Системи всмоктування призначені для підведення повітря до споживача, в першу чергу до двигуна, і забезпечення максимального використання на всмоктуванні швидкісного напору. Крім того, система всмоктування повинна забезпечити очистку повітря, захист від попадання в двигун сторонніх предметів, підігрів і
в окремих випадках охолодження повітря. Забір повітря відбувається за допомогою спеціальних повітрязабірників, число яких повинно бути найменшим. Для цього в ряді випадків об'єднують різні за призначенням повітрозабірники в загальний.
Розташування повітрязабірників може бути різноманітне в залежності від типу двигуна, схеми літака і місця установки двигуна (рис. 118). Розрахунки показують, що найменшою втратою напору мають лобові повітрозабірники; у літаків з зерхнімі, нижніми, бічними і крильевими повітрозабірниками тяга двигуна виходить меншою за рахунок великих втрат у викривлених Повітропідвідні каналах, непрямого впливу прикордонного шару.
Крім втрат тяги двигуна, в заборник і повітропідвідному каналі при виборі місця для повітрозабірника необхідно враховувати ще цілий ряд особливостей. Головними з них є робота заборника при різних кутах атаки і ковзання, нерівномірність розподілу швидкостей по перетину каналу на вході в двигун (що дуже важливо для осьових компресорів). Нижній заборник добре працює (т. Е. Забезпечує ефективне використання швидкісного напору) на позитивних кутах атаки, на яких завжди літає літак. Однак він ускладнює компонування передньої ноги шасі і засмоктує пил, дрібні камені і т. Д.
Верхній заборник останнього недоліку не має, але йому притаманний інший: він погано працює на позитивних кутах атаки, приводячи до великих втрат тяги і в деяких випадках до самовиключеніе двигуна.
Лобові, бічні і крильові повітрозабірники таких недоліків не мають, якщо бічні заборники розташовані ближче до носа машини, а крильові - ближче до фюзеляжу. Ці заборники задовільно працюють як на позитивних, так і на негативних кутах атаки, але погіршують свою роботу при ковзанні літака. Таким чином, наілучшнм з усіх точок зору є лобовий повітрозабірник.
Раціональне проектування повітрозабірника особливо важливо для надзвукових літаків. При дозвукових і невеликих надзвукових швидкостях польоту (М = 1,3&divid;1,6) може застосовуватися звичайний (дозвуковій) повітрозабірник. На надзвукової швидкості перед входом в такий повітрозабірник утворюється прямий стрибок ущільнення, за яким швидкість потоку стає дозвуковій. Втрати повного тиску, а отже, і тяги ростуть зі збільшенням швидкості польоту. Для зменшення втрат тиску доцільно гальмувати потік системою косих стрибків. Для цієї мети у вхідному каналі встановлюється центральний конус, який бажано постачати пристроєм для управління переміщенням (щоб підбирати оптимальний надзвуковий вхід).
Про важливість правильно спрофільованого повітрозабірника можна судити хоча б тому, що при швидкості польоту, в 3 рази перевищує швидкість звуку, повітрозабірник може стиснути надходить в двигун повітря до тиску, в 30 разів перевищує його початковий тиск.
Збірники повітря поршневих двигунів можуть бути виступаючими і розташованими всередині капота двигуна. Останні зустрічаються рідше, так як у них в меншій мірі використовується швидкісний натиск, хоча вони і мають кілька менший лобовий опір.
Збірники повітря поршневих двигунів часто забезпечуються фільтрами, що оберігають двигуни від пилу при русі літака по аеродрому. Зліт з включеним пилефільтром проводиться тільки при гострій необхідності, т. Е. При великій концентрації пилу в повітрі. У всіх інших випадках фільтр повинен бути відключений, так як він значно зменшує кількість повітря, що поступає, знижуючи потужність двигуна.
Для захисту газотурбінних двигунів від попадання в них через всмоктувальні канали дрібних предметів і пилу повітрозабірники можуть обладнуватися захисними пристроями у вигляді решітки (сітки), розмір осередків якої повинен бути не більше 4-5 мм. Однак наявність таких решіток призводить до значних втрат тяги через великі гідравлічних опорів. Крім того, ці решітки легко піддаються обмерзання і, отже, вимагають додаткових пристроїв для їх обігріву.
Більш надійним є метод захисту від попадання в повітряний тракт дрібних предметів при роботі двигуна на землі шляхом створення повітряної завіси на вході в повітрозабірник. З цією метою частина повітря відбирається від компресора двигуна і прямує вниз через спеціальні отвори на вході в повітрозабірник, що призводить до руйнування вихору, підсмоктуватиметься в повітрозабірник з землі дрібні камені і інші предмети.
Для двигунів з карбюраторами часто буває необхідно підігрівати вступник повітря для усунення обмерзання карбюратора. Для підігріву повітря використовується тепло продуктів горіння. Обледеніння повітрязабірників призводить до збільшення вхідних втрат, зменшення тяги і потужності, попаданню в компресор шматочків льоду, які можуть зруйнувати лопатки.
Для запобігання заборником від обмерзання застосовуються Протиожеледжувачі. Джерелом тепла може бути гаряче повітря, що відбирається від компресора двигуна, електрику і відпрацьовані гази.
Випускні пристрої газотурбінних двигунів (рис. 119) служать для перетворення потенційної енергії газового потоку в кінетичну, відведення газів за межі літака з найменшими тепловими та гідравлічними втратами і захисту елементів конструкції літака від нагрівання.
Труби, по яких виводиться струмінь газів ТРД, працюють під дією високих температур і тиску, тому вони повинні бути високоміцними. Крім того, необхідна теплова ізоляція труб від елементів конструкції літака, яка виконується з алюмінієвої фольги, скляної або азбестової вати. На ізоляцію надягають сталеві або алюмінієві розрізні кожухи, які закріплюють стяжними стрічками.
Якщо турбореактивний двигун поміщений в середній частині фюзеляжу або в крилі, то необхідно встановлювати подовжувальні
труби (рис 119, а і б). З реактивної трубою подовжувальна з'єднується за допомогою спеціального телескопічного рухомого з'єднання.
На дозвукових цивільних літаках до теперішнього часу застосовуються прості звужуються сопла. Для польоту з великими числами М конструкція сопла повинна бути іншою, так як в простому сужающемся реактивному соплі неможливо повністю використовувати перепад тисків. Це призводить до зниження питомої тяги двигуна. Для літаків, що літають з надзвуковими швидкостями, повне розширення газу забезпечується постановкою сопла, що має звужується (дозвукову) і розширюється (надзвукову) частини (рис. 119, в). Таке сопло називають соплом Лаваля.
Для відводу продуктів горіння з поршневих двигунів служать випускні системи - випускні колектори або індивідуальні патрубки на кожному циліндрі. У продуктах горіння поршневих двигунів укладена майже половина енергії палива. Для раціонального використання цієї енергії в ряді випадків встановлюють випускні реактивні патрубки, турбокомпресори, що обертаються випускними газами, які приводять в дію нагнітачі для підвищення висотності двигуна, і, нарешті, тепло цих газів використовується для роботи системи опалення літака і боротьби з обмерзанням.
Пристрої для реверсу тяги - це такі пристрої, які дозволяють змінити напрямок тяги на зворотне. При цьому величина зворотної тяги може становити значну частину від повної тяги двигунів. Реверсивна тяга використовується для скорочення довжини пробігу, гальмування в польоті при виконанні маневру. Реверсивну тягу можна отримати на літаках, що використовують в якості рушіїв як повітряні гвинти, так і турбореактивні двигуни. У першому випадку для отримання негативної тяги лопаті гвинта встановлюють таким чином, що гвинт працює з негативними кутами атаки.
Довжина пробігу важкого транспортного літака при використанні реверсивних гвинтів зменшується на 30%, а при одночасному використанні реверсивних гвинтів і гальм - в середньому на 55% в порівнянні з довжиною пробігу при використанні тільки одних колісних гальм. Ефект від користування реверсивними гвинтами виходить ще більший при посадці на обмерзлий аеродром. Застосування реверсивної тяги значно подовжує термін служби покришок коліс.
Реверсують пристрої ТРД можуть бути зі стулками або з системою що відхиляються кілець. Стулки можуть бути конічними, напівциліндричними, напівсферичними, V і W-образними. Конструктивно вони можуть бути виконані так, що в прибраному положенні утворюють, наприклад, хвостову частину обшивки мотогондоли або частина випускної труби.
На рис. 120, а показана конструкція реверсивного пристрою з рухомими стулками, в звичайному польоті не перешкоджають
проходженню газів. При включенні реверсивного пристрою стулки повертаються, перекриваючи потік газів (рис. 120, б), які в цьому випадку відхиляються від первісного напрямку і створюють негативну тягу.
Відхиляють кільця встановлюють у вигляді циліндричної або конічної решітки. Струмінь газу може бути спрямована на кільця за допомогою дросселирующих заслінок або шляхом вдування в потік повітря, що відбирається від двигуна (рис. 120, в), а також за допомогою повного замикання хвостовій частині випускного каналу, завдяки чому струмінь надходить в відхиляють канали.
Можливо також використання відцентрового ефекту, для чого струмені повинна бути повідомлена закрутка. Для цієї мети можна застосовувати кілька обтічних поворотних лопаток, встановлених перед зрізом реактивного сопла. Для реверсування тяги ці лопатки відхиляються від осі потоку, який набуває закрутку і під дією відцентрових сил надходить на сопла в відхиляє грати. На рис. 120, в показана система реверсування тяги, що складається з концентричних кілець напівкруглого перетину. При включеному реверсі стиснене повітря відхиляє струмінь газів, яка потрапляє до кілець. Гази відхиляються під кутом приблизно 45 ° і створюють негативну тягу. Стиснене повітря, необхідний для відхилення потоку газу, зазвичай відбирається від компресора.
Величина негативного реактивної тяги залежить від конструкції реверсивного пристрою і може досягати 50-60% від номінальної позитивної тяги.
Завантажити реферат: У вас немає доступу до завантаження файлів з нашого сервера ЯК ТУТ скачували
Пароль на архів: privetstudent.com