Подробное описание документа
Письменный В. Л.
Способы форсирования газотурбинного двигателя / Письменный В. Л. // Известия ВУЗов. Сер. "Машиностроение". - 2024. - № 9. -
Скачать документ
Рассмотрены традиционные и новые способы форсирования тяги (мощности) газотурбинного двигателя. Вследствие достижения физических ограничений двигателей (стехиометрических, турбовентиляторных и др.) традиционные способы, основанные на повышении температуры газа перед и за турбиной и увеличении габаритных размеров, уходят в прошлое. Основным методом форсирования газотурбинного двигателя станет использование смешанных термодинамических циклов: внешнего и внутренних. Внешний цикл — это цикл, имеющий энергообмен с внешними источниками энергии. Внутренний цикл — это цикл, имеющий энергообмен только с внешним циклом. Метод внутренних термодинамических циклов реализуется двумя способами: гиперфорсаж и наддув турбины. Гиперфорсаж — это форсирование тяги газотурбинного двигателя на сверх- и гиперзвуковых скоростях полета подачей жидкости (воды) на вход в двигатель. Физическая сущность гиперфорсажа заключается в том, что жидкость (вода), подаваемая на вход двигателя при сверх- и гиперзвуковых скоростях полета, становится вторым рабочим телом, которое наравне с воздухом участвует во всех термодинамических процессах, происходящих в двигателе, формирует дополнительный (внутренний) термодинамический цикл. Наддув турбины — повышение расхода газа через турбину посредством газового эжектора. Наддув турбины, как и гиперфорсаж, формирует дополнительный (внутренний) термодинамический цикл, создает принципиально новую газодинамическую связь между элементами конструкции — турбоэжекторный двигатель. Форсированный вариант такого двигателя является пределом газодинамического совершенства газотурбинного двигателя. Двигатель позволяет развивать скорость полета до семи чисел Маха, при общем коэффициенте полезного действия ?55 %. Новые способы форсирования газотурбинного двигателя в сочетании с новыми способами повышения температуры газа перед турбиной открывают путь к созданию сверх- и гиперзвуковой авиации, построению авиационно-космических систем, способных доставить на околоземную орбиту спутники массой до 15 т.
Статья опубликована в следующих изданиях
№ 9. - 2024.
