Наша сеть партнеров Banwar
Пов у шно-реактив і вний дв і гатель (ВРД), реактивний двигун , В якому для спалювання пального використовується кисень, що міститься в атмосферному повітрі. ВРД надає руху літальні апарати (літаки, вертольоти, літаки-снаряди). Сила тяги в ВРД виникає в результаті закінчення робочих газів з реактивного сопла. Для отримання великій швидкості вильоту газів із сопла повітря, що надходить в камеру згоряння ВРД, піддається стисненню. Залежно від способу стиснення повітря ВРД діляться на турбокомпресорні (ТРД), пульсуючі (ПуВРД) і прямоточні (ПВРД).
Турбокомпресорні ВРД (ТРД) мають компресор з приводом від газової турбіни, що дозволяє незалежно від швидкості польоту створювати стиснення повітря, що забезпечує великі швидкості витікання газів з вихідного (реактивного) сопла і велику силу тяги. ТРД широко застосовується на літаках, вертольотах, безпілотних літаках-снарядах. ТРД можна встановлювати на катерах, гоночних автомобілях, апаратах на повітряній подушці і ін. (Див. турбокомпресорний двигун ).
Пульсуючий ВРД (ПуВРД) має (рис. 1) вхідний дифузор (для стиснення повітря під впливом кінетичної енергії набігаючого потоку), відокремлений від камери згоряння вхідними клапанами, і довге циліндричне вихідне сопло. Пальне і повітря подаються в камеру згоряння періодично. При згорянні суміші тиск в камері підвищується, так як клапани на вході автоматично закриваються, а стовп газів в довгому соплі володіє інерцією. Гази під тиском з великою швидкістю випливають з сопла, створюючи силу тяги. До кінця процесу витікання тиск в камері згоряння падає нижче атмосферного, клапани автоматично відкриваються і в камеру поступає свіже повітря, впорскується паливо; цикл роботи двигуна повторюється. ПуВРД здатний створювати тягу на місці і при невеликих швидкостях польоту. Коли клапани закриті, ПуВРД має великий аеродинамічний опір в порівнянні з іншими типами ВРД, невелику тягу і використовується лише для апаратів зі швидкістю польоту менше звуковий.
У прямоточном ВРД (ПВРД) у вхідному дифузорі (рис. 2) повітря стискується за рахунок кінетичної енергії набігаючого потоку повітря. Процес роботи безперервний, тому стартова тяга у ПВРД відсутня. При швидкостях польоту нижче половини швидкості звуку (нижче 500 км / ч) підвищення тиску повітря в дифузорі незначно, тому що отримується сила тяги мала. У зв'язку з цим при швидкостях польоту, відповідних М <0,5 (де М - число Маха, см. М-число ), ПВРД не застосовується; при М = 3 (швидкість польоту близько 3000 км / ч) тиск в камері згоряння підвищується приблизно в 25 разів. ПВРД можуть працювати як на хімічному (гас, бензин та ін.), Так і на атомному пальному. При установці ПВРД на літаках з мінливою швидкістю польоту, наприклад на винищувачах-перехоплювачів, вхідний пристрій повинен мати регульовані розміри і змінну форму для найкращого використання швидкісного напору набігаючого потоку повітря. Реактивне сопло також має мати регульовані розміри і форму. Зліт літака-перехоплювача з ПВРД виробляється за допомогою ракетних двигунів (на рідкому або твердому паливі) і тільки після досягнення швидкості польоту, при якій повітря в дифузорі має досить високий тиск, починає роботу ПВРД. Основні переваги ПВРД: здатність працювати на значно більших швидкостях і висотах польоту, ніж ТРД; велика економічність в порівнянні з рідинними ракетними двигунами (ЖРД), так як в ПВРД використовується кисень повітря, а в ЖРД кисень вводиться у вигляді одного з компонентів палива, що транспортується разом з двигуном; відсутність рухомих частин і простота конструкції. Головні недоліки ПВРД: відсутність статичної (стартової) тяги, що вимагає примусового старту; мала економічність при дозвукових швидкостях польоту. Застосування ПВРД найефективніше для польоту з великими надзвуковими швидкостями. ПВРД з надзвуковою швидкістю згоряння палива (в камері згоряння) називається гіперзвуковим прямоточним повітряно-реактивним двигуном (ГПВРД). Його застосування доцільно на літальних апаратах при швидкостях польоту, відповідних М = 5-6. Області застосування різних типів двигунів показані на рис. 3.
Літ .: Бондарюк М. М., Ільяшенко С. М., Прямоточні повітряно-реактивні двигуни, М., 1958.
Г. С. Ськубачевський.
Мал. 2. Схема прямоточного повітряно-реактивного двигуна (ПВРД): 1 - повітря; 2 - дифузор; 3 - впорскування пального; 4 - стабілізатор полум'я; 5 - камера згоряння; 6 - сопло; 7 - витікання газів.
Мал. 1. Схема пульсуючого повітряно-реактивного двигуна (ПуВРД): 1 - повітря; 2 - пальне; 3 - клапанна решітка; 4 - форсунки; 5 - свічка; 6 - камера згорання; 7 - вихідний (реактивне) сопло.
Мал. 3. Сфери застосування двигунів різних типів залежно від швидкості польоту: H - висота польоту; М - число Маха; 1 - турбореактивні двигуни; 2 - турбореактивні двигуни з форсажною камерою; 3 - прямоточні повітряно-реактивні двигуни.