69. Авиационные силовые установки. Требования предъявляемые к ним.

Авиационная силовая установка предназначена для создания необходимой в полете тяги. У вертолетов силовая установка, помимо горизонтальной тяги, создает еще и подъемную силу.

Силовая установка самолета и вертолета включает в себя: авиационный двигатель – источник энергии, воздушные винты, системы крепления двигателя, капотирования двигателя, всасывания и выпуска, топливную, масляную, пусковую, охлаждения двигателя и его агрегатов, противообледенительную, противопожарную.

По способу создания тяги авиационные двигатели подразделяются на три группы: винтовые, реактивные и с комбинированной тягой.

К винтовым двигателям относятся поршневые двигатели, работающие совместно с воздушным винтом. В поршневом двигателе химическая энергия топлива, сгорающего внутри рабочего цилиндра, преобразуется сначала в тепловую, затем в механическую. Механическая энергия в виде крутящего момента передается валу двигателя и через редуктор на воздушный винт, называемый движителем.

Тяга реактивных двигателей получается за счет прямой реакции струи выхлопных газов. Для пропуска воздуха и продуктов сгорания реактивные двигатели имеют каналы и устройства, называемые в совокупности воздушно-газовым трактом. Благодаря разности сил давления, действующие на внутренние и наружные поверхности воздушно-газового тракта, двигатель отталкивается от газов, отбрасывая их назад в виде струй. В данном случае воздушно-газовый тракт является движителем.

Реактивные двигатели делятся на воздушно-реактивные и ракетные. Воздушно-реактивные двигатели работают на топливе, для сжигания которого используется кислород атмосферного воздуха. На больших высотах, где кислорода недостаточно, они работать не могут. Для полетов на больших высотах используются ракетные двигатели, которые в атмосферном воздухе не нуждаются. Оба компонента – топливо и окислитель – берутся на борт летательного аппарата. Эти двигатели могут работать и в безвоздушном пространстве. На самолеты гражданской авиации они не устанавливаются.

Воздушно-реактивные двигатели разделяются на компрессорные, в которых воздух, поступающий в камеру сгорания, сжимается компрессором, и на бескомпрессорные, в которых воздух сжимается только вследствие скоростного напора воздушного потока.

Как и ракетные, бескомпрессорные воздушно-реактивные двигатели в гражданской авиации не применяются.

Двигатели с комбинированной тягой подразделяются на турбовинтовые и двухконтурные. Тяга турбовинтовых двигателей складывается из тяги, создаваемой воздушным винтом, и за счет реакции струи выхлопных газов.

Сила тяги двухконтурных двигателей из тяги реакции струи выхлопных газов, вытекающих из внутреннего контура, и тяги реакции воздушной струи, выбрасываемой из наружного контура.

В настоящее время на самолетах гражданской авиации устанавливаются турбовинтовые, двухконтурные и компрессорные воздушно-реактивные двигатели, объединенные общим названием – газотурбинные авиационные двигатели.

Далее рассмотрим принципы работы газотурбинных авиационных двигателей и сравним их характеристики.