No Image

Турбовентиляторные двигатели со средним перепуском, турбовентиляторные двигатели с высоким перепуском и двигатели со сверхвысоким перепуском

62 просмотров
04 декабря 2023

При переходе к трансзвуковому режиму в спектре скоростей полета с числами Маха от 0,75 до 0,9 наиболее распространенными конфигурациями двигателей являются турбовентиляторные двигатели, такие как показанные на рис. 4 и 5. В турбовентиляторном двигателе только часть мощности газа, генерируемого ядром, используется для привода пропульсора, который обычно состоит из одной турбокомпрессионной ступени с низким коэффициентом сжатия, закрытой кожухом. Вентилятор обычно располагается перед входом в активную зону, так что воздух, поступающий в активную зону, сначала проходит через вентилятор и частично сжимается им. Большая часть воздуха, однако, обходит активную зону (отсюда и название «обводной поток») и направляется непосредственно в выхлопное сопло. Поток воздуха в активной зоне с некоторой скромной долей оставшейся мощности газа (не извлекаемой для привода вентилятора) направляется непосредственно в свое собственное выхлопное сопло.

Ключевым параметром для классификации турбовентиляторных двигателей является коэффициент перепуска, определяемый как отношение массового расхода перепускного потока к массовому расходу, поступающему в активную зону. Поскольку наивысшую пропульсивную эффективность имеют двигатели с наибольшим коэффициентом перепуска, можно ожидать, что все двигатели данной конструкции будут работать в этом режиме скорости полета. (В действительности, однако, встречаются двигатели с широким спектром коэффициентов перепуска, включая двигатели со средним перепуском (с коэффициентом перепуска от 2 до 4), двигатели с высоким перепуском (с коэффициентом перепуска от 5 до 8) и двигатели со сверхвысоким перепуском, так называемые UBE (с коэффициентом перепуска от 9 до 15 и выше). Целое поколение двигателей с низким и средним перепуском полностью вытеснило первое поколение самолетов, оснащенных турбореактивными двигателями (с нулевым перепуском). Более того, это поколение было вытеснено третьим поколением турбовентиляторных двигателей со средним и высоким перепуском. Есть еще несколько причин, по которым двигатели с меньшим, чем гипотетически достижимый наивысший коэффициент перепуска до сих пор используются. Очень высокие коэффициенты перепуска предполагают использование вентиляторов очень большого диаметра, которые, в свою очередь, имеют очень тяжелые компоненты; это увеличивает сложность установки двигателя на самолет и поддержания достаточного дорожного просвета. Кроме того, вес и сложность оборудования, необходимого для изменения направления перепускного потока (для обеспечения реверса тяги с целью сокращения воздушной

В турбовентиляторных двигателях есть несколько уникальных особенностей и вспомогательных устройств. Двигатели со сверхвысоким перепуском (как показано на рис. 4) могут иметь редуктор между приводной турбиной и вентилятором, чтобы упростить конструкцию турбины малого диаметра (с сопутствующей высокой скоростью вращения) без ущерба для производительности вентилятора большого диаметра (с сопутствующей низкой скоростью вращения). Для изменения тяги в таких вентиляторах со сверхвысоким перепуском обычно требуются лопатки вентилятора с переменным шагом, в то время как в двигателях со средним и высоким перепуском изменение тяги обычно осуществляется путем введения блокирующих створок в перепускной поток. В турбовентиляторах с высоким и средним перепуском (рис. 5) небольшое, но значительное улучшение пропульсивной эффективности может быть достигнуто за счет смешивания воздушных потоков горячего ядра и холодного перепускного потока перед тем, как общий воздушный поток попадет в единое реактивное сопло.

Комментировать
62 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев