Скоростные характеристики ТРД

Скоростными характеристиками ТРД называются зависимости тяги R и удельного расхода топлива С_уд от скорости полета V_п (или М_п) при постоянной высоте полета, на заданном режиме работы и принятой программе регулирования двигателя.

Типичная скоростная характеристика ТРД на максимальном режиме работы и программе регулирования n_max = const, T*_3.max = const на рис. 54.

Рис. 54. Скоростные характеристики ТРД

Изменение тяги двигателя R = G_вR_уд с увеличением скорости полета V_п определяется изменениями расхода воздухаG_в и удельной тяги R_уд= W_с–V_п. Повышение скорости полета приводит к увеличению кинетической энергии набегающего потока, преобразуемого во входном диффузоре в давление. Поэтому, несмотря на некоторое снижение π_к, π_Σ=π_скπ_к растет. Рост р₂ приводит к повышению G_в, особенно заметному при М_п>0,5. Скорость истечения газа W_с увеличивается, однако R_уд при этом все-таки снижается, что объясняется более интенсивным ростом V_п по сравнению с W_с. При некотором значении М_п (3,0-3,5), когда V = W_c, удельная тяга R_уд = 0.

Таким образом, повышение V_п (М_п) приводит к увеличению расхода воздуха и снижению удельной тяги. При малых V_п (на взлете) по мере повышения скорости полета тяга несколько снижается (снижение R_уд на этом этапе преобладает над ростом G_в). При дальнейшем увеличении V_п (М_п>0,5) интенсивный рост расхода воздуха обеспечивает рост тяги (несмотря на продолжающееся снижение R_уд). При М_п=2,0-2,5 тяга двигателя достигает максимального значения и при дальнейшем росте М_п тяга снижается до нуля.

Для оценки экономичности двигателя удобно использовать выражение его полного КПД: ξ_полн=ξ_внξ_тяг, который с увеличением скорости полета вначале увеличивается, так как растут и ξ_вн, и ξ_тяг. Следовательно, экономичность ТРД с повышением скорости полета улучшается. При очень больших Мп полный КПД снижается вследствие уменьшения ξ_вн. При снижении ξ_полн экономичность ТРД ухудшается.

Дроссельные характеристики ТРД

    Дроссельными характеристиками ТРД называются зависимости тяги и удельного расхода топлива от частоты вращения ротора на заданной высоте и скорости полета при принятой программе регулирования. Обычно дроссельные характеристики получают опытным путем на специальном стенде при М=0 и Н=0, поэтому их называют стендовыми характеристиками.

    При дросселировании двигателя его тяга снижается, так как расход воздуха и скорость истечения (удельная тяга) снижаются пропорционально снижению оборотов. Снижение удельной тяги приводит к росту удельного расхода топлива. Некоторое уменьшение С_уд при n<n_max объясняется тем, что температураТ*_3.max несколько снижается и приближается на крейсерском режиме к своему экономическому значению Т*_3.эк (рис. 55).

Рис. 55. Дроссельные характеристики ТРД

     Если на двигателе используется перепуск воздуха их компрессора и регулируемое реактивное сопло, то его дроссельная характеристика имеет некоторые особенности: при срабатывании КПВ и изменении площади критического сечения сопла наблюдается ступенчатое изменение тяги и удельного расхода топлива. При открытии КПВ тяга снижается из-за уменьшенияG_в, а удельный расход топлива повышается в результате потери энергии, затраченной на сжатие перепускаемого воздуха. При увеличении F_кр тяга скачкообразно падает, а С_уд несколько возрастает.