АВИАЦИО́ННЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ
-
Рубрика: Технологии и техника
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
Книжная версия:
Электронная версия:
АВИАЦИО́ННЫЙ ДВИ́ГАТЕЛЬ, тепловой двигатель для приведения в движение летат. аппарата (самолёт, вертолёт, крылатая ракета, дирижабль и т. п.). Осн. требования к А. д.: малые масса и размеры при необходимых тяге или мощности; высокие надёжность, ресурс работы и топливная экономичность; соответствующие действующим нормам экологич. характеристики (шум, вредные выделения в атмосферу). В зависимости от принципа действия А. д. подразделяют на 3 осн. класса: поршневые двигатели внутреннего сгорания, воздушно-реактивные двигатели и ракетные двигатели. С момента зарождения авиации и до кон. 2-й мировой войны поршневые двигатели были единств. типом А. д., образующих в сочетании с движителем – воздушным винтом – силовые установки летат. аппаратов (ЛА). В целях повышения высоты и скорости полёта в поршневых А. д. нашли применение системы наддува, что позволило в 1940-х гг. повысить мощность силовых установок до 3000–3500 кВт. Однако характерное для винтомоторных силовых установок падение тяги с ростом скорости полёта не позволяло самолётам с поршневыми А. д. достигать скоростей выше 700–750 км/ч, что сохранило применение поршневых А. д. только в авиации общего назначения. Существенный рост скорости и высоты полёта обеспечило появление в 1940-х гг. силовых установок на базе воздушно-реактивных двигателей, тяговая мощность которых растёт с увеличением скорости полёта. В таких А. д. выделяющаяся при сгорании топлива в сжатом воздухе тепловая энергия превращается в кинетич. энергию истекающего из сопла двигателя газа, при этом возникает сила реакции (тяга двигателя). Применение воздушно-реактивных двигателей позволило вначале освоить околозвуковые скорости полёта, а затем достичь на пилотируемых ЛА скоростей, в 2–3 раза превышающих скорость звука. По принципу сжатия воздуха воздушно-реактивные двигатели подразделяют на компрессорные и бескомпрессорные, в зависимости от вида создаваемой тяги – на двигатели прямой и непрямой реакции. Воздушно-реактивные двигатели прямой реакции создают тягу непосредственно путём выброса рабочего тела из реактивного сопла. К ним относятся, напр., турбореактивные одноконтурные и двухконтурные двигатели. В воздушно-реактивных двигателях непрямой реакции мощность на валу газовой турбины передаётся движителю – воздушному винту или винтовентилятору для создания тяги. Примером таких двигателей могут служить турбовинтовые двигатели для самолётов, турбовальные – для вертолётов.
Ракетные двигатели относятся к двигателям прямой реакции, которые используют для работы только вещества, имеющиеся на ЛА; в качестве А. д. практич. применения не нашли. В 1960-х гг. в США самолёты с установленными на них ракетными двигателями применяли для тренировки астронавтов. Наибольшее распространение в авиации получили турбореактивные двухконтурные двигатели, обладающие оптим. экономич. и экологич. характеристиками. Дальнейшее совершенствование А. д. происходит в направлении оптим. сочетания в единой силовой установке ЛА двигателей разл. типов с целью создания комбиниров. двигателей, применение которых позволит расширить диапазон эксплуатации ЛА по скорости и высоте полёта.