ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИЗБЫТОЧНУЮ МОЩНОСТЬ ТУРБИНЫ

Решающее влияние на время приемистости оказывает избыточная мощность турбины, которая может быть представлена в виде следующего соотношения:

DN_т = G_в DL_т = G_в (a×L_т – ), (44.5)

где L_т = с_р.г – работа турбины; L_к = с_р – работа компрессора;

а = (1 – g_охл – g_отб)(1 + g_т) – коэффициент, учитывающий отбор воздуха от компрессора и расход топлива в основной камере сгорания.

С помощью этой можно проанализировать влияние различных факторов на избыточную мощность турбины.

Работа, потребная для вращения компрессора при данном значении , зависит от его расчетных параметров и программы регулирования. Прикрытие лопаток НА в первых ступенях компрессора снижает потребную для его вращения работу, но одновременно ведет и к уменьшению расхода воздуха, в результате чего избыточная мощность турбины возрастает при этом сравнительно слабо. Поэтому этот путь эффективен в основном как способ увеличения .

Работа, развиваемая турбиной, зависит в первую очередь от температуры газа на входе в турбину. Для получения избыточной мощности турбины в процессе разгона надо увеличивать температуру (по сравнению с ее значением на установившемся режиме) за счет подачи в камеру сгорания дополнительного (избыточного) количества топлива. В принципе, избыточная мощность турбины одновального ГГ ТРД может быть увеличена также за счет повышения посредством увеличения площади критического сечения реактивного сопла. В турбинах ГГ двигателей других схем, как правило, значение на всех практически важных эксплуатационных режимах, как вы знаете, неизменно. Поэтому такой способ увеличения избыточной мощности турбины в ГТД других схем нереализуем.

Из формулы (44.5) видно также, что избыточная мощность турбины зависит от расхода воздуха через двигатель (его ГГ). Этот факт обуславливает влияние на приемистость ГТД скорости и высоты полета самолета, поскольку величина G_в возрастает при прочих равных условиях с ростом скорости полета и значительно уменьшается с ростом высоты полета. На малых высотах и при больших скоростях полета G_в имеет наибольшие значения, что снижает время приемистости. С ростом высоты полета величина G_в, а следовательно, и DN_т, уменьшаются, что приводит к увеличению времени приемистости двигателя.

Рис. 44.1. 1 – Н=0, МН=0; 2 – Н=0, МН=0,65; 3 – Н=11 км, МН=0,65

На рис. 44.1 показан характер протекания процесса приемистости одновального ТРД при различных условиях полета. Кривая 1 соответствует взлетному режиму. С ростом скорости полета у земли (кривая 2) время приемистости существенно сокращается, что обусловлено в основном увеличением расхода воздуха через двигатель и газа через турбину. Кривая 3 характеризует влияние увеличения высоты полета. Несмотря на возрастание с высотой полета (что связано с ограничением минимально допустимого расхода топлива на больших высотах), время приемистости существенно увеличивается вследствие снижения G_в и избыточной мощности турбины.