| |
описываются Эйлера уравнениями гиперболического типа и имеют действительные
характеристики. С математической точки зрения характеристические поверхности,
или характеристики, — поверхности, на которых произвольные начальные условия не
определяют однозначного решения задачи Коши; с физической точки зрения они
являются границами распространения малых возмущений в потоке. В трёхмерном
сверхзвуковом течении через каждую точку проходит однопараметрическое семейство
волновых характеристических поверхностей, а их огибающая, собранная из
бихарактеристик (характеристический коноид), в данной точке касается Маха
конуса. На них выполняются характеристические соотношения совместности,
содержащие производные по двум касательным направлениям. Другой тип
характеристических поверхностей — поверхности тока. В двумерном течении
рассматриваются две волновые характеристики и линия тока (или траектория в
нестационарном течении), а соотношения совместности вдоль характеристик
переходят в обыкновенные дифференциальные уравнения.
X. м. основан на замене исходной системы уравнений эквивалентной системой
характеристических соотношений (их иногда называют уравнениями в канонической
форме). Аналитические решения при этом возможны лишь в простейших случаях
(волны Римана, Прандтля — Майера течение и т. п.). Эффективным является
численный X. м., где эти соотношения представляются в конечноразностном виде на
характеристической сетке, которая заранее неизвестна и строится вместе с
продвижением решения. Алгоритм X. м. состоит из последовательного расчёта ряда
типовых узловых точек сетки (внутри поля течения, на ударной волне, на стенке,
на свободной поверхности и др.). В Х. м. решение можно также рассчитывать по
слоям (где постоянна одна координата) и комбинировать подходы X. м. и метода
сеток.
Достоинства численного X. м. — упрощение исходных уравнений на
характеристических поверхностях, точный учёт границ области зависимости решения
от заданных начальных и граничных условий. Однако X. м. не универсален, а узлы
характеристической сетки располагаются нерегулярно. X. м. целесообразно
применять при расчёте сверхзвуковых или нестационарных течений, когда скачков
уплотнения мало и их можно выделить, а также при решении вариационных задач
сверхзвуковой газодинамики, когда надо строго рассматривать области зависимости
решения от начальных и граничных условий. X. м. обобщается на случай
сверхзвукового равновесного и неравновесного течения с физико-химическими
процессами, магнитогидродинамического течения, течения многофазной среды.
Лит.: Магомедов К. М., Холодов А. С., Сеточно-характеристические численные
методы, М., 1988; Пирумов У. Г., Росляков Г. С., Газовая динамика сопел, М.,
1990.
П. И. Чушкин.
Характеристики двигателя — зависимости основных параметров двигателя от величин,
характеризующих режим и внешние условия его работы. При эксплуатации
авиационного двигателя на ЛА режимы работы двигателя устанавливаются в
зависимости от требуемой тяги (мощности) для обеспечения лётно-технических
характеристик ЛА. Установление и поддержание режимов — задача регулирования
двигателя. Зависимости тяги двигателя (мощности двигателя) и удельного расхода
топлива от параметров регулирования (главным образом частоты вращения ротора
или расхода топлива), соответствующие заданным условиям полёта (высоте H и Маха
числу полёта М{{?}}) и программе регулирования, называются дроссельными
характеристиками. Зависимость тяги (мощности) и удельного расхода топлива
двигателя при заданном режиме его работы от высоты полёта называется высотной
характеристикой, а от скорости полёта или числа М{{?}} — скоростной
характеристикой. Зависимости тяги Р (мощности) и удельного расхода Суд топлива
ГТД от высоты и числа М{{?}} при заданных программе регулирования и режиме
работы называется высотно-скоростными характеристиками. Пример
высотно-скоростных характеристик приведен на рис. Влияние скорости полёта на
характеристики ГТД зависит от параметров рабочего процесса двигателя.
Увеличение степени повышения давления в компрессоре {{?}}к* и степени
двухконтурности приводит к тому, что кривая тяги ТРДД имеет более пологий
характер протекания по скорости полёта, чем в обычном ТРД, при этом удельная
тяга становиться равной нулю при меньших числах М{{?}}. Нерабочая область
характеристик дана на рис. штриховыми линиями. Влияние температуры газа перед
турбиной Тг* является обратным, то есть с увеличением Тг* кривая тяги двигателя
имеет более крутой характер протекания по скорости полёта. Влияние высоты
полёта связано с уменьшением плотности {{?}} и (до H = 11 км) температуры ТH
атмосферного воздуха. Уменьшение ТH приводит к возрастанию удельной тяги Pуд до
H = 11 км, в дальнейшем она остаётся неизменной. Уменьшение {{?}} приводит к
уменьшению расхода воздуха, что влияет на тягу существенно сильнее, чем
некоторое возрастание Руд, и поэтому тяга двигателя резко падает при увеличении
высоты полёта. Иногда под X. д. понимают его параметры.
Лит.: Теория реактивных двигателей. Рабочий процесс и характеристики, под ред.
Б. С. Стечкина, М., 1958; Теория воздушно-реактивных двигателей, под ред. С. М.
Шляхтенко, М., 1975.
В. О. Боровик, Б. Ш. Ланда.
Высотно-скоростные характеристики ТРД (Тг* = 1400 К, {{?}}к* = 6).
Характеристики летательного аппарата — комплекс количественных показателей и
выраженных в аналитическом или графическом виде зависимостей их от каких-либо
факторов (или между собой), описывающих различные свойства или признаки ЛА.
К числу основных X. л. а. относятся геометрические характеристики,
аэродинамические характеристики, весовые характеристики, лётно-технические
характеристики (включая взлётно-посадочные характеристики и характеристики
|
|
