Комбинированные двигатели для больших высот и скоростей полета - Реферат

Исходными для образования К. д. могут служить двигатели, работающие по циклам: р = const (Брайтона, ракетный), V = const, смешанному (периодического сгорания), циклам поршневых двигателей, двигателей внешнего сгорания и др. Можно выделить две основные группы К. д.: 1) двигатели комбинированных циклов, сочетающие циклы различных исходных двигателей в пределах тракта с обменом энергией между составляющими циклы процессами; К первой группе относятся: турбопрямоточный двигатель эжекционного типа с передачей части энергии продуктов сгорания воздуху, поступающему в прямоточный контур; турбовинтовой двигатель (ТВД), в котором часть свободной энергии цикла расходуется на привод винта; турбореактивный двухконтурный двигатель (ТРДД), в котором часть свободной энергии цикла расходуется на сжатие воздуха, поступающего в вентиляторный контур; ракетно-турбинный двигатель (РТД), в котором часть энергии продуктов сгорания передается воздуху, сжимаемому компрессором, и др. Термодинамическая эффективность К. д. первой группы определяется увеличенной по сравнению с двигателями исходных типов разностью температур источника энергии и холодильника в обоих циклах и увеличением суммарной степени повышения давления в цикле. По способам передачи энергии от генераторного цикла основному различают: К. д. с отбором механической работы, но без отбора теплоты, то есть без смешения рабочих тел, участвующих в циклах, и без теплопередачи от генераторного цикла основному (турбореактивный двухконтурный двигатель, турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажом во II контуре, РТД вентиляторного типа, РТД с раздельными газогенераторным и основным контурами и т. д.); К. д. с отбором теплоты, но без отбора механической энергии от генераторного цикла к основному, то есть двигатели замкнутых схем с теплообменом между генераторным и основным циклами (атомный ТРД, двигатель внешнего сгорания с регенерацией теплоты и др.); К. д. с отбором механической работы и тепловой энергии от генераторного цикла для основного, то есть со смешением рабочих тел, участвующих в циклах, либо К. д. без смешения потоков, но с передачей механической работы и теплоты от генераторного цикла основному через турбокомпрессор и теплообменник или в процессе смешения (турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой со смешением потоков, РТД со смешением потоков, РТД «пароводородной» схемы с приводом турбины от газифицированного и подогретого водорода, водородные РТД с ожижением части воздуха за компрессором, ракетно-прямоточные двигатели различных типов и т. д.).Ракетно-прямоточный двигатель (РПД) представляет собой двигатель прямоточной схемы, в воздушном контуре которого установлены ракетные двигатели. Газообразные продукты первичного сгорания топлив в камере ракетного двигателя истекают из его сопла в прямоточный воздушный тракт непосредственно за диффузором. Реактивные газы РКД, обладающие высокой температурой и большой кинетической энергией, смешиваются с воздухом в камере эжектора, повышая его полное давление и температуру. В воздушном контуре РПД могут устанавливаться дополнительные коллекторы, через которые жидкое горючее вводится непосредственно в воздух или в смесь газов.Турбопрямоточный двигатель (ТПД) - комбинированный многорежимный ВРД для полетов с гиперзвуковыми скоростями (Маха числа полета М(?) до 5, при использовании в качестве топлива водорода примерно до 6), содержащий газотурбинный и прямоточный контуры. ТПД сочетает свойства и преимущества турбореактивного двигателя с форсажем (ТРДФ, ТРДДФ) при взлете и небольших сверхзвуковых скоростях полета и прямоточного воздушно-реактивного двигателя при больших сверхзвуковых скоростях полета.Ракетно-турбинный двигатель (РТД) - комбинированный двигатель, в котором сочетаются элементы турбореактивного и ракетного двигателей. Основные разновидности РТД: по принципиальной схеме - РТД со смешением потоков продуктов сгорания ГГ и воздуха за компрессором - РТДСМ , РТД с раздельными потоками - РТДР ; по типу используемого топлива - РТД жидкого топлива (РТДЖ), РТД твердого топлива (РТДТ), РТД газообразного топлива (РТДГ), РТД гибридного топлива и воздушно-реактивные РТД, использующие в качестве топлива горючее при работе ГГ ракетного двигателя на газифицированном и подогретом горючем или на переобогащенной смеси воздух - горючее (РТД «пароводородной» схемы - РТДП, РТД с системой ожижения части воздуха, отбираемого за компрессором, - РТДОЖ и др.); по конструктивной схеме - РТД с прямой связью роторов компрессора и турбины, РТД с редуктором, понижающим частоту вращения ротора компрессора по сравнению с частотой вращения ротора турбины. Термодинамический цикл РТД, как и любого комбинированного двигателя, состоит из двух циклов: генераторного ракетного цикла (цикла ГГ) и основного (рабочего) воздушного цикла с обменом энергии между ними и передачей механической работы (в РТДР) или работы и теплоты (в РТДСМ). Это был первый двигатель, который мог долго работать с применением форсажа, и первый двигатель, который был ис

СОДЕРЖАНИЕ

1. Комбинированные двигатели

2. Ракетно-прямоточные двигатели

3. Турбопрямоточные двигатели

4. Ракетно-турбинный

5. Турбопрямоточный двигатель Pratt & Whitney J58-P4

Литература

1. КОМБИНИРОВАННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

комбинированный ракетный двигатель полет

1. Авиация: Энциклопедия. - М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

2. Основы проектирования ракетно-прямоточных двигателей для беспилотных летательных аппаратов: Орлов Б.В.(ред.) -М.:Машиностроение.1967

3. Goodall, James and Jay Miller. «Lockheed’s SR-71 "Blackbird" Family A-12, F-12, M-21, D-21, SR-71». Hinckley, England: AEROFAX-Midland Publishing, 2002

4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Pratt_&_Whitney_J58-P4

5.

6.

Размещено на