Развитие параметров ГТД

Тяга

За истекшие 20 лет чрезвычайно возросла тяга, развиваемая одним двигателем. Зарубежные опытные и проектируемые, ДТРД для тяжелых транспортных самолетов рассчитаны на тягу до 18-22 тонн в одном агрегате. Минимальная же величина «эквивалентной» тяги газотур­бинного двигателя, предназначенного для вспомогательных це­лей (агрегаты запуска, наддува, снабжения сжатым воздухом) равна 100 - 200 кГ.

 Расход воздуха

В течение последних 20 лет расход воздуха двигателей уве­личился во много раз. У современных крупногабаритных ДТРД при большой степени двухконтурности (y = 6..8) расход воздуха G_Bкг/сек и более. достигает 400..800

 Удельная тяга ТРД

Удельная тяга нефорсированных ТРД в соответствии с неко­торым ростом температуры газа перед турбиной за истекшее 20-летие возросла и составляет величину 65 - 75 кГ/(кг/сек) на взлете. Удельная тяга форсированных ТРД (с дожиганием топлива за турбиной) доходит до 100 - 110 кГ/(кг/сек).

 Удельный расход топлива ТРД и ДТРД

Удельный расход топлива одноконтурного ТРД, снабженного высоконапорным осевым компрессором (π_k * = 13..15), на взлете составляет величину С_уд = 0,72..0,78 кг/кГ • час. При степени двухконтурности у=1..2 уже достигнут уровень удельного рас­хода топлива ДТРД порядка 0,5..0,6 кг/кГ•час. При y= 6..8 удельный расход ДТРД на взлете составляет Суд = 0,30..0,35 кг/кГ • час. На крейсерском режиме полета (Н = 11 км и М₀ = 0,8) пер­спективные высокотемпературные ДТРД (Т₃^* =1300..1400° К) при больших степенях сжатия компрессора газогенератора (π_k * = 20..25) и высоких значениях степени двухконтурности (у= 6..8) рассчитаны на получение удельного расхода топлива не выше С_уд = 0,58..0,64 кг/кГ • час.

 Удельный вес

В течение истекших 20 лет удельный вес авиационных газо­турбинных двигателей непрерывно снижался. Эта тенденция объясняется, с одной стороны, увеличением удельной тяги ТРД (ДТРД), а с Другой — повышением общего уровня совершен­ства конструирования, улучшением технологии доводки и про­изводства авиационных двигателей, внедрением новых, более эффективных материалов (таких, как нимоник, титан, композит­ные материалы: хайфил и др.) правильным выбором основных режимов работы двигателя, повышающих его ресурс и надеж­ность. В настоящее время удельный вес лучших дозвуковых ДТРД при средних значениях тяги достиг у_двкг/кГ. Пере­ход к ДТРД с большими значениями двухконтурности позволит снизить величину у_дв до 0,16..0,17 кг/кГ. Сверхзвуковые ТРДФ характеризуются удельным весом не свыше у_дв = 0,16..0,18 кг/кГ. ТРД оптимальной размерности (R = 1200-1500 кГ), такие, как Дженерал Электрик, достигли удельного веса порядка у_дв = 0,12..0,14 кг/кГ. Наиболее низкий удельный вес получен у специальных «подъ­емных» ТРД, предназначенных для вертикального взлета и по­садки. У этих двигателей (например, у двигателя Роллс-Ройс) уже достигнут чрезвычайно низкий удельный вес - около 0,06 кг/кГ. В ближайшем будущем ведущие авиадвигателестроительные фирмы Англии (Роллс-Ройс) и США (Алли-сон) предполагают дополнительно уменьшить удельный вес «подъемных» двигателей до 0,04 кг/кГ. Такое снижение удель­ного веса «подъемных» турбореактивных двигателей оказалось возможным в результате:

1)   чрезвычайного упрощения конструкции (снижение числа деталей с 10 000..12 000 до 2000..3000; переход к двухопорной схеме  двигателя;  уменьшение длины камеры сгорания и др.);

2)  отказа от систем маслопитания, охлаждения деталей, при­вода агрегатов; упрощения систем топливопитания   и  запуска;

3)   широкого внедрения стекловолокна в конструкции ком­прессора;

4)  рационального использования объема конструкции, в част­ности, камеры сгорания; значительного увеличения тяги, прихо­дящейся на 1 м³ объема.