ВЫСОТНО-СКОРОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРДДсм

Характеристики ТРДДФсм не имеют принципиальных отличий от характеристик ТРДФ. Отметим только тот факт, что, как уже отмечалось, расход воздуха через двигатель в ТРДДФ растет с ростом скорости полета заметно быстрее, чем в ТРД. А удельная тяга ТРДФсм не так сильно снижается у ТРДДФсм (по сравнению с ТРДФ), как удельная тяга ТРДД (по сравнению с ТРД). Поэтому тяга ТРДДФсм на полном форсированном режиме растет с ростом скорости полета несколько в большей мере, чем тяга ТРДФ, как показано для примера на рис. 39.2.

Рост давления газов в камере смешения с увеличением скорости полета приводит, как и в ТРДФ, к повышению эффективности использования теплоты, подведенной к рабочему телу при сгорании топлива в форсажной камере сгорания, а в результате и к повышению экономичности двигателя в целом. Рис. 39.2

Но доля топлива, впрыскиваемого в форсажную камеру (по отношению ко всему расходуемому топливу) в ТРДДФсм существенно выше, чем в ТРД. (В ТРДДФсм в основную камеру сгорания поступает только часть всего воздуха, поступающего в двигатель). Поэтому повешение экономичности двигателя на форсажных режимах с ростом скорости полета у ТРДДФсм оказывается более существенным, чем у ТРДД. В результате ухудшение экономичности ТРДДФсм по сравнению с ТРДДФ с ростом скорости полета становится менее значительным, что также видно на рис. 39.2.

Рис. 39.3

Характеристики, представленные на рис. 39.2, построены для случая, когда во всём рассматриваемом диапазоне скоростей полёта и . Но реально в таком широком диапазоне скоростей неизбежно наступление тех или иных эксплуатационных ограничений. Типичный пример программы управления ТРДФсм на максимальном режиме (и соответственно на форсажных режимах) с учетом эксплуатационных ограничений, который мы с вами уже рассматривали, представлен на рис. 39.3. Она состоит из четырех характерных участков. На участке I действует ограничение по n_{НД.пр.max}, на участке II – по n_НД.max, на участке III – по , на участке IV – по n_ВД.max.

Рис. 39.4. Сравнение скоростных характеристик ТРДДФсм без учета и с учетом ограничений

Наличие указанных ограничений влияет на характер протекания скоростных характеристик на каждой высоте полета. На рис. 39.4 дано сопоставление скоростных характеристик

ТРДДФсм, рассчитанных для указанной программы управления (сплошные линии), со скоростными характеристиками, полученными в предположении, что во всем диапазоне изменения температуры на входе в двигатель он имеет программу управления , (штриховые линии).

На рис. 39.5, а дано сравнение тяговых характеристик на режимах «максимал» и «полный форсаж», а на рис. 39.5, б – удельных тяг и удельных расходов топлива на тех же режимах.

Как видно, на характеристиках, построенных с учетом реальных эксплуатационных ограничений, появляются изломы, соответствующие переходу из одной области ограничений в другую.

При этом из-за наличия ограничений тяга двигателя оказывается меньшей, чем при их отсутствии, особенно в области I . А удельные расходы топлива при снижении температуры по сравнению с (из-за наличия ограничений) на нефорсированных режимах всюду уменьшаются, а на форсированных возрастают. Снижение связано с тем, что значение у современных ТРДДФсм значительно превышает . И поэтому снижение ведёт к росту экономичности. Но на форсажных режимах:

– снижение и соответственно n_НД и n_ВД ведет к падению и , т.е. к падению давления перед реактивным соплом;

– снижение при сохранении неизменного значения (или ) ведет к увеличению доли общего количества теплоты, подводимой к рабочему телу не в основной, а в форсажной камере сгорания, где оно используется, как вы знаете, менее эффективно.