книги / Теория, расчёт и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок.-2

Рис. 9.3. Зависимость положения ЛСР от числа М полета

В этом случае PC переходит на докритический режим рабо­ ты, то есть скорость в критическом сечении становится меньше скр, следовательно, с/(ккр) < 1. При дальнейшем дросселирова­

нии (1 pi = > iя*) будет уменьшаться q(XX ) из-за уменьше­

ния скорости в критическом сечении, что вызовет уменьшение

^ к р ^ к -р ) при неизменных кр И ^СА ^СА^/^СА)

Рабочие точки начнут смещаться в область меньших <у(Аих), а ЛСР, в целом, в сторону ГГУ (см. рис. 9.3), что приве­

дет к интенсивному снижению АКу .

При меньших М полета и, следовательно, меньших значе­

ниях Ку => ЯдВ PC раньше выйдет на докритический режим ра­

боты (при больших япр). Ответвление ЛСР начнется раньше

(при больших я*) (см. рис. 9.3).

Уменьшение / на первых ступенях ОК приводит к сниже­ нию их напорности, следовательно, к уменьшению расхода воз­ духа ( i г/(,\вх). Напорные кривые смещаются в область с меньшими расходами воздуха (см. рис. 9.5).

9.3.5. Влияние перепуска воздуха на положение ЛСР

Этот вид регулирования ОК применяется при работе двига­ теля на пониженных частотах вращения п при высоких М поле­

та ( Т Г*х) и при запуске двигателя. Открытие окон перепуска, закрытых металлической лентой или клапанами, осуществляет­ ся автоматически на опасных режимах работы двигателя. При уменьшении лг,р</1прр углы набегания потока i на РЛ передних

ступеней ОК возрастают и а на РЛ последних ступеней умень­ шаются. Открытие окон перепуска в средней части корпуса ОК приводит к увеличению расхода воздуха М в на передних сту­ пенях, при этом увеличивается осевая составляющая скорости

са и уменьшению Л/в на последних ступенях, при этом уменьшается са =>Т i (рис. 9.6).

Рис. 9.6. Влияние перепуска воздуха в ОК на углы набегания потока на РЛ

=>!i п = — рабочая точка быстро движется по ЛСР

Рк ,

всторону малых значений ипр , при этом резко уменьшается за­ пас устойчивости ОК ДКу.

Открытие перепуска воздуха приводит к приближению уг­ лов / на передних и последних ступенях к их расчетным значе­

при открытых окнах перепус­

ка, т а к к а к при п < /гмг ЛСР находится в зоне «помпажа» ОК,

а при достижении частот вращения с достаточным запасом ус­ тойчивости ОК окна закрываются.

Такой вид регулирования ОК достаточно прост и поэтому широко распространен, хотя экономически не выгоден. Это объ­ ясняется тем, что часть мощности ГТ NT приходится затрачи­ вать на сжатие воздуха, который затем выбрасывается в атмо­ сферу через окна перепуска, не участвуя в создании тяги двига­ теля. Из-за уменьшения физического расхода воздуха М ъ через

двигатель снижается тяга R , что ведет к росту cR = А/, / i R

Для снижения влияния перепуска на R и cR иногда пере­

пуск осуществляют в пространство за турбиной или в наружный контур ТРДД.

9.4. Особенности совместной работы ОК и ГТ на неустановившихся режимах

9.4.1. Неустановившиеся режимы (HP) работы двигателя

Кнеустановившимся режимам работы двигателя относят:

-запуск ГТД;

метры рабочего процесса изменяются во времени. Основное ус­ ловие HP:

Чем больше величина этого неравенства, тем быстрее про­ исходит переход на новые частоты вращения п .

При NT > NK (избыток располагаемой мощности ГТ) воз­ растает п.

При NT < NK (недостаток располагаемой мощности ГТ) снижается п .

9.4.2. Приемистость ТРД

Приемистость ТРД - это способность двигателя быстро увеличивать тягу при перемещении рычага управления двигате­ лем (РУД).

От приемистости зависят маневренность и разгонные ха­ рактеристики ЛА.

Приемистость оценивается временем перехода с режима малого газа (МГ) на максимальный режим гпр =

NK~ f (/ - углы набегания потока на лопатки РК).

В начале перехода на повышенные п , когда п « пт.лх (цен­

тробежные силы малы), допускается кратковременное увеличе­

Однако темп роста Т* ограничен, с одной стороны, может

произойти богатый срыв пламени в КС при малых М „, а с дру­ гой - темп роста Т'г ограничен минимальным запасом устойчи­ вости АА'у min (рис. 9.9).

ветствии с уравнением ЛСР (9. 18).

При полете на больших высотах с малыми М , когда расход воздуха минимальный М вт1н, первым наступает ограничение по богатому срыву пламени в КС.

На малых и средних высотах при значительных М полета раньше наступает ограничение по запасу устойчивости ОК

у min

Летчик перемещает РУД из режима МГ в максимальный режим быстро, а автомат приемистости обеспечивает необходи­

мый темп увеличения подачи топлива в КС ( Т Т*) с учетом всех ограничений.

9.4.3. Запуск ТРД

Этапы запуска:

1. Холодная раскрутка ротора стартером без подачи топли­ ва в КС до /г, = (0,1...0,15);гпт (рис. 9.10). Подача топлива до

п, не имеет смысла, так как из-за низких значений п т и ц тра­

бота турбины LT < Z Lr.

2. При п > в КС начинает подаваться топливо (Т Л-/,). Так как LT > Z Д , раскрутка ротора производится совместно стартером и ГТ до п2 > пр (равновесная /г).

При /1 = /г2, /VT>iVK в 1,5...2 раза. Это необходимо для увеличения надежности запуска созданием избытка мощности ANT (крутящего момента АМ т- М т- М к), так как при равно­ весной частоте вращения лР - М т= М к .

3. При п2 стартер отключается, и дальнейшая раскрутка ротора до /гмг = (0,4...0,6)лтах производится ГТ.

На втором и третьем этапах 7^ >ГгА|ШХ, поэтому ЛСР сме­ щается к ГГУ (рис. 9.11), что приводит к снижению АКу. Если

темп роста Т * (увеличения расхода топлива М т) превысит до­ пустимый, ЛСР пересечет ГГУ и произойдет «горячее зависа­ ние» (см. рис. 9.11). То есть из-за срыва в ОК резко возрастает TJ.* > Т *тах, а частота вращения п и расход воздуха М а увели­ чивается медленно. В этом случае необходимо немедленно пре­ кратить запуск, чтобы не допустить перегрева ГТ вследствие снижения эффективности охлаждения.

Если темп роста расхода топлива М Т(Т Т*) недостаточный, возникает «холодное зависание», то есть избыток мощности ГТ ANr(AMT) недостаточен, раскрутка ( Тя ) идет вяло и по исте­ чении времени выхода на режим МГ автоматика прекратит за­ пуск. Топливная автоматика точно дозирует расход топлива М т

9.5. Номенклатура основных режимов работы ТРД

Максимальный (взлетный) режим

Параметры: RmM; Тг\пм ; птм

Используется при взлете, наборе высоты, боевом маневри­ ровании. Время работы на максимальном режиме ограничено, так как на элементы конструкции двигателя действуют макси­ мальные нагрузки.

Номинальный режим

Параметры: /?|ЮМ= (0,85...0,9)ЯПШ; «||0М= (0,96...1,0)и„га. Используется при наборе высоты в гражданской авиации

и как основной режим в истребительной авиации. На номиналь­ ном режиме двигатель должен проработать весь ресурс.

Крейсерский (максимальный крейсерский) режим

Параметры: /?кр = (0,7...0,75)Rnux =0,85Лиом ; лкр = 0,9лпш

Экономический (пониженный крейсерский) режим

Параметры: /?ж =(0,5... 0,6)RmM =(0,6...0,75)Л|ЮМ. Используется при полете на максимальную дальность

на наиболее экономичных скорости и высоте полета.