Прямоточный реактивный двигатель
Cтраница 1
 |
Схемы прямоточных воздушно-реактивных двигателей ( на рисунке кружками показаны места ввода топлива. [1] |
Прямоточный реактивный двигатель представляет собой канал сложного профиля. В средней части 2 двигателя происходит подвод тепла, выделяющегося в результате сгорания топлива. [2]
Идеальный цикл всех бескомпрессорных прямоточных реактивных двигателей первой группы имеет следующие процессы ( см. фиг. [3]
Для форсажных камер и прямоточных реактивных двигателей предложено высокоэнергетическое топливо на основе продуктов взаимодействия диборана и этилена, декаборана и моноолефи-новых углеводородов этилена, пропилена и бутилена. [4]
Специфические требования предъявляются к топливам для прямоточных реактивных двигателей, в частности, для этих двигателей нужны высокоэнергетические топлива с очень большой плотностью. [5]
Кольцевое крыло, в центре к-рого находится фюзеляжсамолета, служит одновременно для создания подъемной силы и как корпус прямоточного реактивного двигателя. [6]
Требования, предъявляемые к топливам для газовых турбин, на первый взгляд весьма близки к рассмотренным выше для прямоточных реактивных двигателей: наличие большой энергии, низкий молекулярный вес продуктов сгорания, хорошая воспламеняемость и эффективное стабильное горение. Существенно различаются требования только в отношении температуры сгорания, что обусловлено предельной рабочей температурой неохлаждаемой турбины. Сравнительно низкая температура ( примерно в 3 - 4 раза ниже температуры в камере сгорания прямоточного ракетного двигателя) достигается значительным отклонением состава смеси от стехио-метрического, или, другими словами, применением одного компонента в качестве разбавителя и охлаждающей среды. Поскольку рабочая температура в турбине определяется конструктивными факторами, низкий молекулярный вес продуктов сгорания практически утрачивает в этом случае свое значение. Теоретические соображения и опыт показывают, что низкий молекулярный вес продуктов сгорания обычно достигается при работе турбины на богатой смеси. [7]
При дозвуковой, околозвуковой и не очень большой сверхзвуковой скорости полета, когда сжатие газа в компрессоре существенно преобладает над расширением в турбине, турбореактивный двигатель сохраняет все свои преимущества перед прямоточным реактивным двигателем. [8]
Наряду с реактивными беспилотными самолетами Фау-1 ( являвшимися прообразами будущих крылатых ракет, немецкие инженеры и конструкторы, под руководством небезызвестного Вернера фон Брауна, создали и освоили в производстве не имевшие в мире аналогов баллистические ракеты А-4 ( более известные под названием Фау-2) с жидкостным прямоточным реактивным двигателем тягой 25 тонн, В качестве топлива использовалась смесь этилового спирта с жидким кислородом, дающая при сгорании высокий реактивный импульс. [9]
Практическая необходимость этих исследований, так же как и изучения стоячих детонационных волн, вызвана пониманием того, что обычно воздушно-реактивные двигатели не будут функционировать при больших сверхзвуковых или гиперзвуковых скоростях из-за чрезмерного нагрева. Проекты прямоточных реактивных двигателей, в которых используется сверхзвуковое горение [82-88] или детонация [80 89-91], могут послужить основой решения проблемы. Так как стационарный режим и инжекция жидкого топлива обычно сильно упрощают конструкцию двигателя, использование стоячих детонационных волн в распыленном топливе может приобрести практическое значение. [10]
Так, цикл прямоточных реактивных двигателей состоит из: адиабатного сжатия воздуха в диффузоре, изобарного подвода тепла в камере сгорания, полного адиабатного расширения ( до атмосферного давления) продуктов сгорания в сопле двигателя и изобарного отнятия от них тепла в атмосфере. [11]
Для этих целей в [22] построена одномерная математическая модель камеры сгорания водородовоздушного гиперзвукового прямоточного реактивного двигателя. В ее основе лежит использование кривой выгорания - зависимости полноты сгорания по воде от продольной координаты и от конструктивных особенностей камеры. Эта кривая, описывающая процессы смешения и горения ( превращения в воду) водорода и кислорода, предполагалась известной из предварительных расчетно-экспериментальных исследований указанных процессов при сверхзвуковой скорости потока. Физико-химические процессы, отличные от образования воды ( возбуждение колебательных степеней свободы молекул, диссоциация О2 и N2 образование ОН и NO), в модели [22] считались равновесными. [12]
Кроме использования для пусковых целей, топлива на основе алкилалюминия могут применяться в качестве основного топлива для прямоточных реактивных двигателей. [13]
Поэтому при разработке новых образцов топочных камер ( топки паровых котлов и парогенераторов, силовые камеры газотурбинных и прямоточных реактивных двигателей) гидродинамика их предварительно изучается на моделях экспериментальным путем, и затем на основе данных гидродинамических исследований в создаваемые образцы вносятся уточнения. [14]
Страницы: 1