Библиотека: Литература, книги, учебники, методички, сканы по авиации:
реклама:

Двигатели летательных аппаратов. Гарковский, Чайковский, Лавинский

51. Двигатели летательных аппаратов. Гарковский А. А, Чайковский А. В, Лавинский С. И. Издательство Машиностроение 1987г. 287 стр.
4.4 Мb cкачать книгу

Изложены основы технической и химической термодинамики, газовой динамики, теории теплообмена. Приведены характеристики рабочих процессов, а также общие сведения о работе и конструкции основных узлов и элементов авиационных двигателей.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящая книга является учебником по предмету "Двигатели летательных аппаратов" для учащихся самолетостроительных техникумов. Наибольшее внимание в книге уделено газотурбинным двигателям (ГТД) — основным двигателям атмосферных летательных аппаратов.
Задачей учебника является ознакомление учащихся с теоретическими основами и конструкцией двигателей, устройством и работой их узлов и систем.

Так как предмет "Двигатели летательных аппаратов" не является профилирующим, материал охватывает только основные сведения по газотурбинным двигателям.
Теоретические основы двигателей летательных аппаратов изложены в гл. 1...4.

Гл. 5-посвящена рабочим процессам, протекающим в двигателях, в гл. 6 даны общие сведения о работе основных элементов двигателей. Конструктивные схемы ГТД и конструкции узлов и систем двигателей приведены в гл. 7, 8 и 9. Главы 1, 2, 3, 4, 5, 6 написаны Чайковским А.В., главы 7, 8, 9 — Гарькавым А.А., Новинским СИ.

ВВЕДЕНИЕ

Авиационный двигатель является основой силовой установки, служащей для создания тяги, с помощью которой летательный аппарат перемещается в пространстве. Авиационная силовая установка, кроме двигателя, включает в себя движитель, а также системы и устройства, обеспечивающие работу двигателя. Двигатель в значительной мере определяет скорость, дальность и высоту полета летательного аппарата, его маневренность и другие летно-технические данные. - От совершенства силовых установок, и прежде всего от параметров и характеристик двигателей, во многом зависят наиболее важные достижения в авиации. Основными требованиями, предъявляемыми к двигателям, являются:
1) создание заданной тяги или мощности для получения необходимых летно-технических данных летательного аппарата;
2) возможно меньшая удельная масса (отношение массы двигателя к его тяге) и максимально возможная лобовая тяга (отношение тяги к поперечной площади Двигателя);
3) максимально возможная экономичность, т.е. минимальный удельный расход топлива (отношение расхода топлива к тяге двигателя) ;
4) простота конструкции, технологичность в производстве, использование менее дефицитных материалов;
5) высокие эксплуатационные качества: максимально возможный ресурс работы, простота и удобство обслуживания и ремонта, надежность;
6) удобство в управлении, способность быстро изменять режим работы.
Все эти требования не могут быть с максимальным эффектом реализованы в одном двигателе. Поэтому в процессе создания двигателя все предъявляемые к нему требования удовлетворяют компромиссным путем.

Принцип создания реактивной тяги показан на рис. В1. Внутри сосуда создается повышенное давление газов рг путем сжигания горючей смеси, находящейся в жидком либо твердом состоянии. Это давление равномерно действует на внутренние стенки сосуда. В результате истечения газов через отверстие сосуда в окружающую среду (например, в атмосферу), где давление меньше, происходит взаимодействие — сосуда и вытекающих газов. Силу, действующую на вытекающую струю со стороны сосуда, назовем активной силой и обозначим Да. Согласно третьему закону Ньютона возникает противоположно направленная сила, действующая со стороны вытекающих 4 газов на сосуд. Эта сила называется реактивной Rp, и по величине она равна Ra. Реактивная сила и является тягой, толкающей сосуд (летательный аппарат) вперед. На величину Rp не влияют силы от давления газов рг, действующие перпендикулярно на боковые стенки сосуда, так как они взаимно уравновешиваются.

Rp будет создаваться только тогда, когда есть истечение газа из сосуда. Величина тяги зависит от массы и скорости вытекающих из сопла газов. Таким образом, реактивный двигатель создает движущую летательный аппарат силу непосредственно, т.е. без помощи каких-либо промежуточных элементов.
Реактивный принцип получения тяги лежит в основе работы всех реактивных силовых установок. В реактивных двигателях тепловая энергия, выделяющаяся при сгорании топлива, превращается в кинетическую энергию газовой струи, а возникающая при этом реакция непосредственно используется как движущая сила (тяга). Реактивные двигатели прямой тяги представляют собой машину (установку), в которой какой-то вид энергии используется для отбрасывания с определенной скоростью массы рабочего тела. Количество движения отбрасываемой массы равно импульсу силы, действующей на летательный аппарат с расположенным на нем двигателем. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Теория воздушно-реактивных двигателей / В. М. Акимов, В. А. Б а -куле в, Г. М. Горбунов и др. Под ред. СМ. Шляхтенко. М.: Машиностроение, 1975, 565 с.
2. Гарькавый А.А. Сборка авиационных двигателей. М.: Машиностроение, 1981, 223 с.
3. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергия, 1975. 488 с.
4. Кобринов Г.П., Вишневский B.C., Чайковский А.В. Основы авиационной техники. М.: Воениздат, 1977, ч. I. 232 с.
5. Ловинский СИ., Линко Г.И., Анучкин Г.П. Конструкция и основы проектирования авиационных ГТД. М.: Машиностроение, 1977. 318 с.
6. Максимов Н.А., Сек истов В.А. Двигатели самолетов и вертолетов. М.: Воениздат, 1977, 343 с.
7. Нечаев Ю.Н., Федоров P.M. Теория воздушно-реактивных двигателей. М.: Машиностроение, 1978, ч. I. 312 с.
8. Пономарев Б.А. Настоящее и будущее авиационных двигателей. М.: Воениздат, 1982, 239 с.

 
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Аппарат направляющий 106, 187, 199, 209
— сопловой 120,188, 220 Атмосфера стандартная 140
В
Вентилятор 167,189, 193 
Вибрационное сгорание 163 
Винт воздушный 170,171,194 
Внутренний контур ТРДД 167 
Воспламенитель 117, 230 
Вторичный воздух 167 
Входное устройство
— внешнего сжатия 88, 89, 90
— внутреннего сжатия 88, 89, 90
— дозвуковое 88, 89
— сверхзвуковое 88, 89, 90
— смешанного сжатия 88, 89, 90
Газовая постоянная 9 
Газогенератор 163, 187 
Граница устойчивой работы компрессора 109, 110
Д
Действительное     количество     воздуха 111 
Двигатель
— воздушно-реактивный 65
— поршневой 63
— прямоточный 66,
— пульсирующий 66
— ракетный 66
— реактивный 5, 66
— турбовальный 65, 195
— турбовинтовой 65, 194
— турбореактивный 186

—   турбореактивный   двухконтурный 189
—    турбореактивный    с    форсажной камерой сгорания 187
Ж
Жаровая труба 187,188,191
Завихритель 212 Замок рабочей лопатки
— елочный 219
— ласточкин хвост 205
— шарнирный 206
Запуск двигателя 157, 267, 271 Зона горения 116 Зуд 100
К
Камера сгорания
— кольцевая 114,193,195, 212
— основная 114
— трубчатая 114
— тру бчато -кольцевая 115,187
— форсажная 161,188, 229 Каскад компрессора 188
Колесо   рабочее   компрессора  осевого 189
Количество воздуха, необходимое для полного сгорания 111 Компрессор
— высокого давления 189
— диагональный 107
— комбинированный 107
— многоступенчатый 107
— низкого давления 189
— осевой 194
— центробежный 274 Корпус
— компрессора 187
— газовой трубины 221
л
Лопатка
—   входного направляющего аппарата осевого компрессора 186
—   направляющего   аппарата   осевого компрессора 187
— рабочая осевого компрессора 204
— рабочая турбина 216
—   соплового   аппарата  турбины   215
Н
Наружный   контур   ТРДД    190,   212 Насос
— масляный 257
— топливный 264
О
Окна перепуска 210 Отбор воздуха 190 Охлаждение
— диска трубины 222
— корпуса турбины 221
—    рабочих    лопаток    турбины    222
— сопловых лопаток турбины 189    •
П
Параметры торможения 43 
Помпаж компрессора 110 
Приведенная частота вращения 140 
Приведенный расход воздуха 140
Регулирование компрессора
—  перепуском воздуха 110, 188, 210
— поворотом лопаток 110, 188
—  разделением на каскады 110, 188 Режим
— взлетный 141
— земного малого газа 141
— крейсерский 141
— максимальный 141, 267 
—максимальный продолжительный 141
— неустановившийся 141
— полетного малого газа 141
— приемистости 141, 267
— сброса газа 141, 267
— форсированный 141
— установившийся 141
Ротор
— барабанного типа 200
—  барабанно-дискового типа 200, 202, 203, 204
— дискового типа 200, 201
— компрессора 186
— турбины 187
Скачок уплотнения
— косой 40
— прямой 41 Стартер
— воздушный 158, 274
— турбокомпрессорный 158, 273
— электрический 158, 272 Ступень компрессора 107,108
— турбины 120
Термодинамический процесс
— адиабатный 19, 20
— изобарный 18
— изотермический 17
— изохорный 19
— политропный 21 Теплоемкость 12
Теплонапряженность    камеры    сгорания 113
Теплообменник 57, 260 Топливо 32, 33 
Треугольник скоростей
— ступени компрессора 108
— ступени турбины' 120, 123 Турбина
— активная 120, 121
— реактивная 120, 121 Тяга 73
Уравнение
—  второго закона термодинамики 22, 23, 24, 25
— Бернулли 43
— состояния 6
— неразрывности 42
—    первого    закона    термодинамики 26, 27
— расхода 42
Удельная масса двигателя 68 
Удельный расход топлива 68 
Удельная тяга 68, 73
Ф                                                          
— с регенерацией 78
—                  „,  ...  _..                          
— с изотермическим сжатием 77, 78 Форсунка 115, 212, 2bb                        
 _ с дВуХСТупенчатым подводом тепло-Фронт пламени 163   ты 76
Фронтовое устройство 118, 212             
 — переменный 68
X                                                         Ч
Характеристики                                    
 Частота вращения 109, 2 3 6
— высотные 148                                    
 Число Маха 40
— дроссельные 148
— скоростные 146
Э
Ц                                                                
 Экран антивибрационный 163
Цикл                                                      
    Энтальпия 16
—   с подводом теплоты при постоян-  энтропия 
ном давлении 74                                       
Этапы запуска 158


ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие   ............................................      3
Введение...............................................      4
Глава 1. Основы технической термодинамики.....................      g
1.1. Уравнение состояния газа.............................      g
1.2. Первый закон термодинамики..........................    13
1.3. Термодинамические процессы в газах.....................    17
1.4. Второй закон термодинамики..........................    22
Глава 2. Основы химической термодинамики.....................    26
2.1. Первый закон термодинамики для химических реакций.......    26
2.2. Термохимия процесса сгорания топлива...................    32
Глава 3. Основы газовой динамики............................    37
3.1. Параметры газового потока............................    37
3.2. Основные законы газового потока.......................    42
3.3. Течение газа в каналах   ...............................    44
Глава 4. Основы теории теплообмена...........................    48
4.1. Теплопроводность   ..................................    48
4.2. Конвективный теплообмен............................    49
4.3. Теплообмен излучением..............................    51
4.4. Теплопередача через стенку............................    56
Глава 5. Рабочие процессы в авиационных двигателях...............    62
5.1. Типы авиационных двигателей и области их применения.......    62
5.2.   Основные  параметры  двигателей.  Требования,  предъявляемые
к ним   ..............................................    68
5.3. Устройство и принцип работы ТРД.......................    69
5.4. Действительный цикл ТРД.............................    79
5.5. Коэффициенты полезного действия ТРД...................    82
5.6.  Влияние параметров рабочего процесса на удельные параметры
и КПД ТРД...........................................    84
Глава 6. Общие сведения о работе основных элементов двигателей......    87
6.1. Входные устройства.................................    87
6.2. Компрессоры......................................104
6.3. Камеры сгорания...................................111
6.4. Газовые турбины...................................119
6.5. Выходные устройства................................127
6.6. Режим     работы, управление и регулирование ГТД...........139
6.7. Характеристики и эксплуатационные ограничения ГТД........146
6.8. Неустановившиеся режимы работы ТРД...................152
6.9. Форсирование ТРД. Особенности работы ТРДФ..............lgO
6.10. Устройство и принцип работы двухконтурных ГТД..........166
6.11.   Устройство   и   принцип   работы   турбовинтовых  и  
турбоваль-ныхГТД........................................... . 170
6.12. Устройство и принцип работы бескомпрессорных двигателей . . . 181
6.13. Устройство и принцип работы ракетных двигателей..........182
Глава 7. Общие сведения о конструкции ГТД..............._......186
7.1. Конструктивные схемы ГТД...........................186
7.2. Входные устройства.................................196
7.3. Компрессоры......................................199
7.4. Камеры сгорания...................................211
7.5. Газовые турбины...................................214
7.6. Выходные устройства и форсажные камеры................223
7.7. Роторы ГТД......................................,231
7.8. Приводы агрегатов и редукторы ТВД.....................233
Глава 8. Усилия, действующие в ГТД . . .........................245
8.1. Нагрузки на детали.........................:........245
8.2. Силовые корпусы ГТД...............................248
8.3. Крепление двигателей на летательном аппарате..............250
Глава 9. Обслуживающие системы.............................255
9.1. Системы смазки....................................255
9.2. Системы топливо питания   .............................262
9.3. Системы автоматического регулирования..................267
9.4. Пусковая система...................................271
9.5. Противообледенительные системы.......................276
9.6. Противопожарные системы............................278
Список литературы........................................281
Предметный указатель   ........*............................282



Внимательно и до конца читайте то, что написано на главной странице библиотеки или в вводной части во избежание не понимания и недоразумений!

По вопросам обмена материалами обращаться к администратору сайта.



Здесь может быть Ваша реклама!


  партнёры:
  статистика:



Rambler's Top100


Copyright © 2005-2007. ВОКБ ЛА "Кукушка". All rights reserved.