Стр. 128 - Оценка мощности энергетических установок высокоскоростных судов

ОЦЕНКА МОЩНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СУДОВ
126
6.6. Характеристики двигателей
В связи с высокими (авиационными) скоростями ЭП на них получили
исключительное применение турбореактивные (ТРД), турбовинтовые двигате-
ли (ТВД) и двухконтурные двигатели (ДТРД).
Турбореактивные двигатели (рис. 6.15,а). Потенциальная энергия продук-
тов сгорания, приобретенная в процессе предварительного сжатия воздуха в
компрессоре ТРД и последующего подвода тепла в процессе сгорания топлива,
частично используется на привод компрессора и навешенных на двигатель аг-
регатов. Потенциальная энергия, оставшаяся неиспользованной в турбине, пре-
образуется в кинетическую энергию в реактивном сопле в процессе расширения
газов. В результате достигается ускорение потока газов, определяющее высо-
кую скорость истечения их из двигателя и тем самым создание реактивной тяги.
В качестве главных двигателей на больших ЭП нашли применение ТРД с
осевыми компрессорами. Это вызвано тем, что осевые компрессоры по сравне-
нию с центробежными позволяют получить более высокую степень повышения
давления воздуха, обеспечивают получение больших секундных расходов воз-
духа, а следовательно, и тяги.
Сила тяги, создаваемая ТРД на дозвуковых скоростях полета, мало меняется
в зависимости от скорости полета. Поэтому тяговая мощность ТРД возрастает
примерно пропорционально скорости полета (тяговая мощность поршневых
двигателей практически не меняется от скорости полета).
Увеличение тяги двигателей путем увеличения скорости газов на выходе из
двигателя (форсаж) широкого применения на ЭП не получило. Использование
форсажных двигателей может быть оправдано только для осуществления старта
с большим ускорением для максимального сокращения длины пробега до взле-
та. Форсаж достигается за счет дополнительного сжигания топлива в специаль-
ных выходных устройствах, называемых форсажными камерами. Когда нет не-
обходимости в увеличении тяги, то газы из двигателя проходят через форсаж-
ную камеру, как через выхлопную удлинительную трубу.
Турбореактивные двигатели, как впрочем и другие типы двигателей, с точки
зрения применения их в качестве силовых установок оцениваются и сравнива-
ются по ряду параметров: тяге, удельной массе, удельной лобовой тяге и т.д.
[21].
Удельной тягой называется отношение тяги к секундному весовому расходу
воздуха через двигатель. Этот параметр характеризует относительные размеры
и массу двигателя. На удельную тягу двигателя существенно влияет температу-
ра газов на входе в турбину. Чем она выше, тем при прочих равных условиях
больше удельная тяга и меньше габариты двигателя. Современные ТРД рабо-
тают при температурах перед турбиной, достигающих 1200 о С и более при
удельной тяге до 690 Н ⋅ с/ кг.
Удельным расходом топлива называется отношение часового расхода топ-
лива к тяге двигателя. Эта величина характеризует двигатель с точки зрения