Нагрузки действующие на крыло

Одним из важнейших параметров ТРДД, является степень двухконтурности, то есть отношение расхода воздуха  через внешний контур к расходу  воздуха через внутренний контур.

m = G₂ / G₁

Где G₁ и G₂ расход воздуха через внутренний и внешний контуры соответственно.

Если вернуться к формулам, то принцип присоединения массы можно истолковать следующим образом. В ТРДД, согласно формуле, заложен принцип повышения полетного КПД двигателя, за счёт уменьшения разницы между скоростью истечения рабочего тела из сопла и скоростью полета. Уменьшение тяги, которое, согласно формуле, вызовет уменьшение этой разницы между скоростями, компенсируется за счёт увеличения расхода воздуха через двигатель. Следствием увеличения расхода воздуха через двигатель является увеличение площади фронтального сечения входного устройства двигателя, следствием чего является увеличение диаметра входа в двигатель, что ведет к увеличению его лобового сопротивления и массы. Иными словами, чем выше степень двухконтурности — тем большего диаметра будет двигатель при прочих равных условиях.

Первым, предложившим концепцию  ТРДД в отечественном авиадвигателестроении  был Люлька А. М.

ТРДД АИ-25 используемый на пассажирском самолете Як-40

Все ТРДД можно разбить  на 2 группы: со смешением потоков  за турбиной и без смешения.

В ТРДД со смешением потоков (ТРДДсм) потоки воздуха из внешнего и внутреннего контура попадают в единую камеру смешения. В камере смешения эти потоки смешиваются  и покидают двигатель через единое сопло с единой температурой. ТРДДсм более эффективны, однако наличие камеры смешения приводит к увеличению габаритов и массы двигателя.

Например, длина ТРДД АИ-25, устанавливаемого на самолете Як-40 — 2140 мм, а ТРДДсм АИ-25ТЛ, устанавливаемого на самолете L-39 — 3358 мм.

ТРДД как и ТРД могут  быть снабжены регулируемыми соплами  и форсажными камерами. Как правило  это ТРДДсм с малыми степенями  двухконтурности для сверхзвуковых  военных самолетов.

Управление вектором тяги (УВТ) / Отклонение вектора тяги (ОВТ)

Специальные поворотные сопла, на некоторых ТРДД, позволяют отклонять  истекающий из сопла поток рабочего тела относительно оси двигателя. ОВТ  приводит к дополнительным потерям  тяги двигателя за счёт выполнения дополнительной работы по повороту потока и усложняют управление самолетом. Но эти недостатки полностью компенсируются значительным повышением маневренности  и сокращением разбега самолета при взлете и пробега при посадке, до вертикальных взлета и посадки  включительно. ОВТ используется исключительно  в военной авиации.

ТРДД с высокой  степенью двухконтурности / Турбовентиляторный двигатель

Порою в популярной литературе ТРДД с высокой степенью двухконтурности  называют турбовентиляторными. В англоязычной литературе этот двигатель называется turbofan с добавлением уточнения high bypass (высокая двухконтурность), сокращённо — hbp. ТРДД с высокой степенью двухконтурности выполняются, как правило, без камеры смешения. По причине большого входного диаметра таких двигателей их сопло внешнего контура достаточно часто делают укороченным с целью снижения массы двигателя.

Область применения ТРДД

Можно сказать, что с 1960-х  и по сей день в самолетном авиадвигателестроении — эра ТРДД. ТРДД различных типов являются наиболее распространенным классом ВРД, используемых на самолетах, от высокоскоростных истребителей-перехватчиков с ТРДДФсм с малой степенью до гигантских коммерческих и военно-транспортных самолетов с ТРДД с высокой степенью двухконтурности.

Самолет АН-225 с шестью ТРДД Д-18Т 

 

Самолет Су-27 с двумя ТРДДФсм  АЛ-31Ф

Турбовинтовой двигатель. Привод винта от вала турбины осуществляется через редуктор.

 

Устройство турбовинтового двигателя

Турбовинтовые или турбовальные двигатели (ТВД) относятся к ВРД  непрямой реакции. Конструктивно ТВД  схож с ТРД, в котором мощность, развиваемая последним каскадом турбины, передаётся на вал воздушного винта (обычно через редуктор). Этот двигатель не является, строго говоря, реактивным (реакция выхлопа турбины  составляет не более 10 % его суммарной тяги), однако традиционно их относят к ВРД.

Турбовинтовые двигатели  используются в транспортной и гражданской  авиации при полётах с крейсерскими скоростями 400—800 км/ч.

Вариант этого двигателя  с вертикальным выходным валом редуктора  используется для привода винтов вертолётов, такие двигатели называют также турбовальными.

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Иноземцев А. А. , Сандарский  В. А. – Газотурбинные двигатели. (2006 г. )

2. Скубачевский Г. С. - Авиационные  газотурбинные двигатели. Конструкция  и расчет деталей. (Изд. 3е) (1969 г.)

3. В. М. Акимов, В. И. Бакулев, Р. И. Курзинер, В. В. Поляков, В. А. Сосунов, С. М. Шляхтенко. Под редакцией С. М. Шляхтенко. Теория и расчёт воздушно-реактивных двигателей. Учебник для вузов. 2-е издание, переработанное и дополненное. М.: Машиностроение, 1987

4. Кулагин В. В. Теория, расчёт и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. Изд. 2-е. М. Машиностроение. 2003.