Авиация Второй мировой
На главнуюПоиск на сайте English
 
Реактивные 2 МВ Реактивные самолеты БИ-1 Конструкция

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава 1. Компоновка реактивных самолетов

Глава 2. Крылья реактивных самолетов

Глава 3. Оперение реактивных самолетов

Глава 4. Фюзеляжи реактивных самолетов

Глава 5. Шасси реактивных самолетов

Глава 6. Управление реактивных самолетов

Глава 7. Характерные конструкции реактивных самолетов

Глава 8. О прочности реактивных самолетов

Глава 9. О жесткости реактивных самолетов

Глава 10. Перспективы развития реактивных самолетов

Приложения. 1. Параметры одномоторных самолетов

   2. Параметры двухмоторных самолетов

* * *

ВВЕДЕНИЕ

Появление реактивных двигателей дало новый могучий толчок развитию самолетостроения.

Преимущества реактивного двигателя по сравнению с поршневым мотором особенно существенны при больших скоростях полета (выше 800—900 км/час). Это легко можно уяснить, рассматривая кривую коэфициента полезного действия винта, изображенную на рис. 1. Из этого графика видно, что коэффициент полезного действия винта резко падает при увеличении скорости свыше определенной величины (на рис. 1 свыше 400 км/час). Кроме того, из формулы:

где N — номинальная мощность мотора в л.с.,

η — коэфициент полезного действия винта,

V — скорость полета в м/сек, видно, что тяга винта с увеличением скорости полета падает не только за счет падения к. п. д. винта, но также вследствие роста самой скорости, так как последняя стоит в знаменателе дроби (см. кривую 2).

Тяга же турбокомпрессорного воздушно-реактивного двигателя (ТКВРД) с увеличением скорости почти не изменяется (см. кривую 3). Это и обусловливает преимущество реактивного двигателя в отношении тяги на больших скоростях полета по сравнению с поршневым мотором, имеющим винт.

Чтобы яснее представить выгоды, даваемые реактивными двигателями, можно привести следующий пример. При рекордном полете самолета «Метеор», когда была достигнута скорость 976 км/час (271,5 м/сек), суммарная тяга двух реактивных двигателей «Дервент» составила 3 300 кг1. Можно считать, что при такой скорости полета коэфицнент полезного действия винта был бы не выше η = 0,5. Тогда эквивалентная мощность поршневого мотора, обеспечивающего ту же тягу при той же скорости, составляет

Вес такого поршневого мотора должен быть не менее 12 000 кг, в то время как вес двух двигателей «Дервент» V составляет всего 1 130 кг. Меньший вес, меньшие размеры и большая тяга при больших скоростях полета объясняют вытеснение поршневых моторов реактивными двигателями в скоростной авиации.

Основным недостатком реактивных двигателей следует считать их малую экономичность в отношении расхода горючего, особенно у жидкостных реактивных двигателей (ЖРД). Время полета на полном газу самолетов с ЖРД не превышает 8—10 мин. при запасе окислителя и горючего до 2 000 кг.

ТКВРД в несколько раз экономичнее ЖРД, но все же потребный запас горючего, даже на одноместном истребителе, составляет от 1 000 до 2 000 кг.

С увеличением высоты полета расход горючего уменьшается, поэтому на реактивных самолетах наиболее экономичным является полет на больших высотах.

Серьезным недостатком реактивных двигателей является также их плохая приемистость, особенно у двигателей с осевыми компрессорами. Время перехода от малых оборотов до номинальных составляет около 10 сек., что примерно в пять раз больше, чем у поршневых моторов (у ТКВРД с центробежным компрессором это время равно 4 сек.). Это усложняет технику пилотирования самолетов, особенно при полетах в строю, при выполнении маневра и при посадке. Наконец, тяга ТКВРД заметным образом падает с повышением температуры окружающего иоздуха. Это обстоятельство увеличивает длину разбега реактивных самолетов летом по сравнению с зимним временем. Остальные особенности реактивных двигателей, непосредственно влияющие на конструкцию самолета, рассматриваются ниже.

Можно предполагать, что ТКВРД в ближайшие годы будут применяться главным образом на скоростных самолетах-истребителях и на скоростных разведчиках.

Жидкостные реактивные двигатели в ближайшие годы, по видимому, будут иметь ограниченное применение ввиду большого расхода горючего и опасности взрыва их (они могут быть использованы главным образом в качество ускорителей на самолетах истребителях-перехватчиках). Однако этот тип двигателя является пока единственным, принципиально позволяющим осуществить полет в безвоздушном пространстве, так как для своей работы он но требует наличия воздуха.

На самолетах, от которых требуются высокая грузоподъемность, большая высота или дальность полета при сравнительно высокой скорости, вероятнее всего будут применяться турбовинтовые двигатели (ТВД), тяга которых складывается из тяги винта и тяги реактивного двигателя. Действительно, как это видно из кривых рис. 1, тяга винта на малой скорости полета получается в несколько раз больше тяги винта при полете на больших скоростях. Это чрезвычайно важно при взлете самолетов с большой нагрузкой, например бомбардировщиков или транспортных самолетов. Применение ТВД позволяет получить значительно большую тягу при взлете самолета и тем самым существенно сокращает длину разбега и налетную дистанцию самолета. Кроме того, расход горючего у ТВД меньше, чем у ТКВРД, что обеспечивает большую дальность и продолжительность полета при том же запасе горючего.

Для самолетов, летающих на малой высоте и на малых скоростях (учебных, спортивных, самолетов личного пользования, санитарных, сельскохозяйственных), по всей вероятности в течение ближайших лет сохранится поршневой мотор с винтом.

Бескомпрессорный воздушно-реактивный двигатель (БКВРД) по расходу горючего выгоднее ЖРД, но значительно хуже ТКВРД (до скорости полета примерно 2 500 — 3 000 км/час). Основным недостатком БКВРД является отсутствие тяги при отсутствии движения, что не позволяет самолету с таким двигателем самостоятельно взлетать. Для взлета требуется разгон таких самолетов катапультами, применение взлетных ракет или сбрасывание их с других самолетов в воздухе. Однако по сравнению с ТКВРД он значительно проще и легче.

Повидимому, практическая область применения таких двигателей пока будет ограничена и заключаться в установке их на летающих снарядах, которые при достижении цели взрываются вместе с планером и двигателем. В этом случае стоимость двигателя играет существенную роль, а БКВРД гораздо дешевле поршневого мотора и ТКВРД.

1 Этот рекорд был позднее повышен

Дата публикации на сайте: 15.10.2012

©AirPages
2003-