2_1à — Ïðèìåðû êîìïîíîâêè ÑÓ ñ ÒÐÄÄ â ìîòîãîíäîëå. ÑÓ ñ ÒÐÄÄ áåç ñìåøåíèÿ (PW4084)

1 – âîçäóõîçàáîðíèê; 2 – óçëû êðåïëåíèÿ; 3 – ïèëîí; 4 – àãðåãàòû;

5 – ñîïëî íàðóæíîãî êîíòóðà; 6 – ñîïëî âíóòðåííåãî êîíòóðà

Ãëàâà 1 - Îáùèå ñâåäåíèÿ î ãàçîòóðáèííûõ äâèãàòåëÿõ

ðè ôþçåëÿæà. Òàêàÿ êîìïîíîâêà ïîçâîëÿåò ñíèçèòü

ðàäèîëîêàöèîííóþ è èíôðàêðàñíóþ çàìåòíîñòü

ñàìîëåòà è ïîâûøàåò æèâó÷åñòü ÑÓ.

1.2.3 - Èñòîðèÿ ðàçâèòèÿ àâèàöèîí-

íûõ ÃÒÄ

ÃÒÄ âî âòîðîé ïîëîâèíå ÕÕ âåêà ñòàëè äîìè-

íèðóþùèìè â âîåííîé è ãðàæäàíñêîé àâèàöèè.

Îíè îáåñïå÷èëè çíà÷èòåëüíî áîëüøèå îòíîøåíèÿ

òÿãè ê ìàññå äâèãàòåëÿ, ëîáîâûå ìîùíîñòè è ëî-

áîâûå òÿãè ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðåäøåñòâîâàâøèìè

ïîðøíåâûìè äâèãàòåëÿìè.

Ïðèìåíåíèå ÃÒÄ ïîçâîëèëî ñîâåðøèòü êà÷å-

ñòâåííûé ñêà÷îê â ãðóçîïîäúåìíîñòè àâèàöèè,

âûñîòå è ñêîðîñòè ïîëåòà, îñâîèòü ñâåðõçâóêîâûå

ïîëåòû ñ ÷èñëîì Ìàõà äî 3,0…3,3.

Õîòÿ ïðèíöèïèàëüíûå ñõåìû ÒÂÄ è ÒÐÄ

è áûëè ïðåäëîæåíû â ðÿäå ñòðàí åùå â ïåðâîé

÷åòâåðòè ÕÕ âåêà, ðåàëèçàöèÿ èõ êàê ýôôåêòèâíû

è íàäåæíûõ äâèãàòåëåé ñòàëà âîçìîæíîé ëèøü

â ðåçóëüòàòå ñèíòåçà äîñòèæåíèé è â àýðîäèíà-

Ðèñóíîê 1.2.2_2 — Ïðèìåðû ðàçìåùåíèÿ ÑÓ

ïàññàæèðñêèõ ñàìîëåòîâ

ìè

÷åñêîì ñîâåðøåíñòâå ëîïàòî÷íûõ ìàøèí,

è â ìåòàëëóðãèè.

Ðå÷ü èäåò î äîñòàòî÷íûõ ÊÏÄ êîìïðåññîðîâ

è òóðáèí è äëèòåëüíîé òåðìîïðî÷íîñòè êîíñòðóê-

öèîííûõ ìàòåðèàëîâ, êîòîðàÿ äîïóñêàåò äîñòàòî÷-

íî âûñîêèé óðîâåíü òåìïåðàòóðû ãàçà ïåðåä òóð-

áèíîé. Óñëîâèå ñóùåñòâîâàíèÿ ÒÐÄ [1.6.5]:

ðàñøñæ

πηη

1κ

⋅≥−

−

êmin

)(

ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðè

ππ

= 5 è

ηη

ÑÆ

ηη

ÐÀÑ Ø

≤ 0,7,

íàïðèìåð, òåìïåðàòóðà ãàçà ïåðåä òóðáèíîé äîë-

æíà áûòü áîëåå Ò

= 930 Ê.

Íàèáîëåå ñåðüåçíûìè íîâûìè ïðîáëåìàìè, êî-

òîðûå ïðèøëîñü ïðåîäîëåâàòü âñåì êîíñòðóêòîðàì-

ïåðâîïðîõîäöàì ïðè ñîçäàíèè ÒÐÄ áûëè òàêæå:

- îðãàíèçàöèÿ ãîðåíèÿ;

- âèáðîïðî÷íîñòü ëîïàòîê êîìïðåññîðîâ è òóð-

áèí;

- ïîïìàæ êîìïðåññîðà;

- âûñîêèé óäåëüíûé ðàñõîä òîïëèâà;

- ïñèõîëîãè÷åñêèé ôàêòîð íåäîâåðèÿ.

Ñîçäàíèå ÒÐÄ ðàçëè÷íûõ ñõåì íåëüçÿ ïðèïè-

ñàòü îäíîìó èçîáðåòàòåëþ èëè îäíîé ñòðàíå. Èõ

ñîçäàíèå ÿâëÿåòñÿ ðåçóëüòàòîì èññëåäîâàíèé è ýê-

ñïåðèìåíòîâ, íà÷àòûõ ïî÷òè îäíîâðåìåííî â ðÿäå

ðàçâèòûõ ãîñóäàðñòâ.

1.2.3.1 - Ðîññèÿ

Íå óìàëÿÿ ðîëè ïåðåäîâûõ ïðîìûøëåííûõ

ñòðàí, òàêèõ êàê Ãåðìàíèÿ è Àíãëèÿ, ñëåäóåò îòìå-

òèòü äîñòîéíûé âêëàä ðóññêèõ ó÷åíûõ è èíæåíå-

ðîâ â ñîçäàíèå è ðàçâèòèå àâèàöèîííîé ãàçîòóðáèí-

íîé òåõíèêè.

Îñíîâîïîëàãàþùèìè òåîðåòè÷åñêèìè ðàçðà-

áîòêàìè â îáëàñòè ðåàêòèâíîãî äâèæåíèÿ è ëîïà-

òî÷íûõ ìàøèí áûëè åùå äîðåâîëþöèîííûå òðóäû

ó÷åíûõ È.Â.Ìåùåðñêîãî, Í.Å.Æóêîâñêîãî, Ê.Ý.Öè-

îëêîâñêîãî. Ê íà÷àëó ÕÕ âåêà îòíîñÿòñÿ ïåðâûå

ïðîåêòû ÃÒÄ ðóññêèõ èíæåíåðîâ: Ï.Êóçüìèíñêî-

ãî (1900 ã.), Â.Êàðàâîäèíà (1908 ã.), Í.Ãåðàñèìîâà

(1909 ã.), À.Ãîðîõîâà (1911 ã.), Ì.Íèêîëüñêîãî

(1914

ã.). Èçãîòîâëåíèå îïûòíîãî òóðáîâèíòîâîãî

(òóðáîðàêåòíîãî) äâèãàòåëÿ ìîùíîñòüþ 160 ë.ñ. ïî

ïðîåêòó Ì.Íèêîëüñêîãî (ñì. Ðèñ. 1.2.3.1_1à) áûëî

íà÷àòî â 1914 ãîäó íà Ðóññêî-Áàëòèéñêîì çàâîäå äëÿ

çàìåíû íåìåöêîãî ïîðøíåâîãî äâèãàòåëÿ «Àðãóñ»

ìîùíîñòüþ 140 ë.ñ. íà ñàìîëåòå «Èëüÿ Ìóðîìåö».

Îäíàêî â äîðåâîëþöèîííîé Ðîññèè íå ïîÿâèëèñü

êàêèå-ëèáî ñåðèéíûå àâèàöèîííûå äâèãàòåëè ñîá-

ñòâåííîé ðàçðàáîòêè (äàæå ïîðøíåâûå).