Основные параметры газотурбинных двигателей

К числу основных параметров, характеризующих технические данные и степень совершенства газотурбинных двигателей, относятся тяга, удельный расход топлива, вес, габаритные размеры и ресурс.

Для сравнительной оценки совершенства двигателей удобнее применять относительные (удельные параметры): удельную тягу Руд. удельный расход топлива С Уд, удельную массу двигателя Муд, лобовую тягу Р р и др.

Удельные параметры характеризуют качество конструкции двигателей. Более совершенным является тот двигатель, у которого при прочих равных условиях больше удельная тяга, больше лобовая тяга, меньше удельный расход топлива и меньше удельная масса. Эти параметры определяют летно-технические характеристики летательного аппарата. Они позволяют не только сравнивать двигатели друг с другом, но и отражают достигнутый уровень развития двигате- лестроения.

Удельной тягой называют отношение тяги к секундному расходу воздуха через двигатель:

Руд.=Р/Gв.

Удельная тяга двигателя характеризует эффективность его работы и показывает тягу, которую создает 1 кг воздуха, проходящий через двигатель за секунду. Чем больше удельная тяга, тем больше абсолютная тяга двигателя при заданных условиях полета, размере и массе. С другой стороны, чем выше удельная тяга, тем меньше количество воздуха требуется для получения заданной величины тяги и тем меньше диаметр и масса двигателя.

Удельным расходом топлива называют отношение часового расхода топлива к тяге двигателя.

Суд.=Gч/Р.

Удельный расход топлива характеризует экономичность двигателя. Чем он меньше, тем больше дальность и продолжительность полета самолета на данной скорости. Удельный расход топлива Суд показывает количество топлива, которое расходует двигатель в течение часа для создания единицы тяги.

Удельной массой называют отношение массы двигателя к развиваемой им тяге:

Муд=Мдв/Р.

Удельная масса оценивает конструктивное совершенство двигателя, качество материалов. Чем меньше Муд, тем меньше абсолютная масса двигателя при заданной величине тяги. Удельная масса Муд показывает сколько металла затрачивается на создание 1 Н тяги в данном двигателе.

Лобовой тягой называют отношение тяги двигателя к наибольшей площади его поперечного сечения:

РF=Р/Fлоб.

Лобовая тяга косвенно оценивает аэродинамическое совершенство силовой установки при обтекании ее набегающим воздушным потоком. Чем больше лобовая тяга РF при заданной тяге Р, тем меньше поперечный размер двигателя, Мотогондолы и меньше ее аэродинамическое сопротивление.

Условное обозначение двигателя АИ-24ВТ.

Тип двигателя турбовинтовой.

На взлетном режиме при H=0, Mn =0,

Мощность, л.с. (кВт) 2810 (2075).

Удельный расход топлива, кг/(л.с.*ч) 0.256.

Степень повышения давления 7.65.

Температура газов перед турбиной, К 1070.

На максимальном крейсерском режиме при H=6000 м, Mn=0,32,

Мощность, л.с. (кВт) 1650 (1214).

Удельный расход топлива, кг/(л.с.*ч) 0.239.

Сухая масса двигателя, кг 600+12.

Габаритные размеры, мм 2346х677х1075.

На рис. 5 представлены дроссельные характеристики двигателя, снятые при работе двигателя на стенде. Эти характеристики показывают изменение эквивалентной Nэкв и винтовой Nв мощностей, реактивной тяги Rc, температур газов перед турбиной Тг и за турбиной t6, удельного расхода топлива Сэкв в зависимости от часового расхода топлива Gт.

На рис. 6 и 7 представлены высотно-скоростные характеристики двигателя, показывающие изменения эквивалентной и винтовой мощностей, реактивной тяги, температур газов перед и за турбиной, удельного и часового расходов топлива в зависимости от высоты Н и скорости полета Vп.

Рис. 5. Дроссельные характеристики, снятые при работе двигателя на испытательном стенде: Н = 0; Vп = 0; nт = 15800 об/мин = const; РН = 760 мм рт. cт.; tН = 15 °С

Рис. 6. Высотно-скоростные характеристики двигателя. Режим работы взлетный

Характеристики двигателя даны для условий, соответствующих Международной стандартной атмосфере (МСА), без учета потерь в воздухозаборнике и газоотводящей трубе самолета.