Высотно-скоростные характеристики двигателя

высотно-скоростные характеристики двигателя

1 высотно-скоростные характеристики двигателя

2 высотно-скоростные характеристики (ВСХ) двигателя

См. также в других словарях:

Высотно-скоростные характеристики двигателя — (см. Характеристики двигателя). Авиация: Энциклопедия. М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994 … Энциклопедия техники

высотно-скоростные характеристики двигателя — высотно скоростные характеристики двигателя см. в статье Характеристики двигателя … Энциклопедия «Авиация»

характеристики двигателя — Высотно скоростные характеристики ТРД. характеристики двигателя зависимости основных параметров двигателя от величин, характеризующих режим и внешние условия его работы. При эксплуатации авиационного двигателя на летательном аппарате… … Энциклопедия «Авиация»

Аэродинамический расчёт — расчёт движения летательного аппарата как материальной точки в предположении, что выполняется условие равновесия моментов. Основная задача А. р. расчёт летно технических характеристик летательного аппарата. Термин введён Н. Е. Жуковским, им же… … Энциклопедия техники

аэродинамический расчёт — Рис. 1. аэродинамический расчёт расчёт движения летательного аппарата как материальной точки в предположении, что выполняется условие равновесия моментов. Основная задача А. р. расчёт лётно технических характеристик летательного… … Энциклопедия «Авиация»

турбореактивный двухконтурный двигатель — Рис. 1. Схемы ТРДД. турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРДД), турбовентиляторный двигатель, турбореактивный двигатель с внутренним и наружным контурами, в котором часть энергии сгорания топлива, подводимого во внутренний контур,… … Энциклопедия «Авиация»

Высотная характеристика турбореактивного двигателя

Индекс книги: 00282.
ББК 39.55. Силовые установки летательных аппаратов. Авиационные силовые установки.

Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей.

Ю.А. Литвинов, В.О. Боровик.

МАШИНОСТРОЕНИЕ. М. 1979 г. 288 с. Ил.

В книге изложены вопросы теории и методы оценки влияния эксплуатационных факторов на характеристики и эксплуатационные свойства газотурбинных двигателей и их элементов в наземных и полетных условиях.

Книга предназначена для инженеров и конструкторов авиационной промышленности.

В процессе эксплуатации авиационный двигатель подвергается влиянию большого числа разнообразных факторов, связанных как с внешними параметрами, характеризующими состояние атмосферы, так и с параметрами, обусловленными особенностями использования двигателя в системе силовой установки самолета. Все эти факторы можно объединить в понятие эксплуатационных. Сюда, в первую очередь, относятся такие параметры воздуха, как давление, температура, влажность, водность, а также параметры потока, поступающего в двигатель, такие, как неравномерность и нестационарность полей давлений и температуры, турбулентность и т. п., обусловленные условиями полета (углы атаки, скольжения, скорость и т. п.) и работой предшествующих и последующих данному элементу элементов силовой установки. Кроме этого при работе двигателя в системе силовой установки к нему могут быть предъявлены дополнительные требования в отношении отборов мощности от вала, отборов воздуха, использования хладоресурса топлива, приводящего к повышению температуры топлива и т. п.

Читать еще: Что такое суфлер в двигателе

Несмотря на то, что влияние каждого в отдельности эксплуатационного фактора на характеристики и эксплуатационные свойства ГТД в ряде случаев может быть небольшим по величине, при неблагоприятном стечении обстоятельств, когда влияние отдельных факторов действует в одном направлении, приходится сталкиваться с существенным ухудшением данных двигателя и соответственно летно-технических свойств самолета.

Нередко действие эксплуатационных факторов в определенных условиях эксплуатации оказывается настолько ощутимым, что может накладывать жесткие требования на выбор термодинамических параметров цикла при закладке двигателя, программ регулирования органов управления и подачи топлива в двигатель. Как показывает практика, отсутствие необходимых сведений о влиянии эксплуатационных факторов на характеристики двигателя и его элементов на стадии проектирования двигателя может существенным образом отразиться на его эффективности и удобстве в эксплуатации.

Расширение диапазона высот и скоростей полета летательных аппаратов, оснащенных газотурбинными двигателями, повышение требований к эксплуатационным характеристикам и надежности силовых установок сопровождается, как показывает опыт отечественного и зарубежного двигателестроения, значительным увеличением объема исследований ГТД и их элементов в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным.

Естественно, что качество и надежность экспериментальных данных во многом определяются выбором методов исследования. Поэтому большое внимание уделяется совершенствованию методов экспериментального исследования характеристик ГТД и их элементов в системе двигателя и силовой установки , как на наземных, так и на высотных стендах. Немаловажное значение приобрели вопросы точности оценок характеристик ГТД в серийном производстве двигателей (с целью повышения стабильности характеристик ГТД и, соответственно, летательных аппаратов), потребовавшие более глубокого изучения влияния на характеристики ГТД изменения атмосферных условий, а также внутренней аэродинамики стендов для наземных испытаний .

Использование математических моделей в автоматизированных измерительно-вычислительных системах в практике исследований ГТД позволяет существенно повысить эффективность эксперимента. Согласование математической модели, в которой учитываются достаточно полно все известные связи между параметрами двигателя и используются близкие к реальным характеристики элементов, с результатами испытаний является одним из определяющих факторов, способствующих повышению информативности и точности эксперимента. Создание математической модели ГТД, описывающей с высокой точностью все многообразие возможных в эксплуатации режимов работы двигателя, потребовало проведения специальных экспериментальных и расчетных исследований. Целью этих исследований явилось уточнение закономерностей изменения характеристик двигателя и его элементов в высотно-скоростных условиях.

В книге, в основном, нашли отражение результаты исследований, связанных с изучением влияния эксплуатационных факторов ( давления, температуры и влажности воздуха, неравномерности поля температур и давлений перед двигателем и т. п.) на эксплуатационные характеристики и свойства ГТД и их элементов, а также с анализом и изысканием путей совершенствования эксплуатационных характеристик и свойств ГТД.

Глава 1. Условия эксплуатации ГТД.

Эксплуатационные факторы, определяемые условиями полета.
Эксплуатационные факторы, обусловленные особенностями работы силовой установки на самолете.

Глава 2. Влияние условий эксплуатации на характеристики элементов ГТД.

Зависимость характеристик элементов ГТД от эксплуатационных факторов.
Воздухозаборник.
Компрессор.
Основная камера сгорания.
Турбина.
Форсажная камера.
Реактивные сопла.
Совместная работа элементов ТРД в высотно-скоростных условиях.

Глава 3. Математическая модель ГТД.

Виды математических моделей двигателя.
Применение теории подобия и размерностей.
Моделирование турбореактивных двигателей с помощью ЭЦВМ.
Линейная математическая модель ГТД.

Глава 4. Основные эксплуатационные характеристики и режимы работы ГТД.

Максимальный режим.
Форсированные режимы.
Крейсерские режимы.
Режим малого газа.

Глава 5. Экспериментальное определение эксплуатационных характеристик ГТД.

Особенности определения тяги ТРД в условиях H=0, M=0.
Влияние атмосферных условий на точность определения характеристик ГТД.
Методы имитации полетных условий.
Определение основных параметров ГТД в высотно-скоростных условиях.
Точность определения параметров при стендовых испытаниях ГТД.

Глава 6. Согласование математической модели с экспериментальными данными.

Основы согласования математической модели ГТД с результатами испытаний.
Линеаризация модели в программе согласования.
Эффективность метода согласования математической модели с результатами испытаний.

Глава 7. Режимы авторотации.

Зависимость авторотации от скорости и высоты полета.
Минимальная частота вращения при авторотации.
Максимальная приведенная чистота вращения на режиме авторотации.
Особенности авторотации многовальных ГТД.
Внутреннее сопротивление авторотирующего двигателя.
Скорость полета, при которой устанавливается максимальная допустимая физическая чистота вращения авторотации.
Выход двигателя на режим авторотации.
Параметры на входе в камеру сгорания.

Глава 8. Запуск двигателя.

Режимы холодной прокрутки.
Пусковые характеристики камеры сгорания ГТД.
Основные факторы, влияющие на границу запуска, определяемую пусковыми характеристиками камеры сгорания.
Мощность пускового устройства.
Избыточная мощность турбины двигателя.
Основные процессы, происходящие при запуске двигателя.
Продолжительность запуска двигателя.

Глава 9. Приемистость ГТД.

Общие требования к приемистости двигателя.
Методы и критерии приближенной оценки приемистости ГТД.
Динамическая характеристика двигателя.
Программы подачи топлива и регулирования ГТД на режимах приемистости.
Особенности приемистости двигателей различных конструктивных схем.
Изменение запасов устойчивой работы вентилятора и компрессора ТРДДФ при переходных процессах.
Форсажная приемистость.

Авиационные двигатели

Содержание

1 Классификация авиационных двигателей
2 Поршневые двигатели (ПД)
3 Газотурбинные двигатели (ГТД)
- 3.1 Одновальные и многовальные двигатели
- 3.2 Турбореактивный двигатель (ТРД)
  - 3.2.1 Турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДФ)
- 3.3 Двухконтурный турбореактивный двигатель (ТРДД)
  - 3.3.1 Двухконтурный турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДДФ)
  - 3.3.2 Управление вектором тяги (УВТ) / Отклонение вектора тяги (ОВТ)
  - 3.3.3 ТРДД с высокой степенью двухконтурности / Турбовентиляторный двигатель
- 3.4 Турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД)
- 3.5 Турбовинтовой двигатель (ТВД)
  - 3.5.1 Турбовальный двигатель (ТВГТД)
4 См. также
5 Источники
6 Ссылки

Классификация авиационных двигателей

К авиационным двигателям относятся все типы тепловых машин, используемых как движители для летательных аппаратов авиационного типа, т. е. аппаратов, использующих аэродинамическое качество для перемещения, маневра и т. п. в пределах атмосферы (самолеты, вертолеты, крылатые ракеты классов «В-В», «В-3», «3-В», «3-3», авиакосмические системы и др.). Отсюда вытекает большое разнообразие применяемых двигателей — от поршневых до ракетных.

Авиационные двигатели (рис.1) делятся на три обширных класса:

поршневые (ПД);
воздушно-реактивные (ВРД включая ГТД);
ракетные (РД или РкД).

Более детальной классификации подлежат два последних класса, в особенности класс ВРД.

По принципу сжатия воздуха ВРД делятся на:

компрессорные, т. е. включающие компрессор для механического сжатия воздуха;
бескомпрессорные:
- прямоточные ВРД (СПВРД) со сжатием воздуха только от скоростного напора;
- пульсирующие ВРД (ПуВРД) с дополнительным сжатием воздуха в специальных газодинамических устройствах периодического действия.

Класс ракетных двигателей ЖРД также относится к компрессорному типу тепловых машин, так как в этих двигателях сжатие рабочего тела (топлива) осуществляется в жидком состоянии в турбонасосных агрегатах.

Ракетный двигатель твердого топлива (РДТТ) не имеет специального устройства для сжатия рабочего тела. Оно осуществляется при начале горения топлива в полузамкнутом пространстве камеры сгорания, где располагается заряд топлива.

По принципу действия существует такое деление: ПД и ПуВРД работают по циклу периодического действия, тогда как в ВРД, ГТД и РкД осуществляется цикл непрерывного действия. Это дает им преимущества по относительным показателям мощности, тяги, массе и др., что и определило, в частности, целесообразность их использования в авиации.

По принципу создания реактивной тяги ВРД делятся на:

двигатели прямой реакции;
двигатели непрямой реакции.

Двигатели первого типа создают тяговое усилие (тягу Р) непосредственно — это все ракетные двигатели (РкД), турбореактивные без форсажа и с форсажными камерами (ТРД и ТРДФ), турбореактивные двухконтурные (ТРДД и ТРДДФ), прямоточные сверхзвуковые и гиперзвуковые (СПВРД и ГПВРД), пульсирующие (ПуВРД) и многочисленные комбинированные двигатели.

Газотурбинные двигатели непрямой реакции (ГТД) передают вырабатываемую ими мощность специальному движителю (винту, винтовентилятору, несущему винту вертолета и т. п.), который и создает тяговое усилие, используя тот же воздушно-реактивный принцип (турбовинтовые, турбовинтовентиляторные, турбовальные двигатели — ТВД, ТВВД, ТВГТД). В этом смысле класс ВРД объединяет все двигатели, создающие тягу по воздушно-реактивному принципу.

На основе рассмотренных типов двигателей простых схем рассматривается ряд комбинированных двигателей, соединяющих особенности и преимущества двигателей различных типов, например, классы:

турбопрямоточных двигателей — ТРДП (ТРД или ТРДД + СПВРД);
ракетно-прямоточных — РПД (ЖРД или РДТТ + СПВРД или ГПВРД);
ракетно-турбинных — РТД (ТРД + ЖРД);

и многие другие комбинации двигателей более сложных схем.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Дроссельная характеристика

Дроссельные характеристики получают обычно экспериментальным путем, на стенде. Они могут быть получены с высокой степенью точности и аналитическим путем. [2]

Дроссельные характеристики получают при испытаниях двигателей на специальных стендах. Скоростные и высотные характеристики, а также дроссельные характеристики в условиях полета получают расчетным путем или опытным П1 тем при испытаниях двигателя на специальных высотных установках или на самолетах — летающих лабораториях. [3]

Дроссельные характеристики двухвальных ТРД изображают в виде зависимостей основных параметров двигателя от числа оборотов того ротора, регулятор вращения которого связан — с автоматом подачи топлива в камеру сгорания. [5]

Дроссельная характеристика получается простым изменением положения дросселя, не изменяя винта, мулинетки или положения заслонок тормо-аа. [6]

Дроссельная характеристика устройства — линейная. Устройство может применяться в СКВ и вентиляции как в обычных сооружениях, так и в сооружениях с взрыво — или пожароопасной средой. [7]

Дроссельную характеристику насоса можно построить относительно любой точки напорного трубопровода, В этом случае от любой точки характеристики насоса должны быть отложены вниз потери напора на участке напорного трубопровода от насоса до данной точки. Такими характеристиками удобно пользоваться, например, для определения подачи насоса в баки большой высоты ( см. рис. 3.6, о), а также при вычислении подачи скважинных центробежных насосов. [8]

Дроссельными характеристиками ТРД называют зависимости тяги и удельного расхода топлива от числа оборотов двигателя при заданной программе регулирования. Эти характеристики обычно дополняют кривой часового расхода топлива, а также кривой изменения температуры газа за турбиной. Последняя дает возможность судить о степени надежности в эксплуатации камеры сгорания, турбины и реактивного сопла двигателя. [9]

Дроссельными характеристиками ТРД называются зависимости силы тяги и удельного расхода топлива от числа оборотов ротора при заданных значениях скорости и высоты полета. [10]

Дроссельной характеристикой ДТРД называют зависимость лолной тяги и удельного расхода топлива от числа оборотов турбокомпрессора ( или положения регулирующих органов двигателя) при постоянной скорости и высоте полета и принятой программе регулирования. Если двигатель двухвальный, то его характеристики обычно изображаются по числу оборотов турбокомпрессора высокого или низкого давления. [11]

Рассмотрим дроссельные характеристики двухвальных ТВД. [12]

Я определяют дроссельную характеристику 0 / ( Я. В дальнейшем с помощью дроссельной характеристики выбирают дискретные значения давления, на которые настраивают систему регулирования — стабилизации расхода. [13]

При необходимости снятия дроссельной характеристики подачу машины регулируют с помощью имеющегося или специально устанавливаемого на тракте шибера ( дросселя), не вносящего искажения в измерения статического давления на входе в машину. Направляющий аппарат в этом случае полностью открыт. [14]

На рис. 4.16 показана дроссельная характеристика одновального ДТРД фирмы Рато А-65. С уменьшением числа оборотов падение температуры Т3 невелико и составляет едва 150, удельный же расход топлива двигателя при этом непрерывно растет. [15]