Ãëàâà 2 - Îñíîâíûå ïàðàìåòðû è òðåáîâàíèÿ ê ÃÒÄ Ãëàâà 2 - Îñíîâíûå ïàðàìåòðû è òðåáîâàíèÿ ê ÃÒÄ 2.1 - Îñíîâû ðàáî÷åãî ïðîöåññà ÃÒÄ 2.1.1 - ÃÒÄ êàê òåïëîâàÿ ìàøèíà Ïðè îïðåäåëåíèè ýôôåêòèâíîñòè àâèàöèîííîãî ÃÒÄ åãî íåîáõîäèìî îöåíèâàòü ñ äâóõ òî÷åê çðåíèÿ. Âî-ïåðâûõ, êàê è ëþáîé èíîé òåïëîâîé äâèãàòåëü, àâèàöèîííûé ÃÒÄ íåîáõîäèìî ðàññìàòðèâàòü êàê ìàøèíó, ïðåäíàçíà÷åííóþ äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ âûäåëÿþùåéñÿ â êàìåðå ñãîðàíèÿ òåïëîâîé ýíåðãèè â ìåõàíè÷åñêóþ ðàáîòó.  çàâèñèìîñòè îò òèïà àâèàöèîííîãî ÃÒÄ ìåõàíè÷åñêàÿ ðàáîòà ïîëó÷àåòñÿ â ñëåäóþùèõ ôîðìàõ: - â ÒÐÄ è ÒÐÄÄ – â ôîðìå ïðèðàùåíèÿ êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè ñòðóè ðàáî÷åãî òåëà (âîçäóõà è ãàçà); - â âåðòîëåòíûõ ÃÒÄ – â âèäå ðàáîòû íà âàëó òóðáèíû; - â ÒÂÄ – â âèäå ñóììû ðàáîòû íà âàëó è ïðèðàùåíèÿ êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè.  ýòîì ñëó÷àå ýôôåêòèâíîñòü àâèàöèîííîãî äâèãàòåëÿ îöåíèâàåòñÿ êàê ýôôåêòèâíîñòü òåïëîâîé ìàøèíû. Âî-âòîðûõ, àâèàöèîííûé ÃÒÄ íåîáõîäèìî îöåíèâàòü êàê ñðåäñòâî ïðåîáðàçîâàíèÿ ïîëó÷åííîé ìåõàíè÷åñêîé ðàáîòû â ïîëåçíóþ ðàáîòó ñèëû òÿãè ïî ïåðåìåùåíèþ ëåòàòåëüíîãî àïïàðàòà.  ýòîì ñëó÷àå ýôôåêòèâíîñòü äâèãàòåëüíîé óñòàíîâêè îöåíèâàåòñÿ êàê ýôôåêòèâíîñòü äâèæèòåëÿ. Ýôôåêòèâíîñòü ÃÒÄ íàçåìíîãî è ìîðñêîãî ïðèìåíåíèÿ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ ïðîèçâîäñòâà ìîùíîñòè íà âûõîäíîì âàëó, ìîæåò îöåíèâàòüñÿ òîëüêî êàê ýôôåêòèâíîñòü òåïëîâîé ìàøèíû. Ïðè ðàññìîòðåíèè ÃÒÄ êàê òåïëîâîé ìàøèíû ìîæíî îòâëå÷üñÿ îò êîíêðåòíîãî òèïà è íàçíà÷åíèÿ äâèãàòåëÿ, ò.ê. â áîëüøèíñòâå ðàññìîòðåííûõ âûøå ñõåì ÃÒÄ ðåàëèçóåòñÿ îäèíàêîâûé òåðìîäèíàìè÷åñêèé öèêë, îáû÷íî íàçûâàåìûé ïðîñòûì ãàçîòóðáèííûì öèêëîì èëè öèêëîì Áðàéòîíà. Ïðîñòîé öèêë ñîñòîèò èç ñëåäóþùèõ òåðìîäèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ (ñì. Ðèñ. 2.1): - àäèàáàòè÷åñêîå ñæàòèå ðàáî÷åãî òåëà (âîçäóõà) â âîçäóõîçàáîðíèêå (îòðåçîê Í- íà äèàãðàììå) è â êîìïðåññîðå (îòðåçîê Â-Ê) îò àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ ÐÍ äî äàâëåíèÿ Ð*Ê.  àâèàöèîííûõ ÃÒÄ ïðè ñêîðîñòè ïîëåòà ðàâíîé íóëþ (VÏ = 0) è â íàçåìíûõ ÃÒÄ äèíàìè÷åñêîå ñæàòèå â âîçäóõîçàáîðíèêå îòñóòñòâóåò è âåñü ïðîöåññ ñæàòèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ â êîìïðåññîðå; - ïîäâîä òåïëà ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè ê ïîòîêó ðàáî÷åãî òåëà â êàìåðå ñãîðàíèÿ (ÊÑ) çà ñ÷åò ñãîðàíèÿ òîïëèâà (îòðåçîê Ê-Ã). Ôàêòè÷åñêè äàâëåíèå â ÊÑ íåñêîëüêî ñíèæàåòñÿ îò Ð*Ê äî Ð*à èççà ãèäðàâëè÷åñêèõ è òåïëîâûõ ïîòåðü; - àäèàáàòè÷åñêîå ðàñøèðåíèå ïðîäóêòîâ ñãîðàíèÿ â òóðáèíå (îòðåçîê Ã-Ò) è ñîïëå (Ò-Ñ) îò äàâëåíèÿ Ð*à äî àòìîñôåðíîãî ÐÍ. Äëÿ âåðòîëåòíûõ è íàçåìíûõ ÃÒÄ òî÷êè Ò è Ñ ïðàêòè÷åñêè ñîâïàäàþò, ò.ê. ðàñøèðåíèå ãàçà â òóðáèíå ïðîèñõîäèò äî àòìîñôåðíîãî äàâëåíèÿ; - îòâîä òåïëà ê âíåøíåìó èñòî÷íèêó (â àòìîñôåðó) ïðè ïîñòîÿííîì äàâëåíèè ÐÍ (îòðåçîê Ñ-Í). Ðåàëüíûé ãàçîòóðáèííûé öèêë ÿâëÿåòñÿ ðàçîìêíóòûì öèêëîì - â äàëüíåéøåì âûõëîïíûå ãàçû íå ó÷àñòâóþò â ïåðèîäè÷åñêè ñîâåðøàåìîé ðàáîòå è íå ïîïàäàþò íà âõîä â äâèãàòåëü. Öèêë îñóùåñòâëÿåòñÿ ðàáî÷èì òåëîì ñ ïåðåìåííîé òåïëîåìêîñòüþ è õèìè÷åñêèì ñîñòàâîì. ßâëÿåòñÿ ïå- 2.1.1.1 – Ïðîñòîé ãàçîòóðáèííûé öèêë Ðåàëüíûé ïðîñòîé ãàçîòóðáèííûé öèêë ïîêàçàí íà Ðèñ. 2.1 â T-S äèàãðàììå.  äèàãðàììå íàãëÿäíî îòîáðàæàþòñÿ ðàáîòà öèêëà, ïîäâåäåííîå è îòâåäåííîå òåïëî è âíóòðèöèêëîâûå ïîòåðè (â ïðîöåññàõ ñæàòèÿ, ðàñøèðåíèÿ è òå÷åíèÿ ðàáî÷åãî òåëà ïî òðàêòó ÃÒÄ). Ðèñóíîê 2.1 – Ïðîñòîé ãàçîòóðáèííûé öèêë â T-S äèàãðàììå 47 Ãëàâà 2 - Îñíîâíûå ïàðàìåòðû è òðåáîâàíèÿ ê ÃÒÄ ðåìåííûì è ðàñõîä ðàáî÷åãî òåëà èç-çà äîáàâêè ìàññû òîïëèâà â êàìåðå ñãîðàíèÿ âî âðåìÿ öèêëà. Òàêæå âëèÿíèå íà îáúåì ðàáî÷åãî òåëà îêàçûâàåò ñèñòåìà âòîðè÷íûõ ïîòîêîâ âíóòðè ÃÒÄ. Îñíîâíûìè ïîêàçàòåëÿìè öèêëà ÿâëÿþòñÿ óäåëüíàÿ ðàáîòà LÓÄ (ðàáîòà, îòíåñåííàÿ ê 1 êã ðàáî÷åãî òåëà) è ýôôåêòèâíûé ê.ï.ä. ηå, ðàâíûé îòíîøåíèþ ðàáîòû öèêëà LÖ ê êîëè÷åñòâó òåïëîòû Q1, ïîäâåäåííîìó ñ òîïëèâîì ê êàìåðå ñãîðàíèÿ: ηå = LÖ/Q1. Ïàðàìåòðàìè ðåàëüíîãî öèêëà, îïðåäåëÿþùèìè óðîâåíü åãî ïîêàçàòåëåé (LÓÄ è ηå) ÿâëÿþòñÿ òåìïåðàòóðà ãàçà ïåðåä òóðáèíîé (êàê ïðàâèëî, èñïîëüçóåòñÿ òåìïåðàòóðà ïåðåä ïåðâûì ðàáî÷èì êîëåñîì - Ò*ÑÀ), ñóììàðíàÿ ñòåïåíü ñæàòèÿ (π *Σ), óðîâåíü àýðîäèíàìè÷åñêîãî ñîâåðøåíñòâà ëîïàòî÷íûõ ìàøèí è ãèäðàâëè÷åñêèõ ïîòåðü ïî òðàêòó, à òàêæå ðàñõîä öèêëîâîãî âîçäóõà íà îõëàæäåíèå òóðáèíû. Âàæíåéøèì ïàðàìåòðîì, îïðåäåëÿþùèì ñîâåðøåíñòâî öèêëà è ÃÒÄ â öåëîì, êàê òåïëîâîãî äâèãàòåëÿ, ÿâëÿåòñÿ òåìïåðàòóðà ãàçà ïåðåä òóðáèíîé. Ñ óâåëè÷åíèåì òåìïåðàòóðû ïðîïîðöèîíàëüíî óâåëè÷èâàåòñÿ óäåëüíàÿ ðàáîòà öèêëà, à òàêæå ïîâûøàåòñÿ ýôôåêòèâíûé ê.ï.ä. Çàâèñèìîñòü ïîêàçàòåëåé öèêëà îò ñòåïåíè ñæàòèÿ áîëåå ñëîæíàÿ: ñ óâåëè÷åíèåì π*Σ óäåëüíàÿ ðàáîòà è ýôôåêòèâíûé ê.ï.ä. öèêëà ñíà÷àëà óâåëè÷èâàþòñÿ, à çàòåì, äîñòèãíóâ ìàêñèìóìà ïðè π *Σ = π *ΣÎPT, ñíèæàþòñÿ. Îïòèìàëüíàÿ ñòåïåíü ñæàòèÿ ïî ê.ï.ä. çíà÷èòåëü- íî âûøå îïòèìàëüíîé ñòåïåíè ñæàòèÿ ïî óäåëüíîé ðàáîòå: π*ΣÎPTη > π *ΣÎPTL (ñì. Ðèñ. 2.2). Ïåðå÷èñëåííûå âûøå îñîáåííîñòè ãàçîòóðáèííîãî öèêëà îïðåäåëÿþò ïóòè åãî ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ, ïîñòîÿííî ðåàëèçóåìûå íà ïðàêòèêå. Äëÿ ïîâûøåíèÿ óäåëüíîé ðàáîòû è ýôôåêòèâíîãî ê.ï.ä. â ëþáîì ñëó÷àå öåëåñîîáðàçíî èìåòü ìàêñèìàëüíî âîçìîæíóþ òåìïåðàòóðó ïåðåä òóðáèíîé. Áîëåå âûñîêàÿ Ò*ÑÀ ïîìèìî íåïîñðåäñòâåííîãî ïîâûøåíèÿ L ÓÄ. è η å ïîçâîëÿåò ïðèìåíÿòü áîëåå âûñîêóþ ñòåïåíü ñæàòèÿ, ïîâûøàþùóþ ýêîíîìè÷íîñòü öèêëà. Äëÿ ëþáîãî òèïà ÃÒÄ ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû ïåðåä òóðáèíîé îçíà÷àåò óëó÷øåíèå óäåëüíûõ ïàðàìåòðîâ äâèãàòåëÿ: - ïîâûøåíèå óäåëüíîé òÿãè ÒÐÄ è ÒÐÄÄ; - ïîâûøåíèå óäåëüíîé ìîùíîñòè è ýêîíîìè÷íîñòè ÒÂÄ, âåðòîëåòíûõ ÃÒÄ, íàçåìíûõ è ìîðñêèõ ÃÒÄ; - ñíèæåíèå óäåëüíîé ìàññû âñåõ òèïîâ ÃÒÄ; - ïîâûøåíèå ëîáîâîé òÿãè ÒÐÄ è ÒÐÄÄ. Ìàêñèìàëüíî äîñòèæèìàÿ òåìïåðàòóðà (ñòåõèîìåòðè÷åñêàÿ) îïðåäåëÿåòñÿ èç óñëîâèÿ ïîëíîãî èñïîëüçîâàíèÿ â ïðîöåññå ãîðåíèÿ êèñëîðîäà âîçäóõà (êîýôôèöèåíò èçáûòêà âîçäóõà â êàìåðå ñãîðàíèÿ αÊÑ = 1). Äëÿ óãëåâîäîðîäíîãî òîïëèâà ýòà òåìïåðàòóðà çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû â êîíöå ñæàòèÿ è ñîñòàâëÿåò Ò*ÑÀ ÌÀÕ = 2200…2800 Ê. Ôàêòè÷åñêàÿ âåëè÷èíà ïðèìåíÿåìûõ Ò*ÑÀ â ñîâ- Ðèñóíîê 2.2 – Çàâèñèìîñòü ýôôåêòèâíîãî ê.ï.ä. ïðîñòîãî öèêëà è óäåëüíîé ðàáîòû öèêëà îò ñóììàðíîé ñòåïåíè ñæàòèÿ, òåìïåðàòóðû ãàçà ïåðåä òóðáèíîé è ê.ï.ä. óçëîâ 48 Ãëàâà 2 - Îñíîâíûå ïàðàìåòðû è òðåáîâàíèÿ ê ÃÒÄ ðåìåííûõ ÃÒÄ îãðàíè÷èâàåòñÿ, â îñíîâíîì, òåõíîëîãè÷åñêèìè âîçìîæíîñòÿìè. Ýòî - ñâîéñòâà òóðáèííûõ ìàòåðèàëîâ, ýôôåêòèâíîñòü ñèñòåì îõëàæäåíèÿ, à òàêæå ýêîíîìè÷åñêèå è ýêîëîãè÷åñêèå îãðàíè÷åíèÿìè. Ðàçâèòèå àâèàöèîííûõ è íàçåìíûõ ÃÒÄ â ÷àñòè ïîâûøåíèÿ Ò*ÑÀ ïî ãîäàì ïîêàçàíî íà Ðèñ. 2.3. Íàèáîëüøèå òåìïåðàòóðû Ò*ÑÀ = 1850…1870 Ê äîñòèãíóòû íà íîâåéøèõ âîåííûõ ÒÐÄÄÔ è ãðàæäàíñêèõ ÒÐÄÄ ñâåðõâûñîêîé òÿãè (RÂÇË ≥ 40 òñ), à òàêæå ìîùíûõ ýíåðãåòè÷åñêèõ ÃÒÄ (Nå > 150 ÌÂò), â îñíîâíîì, ïðèìåíÿåìûõ â ÏÃÓ. Ó ÒÐÄÄ ìåíüøåé ðàçìåðíîñòè äëÿ ðåãèîíàëüíûõ è áëèæíåìàãèñòðàëüíûõ ñàìîëåòîâ ïàðàìåòðû öèêëà (Ò*ÑÀ è π*Ê) îòíîñèòåëüíî áîëåå íèçêèå – äëÿ ñíèæåíèÿ ïîêóïíîé öåíû äâèãàòåëÿ è çàòðàò íà òåõíè÷åñêîå îáñëóæèâàíèå.  ðåàëèçóåìûõ â íàñòîÿùåå âðåìÿ â ÑØÀ è Åâðîïå ïåðñïåêòèâíûõ ïðîãðàììàõ ðàçâèòèÿ àâèàöèîííûõ ÃÒÄ (IHPTET, UEET, AMET) ðàçðàáàòûâàþòñÿ òåõíîëîãèè è èñïûòûâàþòñÿ îïûòíûå äâèãàòåëè, îáåñïå÷èâàþùèå ðàáîòó ñ ìàêñèìàëüíîé òåìïåðàòóðîé ãàçà ïåðåä òóðáèíîé Ò*ÑÀ ìàõ = 2000…2200 Ê. Àêòèâíîå èñïîëüçîâàíèå íîâåéøèõ àâèàöèîííûõ òåõíîëîãèé â ïðîåêòèðîâàíèè è ïðîèçâîäñòâå íàçåìíûõ ÃÒÄ, à òàêæå ðåàëèçàöèÿ ñëîæíûõ ñèñ- òåì îõëàæäåíèÿ òóðáèíû ñ èñïîëüçîâàíèåì òåïëîîáìåííèêîâ è âîäÿíîãî ïàðà â êà÷åñòâå îõëàäèòåëÿ ïîçâîëèëî íàçåìíûì ÃÒÄ ïîñòåïåííî ïðåîäîëåòü òåõíîëîãè÷åñêîå îòñòàâàíèå îò àâèàäâèãàòåëåé. Íîâåéøèå ìîäåëè ìîùíûõ ýíåðãåòè÷åñêèõ ÃÒÄ äîñòèãëè ðàáî÷åé òåìïåðàòóðû ãàçà ïåðåä òóðáèíîé Ò*ÑÀ = 1700…1800 Ê. Ïðè ýòîì ðåñóðñ íàèáîëåå íàãðóæåííûõ äåòàëåé òóðáèíû ñîñòàâëÿåò íå ìåíåå 25000 ÷àñîâ. Êàê óêàçûâàëîñü, ïîâûøåíèå Ò*ÑÀ ïîçâîëÿåò ïðèìåíÿòü áîëåå âûñîêèå ñòåïåíè ñæàòèÿ, îïòèìàëüíûå çíà÷åíèÿ êîòîðûõ óâåëè÷èâàþòñÿ ñ ðîñòîì Ò*ÑÀ.  ñâÿçè ñ ýòèì, îäíîâðåìåííîå ïîâûøåíèå òåìïåðàòóðû ïåðåä òóðáèíîé è ñòåïåíè ñæàòèÿ ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå ýôôåêòèâíûì ñïîñîáîì ïîâûøåíèÿ ê.ï.ä. è óäåëüíîé ðàáîòû öèêëà. Íà Ðèñ. 2.2 ïîêàçàíà òàêàÿ çàâèñèìîñòü ê.ï.ä. ïðîñòîãî öèêëà îò π *Σ è Ò*ÑÀ, ðàññ÷èòàííàÿ äëÿ íàçåìíûõ ÃÒÄ. Çäåñü æå ïîêàçàíà ñòàòèñòè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü ýôôåêòèâíîãî ê.ï.ä. ðåàëüíûõ ïðîìûøëåííûõ ÃÒÄ îò ñòåïåíè ñæàòèÿ. Íåîáõîäèìî èìåòü ââèäó, ÷òî îáû÷íî ÃÒÄ ñ áîëåå âûñîêèìè π*Σ èìåþò è áîëåå âûñîêèå Ò*ÑÀ. Ñòåïåíü ñæàòèÿ êîìïðåññîðà â ñîâðåìåííûõ íàçåìíûõ ÃÒÄ ïðîñòîãî öèêëà äîñòèãàåò π*Ê = 30…35. Ðèñóíîê 2.3 – Ýâîëþöèÿ òåìïåðàòóðû ãàçà ïåðåä òóðáèíîé 49 Ãëàâà 2 - Îñíîâíûå ïàðàìåòðû è òðåáîâàíèÿ ê ÃÒÄ Â àâèàöèîííûõ æå äâèãàòåëÿõ π*Ê = 40…45 è èìååò òåíäåíöèþ ê äàëüíåéøåìó ïîâûøåíèþ. Âûáîð îïòèìàëüíîé ñòåïåíè ñæàòèÿ ÃÒÄ çàâèñèò îò íàçíà÷åíèÿ äâèãàòåëÿ, ðåæèìîâ ýêñïëóàòàöèè, ðàçìåðíîñòè. Íàïðèìåð, âûñîêàÿ ñòåïåíü ñæàòèÿ ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ ðàçìåðîâ ïðîòî÷íîé ÷àñòè ïîñëåäíèõ ñòóïåíåé êîìïðåññîðà è ïåðâûõ ñòóïåíåé òóðáèíû. À ýòî íåáëàãîïðèÿòíî ñêàçûâàåòñÿ íà ê.ï.ä. ýòèõ óçëîâ, è âûèãðûø ê.ï.ä. öèêëà îò ïîâûøåíèÿ π*Σ ìîæåò áûòü ñâåä¸í íà íåò óìåíüøåíèåì ê.ï.ä. êîìïðåññîðà è òóðáèíû. Ïîýòîìó, êàê ïðàâèëî, áîëåå âûñîêèå π*Σ ïðèìåíÿþòñÿ â ÃÒÄ áîëüøèõ ðàçìåðíîñòåé. Âûáîð ñòåïåíè ñæàòèÿ ÿâëÿåòñÿ îäíîé èç çàäà÷ îïòèìèçàöèè ïàðàìåòðîâ ÃÒÄ ñ öåëüþ îáåñïå÷åíèÿ íàèëó÷øèõ õàðàêòåðèñòèê äâèãàòåëÿ è îáúåêòà åãî ïðèìåíåíèÿ (ëåòàòåëüíîãî àïïàðàòà, ïðîìûøëåííîãî îáîðóäîâàíèÿ, ýëåêòðîñòàíöèè è ò.ä.) ïðè ìèíèìàëüíîé ñòîèìîñòè æèçíåííîãî öèêëà. Çíà÷èòåëüíûì ðåçåðâîì äëÿ ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ öèêëà è óëó÷øåíèÿ ïàðàìåòðîâ ÃÒÄ ÿâëÿåòñÿ ñíèæåíèå âíóòðèöèêëîâûõ ïîòåðü - ïîâûøåíèå ê.ï.ä. ëîïàòî÷íûõ ìàøèí, ñíèæåíèå ïîòåðü è óòå÷åê ïî òðàêòó ÃÒÄ è ðàñõîäà âîçäóõà íà îõëàæäåíèå.  íàñòîÿùåå âðåìÿ áëàãîäàðÿ ðàçâèòèþ ìåòîäèê òðåõìåðíîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ïðîöåññîâ â óçëàõ ÃÒÄ, äîñòèãíóò çíà÷èòåëüíûé ïðîãðåññ â ïîâûøåíèè èõ õàðàêòåðèñòèê. 2.1.1.2 - Ïðèìåíåíèå ñëîæíûõ öèêëîâ â ÃÒÄ Ðàññìîòðåííûå âûøå íàïðàâëåíèÿ ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ïðîñòîãî öèêëà îãðàíè÷èâàþòñÿ òåõíîëîãè÷åñêèìè âîçìîæíîñòÿìè, èìåþùèìèñÿ â äàííûé ìîìåíò âðåìåíè. Äðóãèì âîçìîæíûì íàïðàâëåíèåì óëó÷øåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ÃÒÄ ÿâëÿåòñÿ ïðèìåíåíèå óñëîæíåííûõ ñõåì äëÿ ðåàëèçàöèè òàê íàçûâàåìûõ ñëîæíûõ öèêëîâ. Îáû÷íî ñëîæíûì öèêëîì íàçûâàþò öèêë ÃÒÄ, ñîäåðæàùèé äîïîëíèòåëüíûå òåðìîäèíàìè÷åñêèå ïðîöåññû, íå âõîäÿùèå â ïðîñòîé öèêë: - ïðîìåæóòî÷íûé ïîäîãðåâ â ïðîöåññå ðàñøèðåíèÿ, - ïðîìåæóòî÷íîå îõëàæäåíèå â ïðîöåññå ñæàòèÿ, - óòèëèçàöèÿ òåïëà âûõëîïíûõ ãàçîâ, - óâëàæíåíèå öèêëîâîãî âîçäóõà è äð. Óòèëèçàöèÿ îòâîäèìîãî èç öèêëà òåïëà ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíà ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè: - ïîäîãðåâîì âûõëîïíûìè ãàçàìè öèêëîâîãî âîçäóõà ïåðåä êàìåðîé ñãîðàíèÿ (ðåãåíåðàòèâíûé öèêë); - ïðîèçâîäñòâîì ïåðåãðåòîãî ïàðà âûñîêîãî äàâëåíèÿ è âïðûñêîì åãî â êàìåðó ñãîðàíèÿ è òóð- 50 áèíó ÃÒÄ (öèêë STIG) èëè ñðàáàòûâàíèåì ïàðà â îòäåëüíîé ïàðîâîé òóðáèíå (êîìáèíèðîâàííûé ïàðîãàçîâûé öèêë); - èñïîëüçîâàíèåì òåïëà âûõëîïíûõ ãàçîâ äëÿ ïîâûøåíèÿ òåïëîòâîðíîé ñïîñîáíîñòè òîïëèâà (õèìè÷åñêàÿ ðåãåíåðàöèÿ); - óòèëèçàöèÿ òåïëà âûõëîïíûõ ãàçîâ â äîïîëíèòåëüíîì óòèëèçàöèîííîì öèêëå (âîçäóøíîì èëè ñ èñïîëüçîâàíèåì íèçêîêèïÿùåé æèäêîñòè). Äëÿ çíà÷èòåëüíîãî óëó÷øåíèÿ õàðàêòåðèñòèê ÃÒÄ ïåðå÷èñëåííûå ïðîöåññû è ñïîñîáû óòèëèçàöèè òåïëà ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ â ðàçëè÷íûõ ñî÷åòàíèÿõ. Ïîñêîëüêó â íàçåìíûõ è ìîðñêèõ ÃÒÄ íåò õàðàêòåðíûõ äëÿ àâèàäâèãàòåëåé æåñòêèõ îãðàíè÷åíèé ïî ãàáàðèòàì è ìàññå, òî äëÿ òàêèõ ÃÒÓ ñëîæíûå öèêëû èñïîëüçóþòñÿ ÷àùå.  àâèàöèîííûõ ÃÒÄ äëÿ ïîâûøåíèÿ òÿãè øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ öèêë ñ ïðîìåæóòî÷íûì ïîäîãðåâîì â ïðîöåññå ðàñøèðåíèÿ (öèêë ÒÐÄÔ è ÒÐÄÄÔ). Äîïîëíèòåëüíûé òåïëîïîäâîä ïîñëå ðàñøèðåíèÿ ãàçà â òóðáèíå îñóùåñòâëÿåòñÿ â ôîðñàæíîé êàìåðå (ÔÊ), ãäå ðàáî÷åå òåë ïîäîãðåâàåòñÿ äî òåìïåðàòóðû Ò*Ô = 2000…2200 Ê (ïðè αΣ = 1,1…1,2). Ïðîìåæóòî÷íûé ïîäîãðåâ çíà÷èòåëüíî ïîâûøàåò ðàáîòó öèêëà è, ñîîòâåòñòâåííî, ñêîðîñòü èñòå÷åíèÿ ãàçîâ èç ñîïëà è óäåëüíóþ òÿãó äâèãàòåëÿ (â 1,5…2 ðàçà). Îäíàêî, ê.ï.ä. öèêëà ñóùåñòâåííî ñíèæàåòñÿ èç-çà ïîäâîäà äîïîëíèòåëüíîãî òåïëà ïðè áîëåå íèçêîì äàâëåíèè. Óäåëüíûé æå ðàñõîä òîïëèâà äâèãàòåëÿ çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàåòñÿ êàê âñëåäñòâèå óõóäøåíèÿ ê.ï.ä. öèêëà, òàê è èç-çà ñíèæåíèÿ ïîëåòíîãî ê.ï.ä. (óâåëè÷åíèÿ ñêîðîñòè èñòå÷åíèÿ). Èç-çà íèçêîé ýêîíîìè÷íîñòè ôîðñàæíûé ðåæèì îáû÷íî èñïîëüçóåòñÿ â êðèòè÷åñêèõ óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè - íà âçëåòå (äëÿ ñîêðàùåíèÿ äëèíû ÂÏÏ), äëÿ óñêîðåííîãî ðàçãîíà ñàìîëåòà, äëÿ ïðåîäîëåíèÿ çâóêîâîãî áàðüåðà è ò.ä. Ïðèìåíåíèå ôîðñàæà â ñâåðõçâóêîâîì êðåéñåðñêîì ïîëåòå îáû÷íî ñòðåìÿòñÿ èçáåæàòü èç-çà çíà÷èòåëüíîãî ñíèæåíèÿ äàëüíîñòè ïîëåòà.  1940…1960 ã.ã. áûëè ñîçäàíû îïûòíûå îáðàçöû ÒÂÄ ñ ðåãåíåðàòîðîì. Ýòèì ïðèìåíåíèå ðåãåíåðàòèâíîãî öèêëà â àâèàöèîííûõ ÃÒÄ îãðàíè÷èëîñü è íå ïîëó÷èëî äàëüíåéøåãî ðàçâèòèÿ ïî ïðè÷èíå çíà÷èòåëüíîãî âåñà è ãàáàðèòîâ òåïëîîáìåííèêà è åãî íèçêîé íàäåæíîñòè. Îäíàêî â íàñòîÿùåå âðåìÿ âíîâü ïðîÿâëÿåòñÿ èíòåðåñ ê ïðèìåíåíèþ ðåãåíåðàöèè òåïëà. Òàê, â ðàìêàõ åâðîïåéñêîé ïðîãðàììû CLEAN ïðîðàáàòûâàþòñÿ ïåðñïåêòèâíûå ÒÂÄ è ÒÐÄÄ ñ ðåêóïåðàòîðîì (â ÒÐÄÄ - â ñî÷åòàíèè ñ ïðîìåæóòî÷íûì îõëàæäåíèåì).  íàçåìíûõ ÃÒÄ ðåãåíåðàòèâíûé öèêë ïðèìåíÿåòñÿ äîñòàòî÷íî øèðîêî. Óòèëèçàöèÿ òåïëà Ãëàâà 2 - Îñíîâíûå ïàðàìåòðû è òðåáîâàíèÿ ê ÃÒÄ îñóùåñòâëÿåòñÿ â òåïëîîáìåííèêàõ-ðåêóïåðàòîðàõ è ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü ê.ï.ä. öèêëà íà 20…30% (îòíîñèòåëüíûõ.). Ïðè ýòîì óäåëüíàÿ ðàáîòà íåñêîëüêî ñíèæàåòñÿ èç-çà ãèäðàâëè÷åñêèõ ïîòåðü â ðåêóïåðàòîðå. Î÷åâèäíî, ÷òî ðåãåíåðàöèÿ òåïëà âîçìîæíà, åñëè òåìïåðàòóðà âûõëîïíûõ ãàçîâ ñóùåñòâåííî âûøå òåìïåðàòóðû âîçäóõà çà êîìïðåññîðîì, ò.å. ïðè íåáîëüøîé ñòåïåíè ñæàòèÿ π*Ê = 4…10.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ðåãåíåðàòèâíûé öèêë èñïîëüçóåòñÿ â ÃÒÄ íåáîëüøîé ðàçìåðíîñòè (ìîùíîñòüþ äî ~16 ÌÂò) è â ìèêðîòóðáèíàõ, äëÿ êîòîðûõ ïðèìåíåíèå âûñîêîé ñòåïåíè ñæàòèÿ îãðàíè÷èâàåòñÿ ìàëîé ðàçìåðíîñòüþ ëîïàòî÷íûõ ìàøèí. Ýíåðãåòè÷åñêèå íàçåìíûå ÃÒÄ øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ â ñîñòàâå ÏÃÓ â êîìáèíèðîâàííîì ïàðîãàçîâîì öèêëå, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ êîìáèíàöèåé ïðîñòîãî ãàçîòóðáèííîãî öèêëà è ïàðîâîãî öèêëà Ðåíêèíà.  ÏÃÓ òåïëî âûõëîïíûõ ãàçîâ ÃÒÄ èñïîëüçóåòñÿ â êîòëå-óòèëèçàòîðå äëÿ ïðîèçâîäñòâà ïåðåãðåòîãî ïàðà è âûðàáîòêè äîïîëíèòåëüíîé ìîùíîñòè â êîíäåíñàöèîííîé ïàðîâîé òóðáèíå. Óâåëè÷åíèå ìîùíîñòè è ê.ï.ä. óñòàíîâêè ñîñòàâëÿåò ~50 %. Óðîâåíü ê.ï.ä. ñîâðåìåííûõ ÏÃÓ, áàçèðóþùèõñÿ íà ÃÒÄ ñ âûñîêèìè ïàðàìåòðàìè öèêëà (Ò*ÑÀ = 1600…1700 Ê, π * Ê = 16…23) äîñòèãàåò 58…60 %. Äîñòàòî÷íî ÷àñòî â ýíåðãåòè÷åñêèõ ÃÒÄ èñïîëüçóåòñÿ òàêæå öèêë ñ âïðûñêîì ïàðà â êàìåðó ñãîðàíèÿ è òóðáèíó (öèêë STIG).  îòëè÷èå îò ÏÃÓ, â ýòîì ñëó÷àå íåò íåîáõîäèìîñòè â ïàðîâîé òóðáèíå, ïîýòîìó óñòàíîâêè ñ âïðûñêîì ïàðà çíà÷èòåëüíî ïðîùå è äåøåâëå. Îäíàêî è ïðèðîñò ìîùíîñòè è ê.ï.ä. â òàêèõ óñòàíîâêàõ ìåíüøå, ÷åì â ÏÃÓ. Î÷åâèäíûì íåäîñòàòêîì öèêëà ÿâëÿåòñÿ ïîòåðÿ áîëüøîãî êîëè÷åñòâà ñïåöèàëüíî ïîäãîòîâëåííîé âîäû (ïàðîãàçîâàÿ ñìåñü ïîñëå ðàñøèðåíèÿ â òóðáèíå è îõëàæäåíèÿ â êîòëå âûáðàñûâàåòñÿ â àòìîñôåðó). Öèêë ñ ïðîìåæóòî÷íûì ïîäîãðåâîì â íàçåìíûõ ÃÒÄ èìååò îãðàíè÷åííîå ïðèìåíåíèå èç-çà îòðèöàòåëüíîãî âëèÿíèÿ íà ýôôåêòèâíûé ê.ï.ä. Òàêîé öèêë â íàñòîÿùåå âðåìÿ èñïîëüçóåòñÿ òîëüêî â ýíåðãåòè÷åñêèõ ÃÒÄ GT24 è GT26 ôèðìû ALSTOM. Ýòè ÃÒÄ ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ðàáîòû â ñîñòàâå ÏÃÓ è èìåþò ìîùíîñòü180 è 260 ÌÂò.  ÃÒÄ èìååòñÿ âòîðàÿ êàìåðà ñãîðàíèÿ, ðàñïîëîæåííàÿ ïîñëå ïåðâîé ñòóïåíè ïÿòèñòóïåí÷àòîé òóðáèíû. Äëÿ êîìïåíñàöèè ñíèæåíèÿ ê.ï.ä. öèêëà â GT24 è GT26 ïðèìåíåíà ïîâûøåííàÿ ñòåïåíü ñæàòèÿ π*Ê = 30…32.  íàçåìíûõ ÃÒÄ èñïîëüçóþòñÿ òàêæå öèêëû: - ñ ïðîìåæóòî÷íûì îõëàæäåíèåì; - ñ ïðîìåæóòî÷íûì îõëàæäåíèåì è ïðîìåæóòî÷íûì ïîäîãðåâîì; - ñ ïðîìåæóòî÷íûì îõëàæäåíèåì è ðåãåíåðàöèåé; - ñ ïðîìåæóòî÷íûì îõëàæäåíèåì, ïðîìåæóòî÷íûì ïîäîãðåâîì è ðåãåíåðàöèåé; - ñ âïðûñêîì ïàðà â êàìåðó ñãîðàíèÿ ñ ïîñëåäóþùèì åãî èçâëå÷åíèåì íà âûõëîïå ïðè ïîìîùè êîíòàêòíîãî êîíäåíñàòîðà; - öèêëû ñ óâëàæíåíèåì âîçäóõà è äð. Îäíàêî, ðåàëèçóþùèå ïåðå÷èñëåííûå öèêëû óñòàíîâêè íå íàøëè ïîêà øèðîêîãî ïðèìåíåíèÿ è ÿâëÿþòñÿ ëèáî îïûòíûìè îáðàçöàìè, ëèáî âûïóùåíû íåáîëüøîé ñåðèåé.  ðàìêàõ çàðóáåæíûõ ïðîãðàìì ðàçâèòèÿ ýíåðãåòèêè ïðîðàáàòûâàþòñÿ ïåðñïåêòèâíûå óñòàíîâêè, îáúåäèíÿþùèå ÃÒÄ ñëîæíûõ öèêëîâ ñ ðàçëè÷íûìè òåõíîëîãè÷åñêèìè ïðîöåññàìè. Íî äàííûå óñòàíîâêè ïî ñóòè óæå íå ÿâëÿþòñÿ ÃÒÄ â êëàññè÷åñêîì åãî ïîíèìàíèè, à ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñëîæíûå òåõíîëîãè÷åñêèå ñèñòåìû ïî ñîâìåñòíîìó ïðîèçâîäñòâó ðàçëè÷íûõ âèäîâ ýíåðãèè (ýëåêòðè÷åñêîé, ìåõàíè÷åñêîé, òåïëîâîé, õîëîäà) è õèìè÷åñêèõ ïðîäóêòîâ, ýêîëîãè÷åñêè ÷èñòûå è áåçîòõîäíûå. 2.1.2 - Àâèàöèîííûé ÃÒÄ êàê äâèæèòåëü Ïðè ðåàëèçàöèè òåðìîäèíàìè÷åñêîãî öèêëà àâèàöèîííîãî ÃÒÄ ïîëó÷àåòñÿ ìåõàíè÷åñêàÿ ðàáîòà. Îíà äîëæíà áûòü ïðåîáðàçîâàíà â ïîëåçíóþ ðàáîòó ñèëû òÿãè, ñ ïîìîùüþ êîòîðîé îñóùåñòâëÿåòñÿ äâèæåíèå ëåòàòåëüíîãî àïïàðàòà. Êàê îòìå÷àëîñü âûøå, ÒÐÄ è ÒÐÄÄ îòíîñÿòñÿ ê äâèãàòåëÿì ïðÿìîé ðåàêöèè - îíè îäíîâðåìåííî âûïîëíÿþò ôóíêöèè äâèãàòåëÿ è äâèæèòåëÿ. Ó ýòèõ äâèãàòåëåé íåò ñïåöèàëüíîãî óñòðîéñòâà (äâèæèòåëÿ), êîòîðûé ïðåîáðàçóåò ýôôåêòèâíóþ ìîùíîñòü ðåàêòèâíîé ñòðóè â ðàáîòó ñèëû òÿãè. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ äîñòàòî÷íîé òÿãè íåîáõîäèìî èìåòü èçáûòîê ñêîðîñòè èñòå÷åíèÿ èç ñîïëà WC íàä ñêîðîñòüþ ïîëåòà VÏ. Îäíàêî, ýòîò æå èçáûòîê ñêîðîñòè îáóñëàâëèâàåò ïîòåðþ ÷àñòè êèíåòè÷åñêîé ýíåðãèè. Ñîâåðøåíñòâî ÒÐÄ è ÒÐÄÄ êàê äâèæèòåëÿ õàðàêòåðèçóåò ïîëåòíûé ê.ï.ä., ðàâíûé îòíîøåíèþ òÿãîâîé ìîùíîñòè NÒßà ê ðàñïîëàãàåìîé ýôôåêòèâíîé ìîùíîñòè NÐÀÑÏ: ãäå R – òÿãà, Í; Gà – ìàññîâûé ðàñõîä ãàçà íà ñðåçå ñîïëà, êã/ñ; 51 Ãëàâà 2 - Îñíîâíûå ïàðàìåòðû è òðåáîâàíèÿ ê ÃÒÄ G – ìàññîâûé ðàñõîä âîçäóõà íà âõîäå â äâèãàòåëü, êã/ñ; WC – ñêîðîñòü èñòå÷åíèÿ èç ñîïëà, ì/ñ; VÏ – ñêîðîñòü ïîëåòà, ì/ñ. Óïðîùåííîå âûðàæåíèå ïîëåòíîãî ê.ï.ä âïåðâûå ïîëó÷åíî Á. Ñ. Ñòå÷êèíûì. Îíî ñïðàâåäëèâî äëÿ ëþáîãî ÂÐÄ ñ îäíèì âîçäóõîçàáîðíûì óñòðîéñòâîì è îäíèì ðåàêòèâíûì ñîïëîì è èìååò âèä: íûé ðàñõîä òîïëèâà îïðåäåëÿåòñÿ ïî ñëåäóþùèì ôîðìóëàì. Äëÿ ÒÐÄ è ÒÐÄÄ óäåëüíûé ðàñõîä òîïëèâà íà åäèíèöó òÿãè, êã/êÍ*÷: Ïðè VÏ < 1000 ì/ñ: Îñíîâíîé îñîáåííîñòüþ ïîëåòíîãî ê.ï.ä. ÿâëÿåòñÿ åãî ïàäåíèå ñ óâåëè÷åíèåì ñêîðîñòè èñòå÷åíèÿ èç ñîïëà. Ïðè÷èíîé òàêîãî ïàäåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ðîñò àáñîëþòíîé ñêîðîñòè îòáðîñà ðàáî÷åãî òåëà WÑ-VÏ è óâåëè÷åíèå ïîòåðü ýíåðãèè ñ âûõîäíîé ñêîðîñòüþ. Ïîýòîìó ïðèìåíåíèå îäíîêîíòóðíûõ ÒÐÄ ñ âûñîêîé ñâîáîäíîé ýíåðãèåé (ñ âûñîêèìè ïàðàìåòðàìè öèêëà) ïðè äîçâóêîâûõ ñêîðîñòÿõ ïîëåòà íåâûãîäíî.  ýòîì ñëó÷àå âûñîêîå çíà÷åíèå ýôôåêòèâíîãî ê.ï.ä. öèêëà ñî÷åòàåòñÿ ñ íèçêèì ïîëåòíûì ê.ï.ä.  òî æå âðåìÿ ïîâûøåíèå ïîëåòíîãî ê.ï.ä. ïóòåì ñíèæåíèÿ ñêîðîñòè èñòå÷åíèÿ èç ÒÐÄ íå äàåò ýôôåêòà, ïîñêîëüêó ïàäàåò ê.ï.ä. öèêëà.  ÒÐÄÄ íàëè÷èå íàðóæíîãî êîíòóðà ïîçâîëÿåò ïðè âûñîêèõ ïàðàìåòðàõ öèêëà ñíèçèòü ñêîðîñòè èñòå÷åíèÿ çà ñ÷åò óâåëè÷åíèÿ ðàñõîäà âîçäóõà è ñî÷åòàòü âûñîêèé ê.ï.ä. öèêëà ñ âûñîêèì ïîëåòíûì ê.ï.ä. Ýòî îáóñëàâëèâàåò çíà÷èòåëüíîå ñíèæåíèå óäåëüíîãî ðàñõîäà òîïëèâà, ÷òî è ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç âàæíåéøèõ ñâîéñòâ è ïðåèìóùåñòâ ÒÐÄÄ [2.1].  àâèàöèîííûõ ÃÒÄ íåïðÿìîé ðåàêöèè (ÒÂÄ è âåðòîëåòíûõ ÃÒÄ) îñíîâíûì äâèæèòåëåì ÿâëÿåòñÿ âèíò, ïîýòîìó ïîëåòíûé ê.ï.ä. ïðàêòè÷åñêè ðàâåí ê.ï.ä. âèíòà: ηï= ηâ 2.1.3 - Ïîëíûé ê.ï.ä. è òîïëèâíàÿ ýôôåêòèâíîñòü (ýêîíîìè÷íîñòü) ÃÒÄ Äëÿ àâèàöèîííîé ÑÓ ñ ÃÒÄ îáùàÿ ýôôåêòèâíîñòü ïðåîáðàçîâàíèÿ õèìè÷åñêîé ýíåðãèè òîïëèâà â ïîëåçíóþ ðàáîòó ïåðåäâèæåíèÿ ËÀ îïðåäåëÿåòñÿ ïîëíûì (èëè îáùèì) ê.ï.ä. ηÎ. Ïîëíûé ê.ï.ä. ðàâåí ïðîèçâåäåíèþ ýôôåêòèâíîãî ê.ï.ä. öèêëà è ïîëåòíîãî ê.ï.ä.: ηo = η e η ï Âåëè÷èíà ïîëíîãî ê.ï.ä. îïðåäåëÿåò óäåëüíûé ðàñõîä òîïëèâà ÑÓ, ò.å. å¸ ýêîíîìè÷íîñòü. Óäåëü- 52 Äëÿ ÒÂÄ óäåëüíûé ðàñõîä òîïëèâà íà åäèíèöó ýêâèâàëåíòíîé ìîùíîñòè, êã/êÂò·÷: ãäå GÒ ×ÀÑ Hu VÏ NÝÊ – ÷àñîâîé ðàñõîä òîïëèâà, êã/÷ – íèçøàÿ òåïëîòà ñãîðàíèÿ òîïëèâà, êÄæ/êã – ñêîðîñòü ïîëåòà, ì/ñ – ýêâèâàëåíòíàÿ ìîùíîñòü ÒÂÄ (ñóììà ìîùíîñòè íà âàëó âèíòà è óñëîâíîé ìîùíîñòè, ðàçâèâàåìîé çà ñ÷åò ïðÿìîé ðåàêöèè äâèãàòåëÿ), êÂò R – òÿãà, êÍ. Çàìåòèì, ÷òî óäåëüíûé ðàñõîä òîïëèâà ÒÐÄ è ÒÐÄÄ çàâèñèò íå òîëüêî îò îáùåãî ê.ï.ä., íî è îò ñêîðîñòè ïîëåòà. Äëÿ ÒÂÄ çàâèñèìîñòü ýêîíîìè÷íîñòè îò ñêîðîñòè ïîëåòà ïðîÿâëÿåòñÿ íåÿâíî - ÷åðåç ê.ï.ä. âèíòà. Äëÿ àâèàöèîííûõ ÃÒÄ çàâèñèìîñòü óäåëüíîãî ðàñõîäà òîïëèâà îò ýôôåêòèâíîãî è ïîëåòíîãî ê.ï.ä., à òàêæå îò òåìïåðàòóðû ãàçà ïåðåä òóðáèíîé â óñëîâèÿõ H = 11 êì, M = 0,8 ïîêàçàíà íà Ðèñ. 2.4 è 2.5. Äëÿ íàçåìíûõ ÃÒÄ îêîí÷àòåëüíûì ïîëåçíûì ýôôåêòîì ÿâëÿåòñÿ ìîùíîñòü íà âûõîäíîì âàëó. Ïîýòîìó ýêîíîìè÷íîñòü íàçåìíûõ ÃÒÄ îöåíèâàåòñÿ ýôôåêòèâíûì ê.ï.ä. ηå, à óäåëüíûé ðàñõîä òîïëèâà îïðåäåëÿåòñÿ (êã/êÂò·÷): Ãëàâà 2 - Îñíîâíûå ïàðàìåòðû è òðåáîâàíèÿ ê ÃÒÄ Ðèñóíîê 2.4 – Çàâèñèìîñòü óäåëüíîãî ðàñõîäà òîïëèâà îò ýôôåêòèâíîãî (ηå) è ïîëåòíîãî ÊÏÄ 2.2 - Ïàðàìåòðû ÃÒÄ 2.2.1 - Îñíîâíûå ïàðàìåòðû àâèàöèîííûõ ÃÒÄ Ïàðàìåòðû, õàðàêòåðèçóþùèå ÃÒÄ, ìîæíî ðàçäåëèòü íà äâå ãðóïïû. Ïåðâàÿ ãðóïïà – ýòî ïàðàìåòðû, âûðàæàþùèåñÿ àáñîëþòíîé âåëè÷èíîé è çàâèñÿùèå îò ðàçìåðíîñòè äâèãàòåëÿ. Âàæíåéøèå èç íèõ: - ðåàêòèâíàÿ òÿãà – äëÿ äâèãàòåëåé ïðÿìîé ðåàêöèè (ÒÐÄ, ÒÐÄÔ, ÒÐÄÄ, ÒÐÄÄÔ), - ìîùíîñòü íà âûõîäíîì âàëó – äëÿ ÃÒÄ íåïðÿìîé ðåàêöèè (ÒÂÄ è âåðòîëåòíûõ ÃÒÄ); - ðàñõîä òîïëèâà; - ðàñõîä âîçäóõà íà âõîäå â äâèãàòåëü; - ñóõàÿ ìàññà; - ãàáàðèòíûå ðàçìåðû. Òÿãà, ìîùíîñòü, ðàñõîä òîïëèâà è ðàñõîä âîçäóõà çàâèñÿò îò ìíîãèõ ôàêòîðîâ - ðåæèìà ðàáîòû ÃÒÄ, ñêîðîñòè è âûñîòû ïîëåòà, àòìîñôåðíûõ óñëîâèé, ïðèíÿòîé ïðîãðàììû ðåãóëèðîâàíèÿ. Ïîýòîìó ýòè ïàðàìåòðû îáû÷íî óêàçûâàþòñÿ ïðè ñòàíäàðòíûõ àòìîñôåðíûõ óñëîâèÿõ äëÿ îñíîâíûõ âàæíåéøèõ ðåæèìîâ è óñëîâèé ïîëåòà - íà âçëåòíîì ðåæèìå ïðè Í = 0 è ÌÏ = 0 è â âûñîòíî-ñêîðîñòíûõ óñëîâèÿõ, íàèáîëåå õàðàêòåðíûõ äëÿ êîíêðåòíîãî òèïà ÃÒÄ. Ðèñóíîê 2.5 – Òåîðåòè÷åñêè äîñòèæèìûå ìèíèìàëüíûå çíà÷åíèÿ óäåëüíûõ ðàñõîäîâ òîïëèâà â çàâèñèìîñòè îò òåìïåðàòóðû ãàçà ïåðåä òóðáèíîé Íàïðèìåð, äëÿ ÒÐÄÄ ìàãèñòðàëüíûõ ãðàæäàíñêèõ è âîåííî-òðàíñïîðòíûõ ñàìîëåòîâ ýòî, êàê ïðàâèëî, ðåæèì íàáîðà âûñîòû (íîìèíàëüíûé) è ìàêñèìàëüíûé êðåéñåðñêèé ðåæèì íà âûñîòå Í = 11 êì ïðè ñêîðîñòè ïîëåòà, ñîîòâåòñòâóþùåé ÷èñëó Ì Ï = 0,8 (V Ï = 850 êì/÷), à òàêæå ìàêñèìàëüíûé ðåæèì ïðè Í = 0 ïðè ñêîðîñòè îòðûâà ñàìîëåòà îò ÂÏÏ (ÌÏ = 0,2…0,25). Äëÿ âîåííûõ ÒÐÄÔ è ÒÐÄÄÔ â çåìíûõ óñëîâèÿõ îáû÷íî óêàçûâàåòñÿ ïàðàìåòðû íà âçëåòíîì ðåæèìå, êàê áåç èñïîëüçîâàíèÿ ôîðñàæà, òàê è ñ âêëþ÷åííîé ÔÊ (ïîëíûé ôîðñàæ).  çàâèñèìîñòè îò íàçíà÷åíèÿ äâèãàòåëÿ âåëè÷èíà òÿãè è ìîùíîñòü àâèàöèîííûõ ÃÒÄ (ðàçìåðíîñòü äâèãàòåëÿ) èçìåíÿþòñÿ â øèðîêèõ ïðåäåëàõ. Îíè îïðåäåëÿþò ðàñõîä âîçäóõà, ðàñõîä òîïëèâà, ãàáàðèòíûå ðàçìåðû è ìàññó ÃÒÄ. Óêàçàííûå àáñîëþòíûå ïàðàìåòðû èñïîëüçóþòñÿ ïðè ïðîåêòèðîâàíèè ëåòàòåëüíîãî àïïàðàòà äëÿ îïðåäåëåíèÿ åãî ëåòíî-òåõíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê. Òÿãà ñîâðåìåííûõ ÒÐÄ è ÒÐÄÄ èçìåíÿåòñÿ â øèðîêèõ ïðåäåëàõ - îò íåñêîëüêèõ êèëîíüþòîíîâ äî íåñêîëüêèõ ñîòåí êèëîíüþòîíîâ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ìàêñèìàëüíàÿ òÿãà äîñòèãíóòà íà ÒÐÄÄ GE90-115B ôèðìû General Electric (GE). Ýòîò äâèãàòåëü ïðåäíàçíà÷åí äëÿ äâóõäâèãàòåëüíîãî äàëüíåìàãèñòðàëüíîãî ñàìîëåòà Âoeing 777. Âî âðåìÿ èñïûòàíèé äâèãàòåëü ðàçâèâàë òÿãó 569 êÍ 53
