Основные эксплуатационные параметры силовой установки

К числу основных параметров, характеризующих технические данные и степень со­вершенства ГТД,. относятся:

- тяга, Р;

- удельная тяга, Руд;

- удельный расход топлива, Суд;

- удельная масса,γдв;

- габаритные размеры и ресурс.

Тяга Р турбореактивного двигателя возникает в результате взаимодействия его эле­ментов с потоком газа, проходящим через двигатель. Часть развиваемой двигателем тяги затрачивается на преодоление трения и внешнего сопротивления, создаваемых элемен­тами самой силовой установки (входным устройством, мотогондолой и т.д.) Поэтому, что­бы правильно оценить характеристики изолированного двигателя и учесть влияние внеш­него сопротивления, создаваемого элементами силовой установки, вводится два понятия силы тяги: внутренняя тяга и эффективная тяга силовой установки.

Под внутренней тягой силовой установки Р принято понимать тягу, определяемую

внутренним процессом двигателя, т.е. без учета внешнего сопротивления силовой уста­новки.

Под эффективной тягой силовой установки Рэф понимают ту часть тяги, которая

расходуется непосредственно на движение самолета в полете, т.е. используется для преодоления лобового сопротивления и инерции самого самолета.

Эффективная тяга силовой установки по своему физическому смыслу представляет собой равнодействующую всех сил давления и трения, действующих на ее рабочие по­верхности со стороны газовоздушного потока, протекающего через двигатель и воздуш­ного потока, обтекающего силовую установку снаружи.

Рэф=Р-Рнар,

где Рнар - равнодействующая сил давления и трения, действующих на наружную

поверхность силовой установки.

Эффективная тяга силовой установки может быть определена по упрощенной фор­муле, которую вывел академик Б. Стечкин

P = Gb(Cc-V)

Тягаизмеояется в Ньтонах (И) или кГс.

Удельной тягой Руд называется отношение тяги к секундному расходу воздуха

через двигатель:

Удельная тяга в однотипных двигателях характеризует их лобовые размеры и газо­динамическое совершенство, т.е. показывает, какую тягу создает 1 кг воздуха.

Удельная тяга - один из наиболее важных параметров ГТД. Чем выше Руд, тем

меньше при заданной тяге потребный расход воздуха через двигатель, а следовательно, его диаметр и масса.

Удельным расходом топлива Суд называется отношение часового массового рас­хода топлива G т.ч. к развиваемой двигателем тяге:

Удельный расход топлива характеризует экономичность двигателя, т.к. показывает, сколько топлива затрачивает двигатель данного типа на заданной скорости полета в еди­ницу времени для создания силы тяги, равной 1 Н.

Чем меньше удельный расход топлива, тем больше при заданной скорости дальность и продолжительность полета самолета.

Удельной массой двигателя γдв принято называть отношение массы двигателя

Мдв к тяге.

Чем меньше удельная масса двигателя, тем меньше при заданной тяге масса и вес силовой установки, которые в значительной степени влияют на такие важные данные са­молета, как дальность полета, грузоподъемность, скорость.

Габаритные размеры двигателя.

Длина двигателя Lдв =

Максимальный диаметр Dдв =

Ресурс двигателя.

Указывается в формуляре двигателя. Может быть определен по серии двигателя. Номер серии определяется по заводскому номеру двигателя. Например, Г81433011.

Г - условное обозначение завода-изготовителя;

8 - год выпуска (1998);

1 - квартал;

4 - серия;

33-тип изделия;

011 - номер двигателя в серии.

4. Режимы работы двигателя и их общая характеристика

Для каждого двигателя устанавливается номенклатура основных режимов его работы. Она включает в себя наименование режимов, значения контролируемых параметров, до-

пустимое время работы двигателя на этих режимах, гарантируемые на каждом режиме
значения тяги и удельного расхода топлива. __

Рассмотрим номенклатуру рабочих режимов ТРДДФ см РД 33-2С.

Режим малого газа (МП. Это установившийся режим работы двигателя, характери­зующийся наименьшими значениями тяги и частоты вращения роторов, при которых обеспечивается его устойчивая работа, потребная приемистость и достаточная мощность для привода агрегатов, установленных на двигателе.

Крейсерские режимы. На двигателе РД 33-2С крейсерскими именуются режимы, зани­мающие промежуточное положение по тяге между режимами «Малый газ» и «Максимал». Поэтому значения частот вращения ротора низкого и высокого давления на этих режимах ниже, чем на максимальном.

Время работы на крейсерских режимах в пределах установленного ресурса не ограни­чивается. Они являются основными режимами работы двигателя при полетах большой продолжительности и дальности, поэтому на них должна обеспечиваться наилучшая эко­номичность.

Максимальный режим (М). Этот режим характеризуется наибольшими для нефорсиро­ванных режимов значениями частот вращения роторов, а также температуры газов Тг,

поэтому ему соответствует наибольшее (при данных условиях полета) значение тяги. Де­тали двигателя на максимальном режиме подвержены большим тепловым и силовым на­грузкам, поэтому суммарное время работы на таком режиме ограничивается. Использует­ся этот режим на взлете, при наборе высоты и при полете на большой скорости.

Минимальный форсированный режим (МФ). Это форсированный режим работы двига­теля, характеризуемый минимальным расходом топлива в форсажной камере сгорания. С целью обеспечения надежного устойчивого горения топлива в форсажной камере и по­вышения К.П.Д., работа двигателя на этом режиме обеспечивается при максимальном режиме работы турбокомпрессора, т.е. при максимальной частоте вращения роторов и максимальной температуре газа перед турбиной. Для того, чтобы использовался весь диапазон потребных тяг двигателя для реализации оптимальных режимов полета само­лета, тяга на этом режиме должна незначительно отличаться от тяги на режиме «М». На двигателе РД 33 тяга на этом режиме всего на 10... 12% превышает тягу на режиме «М».

Полный форсированный режим (ПФ). Это форсированный режим работы двигателя, характеризующийся максимальным расходом топлива в форсажой камере сгорания при максимальном режиме работы турбокомпрессора с целью получения максимальной тяги.

Режим повышенной температуры (РПТ). С целью улучшения разгонных и маневрен­ных характеристик истребителя в области больших чисел М полета, где вследствие роста лобового сопротивления самолета существенно снижается величина эффективной тяги его силовой установки, предусмотрена возможность дополнительного форсирования дви­гателя на режиме полного форсажа путем перехода на режим повышенной температуры.

Повышение тяги на этом режиме достигается за счет увеличения температуры газов перед турбиной на 25 градусов выше, чем на режиме «ПФ». При этом частота вращения ротора высокого давления увеличивается примерно на 2%.

Параметры работы двигателя на самолете контролируются как визуально по борто­вым указателям, так и по световой сигнализации системы «Экран» и по речевой инфор­мации, извещающих о достижении предельно допустимых значений некоторых парамет­ров. В полете информация о работе двигателя поступает в бортовой регистратор «Тес­тер».

Основными приборами контроля за работой силовой установки являются:

-электрический дистанционный тахометр, предназначенный для непосредственного измерения частоты вращения роторов, выраженной в %% от максимальной частоты вра­щения. Двустрелочный указатель, один на два двигателя, размещен справа на приборной доске.

-термометры выходящих газов за турбиной двигателя, которые предназначены для измерения средней температуры газов за турбинами двигателей. Указатели температуры

размещены на приборной доске ниже указателя частоты вращения.

Кроме того, предусмотрена световая сигнализация о работе силовой установки: -красные светофильтры с надписями «Сбрось обороты лев.» «Сбрось обороты прав.»

«Масло двиг.»

-зеленые светофильтры с надписями «Форсаж лев.» «Форсаж прав.» «Запуск лев.» «Запуск прав.»

Дата добавления: 2014-01-07