Тема 2. Тяга, мощность и удельные параметры авиационных двигателей

2.1. Двигатель и силовая установка

Следует различать
понятия двигатель
и силовая
установка.

Двигателем
принято называть устройство, участвующее
в создании тяги (или мощности), необходимой
для движения летательного аппарата.
Двигатель является составной частью
силовой установки, той ее частью, которая
изготавливается и поставляется
двигательным заводом.

Авиационной
силовой установкой называют
конструктивно объединенную совокупность
двигателя с входным и выходным устройствами
(с теми их элементами, которые
изготавливаются на самолетостроительном
заводе), встроенную в конструкцию планера
(фюзеляжа или крыла) или скомпонованную
в отдельных двигательных гондолах.

Силовая
установка, помимо двигателя, входного
и выходного устройств, включает в себя
еще системы топливопитания, смазки,
запуска и автоматического управления,
обеспечивающие ее надежное функционирование,
а также узлы крепления, необходимые для
передачи усилий от двигателя к планеру.
В теории авиадвигателей эти системы и
узлы не рассматриваются.

2.2. Тяга реактивного двигателя

Под тягой
двигателя Р
понимают тягу
без учета внешних сопротивлений входных
и выходных устройств и других элементов
силовой установки.

Тяга реактивного двигателя определяется
по формуле:

.
(2.1)

Эта формула получила
наименование формулы
Стечкина.

Она
была впервые получена Борисом
Сергеевичем Стечкиным
в его знаменитой работе «Теория воздушного
реактивного двигателя», опубликованной
в 1929 г. Она выведена в предположении,
что двигатель расположен в мотогондоле,
векторы скорости истечения и скорости
полета параллельны оси двигателя, а
внешнее обтекание двигателя является
идеальным, т.е. происходит без трения,
отрыва потока и без скачков уплотнения.

В формуле Стечкина
в ряде случаев могут быть сделаны
упрощения. Так, если пренебречь тем, что
расходы воздуха на входе в двигатель
и газа на выходе из негоотличаются, получим.

.
(2.2)

отличается отпо той причине, что в ГТД подводится
топливо и могут быть отборы воздуха на
нужды летательного аппарата.

При полном расширении газа в сопле до
атмосферного давления (р_с=р_Н)
формула тяги приобретает еще более
простой вид

.
(2.3)

2.3. Эффективная тяга силовой установки

Под эффективной тягой силовой
установки Р_эфпонимают
ту часть силы тяги двигателя, которая
непосредственно используется для
движения самолета, т.е. идет на совершение
полезной работы по преодолению лобового
сопротивления и инерции летательного
аппарата. ВеличинаР_эфравна
тяге двигателяРза вычетом всех
внешних сопротивлений, создаваемых
самой силовой установкой.

По физическому смыслу Р_эфявляется равнодействующей всех сил
давления и трения, действующих на
элементы проточной части со стороны
газового потока, протекающего через
силовую установку изнутри, и внешнего
потока воздуха, обтекающего силовую
установку снаружи. Задача определения
эффективной тяги сводится к нахождению
векторной суммы всех указанных сил. Эти
силы принято разделять на внутренние
(вн) и наружные (нар).

Внутренние силы
представляют собой сумму сил давления
и трения, действующих на рабочие
поверхности силовой установки изнутри.
Величина равнодействующей внутренних
сил зависит от термодинамического
совершенства рабочего процесса двигателя
и практически не зависит от способа
установки двигателя на летательном
аппарате.

Наружные силы
представляют
собой совокупность сил давления и
трения, действующих на силовую установку
со стороны обтекающего ее внешнего
потока. Эти
силы существенно зависят от способа
размещения силовой установки на
летательном аппарате.

Рассмотрим наиболее
простой с точки зрения учета условий
внешнего обтекания случай — изолированная
силовая установка в отдельной мотогондоле.

Наружная поверхность
силовой установки здесь условно разделена
на три части: лобовую часть вх–М,
центральную часть М–и кормовую часть–c.

Набегающий
поток воздуха разделяется поверхностью
тока Н–1–2–вх
на внутренний, проходящий через двигатель,
и внешний, обтекающий силовую установку
снаружи. Сечения в невозмущенном потоке
перед силовой установкой, на входе в
воздухозаборник и на выходе из сопла
двигателя обозначим Н–Н,
вх–вх
и с–с.
Соответственно, площади нормальных
сечений будут F_Н,
F_вх
и F_с.

Главной причиной
возникновения внешнего сопротивления
силовой установки при сверхзвуковых
скоростях полета является повышение
давления на головном участке гондолы
вх–М
и наличие разрежения на ее кормовом
участке
–c.
К этому прибавляется сопротивление от
сил трения по всей поверхности гондолы
от сечения вх–вх
до сечения с–с.

Эффективная тяга силовой установки,
согласно определению, равна

, (2.4)

где R_вн– равнодействующая
сил давления и трения, действующих на
внутренние поверхности силовой установки;

R_нар– равнодействующая сил
давления и трения, действующих на всю
наружную поверхность гондолывх–М––c.

Зная характер
распределения давлений по наружной
поверхности гондолы, величину силы R_нар
можно определить непосредственным
интегрированием сил давления и трения
по этой поверхности. Тогда

,
(2.5)

где
иX_тр – равнодействующие сил давления и
трения, приложенные к наружной поверхности
гондолы;dF =dS cos
– проекция элемента поверхности
гондолы на плоскость, перпендикулярную
направлению полета (
– угол между нормалью к элементу
поверхности и этой плоскостью).

Величину R_внопределим,
пользуясь уравнением сохранения
количества движения для некоторого
контрольного объема, включающего все
внутренние поверхности силовой установки.
В качестве такого контрольного объема
выберем объем внутренней струи,
заключенный между сечениямиН–Нис–с.

, (2.6)

где p_Н F_Ниp_сF_с– силы давления,
приложенные к торцевым поверхностям
выделенного участка струи;–
равнодействующая сил давления, приложенных
к боковой поверхности струи токаН–1–2–вх;R_вн –
равнодействующая сил давления и трения,
действующих на внутренние поверхности
силовой установки (равная по модулю
силе,
действующей со стороны СУ на выделенный
контрольный объем газа).

Отсюда находим

.
(2.7)

Подставляя выражения R_нариз
(2.6) иR_вниз (2.8) в уравнение
(2.5), получим

.
(2.8)

Для перехода от абсолютных давлений к
избыточным воспользуемся следующим
очевидным тождеством:

.

Оно позволяет выражение (2.9) привести к
виду

(2.9)

Эта формула
является общим выражением эффективной
тяги для силовой установки рассмотренной
схемы. При
этом необходимо иметь в виду, что тяга
реактивного двигателя является векторной
величиной. Если формулу (2.9) представить
в векторной форме, то вектор тяги
необязательно будет направлен вдоль
оси двигателя, как было принято при
выводе, а может отклоняться от нее,
например, при полетах со значительными
углами атаки или при повороте сопла.

Реактивный двигатель PBS TJ100 — PBS

Турбореактивный двигатель PBS TJ100 разработан для использования в беспилотных летательных аппаратах, легких спортивных самолетах и мотопланерах.

• Компактное исполнение
• Отличное соотношение веса и тяги, низкий расход топлива в данной весовой категории
• Встроенный стартер-генератор позволяет провести надежный запуск, питание сети самолета и охлаждение двигателя после останова
• Различные модификации в зависимости от требований заказчика (подвеска двигателя, длина сопла на выходе, возможность посадки на воду)

Заполните форму для просмотра 3D визуализации

Имя и фамилия:

Деловая электронная почта:

3D-визуализация

PBS.TopImage.Btn.Scroll

Турбореактивный двигатель PBS TJ100 разработан для использования в беспилотных летательных аппаратах, ракетах, легких спортивных самолетах и мотопланерах. Его преимущества заключаются в компактном исполнении, малом весе при тяге до 1 250 Н и низком расходе топлива в данной мощностной категории. Мощность генератора тока составляет 750 Вт.

Один из вариантов двигателя PBS TJ100 позволяет посадку на воду. Двигатель PBS TJ100 — это одновальный двигатель, состоящий из радиального компрессора, радиального и осевого диффузора, кольцевой камеры сгорания, осевой турбины и жесткого реактивного сопла. 

 

См. Брошюру «Турбинные двигатели» здесь.

Параметры двигателя

Почему сотрудничать с нами?

Опыт более чем 800 реализованных двигателей

Мы поставили сотни наших реактивных двигателей для пилотированных экспериментальных самолетов и беспилотных летательных аппаратов по всему миру.

Модификации в соответствии с спецификацией заказчика

Реактивный двигатель PBS TJ100 мы предлагаем в более чем 40 вариантах, которые были созданы на основе конкретных потребностей наших заказчиков.

Сервисное обслуживание, запчасти и капитальный ремонт

авиационной техники

Для всех пользователей нашей продукции авиационной техники на протяжении всего срока эксплуатации мы предоставляем сервисное обслуживание самого высокого качества.

На протяжении длительного времени мы работаем над продлением срока службы наших продуктов, например, путем внедрения новых технологий при производстве наиболее экспонируемых деталей. Наше авиационное оборудование на базе турбин регулярно получает очень хорошие рекомендации.

Более подробная информация

Школа пилотов Далласа | Flight Training

Станьте пилотом авиакомпании с нашей программой обучения пилотов Zero Time to Airline®. Являясь одной из лучших летных школ в стране, мы разработали программу, которая поможет вам стать способным пилотом, которого захочет нанять каждая авиакомпания.

Приступайте к работе

Начните свою карьеру пилота авиакомпании сегодня

Мечтали ли вы стать пилотом с тех пор, как впервые увидели самолет, или вы переходите к новой карьере, воспользуйтесь нашим Zero Time to Airline® и другой карьерой -ориентированные программы были созданы именно для вас.

Не позволяйте вашей летной подготовке тянуться годами, медленно продвигаясь по каждому рейтингу. Приступайте к обучению на полную ставку с наиболее подходящими для вас вариантами финансирования. Прежде чем вы это узнаете, вы встретитесь с нашими партнерами-авиакомпаниями, чтобы начать свою карьеру в качестве пилота.

Если вы готовы начать свою авиационную карьеру, свяжитесь с нами сегодня!

Zero Time to Airline

Другие программы

Sallie Mae Финансирование доступно для школы коммерческих пилотов

Компания Thrust Flight заключила партнерское соглашение с Салли Мэй, чтобы предложить кредиты на профессиональную подготовку для летной подготовки. Этот кредит может покрыть все расходы на летную школу, включая расходы на жилье и другие расходы на проживание во время обучения. Это позволит вам сосредоточиться на полетах на постоянной основе, чтобы вы могли быстрее добраться до авиакомпаний и начать свою новую карьеру.

Заполните заявку сегодня, чтобы узнать, соответствуете ли вы требованиям.

Получить дополнительную информацию

Специальные объявления

Thrust Flight занял 2-е место в руководстве летной школы Flying Mag

В общенациональном рейтинге летных школ и студенческих авиационных программ Flying Mag поставила Thrust Flight на второе место в своем руководстве. Чтобы составить эти рейтинги, Flying Mag принимает во внимание карьерное партнерство, ценность программы, возможности, парк и студенческую жизнь.

Подробнее

Преимущества программы «Нулевое время до полета»

Наслаждайтесь каждым этапом обучения полетам с программой «Нулевое время до полета». Вы получите Сертификат частного пилота, Инструментальный рейтинг, Коммерческий сертификат, CFI, CFII и надстройку Multi-Engine. По окончании программы вы будете готовы начать работать летным инструктором.

Плата за каждый экзамен и контрольную поездку включена в стоимость программы. А благодаря нескольким доступным партнерам по финансированию вы можете финансировать все свое обучение, чтобы вы могли начать прямо сейчас и быстрее добраться до авиакомпаний.

Наши партнерские авиакомпании

Найдите идеальную работу в любой из наших региональных авиакомпаний-партнеров. Наши партнерские авиакомпании регулярно проводят мероприятия по набору персонала и информационные сессии в Thrust Flight, предоставляя вам возможность взять интервью у каждого и найти подходящего кандидата.

Программа Envoy Cadet — еще один замечательный вариант для тех, кто хочет работать в American Airlines. Как одна из школ пилотов-партнеров Envoy, вы можете зарабатывать бонусы и пользоваться льготами для сотрудников Envoy, работая летным инструктором.

Узнайте, подходит ли вам программа Envoy Cadet Program.

Программа «Исследуй посланника для кадетов»

Начни летную подготовку прямо сейчас!

Если вы хотите стать пилотом авиакомпании или просто получить еще один рейтинг, заполните эту форму, и член нашей приемной комиссии свяжется с вами в ближайшее время.

Ускоренная летная школа

Получите лицензию пилота или другие рейтинги в кратчайшие сроки с помощью одной из наших ускоренных программ обучения пилотов. Наша школа пилотов разработала несколько программ, которые помогут вам сократить время, необходимое для того, чтобы стать пилотом и заработать несколько рейтингов.

Нашими основными программами являются ускоренный пакет для частного пилота и ускоренный пакет для пилота по приборам, выполнение каждого из которых занимает от 14 до 21 дня. Мы также предлагаем ускоренное обучение коммерческим полетам. Готовы ли вы летать? Узнайте, созданы ли эти программы для вас.

Узнайте больше

Послушайте, что говорят наши студенты

Академия CFI

Станьте летным инструктором мирового класса, посетив Академию Thrust Flight CFI.

• CFI Airplane
• CFI Instrument
• No Fly CFI

На этом 15-дневном курсе вы приобретете все навыки, необходимые для того, чтобы стать способным летным инструктором.

Благодаря более чем 60 часам интерактивного обучения пилотов и практического обучения вы будете готовы к сдаче экзамена. Этот курс включает 10 часов двойного обучения полетам. Узнать больше

Повысьте свои навыки и потенциал заработка, став CFII. Благодаря более чем 60 часам обучения в классе и практическому обучению, наш курс подготовит вас к прохождению проверки в кратчайшие сроки.

Вы также получите 7 часов двойного летного обучения и 3 часа на тренажере. Узнайте, подходит ли вам эта программа! Узнать больше

У вас мало времени или вы хотите провести время в другом месте? Наша единственная в своем роде программа No-Fly CFI идеально подходит для вас. Эта программа построена таким образом, что вам придется пропустить только 6 рабочих дней. Он содержит все наземные инструкции, которые вам понадобятся для подготовки к экзамену CFIA или CFII. После завершения вы можете завершить полет в своем собственном темпе в местном FBO. Узнайте, подходит ли вам эта программа! Узнать больше

Recent Posts

Ускоренная летная подготовка — полет на тяге

Если время имеет решающее значение, наши программы ускоренной летной подготовки — это то, что вам нужно. Независимо от того, хотите ли вы получить лицензию частного пилота или какой-либо дополнительный рейтинг, мы подготовим вас к контрольной поездке в кратчайшие сроки.

Практически все наши программы доступны в ускоренном формате, позволяющем получать сертификаты и рейтинги в кратчайшие сроки.

Вам нужно место для ночлега во время тренировки? Жилье также доступно по доступной цене.

Перейти к ускоренному летному обучению. Заполните контактную форму, и член нашей команды свяжется с вами, чтобы помочь вам решить, подходит ли вам эта программа.

Начало работы

Ускоренное обучение частных пилотов

Расчетный срок: 14-21 день обучения в день

. тренироваться? Жилье также доступно по доступной цене.

Ориентировочная стоимость частного пилота

Особенности ускоренного обучения полетам:

• Индивидуальные графики обучения, адаптированные к вашим потребностям
• Целая команда опытных летных инструкторов
• Быстрое и простое планирование контрольных полетов — не нужно тратить месяц на поиски DPE!
• Поезд в аэропорту Аддисона (KADS) — одном из самых загруженных аэропортов авиации общего назначения в стране. Ваше обучение проходит быстро и всесторонне
• Свидетельство пилота-студента
• Медицинское свидетельство 3-го класса (или выше) FAA
• Паспорт ИЛИ свидетельство о рождении
• Водительское удостоверение
• Разрешение TSA, если вы не являетесь гражданином США

Ускоренное обучение пилотов по приборам

Пакет ускоренного пилотирования по приборам включает:

• 8 часов. обучения в день
• 4–5 часов обучения в полете в день
• 3–4 часа индивидуальных занятий в классе с вашим сертифицированным летным инструктором в день
• Система обучения пилотов Jeppesen
• Программа обучения пилотов
• Руководство FAR/AIM
• Полетная сумка
• Вам нужно место для ночлега во время тренировки? Жилье также доступно по доступной цене.