Статьи и материалы

Высотные характеристики газотурбинных двигателей



Газотурбинный двигательВысотные характеристики двигателя представляют собой зависимости эффективной мощности на различных режимах работы и удельного расхода топлива двигателя от высоты полета вертолета при заданной программе регулирования двигателя. По этим характеристикам можно определить мощность силовой установки на различных высотах полета и режимах работы двигателей, а также расход топлива. С увеличением высоты уменьшаются температура, давление и массовая плотность воздуха. Понижение температуры наружного воздуха приводит к увеличению степени повышения давления в компрессоре, что вызывает увеличение эффективной мощности. Но уменьшение с подъемом на высоту давления и плотности воздуха приводит к уменьшению его расхода через двигатель, что вызывает уменьшение мощности. Уменьшение давления воздуха оказывает более сильное воздействие, чем обратное влияние понижения температуры. Поэтому, если не принять специальных мер, мощность газотурбинного двигателя по мере набора высоты будет непрерывно уменьшаться. Такие двигатели называются невысотными. К таким двигателям относятся, например, ГТД-350, ТВ2-117 и др.

В большинстве случаев параметры газотурбинного двигателя (ГТД) выбираются такими, чтобы получать мощность, необходимую для обеспечения требуемых летных данных вертолета не у земли, а на заданной высоте, называемой расчетной. Поскольку параметры ГТД подбираются для расчетной высоты, в стандартных атмосферных условиях у земли двигатель оказывается, как говорят, переразмеренным, т. е. его мощность становится излишне большой. Эта мощность не может быть использована без перегрузки трансмиссии вертолета (прежде всего главного редуктора) и несущего винта. Поэтому мощность переразмеренного двигателя на высотах, меньших расчетной, с помощью регулирующей аппаратуры ограничивается и остается почти постоянной, примерно такой же, как на расчетной высоте. При увеличении высоты от земли до расчетной высотно-скоростной корректор насоса-регулятора обеспечивает автоматическое увеличение подачи топлива в двигатель и увеличение температуры газов перед турбиной. Получающийся из-за этого прирост мощности полностью компенсирует ее падение вследствие уменьшения расхода воздуха, и в целом эффективная мощность до расчетной высоты остается примерно постоянной. При достижении расчетной высоты температура газов перед турбиной становятся максимально допустимыми по условиям прочности его конструкции. При дальнейшем увеличении высоты полета проявляется действие указанных факторов, и мощность двигателя начинает уменьшаться при сохранении постоянных оборотов ротора турбокомпрессора. Подача топлива в двигатель уменьшается, и температура газов перед турбиной остается постоянной или незначительно уменьшается вследствие уменьшения температуры наружного воздуха.


Нет комментариев »