ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Характеристики и эксплуатационные ограничения двигателей из "Практическая аэродинамика маневренных самолетов " Основными режимами работы ТРД, задаваемыми положением РУД, являются земной малый газ, полетный малый газ, крейсер ский режим, номинальный режим и максимальный режим. У ТРДФ помимо указанных установлены еще режимы минимального форсажа, частичного форсажа и полного форсажа. [c.73] Режимы работы двигателя устанавливаются в соответствии с требуемыми режимами полета. При этом для правильного расходования ресурса двигателя обычно нормируется суммарная наработка двигателя в полете на максимальном и всех форсажных режимах. Это время указывается в инструкции по эксплуатации и составляет не более 30—35% общего ресурса двигателя. Его учет необходимо вести по записям в формуляре самолета. [c.73] Иногда ограничивается допустимое время непрерывной работы двигателя на отдельных наиболее напряженных режимах. Например, на земле допускается работа на режиме Малый газ обычно не более 10 мин, так как на этом режиме охлаждение двигателя становится недостаточно эффективным. По этим же причинам включение форсажа при опробовании двигателя на земле обычно ограничено временем не более 15—20 с. У некоторых двигателей имеются ограничения по длительности непрерывного использования режимов ПОЛНОГО форсажа и максимала либо во всех условиях полета (не более 20—30 мин), либо только при полете на больших скоростях и на малых высотах. [c.73] Основные показатели силовой установки — тяга и удельный расход топлива — в условиях полета при том или ином заданном режиме работы двигателя, устанавливаемом с помощью РУД, существенно зависят от принятого закона его регулирования. [c.73] Система регулирования должна обеспечивать также высокие значения тяг на максимальных и форсажных режимах и малые удельные расходы топлива на пониженных (крейсерских) режимах. Эти требования обеспечиваются выбором соответствующих программ регулирования и установлением с помощью последних наивыгоднейших для каждого заданного режима значений параметров процесса. [c.74] Тяга и экономичность ТРДФ при заданных условиях полета определяются заданием трех основных параметров процесса степени повышения давления компрессора тс, температуры перед турбиной Т1 и температуры в форсажной камере Г. Следует заметить, что у газотурбинных двигателей величина тс, как правило, определяется частотой вращения ротора двигателя г, которую более удобно использовать как регулируемый параметр, так как она может быть проще и точнее измерена. Кроме того, от частоты вращения зависят напряжения, возникающие в деталях роторов двигателя, что делает его эффективным средством контроля и ограничения механических нагрузок. Температуры газа 7 и Г определяют тепловые нагрузки, на элементы двигателя. Именно по совокупности указанных свойств параметры м, и 7 принято называть основными регулируемыми параметрами ТРДФ. Основными регулируемыми параметрами ТРД являются п и Гз. [c.74] Заметим, что помимо основных регулируемых параметров, определяющих. процесс двигателя, у современных ТРД и ТРДФ имеется ряд вспомогательных регулируемых параметров, с помощью которых обеспечивается поддержание устойчивой и эффективной работы основных элементов двигателя. Регулированием по этим параметрам удается обеспечить устойчивую работу двигателя, улучшить его тяговые и экономические показатели и т. п., но они не являются основным средством воздействия на рабочий процесс двигателя. [c.74] Закон изменения основн151х регулируемых параметров в зависимости от внешних возмущающих воздействий и положения РУД, осуществляемый системой регулирования двигателя, принято называть программой регулирования. К вй ешним возмущающим воздействиям относят скорость полета, высоту полета и атмосферные условия. [c.74] Для независимого изменения всех регулируемых параметров нужно иметь число регулирующих факторов, равное числу регулируемых параметров. Чаще всего на современных ТРДФ применяется система воздействия расходом основного топлива Gt на п, площадью / кр на Т1 и расходом форсажного топлива От. ф на 7. [c.75] Для осуществления указанной программы регулирования используются три регулирующих фактора Gt, Ркр И Gt. ф. [c.75] Программа регулирования (3.1) позволяет наиболее полно использовать возможности двигателя с точки зрения получения максимальной гяги. Это объясняется тем, что увеличение любых из указанных регулируемых параметров приводит к превышению дрпустимых механических и тепловых нагрузок на двигатель, а их снижение означает недостаточное использование возможностей двигателя. Однако реализация рассмотренной программы регулирования встречает значительные трудности, так как требует непосредственного измерения и регулирования кроме частоты вра щения ротора также температур 7 и Г. Этому препятствуют сложность создания надежно работающих малоинерционных дат чиков высоких температур и значительная неравномерность полей температур. [c.75] Для осуществления любой из этих программ используются два регулирующих фактора От и Ркр. [c.76] При программе регулирования (3.5) температура газа перед турбиной уже не остается строго постоянной. Ее изменение зависит от особенностей протекания характеристик компрессора и условий его регулирования. В ряде случаев это изменение температуры Т з получается небольшим и может быть допущено в условиях эксплуатации. В других случаях превышение допустимой температуры, возможное на отдельных режимах полета, может быть исключено запрещением полетов на этих режимах. [c.76] Программы регулирования, рассмотренные для ТРД применительно к максимальному режиму, а для ТРДФ применительно к режиму полного форсажа, используются и на других режимах работы двигателя. Но в этом случае поддерживаются постоянными не максимальные, а пониженные значения основных регулируемых параметров. [c.77] На со1временных двигателях встречаются и более сложные программы регулирования. Их применение вызывается необходимостью учета реальных характеристик элементов двигателя, требованиями его форсирования по тяге в определенных диапазонах чисел М полета (для улучшения летных свойств самолета), учетом ограничений по прочности, условиями охлаждения элементов конструкции и др. Например, для увеличения тяги двигателя на больших скоростях полета может быть предусмотрено скачкообразное увеличение частоты враш.ения его ротора при числах М, больших определенного значения. Это явление, называемое раскруткой ротора, может произойти при одновременном повышении температуры T (например, при fKp = onst) или при неизменной величине (за счет увеличения площади / кр и тс в момент раскрутки ротора). [c.77] Примером программы регулирования, учитывающей снижение эффективности системы охлаждения турбины с ростом числа М полета, может служить программа n = onst 7 = /(Г ], где с ростом 77 допустимая температура 7 снижается. Необходимость снижения температуры газа за турбиной при высоких значениях температуры воздуха на входе в двигатель может быть вызвана тем, что по мере роста Т увеличивается температура воздуха за компрессором Г, используемого для охлаждения лопаток турбины. [c.77] У двухвальных двигателег может быть применено большее разнообразие программ регулирования, что объясняется раз)1ичием частот вращения роторов низкого давления Пх и высокого давления П2. [c.77] В каждой из этих программ из трех регулируемых параметров Г П1 и П2 только один поддерживается на уровне его максимально допустимого значения, а два других изменяются. Их изменение определяется только величиной температуры Т на входе в двигатель. Характер этого изменения получается таким, как показано на рис. 3.1, где дано изменение в процентах Пи П2 и Т. [c.77] Вернуться к основной статье