| |
производство турбовальных ГТД «Артуст», «Ариэль» и «Макила», ТВД и ГТД «Астазу»,
ТРДД «Адур» (с фирмой «Роллс-Ройс»), «Ларзак» (с фирмой «СНЕКМА»). Основные
данные некоторых двигателей фирмы приведены в табл.
Табл. — Двигатели фирмы «Турбомека»
Основные данные«Астазу» XIV (ГТД)«Астазу» XVI (ТВД)«Ариэль» I (ГТД)«Макила» 1А
(ГТД)Мощность, кВт4407604781240Удельный расход топлива на взлетном режиме,
г/(кВт·ч)325320353303Расход воздуха, кг/с2,53,32,45,5Степень повышения давления
6—78810,2Температура газа перед турбиной, К——12731310Масса, кг .160206115242
Диаметр, м0,460,640,60,52Применение (летательные аппаратыВертолёты Аэроспасьяль
S А341 и S А342«Газель»Самолёт FAMA 1А.58 «Пукара»Вертолёты Аэроспасьяль S А365
«Дофен», АS350 «Экюрёй»Вертолёт Аэроспасьяль АS332 «Супер пума»Турбопрямоточный
двигатель (ТПД) — комбинированный многорежимный ВРД для полётов с
гиперзвуковыми скоростями (Маха числа полёта М{{?}} до 5, при использовании в
качестве топлива водорода примерно до 6), содержащий газотурбинный и
прямоточный контуры. ТПД сочетает свойства и преимущества турбореактивного
двигателя с форсажем (ТРДФ, ТРДДФ) при взлёте и небольших сверхзвуковых
скоростях полёта и прямоточного воздушно-реактивного двигателя при больших
сверхзвуковых скоростях полёта. В ТПД с последовательной работой контуров (см.
рис.) вначале (от взлёта до умеренных сверхзвуковых скоростей полёта) работает
только газотурбинный контур; при М{{?}} = 2,5—3 происходит переход на
прямоточный режим работы, при этом подача топлива в газотурбинный контур
прекращается. Особенность таких ТПД — наличие общей для контуров
форсажно-прямоточной камеры сгорания, расположенной перед реактивным соплом.
В ТПД с отдельной камерой сгорания прямоточного контура возможна параллельная
работа контуров, начиная с М{{?}} = 1,5—2, благодаря чему повышается тяга
двигателя на промежуточных скоростях полёта. При полёте с числами М{{?}} = 3—3,
5 газотурбинный контур может быть переведён на режим авторотации для привода
агрегатов двигателя. При использовании в газотурбинном контуре ТПД
двухконтурного двигателя повышается экономичность ТПД при крейсерском полёте с
дозвуковой скоростью. ТПД могут использоваться в качестве силовой установки на
сверхзвуковой пассажирский самолётах.
Лит.: Теория двухконтурных турбореактивных двигателей, под ред. С. М. Шляхтенко,
В. А. Сосунова, М., 1979.
М. М. Цховребов.
Схемы турбопрямоточных двигателей: а — на основе ТРД (последовательная работа
контуров); б — на основе ТРД (параллельная работа контуров); в — на основе
ТРДД; 1 — воздухозаборник; 2 — перепускной канал прямоточного контура с
устройством перекрытия; 3 — газогенератор; 4 — форсажно-прямоточная камера
сгорания; 5 — регулируемое реактивное сопло; 6 — камера сгорания в прямоточном
контуре; 7 — турбовентилятор.
Турбореактивный двигатель (ТРД) — разновидность воздушно-реактивного двигателя,
в котором для повышения давления применён турбокомпрессор. Основные составные
части ТРД (рис. 1): воздухозаборник 1, компрессор 2, камера сгорания 3,
турбина 4, реактивное сопло 5. При полёте набегающая струя воздуха частично
тормозится в воздухозаборнике, и давление воздуха повышается. Из компрессора,
где происходит дальнейшее повышение давления, сжатый воздух поступает в камеру
сгорания, куда впрыскивается топливо. Продукты сгорания топлива с высокой
температурой поступают на турбину, которая соединена валом с компрессором.
В турбине газ расширяется и совершает работу, необходимую для сжатия воздуха в
компрессоре. За турбиной газ имеет давление и температуру, позволяющие при его
дальнейшем расширении в реактивном сопле получить скорость истечения струи,
превышающую скорость поступающего в двигатель воздуха (скорость полёта).
Положительная разность количества движения газа и воздуха обеспечивает
образование реактивной тяги двигателя.
В конце 30х — начале 40х гг. поршневые двигатели винтовых самолётов уже не
обеспечивали роста тяги, требовавшегося в связи с ростом скоростей полёта, что
дополнительно усугублялось падением кпд винта. На смену ПД пришли ТРД.
Изменение тяги Р, а также удельного расхода топлива Суд в зависимости от Маха
числа М{{?}} (скорости полёта) показано на рис. 2 и 3. Из них видно, что с
увеличением скорости полёта тяга ТРД возрастает практически на всех высотах.
Именно это свойство характеристики ТРД обеспечило их широкое распространение.
Кроме того, масса ПД требуемой мощности с увеличением расчётной скорости полёта
возрастает до неприемлемых значений, в то время как увеличение массы ТРД с
ростом расчётной максимальной скорости полёта оказывается небольшим, так как в
лопаточных машинах повышение мощности турбокомпрессора сопровождается
увеличением главным образом изгибающих напряжений в лопатках турбокомпрессора,
что влияет на увеличение массы ТРД незначительно. Поэтому удельная масса,
представляющая собой отношение массы двигателя к тяге, у ПД резко увеличивается,
а у ТРД уменьшается при увеличении скорости полёта. Возрастание тяги ТРД при
увеличении скорости полёта объясняется непрерывным ростом расхода воздуха через
двигатель, однако при постоянной температуре газа перед турбиной с ростом
скорости полёта одновременно уменьшается работа термодинамического цикла и
соответственно удельная тяга двигателя; взаимное влияние расхода воздуха и
удельной тяги определяет вид тяговых характеристик. При малых скоростях полёта,
приблизительно до 300 км/ч, вследствие слабого вначале увеличения расхода
воздуха абсолютная тяга несколько снижается, а затем возрастает, особенно резко
у форсированных ТРД (рис. 3). Теоретически при очень высокой скорости полёта
работа цикла и тяга уменьшаются до нуля, несмотря на продолжающийся рост
расхода воздуха. Дроссельная характеристика ТРД показана на рис. 4.
Основными параметрами ТРД являются температура газа перед турбиной Т*г и
|
|