Bmw-rumyancevo.ru

БМВ Мастер — Автожурнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое двигатель векторной тяги

Что такое двигатель векторной тяги

Двигатель РД-133 создан на основе хорошо себя зарекомендовавшего ТРДД РД-33. Основное отличие нового изделия от прототипа — способность изменять направление вектора тяги (УВТ). Исследуя проблему создания сопла с УВТ, на фирме «Климов» разработали свое «ноу-хау» — Технологию «КЛИВТ», с помощью которой сопло можно адаптировать и к другим двигателям, в том числе иностранного производства. Очевидно, что конструкция сопла двигателя РД-133, выполненная по осесимметричной схеме с поворотом сверхзвуковой части, на сегодняшний день представляется перспективнее, чем, скажем, сопла двигателей F100MPJM/BBN или АЛ-31ФП. Ведь налицо ее главные преимущества ╒ возможность всеракурсного изменения вектора тяги, наибольшая угловая скорость его отклонения и наименьшее увеличение массы двигателя. В отличие от двигателя с УВТ АЛ-31ФП, созданного в АО «Люлька-Сатурн», где сопло поворачивается на шаровом шарнире, в результате чего плечо приложения силы отстоит от среза сопла на достаточно большое (более метра) расстояние, РД-133 управляет вектором тяги путем отклонения на заданный угол створок многорежимного сопла (в данной схеме плечо приложения силы конструктивно гораздо меньше — то есть выше эффективность отклонения ВТ). Кроме того, реализованная схема (за счет конструктивной простоты выходного устройства) позволяет экономить на весе двигателя — РД-133 тяжелее своего прототипа всего на 90 с небольшим килограммов и имеет одинаковые с ним габариты.

Первый опытный образец сопла был спроектирован и изготовлен в начале 1997 г. В ходе стендовых испытаний в составе двигателя РД-133, в течение 50 ч выполнили около 1000 перекладок сопла на всех режимах работы, включая полный форсаж. Угол отклонения вектора тяги составлял 15 градусов во всех направлениях, а скорость отклонения — 30 градусов в секунду. Конструктивно управление вектором тяги на двигателе РД-133 производится поворотом сверхзвуковой части сопла. Поворот всех сверхзвуковых створок одновременно на заданный угол осуществляется воздействием на них через тяги одним общим управляющим кольцом с помощью трех гидроприводов, которые в свою очередь прикреплены к неподвижному силовому поясу на форсажной камере. Положение концов штоков гидроприводов в трех точках однозначно определяет положение управляющего кольца в пространстве и, соответственно, направление вектора тяги. Вследствие появления дополнительных продольных и поперечных сил, приходящихся на сопло и корпусную систему при отклонении вектора тяги, некоторые элементы конструкции форсажной камеры усилены. Планировалось, что уже в конце 1997 г. начнутся летные испытания двигателя, но, к сожалению, у заказчиков ╒ ОКБ им. А.И.Микояна ╒ возникли финансовые трудности с осуществлением этого проекта. РД-133 предполагается использовать на модернизированных МиГ-29СМТ и МиГ-29К. По данным представителя завода им. Климова, сейчас конструкторы полностью завершили наземные испытания нового двигателя и готовы приступить к его летным испытаниям. Российская самолетостроительная корпорация (РСК) LМиГ╕ разработала программу повышения маневренности истребителя МиГ-29 путем его оснащения новыми двигателями РД-133 с изменяемым вектором тяги. Как сообщил генеральный директор — генеральный конструктор РСК МиГ Николай Никитин, для реализации этого проекта уже выбран реальный самолет, на котором будут проводиться эксперименты, кроме того, создан макет МиГ-29 с новыми двигателями.

Сопло с УВТ будет также установлено на новой разработке ╒ двигателе, создающимся на базе РД-33 и имеющим тягу примерно 10000-12000 кгс. Этот двигатель предназначается для истребителей, которые разрабатываются согласно Программе «5+».

Маневровые локомотивы

Двухдизельный маневровый тепловоз ТЭМ14

Маневровый тепловоз ТЭМ33

Маневровый тепловоз ТЭМ33 с двухдизельной силовой установкой с электрической передачей переменно-переменного тока, предназначен для выполнения маневровой, маневрово-вывозной и хозяйственной работ в депо, на станциях ОАО «Российские железные дороги» и промышленных предприятиях. Применение двухдизельной силовой установки обеспечивает:

-экономию горюче-смазочных материалов;

Номинальная мощность дизеля, кВт (л.с.)

Служебная масса тепловоза (с запасом топлива и песка 2/3 от полной загрузки), т

Сила тяги расчетного режима на ободе ходовых колес (при новых бандажах) от дизель-генератора кН (тс)

Скорость конструкционная, м/с (км/ч)

Экипировочные запасы топлива, кг, не менее:

Срок службы тепловоза, не менее, лет

Габарит по ГОСТ 9328

Габаритные размеры тепловоза:

по осям автосцепок, мм

ширина (по поручням)

высота от уровня головок рельсов

Выброс вредных веществ с отработавшими газами и дымность тепловоза

согласно ГОСТ Р 50953

индивидуальная на каждую ось

капотный с несущей рамой, с одной кабиной управления

Маневровый тепловоз ТЭМ18ДМ

Тепловоз ТЭМ18ДМ предназначен для выполнения маневровой работы на станциях и легкой вывозной работы между станциями.
Основными отличиями тепловоза ТЭМ18ДМ от тепловоза ТЭМ18Д является применение возбудителя генератора, взамен двухмашинного агрегата; кроме этого применено кондиционирование кабины машиниста, что позволило улучшить условия работы локомотивных бригад; установлена система УСТА.
По сравнению с тепловозами серии ТЭМ2 применены дизель с уменьшенным на 7-10% расходом топлива; унифицированная кабина машиниста, обеспечивающая комфортные условия работы машиниста, с установкой унифицированного пульта управления; микропроцессорная система управления тягового генератора.
Выпускается ЗАО «УК «БМЗ» с 2004 г.

Читать еще:  Что такое экспортный двигатель

Мощность по дизелю, кВт (л.с.)

Служебная масса, т

Сила тяги длительного режима, кН (тс)

Сила тяги при трогании с места, кН (тс)

Скорость конструкционная, км / ч

Запасы топлива, кг

Гибридный маневровый тепловоз ТЭМ35

Маневровый 6-осный тепловоз ТЭМ35 имеет комбинированную (гибридную) силовую установку, электрическую передачу переменно-переменного тока, асинхронный тяговый привод. Локомотив предназначен для выполнения маневровой, маневрово-вывозной, горочной и хозяйственной работ, перемещения грузов по путям станций и предприятий промышленности, где ширина колеи составляет 1520 мм.
На тепловозе в качестве накопителей энергии используются электрохимические конденсаторы. Применен принцип векторной системы управления, что обеспечивает передачу энергии дизель-генератора в накопитель и к двигателям, а также возврат в накопитель энергии рекуперации. Преимуществами такой системы являются увеличение ресурса работы экипажной части не менее чем в полтора раза, уменьшение удельных затрат на тягу на 20-30%
(Брянский машиностроительный завод)

Масса локомотива, т

Конструкционная скорость, км/ч

Сила тяги при трогании с места, кН

Удельный расход топлива, г/кВт·ч

Расход масла на угар, г/кВт·ч

Тепловоз ТЭМ-ТМХ

Маневровый тепловоз ТЭМ-ТМХ предназначен для тяжелой вывозной, маневровой и легкой магистральной работы работ на путях с шириной колеи 1520 мм и со скоростью до 100 км/ч.
Тепловоз ТЭМ ТМХ сконструирован на базе тепловоза ТЭМ18 с использованием его главной рамы и бесчелюстных тележек.
На тепловозе ТЭМ-ТМХ применена модульная конструкция, что позволило установить башенную кабину машиниста и низкий капот. Тепловоз ТЭМ-ТМХ оснащен двигателем внутреннего сгорания Caterpillar 3512B DITA (или 3508 B DITA) мощностью 1455 кВт или 970 кВт, электродинамическим тормозом, автономным подогревателем кабины машиниста и кондиционером.

Мощность по дизелю, кВт (л.с.)

Служебная масса, т

Нагрузка от оси на рельсы, тс

Мощность электродинамического тормоза, кВт

Конструкционная скорость, км/ч

Скорость при продолжительном режиме, км/ч

Сила тяги при продолжительном режиме, кН

Сила тяги при трогании, кН

Минимальный радиус проходимых кривых, м

Маневровый тепловоз ТЭМ31

Маневровый тепловоз ТЭМ31 построен на ОАО «Ярославский электровозоремонтный завод» по проекту ОАО «ВНИКТИ» и предназначен для маневровой и выездной работы на железных дорогах с шириной колеи 1520 мм и служит для замены устаревшего парка маневровых тепловозов типа ТГМ, ЧМЭ3, ТЭМ2.
На тепловозе ТЭМ31 используются следующие инновационные решения:
— модульная дизель-генераторная установка мощностью 600 л.с.;
— микропроцессорная система управления и диагностики;
— управление тяговыми двигателями постоянного тока с помощью регуляторов, выполненных на IGBT-транзисторах;
— автоматическая универсальная система измерения уровня топлива в баке;
— модульный винтовой компрессор с системой плавного пуска;
— вентилятор охлаждения тяговых двигателей с возможностью линейного регулирования расхода охлаждающего воздуха;
— новая кабина управления кругового обзора;
— интеллектуальные пульты управления (основной и дополнительный) собственными микропроцессорными устройствами.

Тип дизеля (число цилиндров)

Служебная масса, т

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН

Конструкционная скорость, км/ч

Мощность по дизелю, кВт

Сила тяги (при трогании с места/

Двухдизельный маневровый тепловоз на базе ЧМЭ3

Предназначен для маневровых, вывозных и хозяйственных работ.

Двухдизельная силовая установка на базе двух модульных дизель-генераторов состоит из дизеля ЯМЗ-Э8502.10-08 и тягового генератора ГС530АМУ2 мощностью по 478 кВт каждый.

По сравнению с серийным тепловозом ЧМЭ3 обеспечивает в зависимости от условий эксплуатации:

• экономию топлива от 4 до 15%;

• снижение затрат жизненного цикла от 3,9 до 16,2 млн. руб.

Срок окупаемости инвестиционных затрат – не более 7,1 года.

Полная мощность тепловоза, кВт (л.с.)

электрическая, переменно- постоянного тока

Ширина колеи, мм

Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс), не более

Конструкционная скорость, км/ч

Сила тяги при трогании с места при коэффициенте сцепления 0,25, кН (тс), не менее

Скорость длительного режима, км/ч

Скорость, допускаемая в течение 30 минут, км/ч

Сила тяги длительного режима, кН (тс), не менее

Сила тяги при скорости 9,3 км/ч, кН (кгс)

Минимальный радиус проходимой кривой, м

Величина экипировочных запасов:

Трехдизельный тепловоз ЧМЭ3

Трехдизельный тепловоз изготовлен на базе экипажной части и кузова тепловоза ЧМЭ3 при капитальном ремонте и предназначен для маневровой и маневрово-вывозной работы на железнодорожных путях с шириной колеи 1520 мм. Тепловоз оборудован двумя блочными силовыми установками с двигателем ЯМЗ-8502.10-08 и тяговыми генераторами ГС530 АМУ2. Вспомогательная дизель–генераторная установка Cummins c33D5 мощностью 24 кВт.

Кроме того, на тепловоз установлены:

— Аппаратура тяговой электропередачи переменно-постоянного тока;

— Микропроцессорная система управления и диагностики;

— Модульный компрессорный агрегат на базе винтового компрессора;

— Система измерения и контроля уровня топлива в баке;

— Электроприводы вентиляторов охлаждения тягового оборудования;

Кабина управления модернизирована в соответствии с действующими Санитарными правилами с установкой эргономичных рабочих мест машиниста (пультов управления и кресел), электрообогреваемых лобовых и боковых стекол, новой обшивы и теплозвукоизоляции из современных материалов.

Читать еще:  Бмв е30 технические характеристики двигателя

Экономия топлива обеспечивается за счет того, что в режиме ожидания работы на тепловозе работает дизель-генератор малой мощности, который обеспечивает предпусковой прогрев основных дизелей, заряд аккумуляторной батареи, работу компрессорной установки, обогрев кабины управления и работу микропроцессорной системы управления. При малых нагрузках на тягу работает один из дизелей мощностью 478 кВт и только при повышении нагрузки (с 4 позиции контроллера) подключается третий.

Вектор тяги: определение, значение, предложения

Значение слова «ВЕКТОР»

Изображаемая отрезком прямой математическая величина, характеризующаяся численным значением и направлением.

Значение слова «ТЯГА»

Тянущая, движущая сила.

Предложения с «вектор тяги»

Это движение позволяет изменить вектор тяги двигателя, таким образом направляя транспортное средство в правильное положение.
Главный двигатель имел двухосный вектор тяги.
Другие результаты
У самолета Су-35 корпус более легкий, а также имеется трехмерное управление вектором тяги, передовое радиоэлектронное оборудование и мощные возможности создания преднамеренных помех.
К июлю 2016 года он достиг полета на воздушной подушке с одномоторной ракетой с вектором тяги.
При векторизации тяги в соплах реактивных двигателей поворотные части заменяются щелями, которые впрыскивают потоки жидкости в форсунки.
Избыточная тяга является вектором и определяется как векторная разница между вектором тяги и вектором сопротивления.
Курсовая коррекция траектории корабля-убийцы производилась с помощью системы векторов тяги.
Кроме добавления сопел с вектором тяги, Су-37 внешне мало чем отличался от оснащенного уткой Су-27М.
В ходе последующей программы летных испытаний стала очевидной сверхманевренность Су-37 в результате управления вектором тяги.
По словам летчика-испытателя Анатолия Квочура, векторизация тяги дала бы самолету значительное преимущество в ближнем воздушном бою.
Интегральная аэродинамическая конфигурация в сочетании с векторизацией тяги обеспечивает чрезвычайно высокую маневренность, взлетные и посадочные характеристики.
Двигательные дирижабли с циклороторами могли бы обеспечить полет в более тяжелых атмосферных условиях, компенсируя порывы ветра быстрым векторизацией тяги.
Форсунки для векторизации тяги впрыска жидкости — это еще одна усовершенствованная конструкция, позволяющая управлять тангажом и рысканием с помощью несимметричных форсунок.
Каждый приводной Штоссель был оснащен датчиками обратной связи положения с системой управления вектором тяги.
Форсунки для векторизации тяги впрыска жидкости — это еще одна усовершенствованная конструкция, позволяющая управлять тангажом и рысканием с помощью несимметричных форсунок.
Управление вектором тяги обеспечивается электромеханическими приводами на куполе двигателя по тангажу и рысканию.
Обе конфигурации будут иметь минимум 2 вектора тяги GEM-63XLTs для управления креном.
Внутри крепления каждый двигатель может подвешиваться индивидуально, чтобы обеспечить управление вектором тяги.
Блок управления вектором тяги, установленный на ракетном двигателе, повышает маневренность ракеты.
Самолет имеет возможность 3-D векторизации тяги.

На данной странице приводится толкование (значение) фразы / выражения «вектор тяги», а также синонимы, антонимы и предложения, при наличии их в нашей базе данных. Мы стремимся сделать толковый словарь English-Grammar.Biz, в том числе и толкование фразы / выражения «вектор тяги», максимально корректным и информативным. Если у вас есть предложения или замечания по поводу корректности определения «вектор тяги», просим написать нам в разделе «Обратная связь».

  • Теория
    • Грамматика
    • Лексика
    • Аудио уроки
    • Диалоги
    • Разговорники
    • Статьи
  • Онлайн
    • Тесты
    • Переводчик
    • Орфография
    • Радио
    • Игры
    • Телевидение
  • Специалистам
    • Английский для медиков
    • Английский для моряков
    • Английский для математиков
    • Английский для официантов
    • Английский для полиции
    • Английский для IT-специалистов
  • О проекте
    • Реклама на сайте
    • Обратная связь
    • — Partners
    • NativeLib
    • OpenTran
    • English-Grammar
    • Synonymizer
  • Словари
    • Испанский
    • Голландский
    • Итальянский
    • Португальский
    • Немецкий
    • Французский
    • Русский
  • Содержание
    • Перевод
    • Синонимы
    • Антонимы
    • Произношение
    • Определение
    • Примеры
    • Транскрипция

Copyright © 2011-2021. All Rights Reserved.

Тема 2. Тяга, мощность и удельные параметры авиационных двигателей

2.1. Двигатель и силовая установка

Следует различать понятия двигатель и силовая установка.

Двигателем принято называть устройство, участвующее в создании тяги (или мощности), необходимой для движения летательного аппарата. Двигатель является составной частью силовой установки, той ее частью, которая изготавливается и поставляется двигательным заводом.

Авиационной силовой установкой называют конструктивно объединенную совокупность двигателя с входным и выходным устройствами (с теми их элементами, которые изготавливаются на самолетостроительном заводе), встроенную в конструкцию планера (фюзеляжа или крыла) или скомпонованную в отдельных двигательных гондолах.

Силовая установка, помимо двигателя, входного и выходного устройств, включает в себя еще системы топливопитания, смазки, запуска и автоматического управления, обеспечивающие ее надежное функционирование, а также узлы крепления, необходимые для передачи усилий от двигателя к планеру. В теории авиадвигателей эти системы и узлы не рассматриваются.

2.2. Тяга реактивного двигателя

Под тягой двигателя Р понимают тягу без учета внешних сопротивлений входных и выходных устройств и других элементов силовой установки.

Тяга реактивного двигателя определяется по формуле:

. (2.1)

Эта формула получила наименование формулы Стечкина.

Она была впервые получена Борисом Сергеевичем Стечкиным в его знаменитой работе «Теория воздушного реактивного двигателя», опубликованной в 1929 г. Она выведена в предположении, что двигатель расположен в мотогондоле, векторы скорости истечения и скорости полета параллельны оси двигателя, а внешнее обтекание двигателя является идеальным, т.е. происходит без трения, отрыва потока и без скачков уплотнения.

Читать еще:  Что такое модель двигателя abl

В формуле Стечкина в ряде случаев могут быть сделаны упрощения. Так, если пренебречь тем, что расходы воздуха на входе в двигатель и газа на выходе из негоотличаются, получим.

. (2.2)

отличается отпо той причине, что в ГТД подводится топливо и могут быть отборы воздуха на нужды летательного аппарата.

При полном расширении газа в сопле до атмосферного давления (рс=рН) формула тяги приобретает еще более простой вид

. (2.3)

2.3. Эффективная тяга силовой установки

Под эффективной тягой силовой установки Рэфпонимают ту часть силы тяги двигателя, которая непосредственно используется для движения самолета, т.е. идет на совершение полезной работы по преодолению лобового сопротивления и инерции летательного аппарата. ВеличинаРэфравна тяге двигателяРза вычетом всех внешних сопротивлений, создаваемых самой силовой установкой.

По физическому смыслу Рэфявляется равнодействующей всех сил давления и трения, действующих на элементы проточной части со стороны газового потока, протекающего через силовую установку изнутри, и внешнего потока воздуха, обтекающего силовую установку снаружи. Задача определения эффективной тяги сводится к нахождению векторной суммы всех указанных сил. Эти силы принято разделять на внутренние (вн) и наружные (нар).

Внутренние силы представляют собой сумму сил давления и трения, действующих на рабочие поверхности силовой установки изнутри. Величина равнодействующей внутренних сил зависит от термодинамического совершенства рабочего процесса двигателя и практически не зависит от способа установки двигателя на летательном аппарате.

Наружные силы представляют собой совокупность сил давления и трения, действующих на силовую установку со стороны обтекающего ее внешнего потока. Эти силы существенно зависят от способа размещения силовой установки на летательном аппарате.

Рассмотрим наиболее простой с точки зрения учета условий внешнего обтекания случай — изолированная силовая установка в отдельной мотогондоле.

Наружная поверхность силовой установки здесь условно разделена на три части: лобовую часть вхМ, центральную часть Ми кормовую частьc.

Набегающий поток воздуха разделяется поверхностью тока Н–1–2–вх на внутренний, проходящий через двигатель, и внешний, обтекающий силовую установку снаружи. Сечения в невозмущенном потоке перед силовой установкой, на входе в воздухозаборник и на выходе из сопла двигателя обозначим Н–Н, вх–вх и с–с. Соответственно, площади нормальных сечений будут FН, Fвх и Fс.

Главной причиной возникновения внешнего сопротивления силовой установки при сверхзвуковых скоростях полета является повышение давления на головном участке гондолы вх–М и наличие разрежения на ее кормовом участке –c. К этому прибавляется сопротивление от сил трения по всей поверхности гондолы от сечения вх–вх до сечения с–с.

Эффективная тяга силовой установки, согласно определению, равна

, (2.4)

где Rвн– равнодействующая сил давления и трения, действующих на внутренние поверхности силовой установки;

Rнар– равнодействующая сил давления и трения, действующих на всю наружную поверхность гондолывхМc.

Зная характер распределения давлений по наружной поверхности гондолы, величину силы Rнар можно определить непосредственным интегрированием сил давления и трения по этой поверхности. Тогда

, (2.5)

где иXтр – равнодействующие сил давления и трения, приложенные к наружной поверхности гондолы;dF =dS cos – проекция элемента поверхности гондолы на плоскость, перпендикулярную направлению полета ( – угол между нормалью к элементу поверхности и этой плоскостью).

Величину Rвнопределим, пользуясь уравнением сохранения количества движения для некоторого контрольного объема, включающего все внутренние поверхности силовой установки. В качестве такого контрольного объема выберем объем внутренней струи, заключенный между сечениямиННисс.

, (2.6)

где pН FНиpсFс– силы давления, приложенные к торцевым поверхностям выделенного участка струи;– равнодействующая сил давления, приложенных к боковой поверхности струи токаН–1–2–вх;Rвн – равнодействующая сил давления и трения, действующих на внутренние поверхности силовой установки (равная по модулю силе, действующей со стороны СУ на выделенный контрольный объем газа).

. (2.7)

Подставляя выражения Rнариз (2.6) иRвниз (2.8) в уравнение (2.5), получим

. (2.8)

Для перехода от абсолютных давлений к избыточным воспользуемся следующим очевидным тождеством:

.

Оно позволяет выражение (2.9) привести к виду

(2.9)

Эта формула является общим выражением эффективной тяги для силовой установки рассмотренной схемы. При этом необходимо иметь в виду, что тяга реактивного двигателя является векторной величиной. Если формулу (2.9) представить в векторной форме, то вектор тяги необязательно будет направлен вдоль оси двигателя, как было принято при выводе, а может отклоняться от нее, например, при полетах со значительными углами атаки или при повороте сопла.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector