- •Входные устройства
- •1.1. Назначение и принцип работы
- •1.3. Особенности дозвуковых входных устройств
- •1.4. Типы сверхзвуковых входных устройств
- •1.5. Помпаж и "зуд" сверхзвуковых входных устройств
- •1.7. Ограничения по устойчивой работе входных устройств
- •2. Компрессор
- •2.1. Теория ступени компрессора гтд
- •2.2. Схема и принцип действия ступени осевого компрессора
- •2.3. Схемы и особенности работы центробежной
- •2.4. Основные параметры ступени компрессора
- •2.5. Основные параметры компрессорных решеток профилей
- •2.6. Влияние радиальных и осевых зазоров на работу ступени
- •2.8. Распpеделение pаботы сжатия между ступенями компpессоpа
- •2.9. Общее представление о характеристиках компрессоров
- •2.10. Применение теории подобия к течению газа в компрессоре
- •2.11. Характеристики ступени компрессора
- •2.12. Характеристики многоступенчатых компрессоров
- •2.13. Срывные и неустойчивые режимы работы
- •2.14. Рабочие режимы и запасы устойчивости компрессора
- •2.15.4. Влияние неравномерности потока перед компрессором
- •2.15.5. Влияние нестационарности потока
- •2.15.7. Влияние искажения размеров, формы
- •2.16. Регулирование компрессоров гтд
- •2.16.1. Методы регулирования компрессоров
- •2.16.2. Перепуск воздуха
- •2.16.3. Поворот лопаток компрессора
- •2.16.4. Применение двух- и многокаскадных компрессоров
- •2.17. Ограничения по устойчивой работе компрессора
- •3. Камера сгорания
- •3.1. Требования к камерам сгорания и их основные параметры
- •3.2. Основные понятия о процессе горения топлива
- •3.3. Схемы основных камер сгорания и организация
- •3.4. Эксплуатационные характеристики камер сгорания
- •3.5. Ограничения по устойчивости горения в камерах сгорания
- •3.6. Реактивные топлива и их свойства
- •3.6.1. Краткие сведения о методах получения авиационных топлив
- •3.6.2. Эксплуатационные свойства топлив
- •4. Турбина
- •4.1. Схема и принцип работы ступени газовой турбины
- •4.2. Основные параметры ступени газовой турбины
- •4.3. Основные параметры и характеристики турбинных решеток
- •4.4. Охлаждение лопаток турбин
- •4.5. Многоступенчатые турбины
- •4.6. Основные параметры турбины со ступенями давления
- •4.7. Формы проточной части и распределение работы (теплоперепада) между ступенями
- •4.8. Турбины со ступенями скорости
- •4.9. Характеристики газовых турбин
- •4.10. Характеристики ступени турбины
- •4.11. Особенности характеристик многоступенчатых турбин
- •4.12. Регулирование турбин поворотом лопаток сопловых аппаратов
- •5. Выходные устройства
- •5.1. Назначение и основные типы выходных устройств
- •5.2. Сужающиеся сопла
- •5.3. Сопла Лаваля, их основные параметры и способы оценки потерь
- •5.4. Характеристики и регулирование сопел Лаваля
- •5.5. Эжекторные сопла
- •5.6. Понятие о реверсе и девиации тяги
- •6. Турбореактивные двигатели
- •6.1. Схемы трд, изменение параметров
- •6.2. Тяга силовых установок
- •6.3. Изображение действительного цикла гтд в рабочей
- •6.4. Эксплуатационные характеристики трд
- •6.4.1. Основные виды характеристик трд
- •6.4.2. Номенклатура основных режимов работы
- •6.4.3. Дроссельные характеристики
- •6.4.4. Скоростные характеристики одновальных трд
- •6.4.5. Высотные характеристики
- •6.5. Влияние наружных условий на параметры гтд
- •6.6. Приведение параметров рабочего процесса двигателя
- •6.7. Программы регулирования гтд
- •6.7.1. Совместная работа элементов гтд
- •6.7.2. Задачи регулирования трд и трдф.
3.5. Ограничения по устойчивости горения в камерах сгорания
На существующих силовых установках имеются ограничения по скоростям и высотам полета, в пределах которых может осуществляться быстрый (в темпе приемистости) переход на повышенные режимы работы двигателя, либо резкое дросселирование двигателя, включение и дросселирование форсажа, надежный запуск двигателя в воздухе.
Введение этих ограничений обусловлено тем, что работа камер сгорания в значительной степени зависит от параметров (температуры, давления, скорости) воздуха и газов на входе в них, а также от состава топливовоздушной смеси, характеризуемого коэффициентом избытка воздуха. Увеличение высоты полета, снижение скорости и уменьшение частоты вращения ротора двигателя, как показывает опыт, отрицательно сказывается на работе камер сгорания: ухудшается качество распыла топлива, уменьшается скорость сгорания, снижается полнота сгорания, сужается диапазон устойчивой работы по коэффициенту избытка воздуха. При определенных условиях это может привести к срыву пламени и погасанию камеры сгорания при ее работе или нерозжигу при включении.
Важнейшим фактором, влияющим на работу камеры сгорания, является давление на входе в нее. Поэтому некоторое минимальное значение этого давления принимается обычно за основной критерий устойчивой работы камеры сгорания.
На некоторых силовых установках либо устанавливаются автоматические устройства, исключающие на больших высотах возможность дросселирования двигателя ниже определенного режима (близкого к максимальному), либо вводится ограничение по дросселированию двигателя на больших высотах. Это связано, прежде всего, с ухудшением в этих условиях работы основных камер сгорания на переходных режимах.
В эксплуатации отмечаются, например, случаи срыва пламени в основных камерах сгорания и самовыключения двигателя при планировании самолета с больших высот полета через несколько секунд после установки РУД в положение "Малый газ".
Физическая сущность этого явления состоит в том, что при дросселировании двигателя давление топлива перед форсунками быстро падает, что ведет к кратковременному снижению частоты вращения до значений, меньших оборотов малого газа. На больших высотах из-за плохого качества распыла топлива и низких значений температуры и давления воздуха на входе в камеру сгорания такое кратковременное обеднение и последующее интенсивное обогащение смеси приводит к срыву пламени и выключению двигателя.
Ограничения по обеспечению надежного запуска двигателя в условиях полета обычно сводятся к заданию диапазона скоростей по прибору и высот полета, в которых гарантируется розжиг основных камер сгорания. При очень низких значениях приборной скорости, т.е. малых частотах вращения авторотации, из-за низкого скоростного напора и малых скоростей движения воздуха в камере сгорания надежный запуск двигателя не обеспечивается вследствие слабой турбулентности потока воздуха, малых скоростей распространения пламени и невозможности обеспечения требуемого состава топливовоздушной смеси. При слишком больших значениях приборной скорости и высоких скоростях авторотации также может не обеспечиваться надежный розжиг камеры. Диапазон значений приборной скорости в котором может быть осуществлен надежный запуск, приходится ограничивать также исходя из жестких требований к точности дозировки топлива в процессе увеличения частоты вращения от режима авторотации до режима полетного малого газа. Несоблюдение этих требований может привести к "горячему" или "холодному" зависанию оборотов двигателя. С увеличением высоты полета диапазон между минимальной и максимальной приборной скоростью может сократиться.