Двухконтурный турбореактивный двигатель

Со смешением потоков (ТРДДсм)

В ряде случаев оказывается целесообразным воздух, поступающий из вентилятора во второй контур, не выпускать далее через отдельное кольцевое сопло, а смешивать с газами, выходящими из турбины, и направлять затем в общее сопло. Этот тип двигателей называется ТРДД со смешением потоков за турбиной (ТРДДсм, рис. 1.4). Такую схему имеют, например, двигатели

Д-30КП самолета Ил-76, ПС-90А самолетов Ту-204, Ту-214, Ил-96 и др.

На современных сверхзвуковых самолетах устанавливаются двухконтурные турбореактивные двигатели с форсажной камерой, которая расположена за так называемой камерой смешения, обеспечивающей перемешивание воздуха, поступающего в неё из вентилятора, и газа, поступающего из турбины

По этой схеме выполнены двигатели самолетов Миг-29, Су-27, Ту-160, многих самолетов ВВС США, НАТО и др.

Все рассмотренные выше двигатели создают силу тяги непосредственно за счет реакции (отдачи) струи газов, выбрасываемой из сопла. Поэтому они называются двигателями прямой реакции.

Для повышения давления воздуха, поступающего в камеру сгорания, в них используется компрессор, приводимый во вращение газовой турбиной. Поэтому их называют газотурбинными двигателями (ГТД).

Кроме того, все они засасывают воздух из атмосферы, а выбрасывают из сопла воздух или продукты сгорания топливо-воздушной смеси, поэтому называются воздушно-реактивными двигателями (ВРД).

Двигатели непрямой реакции

Рис. 1.5. Схема вертолетного турбовального двигателя (ТВаД)

На летательных аппаратах применяются также двигатели, создающие тягу не непосредственно за счет реакции струи газов, а за счет привода во вращение различных воздушных винтов (тянущих самолёт или несущих вертолёт). Их называют двигателями непрямой реакции.

На легких самолетах и вертолетах вспомогательного назначения еще устанавливаются часто поршневые двигатели (ПД), аналогичные бензиновым двигателям автомобилей, или газотурбинные двигатели непрямой реакции следующих типов:

 

Турбовальные двигатели (ТВаД)

Так называются двигатели, устанавливаемые на вертолетах (рис. 1.5). В его турбине газы расширяются до атмосферного давления. В результате мощность турбины оказывается значительно больше, чем необходимо для вращения компрессора. Избыток мощности передается через выходной вал двигателя и редуктор на несущий винт вертолета.

   

Турбовинтовые двигатели (ТВД)

ТВД отличается от ТВаД, главным образом, тем, что в полете со скоростью

600-900 км/ч оказывается целесообразным иметь за турбиной давление несколько выше атмосферного. Тогда в сопле, установленном за турбиной (рис. 1.6), газы приобретают скорость, несколько большую скорости полета, и за счет этого создается (в дополнение к тяге винта) небольшая реактивная тяга (как и у ТРД). Избыточная мощность турбины передается через вал на воздушный винт, расположенный обычно впереди двигателя.

Рис. 1.6. Схема турбовинтового двигателя (ТВД)	Рис. 1.7. Турбовинтовентиляторный двигатель Д-27

 

Так как частота вращения турбины имеет порядок ~ 10 об/мин, а тянущего воздушного винта ~10  об/мин, то в передней части ТВД устанавливается зубчатая передача (редуктор).

На некоторых самолётах на турбовинтовые двигатели устанавливаются не обычные воздушные винты, а два многолопастных соосных воздушных винта, вращающихся в противоположные стороны (рис. 1.7). Такие водушные винты называются винтовнтиляторами, а ГТД, приводящие их во вращение – турбовинтовентиляторными двигателями (ТВВД).