Тема 2 Основы конструкции и прочности ад (Кн1 стр4).

Настоящее время исп-ся ТРД, ТВД, ТРДД.

Рассмотрим вкратце схему, принцип работы и область применения двигателей.

___ТРД (рис1)___

1. ТРД сост из 5 осн-х частей: вх-го устр-тва 1, компр-ра 2, КС 3, газовой турбины 4, вых-го устр-тва 5 (выходного сопло).

При полете с-та на дв-ль набегает возд-ный поток. Во входном устр-тве этот поток тормо-зится и скоростной напор преобраз-ся в давление. Из вход-го устр-тва в-х пост-ет в комп-ресссор, где осущ-тся дальнейшее пов-ние давл-я. Далее поджатый в-х напр-ся в КС, где нагр-ся при сжигании топл. Процесс подв тепла в КС происх-т при постоянном давл-ии.

Из КС поджатый и подогретый газовый поток напр-ся в турбину. Расширяясь в турбине, газы совершают работу, кот-ую передают компр-ру и вспомогательным агр-там, обслужи-вающим дв-ль и с-т. При выходе из турбины давл-е газа значит-но превышает атмосфер-ное. Дальнейшее расширение газов до атмосф-го давл-я происх-т в выходном сопле.

В рез-те ск-сть истеч-я газов из сопла (С5) получ-ся намного больше, чем ск-сть полета V.

Разность кол-тва движ-ия секундных масс, вытекающих из двиг-я газов Gr, С5, и входя-щего в-хаGв V, согласно формуле Б. С. Стечкина,равна силе тяги дв-ля( ), т.е.

R=Gr C5– GвV.

ТРД получили применение в ЛА, развив-щих дозв-х и сверхзв-х ск-сти полета, где они эффект-ны.

При форсир-нии ТРД путем допол-го сжиг-я топл в спец-ной форсажной камере, расположенной между турбиной и выходным устр-вом, он станов-ся эффек-ным и на больших сверхзв-вых ск-стях полета(М=3-3,5).

___ТВД (рис2)___

2. На малых и сред-х ск-стях полета (V=800км/ч) ТРД знач-но уступает ТВД и по экон-сти, и по своим взл/пос-ным характер-кам. ТВД сост из тех же осн-ных элем-тов, что и ТРД, но и снабжен В/в, вал кот-го соединен с валом турбокопрессора ч-з редуктор.

В ТВД расширение газов полностью (до Ратм) или почти полностью осущ-ся в турб.

Избыт-ная мощность турбины ТВД передается на В/в.

Тяга ТВД созд-ся в осн-ном В/в (85-90%) и частично реакцией струи. Одновальные ТВД отлич-ся относ-ной простотой констр-ции и регул-ния, малой массой.

Применяются и двухвальные дв-ли, у кот-х компр и В/в приводятся во вращение от разных турбин (наз-ют ТВД со свободной турб или турбовальными).

___ТРДД (рис4)___

За последние годы широкое применение получили 2хконтурные дв-ля.

ТРДД сост из 2х контуров: внутреннего (1ый контур) и наружного расположенного вокруг внутреннего (2ой контур). Избыточная мощность турб перед-ся вентилятору 2го контура (компрессору). Рабочие процессы во внут-нем контуре ТРДД аналогичны процессам ТРД (ТВД). А во втором контуре сж-ый в-х расшир-ся в выходном сопле этого контура и развивает тягу.

Тяга ТРДД образ-ся и во внутреннем, и в наружном контурах.

В ТРДД ср-яя ск-сть истечения смеси (в-ха и газов) из выходных сопел контуров при равных усл-ях примерно в 1,5 раза меньше, чем у ТРД. По этому экон-сть ТРДД на земле выше (на 40%), а уровень шума меньше (на 15 дБ), по сравнению с ТРД.

Созданию и развитию РД-ей предшествовал ряд фундаментальных научных работ, опуб-ликованных еще ранее.

Здесь важное место занимают труды русского ученого Н.Е. Жуковского.

В работах «О реакции втекающей и вытекающей жидкости» (1882-1886), «К теории судов приводимых в движение силой реакции вытекающей воды» (1908) и «Вихревая теория гребного винта» (1912-1918) Н.Е. Жуковский заложил основы теории реактивного движения и вихревой теории лопаточных машин.

К.Э. Циолковский предложил испол-ть принцип реакт-го движения в межпланетных про-странствах, высказав идею жидкостного дв-ля, являющего одним из осн-х дв-лей косми-ческих кораблей.