Эксплуатационные характеристики АД

ПОНЯТИЕ ОБ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ АВИАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Эксплуатационными характеристиками авиационных двигателей (в том числе газотурбинных) называют зависимости, показывающие влияние условий эксплуатации на эффективность двигателя, его основные характеристики — тягу, мощность, удельный и часовой расходы топлива. К условиям эксплуатации относят: состояние наружной атмосферы (давление, температуру, влажность воздуха)», параметры полета (высоту и скорость движения самолета), программу регулирования двигателя (определяющую выбранную закономерность изменения регулируемых параметров), особенности работы двигателя на самолете (устройство входных и выходных самолетных каналов). Условия эксплуатации определяют режим работы двигателя. Последний оценивается режимными параметрами, к которым относятся такие «чисто двигательные» параметры, как например, число оборотов двигателя, положение регулятора критического (выходного) сечения выхлопного сопла и др., а также названные выше параметры «внешнего» воздействия на двигатель (условия полета, состояние наружной атмосферы). Эффективность двигателя определяется не только его основными «выходными» показателями (тягой, мощностью, удельным расходом топлива), но и такими важнейшими эксплуатационными свойствами, как например: склонностью к неустойчивой работе, уровнем производимого двигателем шума, уровнем надежности, ресурсом двигателя. Таким образом, эксплуатационные характеристики авиационных газотурбинных двигателей показывают закономерности изменения параметров эффективности двигателя от его режимных параметров, учитывающих многообразие условий эксплуатации. Необходимо иметь в виду, что условия эксплуатации, особенно при длительной работе, оказывают существенное влияние на надежность двигателя, вызывая механические нарушения и деформации газо-воздушного тракта двигателя и его элементов (коробление, вмятины, коррозию, эрозию лопаток, нагарообразование, обледенение, рост радиальных зазоров, износ лабиринтов, разрегулировку отдельных узлов). Это приводит к падению к. п. д. этих узлов, обусловливая ухудшение основных показателей двигателя, нарушает тепловой режим двигателя (возможен перегрев горячей части), вызывает неустойчивую работу компрессора.

Виды эксплуатационных характеристик

Эксплуатационные характеристики авиационных газотурбинных двигателей подразделяются на дроссельные, скоростные, высотные, а также специальные. Дроссельные характеристики представляют собой зависимости основных показателей работы двигателя (тяги и удельного расхода топлива) от его режимных параметров (например, от числа оборотов) на режимах «частичной» нагрузки, при «дросселировании» подачи топлива в камеры сгорания. Чем больше степень дросселирования подачи топлива, тем меньше тяга двигателя; однако конкретные закономерности изменения параметров двигателя, а также его экономичности, могут быть различными в зависимости от заданной программы регулирования. Скоростные и высотные характеристики двигателя показывают изменение основных показателей его работы в зависимости от условий (скорости и высоты) полета при заданной программе регулирования двигателя. Иногда высотно-скоростные характеристики двигателя изображают в соответствии с конкретным профилем полета самолета. Такие характеристики весьма наглядны, так как они показывают, каким путем в полете производится согласование потребных тяг (мощностей) самолета и располагаемых тяг (мощностей) двигателя. Дроссельные и высотно-скоростные характеристики двигателя должны учитывать возможные физические ограничения, возникающие при работе двигателя, и конкретный диапазон их действия. К ним относятся ограничения, обусловленные:

1) прочностью деталей (узлов);

2) возникновением предельно допустимых температур газа,

3) возникновением неустойчивого режима работы;

4) возникновением режимов газодинамического «запирания» газо-воздушного тракта;

5) возникновением режимов автоколебании и вибрации.