6.4. Факторы, влияющие на избыточную мощность турбины

Решающее влияние на время приемистости оказывает избыточная мощность турбины, которая при приемистости может быть представлена в виде следующего соотношения:

N_т = G_в L_т = G_в, (6.7)

где L_т = с_р.г – работа турбины; L_к = с_р – работа компрессора; а = (1 – g_охл – g_отб)(1 + g_т) – коэффициент, учитывающий отбор воздуха от компрессора и расход топлива в основной камере сгорания.

С помощью формулы (6.7) можно проанализировать влияние различных факторов на избыточную мощность турбины.

Работа, потребная для вращения компрессора при данном значении , зависит от его расчетных параметров и программы регулирования. Прикрытие лопаток НА в первых ступенях компрессора снижает потребную для его вращения работу, но одновременно ведет и к уменьшению расхода воздуха, в результате чего избыточная мощность турбины возрастает при этом сравнительно слабо.

Работа, развиваемая турбиной, зависит в первую очередь от температуры газа на входе в турбину. Для получения избыточной мощности турбины в процессе разгона надо увеличивать температурупо сравнению с ее значением на установившемся режиме за счет подачи в камеру сгорания дополнительного (избыточного) количества топлива. Следовательно, расход топлива на режимах разгона должен превышать расход топлива на установившихся режимах. В турбинах ГГ двигателей других схем, как правило, значениена всех практически важных эксплуатационных режимах неизменно вследствие того, что они заперты по перепаду давлений критическим сечением элемента, установленного за ГГ. Поэтому такой способ увеличения избыточной мощности турбины в ГТД других схем нереализуем.

Из формулы (6.7) видно, что избыточная мощность турбины зависит также от расхода воздуха через двигатель. Этот факт обуславливает влияние на приемистостьГТД скорости и высоты полета самолета, поскольку величина G_в возрастает при прочих равных условиях с ростом скорости полета и значительно уменьшается с ростом высоты полета. На малых высотах и при больших скоростях полета G_в имеет наибольшие значения, что снижает время приемистости. С ростом высоты и уменьшением скорости полета величина G_в, а следовательно, и N_т уменьшаются, что приводит к увеличению времени приемистости двигателя.

На рис. 6.1 показан характер изменения процесса приемистости одновального ТРД при различных условиях полета. С ростом скорости полета у земли время приемистости существенно сокращается, что обусловлено в основном увеличением расхода воздуха через двигатель и соответственно расхода газа через турбину. С увеличением высоты полета время приемистости возрастает. Несмотря на возрастание с высотой полета (что связано с ограничением минимально допустимого расхода топлива на больших высотах), время приемистости существенно увеличивается вследствие снижения по уже указанной причинеG_в и избыточной мощности турбины.

Рис. 6.1. Влияние условий полета

на приемистость ТРД