| |
определяющий термический коэффициент полезного действия силовой установки
летательного аппарата. При M{{?}} > 3 степень повышения давления в ВЗ высокая
(22—28), что позволяет создавать воздушно-реактивный двигатель без компрессора
(прямоточный воздушно-реактивный двигатель).
Трение и возможные срывы потока в тракте ВЗ, а также сжатие воздуха в скачках
уплотнения приводят к снижению коэффициента восстановления полного давления
{{?}}, возрастанию степени турбулентности {{?}} и неравномерности {{?}} поля
полного давления перед воздушно-реактивным двигателем. Снижение ? приводит к
уменьшению тяги и увеличению удельного расхода топлива двигателя. Увеличение
{{?}} и {{?}} снижает запасы газодинамической устойчивости двигателя (см.
Устойчивость гидродинамическая). Характеристики {{?}} и {{?}} улучшаются, если
за диффузором расположен канал 5. Для обеспечения высокой эффективности на всех
режимах полёта ВЗ выполняется с элементами, автоматически регулируемыми в
зависимости от значения M{{?}}, так называемого приведённого расхода воздуха G
через газотурбинный двигатель, углов атаки и скольжения летательного аппарата.
Регулируется площадь горла Fr: у осесимметричных ВЗ — продольным перемещением
центр, тела, у плоских ВЗ — поворотом поверхностей диффузоров (изменением углов
?1, ?2, ?3). На старте и до скоростей, соответствующих числу M{{?}} = 1 — 1,4,
Fr максимальна, при дальнейшем увеличении скорости полёта она уменьшается.
Регулирование Fr нередко дополняется регулированием площади Fc для слива части
воздуха из канала в атмосферу через окна 4. С целью улучшения характеристик на
режимах взлёта ВЗ выполняется с автоматически открывающимися окнами 3 или с
отклоняемой обечайкой 2. Иногда для упрощения конструкции ВЗ выполняется
нерегулируемым с заведомо худшими характеристиками.
При рассогласовании положения регулируемых элементов ВЗ с режимом работы
газотурбинного двигателя система скачков уплотнения в диффузоре нарушается. При
этом возможные положения замыкающего скачка уплотнения ограничены: при его
смещении по потоку (увеличение G или Fc) — возрастанием возмущений {{?}} и
{{?}} в канале до неприемлемого для заданного газотурбинного двигателя уровня,
а при смещении против потока (уменьшение Fс или G) — появлением признаков
помпажа ВЗ, недопустимого для эксплуатации летательного аппарата
[низкочастотных (3—15 Гц) автоколебаний потока в канале].
Приемлемые для эксплуатации режимы ВЗ зависят от особенностей так называемой
дроссельной характеристики ВЗ {{?}} = {{?}}(f) (f = F/F0 — коэффициент
расхода воздуха через газотурбинный двигатель, F0 — геометрическая площадь
входного сечения ВЗ, F — площадь струи воздуха, попадающей в ВЗ), определяемой
совместно с характеристиками ? и ? при испытании модели ВЗ в аэродинамической
трубе (рис. 3). Рабочие значения {{?}}p выбираются с учётом зависящего от
коэффициента f аэродинамического сопротивления ВЗ при обеспечении необходимых
противопомпажных запасов ВЗ и газотурбинного двигателя. Для этого используется
совокупность дроссельных характеристик ВЗ с различным положением органов
механизации (различными значениями Fr, Fc).
Места расположения ВЗ на летательном аппарате различны. Важно, чтобы в ВЗ не
попадали следы аэродинамические с пониженным полным давлением от впереди
расположенных элементов летательного аппарат, а значение и направление местной
скорости были благоприятны. Типичные места расположения ВЗ на дозвуковых
летательных аппаратах — в лобовой части гондол, укреплённых на пилонах под
крылом и на хвостовой части фюзеляжа, а на сверхзвук, летательных аппаратах —
под крылом или по бокам фюзеляжа на расстоянии h (рис. 2) от поверхности
летательного аппарата, необходимом для предотвращения попадания пограничного
слоя в ВЗ. При компоновке ВЗ на летательном аппарате прорабатываются вопросы
снижения вероятности повреждения газотурбинного двигателя попадающими в канал с
грунта случайными предметами.
Лит.: Абрамович Г. Н., Газовая динамика воздушно-реактивных двигателей. М.,
1947; Нечаев Ю. Н., Федоров Р. И., Теория авиационных газотурбинных двигателей,
ч. 1—2, М., 1977—1978.
А. В. Николаев.
Рис. 1. Дозвуковые воздухозаборники: а — самолёта; б — вертолёта; штриховые
линии — линии тока при взлёте, сплошные — в полёте.
Рис. 2. Сверхзвуковые воздухозаборники: а — с внешним сжатием; б — со смешанным
сжатием; штриховые линии — скачки уплотнения.
Рис. 3. Дроссельная характеристика сверхзвукового воздухозаборника: Gmin,
Gmax — минимальное и максимальное значения приведенного расхода воздуха.
воздухоплавание — 1) перемещение в воздухе воздухоплавательных аппаратов (ВА),
использующих либо только аэростатическую подъёмную силу (свободные аэростаты,
радиозонды и т. п.), либо совместно аэростатические и аэродинамические
подъёмные силы (привязные аэростаты, дирижабли, гибридные летательные
аппараты); 2) организация, (служба), применяющая для полётов ВА. До начала
20х гг. XX в. термин «В.» обозначал передвижение по воздуху вообще.
Свободные аэростаты служат для выполнения научных исследований, регулярных
метеорологических зондирований, разведывательных, военных, спортивных,
развлекательных и других целей. Привязные аэростаты используются -для
проведения научных исследований, подъёма антенн, локаторов, ретрансляторов,
наблюдения и разведки, заграждения .от налётов авиации, подготовки парашютистов,
обзора и других целей. Дирижабли могут применяться для транспортных перевозок,
ведения дальней и ближней разведок, экспедиционных полётов, поисков подводных
лодок, затонувших судов, мин, косяков рыб, спасательных работ, туристических
полётов и др.
В зависимости от назначения, высотности и системы управления каждый из основных
типов ВА включает аппараты с различными конструктивными особенностями и
|
|