Пятница, 18.06.2021, 02:05
Приветствую Вас Гость | RSS
Восемнадцатая олимпиада посвящена 100-летию наследия Н.Е.Жуковского
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Восьмая олимпиада (2010/11 уч.год)

Самолёты с комбинированной силовой установкой

1. Введение


  Разновидности силовых установок, принципы их работы, их обслуживание - всё это перечисленное всегда вызывало у меня большой интерес. Создание эффективной силовой установки является одной из сложнейших задач при проектировании ВС. К данному вопросу нужен особый подход, ибо нужно добиться максимально эффективной работы СУ.
Силовые установки комбинированного типа, функционирующие в различных режимах, позволяют существенно улучшить технико-эксплуатационные характеристики аэрокосмических систем.


2.Основная часть

2.1 Применение КСУ при создании СВВП

У самолётов, выполненных по этой схеме, для создания вертикальной тяги, наряду с отклонением вектора тяги маршевых двигателей, используются подъёмные двигатели или установленные вертикально подъёмные вентиляторы. (рис1).
Методы проектирования СВВП с КСУ в основном не отличаются от методов проектирования обычных самолётов. Вместе с тем имеется ряд специфических особенностей проектирования СВВП. Подробно об этом изложено в моей работе.
В связи с разработкой самолёта с такой силовой установкой  возник ряд проблем. Это прежде всего проблема эрозии поверхности аэродрома (рис2).
Особенно остро стоит проблема приемлемого уровня шума.
Ещё одной проблемой, возникающей при создании СВВП является проблема влияния на самолёт струй от подъёмных двигателей. При работе двигателя вблизи земли струя увлекает окружающий воздух, вследствие чего образуется вторичный воздушный поток, который, обтекая самолёт, порождает аэродинамические силы (рис3).
Количественная оценка влияния перечисленных факторов возможна лишь в результате продувок аэродинамических моделей с имитацией струи подъёмных двигателей.







2.1.1 Ударный многоцелевой  СВВП  ЯК-141

 Выдающимся успехом ОКБ им. А.С.Яковлева стало создание первого в мире сверхзвукового боевого СВВП Як-141 (рис4).
 Як-141 предназначен для перехвата воздушных целей и ведения ближнего воздушного боя. Тактико-техническим заданием для него был определён круг решаемых боевых задач: перехват воздушных целей во всём диапазоне высот полёта, завоевание превосходства в воздухе, уничтожение наземных и надводных целей.
9 марта 1987 года самолёт совершил первый полёт. В 1991 году ЯК-141 осуществил ряд рекордных полётов, в частности разогнавшись до скорости 1.7 Маха.
 Разработка самолёта Як-141 , значительно опережающего зарубежные разработки, была долгое время засекречена . В 1988г. в справочнике "Советская военная мощь" ежегодном издании министерства  обороны США, был опубликован на основе разведывательных данных достаточно достоверный рисунок под названием Як-41.

рис4




2.2 Пассажирский самолёт АН-24 и военно-транспортный самолёт АН-26

В начале 60-х годов в СССР были начаты работы по созданию пассажирских самолетов с ДСУ. Перед разработчиками была поставлена задача создать на смену Ил-14 надёжный и простой самолёт с увеличенными скоростью и грузоподъёмностью, оснащенной современным аэронавигационным оборудованием. Эта задача была выполнена в ОКБ под руководством О.К.Антонова, где был создан самолёт Ан-24, который совершил первый пассажирский полёт в 1962 году. Силовая установка состояла из двух ТВД АИ-24(рис5).                                                                                                                                         В 1963 году на базе самолёта Ан-24 была разработана модификация Ан-24РВ, на котором устанавливалась ДСУ типа ТРД(рис6). Дополнительный двигатель был размещен в хвостовой части гондолы правого маршевого двигателя (рис7).          На базе Ан-24 был разработан транспортный самолет Ан-26, предназначенный для перевозки на линиях средней протяженности (рис8). Ан-26 оснащён двумя турбовинтовыми двигателями АИ-24ВТ и одним дополнительным реактивным двигателем, установленным в правой гондоле основного двигателя (рис9). Главным отличием самолёта  явилась хвостовая часть самолёта, в которой был сделан трап-створка грузового люка, позволяющая производить нетрудоёмкую загрузку самолёта (рис10). Так же, как и на самолете Ан-24РВ, ДСУ используется для запуска основных двигателей, взлёта, набора высоты.


рис5
рис6
рис7
рис8
рис9
рис10

2.3 Самолёты Лавочкина.

Появление на фронте первых реактивных истребителей противника поставило перед конструкторами задачу создания отечественных реактивных самолетов. Так как турбореактивного двигателя в СССР еще не было, увеличить скорость существующих самолетов предполагалось за счёт комбинированной силовой установки самолета, что означало оснащение поршневого самолета жидкостно-реактивными (ЖРД) и прямоточными воздушно-реактивными (ПВРД) ускорителями.
Первым полуреактивным самолетом ОКБ Лавочкина стал Ла-7Р с ускорителем ЖРД РД-1 конструкции В.П. Глушко (рис9).
С началом холодной войны  при отсутствии в СССР реактивных истребителей для борьбы с бомбардировщиками вероятного противника было решено продолжить разработку истребителей с комбинированной силовой установкой.
Альтернативой ЖРД могли стать прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ПВРД). В 1946 г. был разработан проект оснащения самолета Ла-7 двумя ускорителями ВРД-430 конструкции М.М. Бондарюка. Этот самолет был выпущен под обозначением "126-ПВРД" (рис10).
С появлением реактивных самолётов работы над самолетами с комбинированной силовой установкой были прекращены.


рис11

рис12


2.4 ВКС М-19

Основным проблемным вопросом создания ВКС М-19 было создание комбинированной силовой установки (рис11)
Она включала в себя (рис12):
маршевый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) включая ядерный реактор с радиационной защитой;
десять двухконтурных турбореактивных двигателей (ДТРДФ) с теплообменниками во внутреннем и наружном контурах и с форсажной камерой;
гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ГПВРД);
два турбокомпрессора для обеспечения прокачки водорода через теплообменники ДТРДФ;
распределительный узел с турбонасосными агрегатами, теплообменниками и вентилями трубопроводов, системы регулирования подачи топлива.
В качестве топлива для ДТРДФ и ГПВРД использовался водород, он же являлся и рабочим телом в замкнутом контуре ЯРД.
Более подробно о ВКС М-19, а также о сверхзкуковом истребителе МИГ-23(Е-50), экспериментальных истребителях  СУ-7 и И-250, самолёте-амфибии А-40 "Альбатрос", изложено в моей работе. На всех перечисленных самолётах применялась КСУ.

рис13
рис14

3. Заключение

В заключении хочу отметить весьма важные аспекты, касающиеся КСУ.

Главные причины, обуславливающие существование концепции КСУ:
1. Невозможность использования одного типа двигателей на
всех режимах полета ввиду специфики его газодинамического цикла.
2. Стремление получить высокое значение транспортной производительности в широком диапазоне эксплуатационных скоростей и высот полёта

назначение КСУ для самолётов:
- сокращение длины разбега самолёта
- увеличение скорости горизонтального полёта
- повышение топливной экономичности
- увеличение высоты полёта и скороподъёмности
- повышение безопасности полёта
- транспортировка самолётов по рулёжным дорожкам
- обеспечение боевой живучести
- вертикальный взлёт и посадка
- взлёт в экстремальных условиях.









Источник: http://olymp.as-club.ru/publ/raboty_1_go_tura/gotovye_raboty/samolety_s_kombinirovannoj_silovoj_ustanovkoj/6-1-0-103
Категория: Восьмая олимпиада (2010/11 уч.год) | Добавил: mechanik (28.02.2011) | Автор: Вагаблы Эмиль Танзилович E
Просмотров: 2026 | Комментарии: 4 | Теги: Самолёты с КСУ | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 4
3 рпг-7   [Материал]
http://vkontakte.ru/id78102699#/photo78102699_242039284?all=1

4 mechanik   [Материал]
Спасибо Макс за фотку

2 mechanik   [Материал]
Спасибо за справедливую критику!Это больше чем похвала

1 Lora   [Материал]
Из опыта выступлений знаю, что за 10 минут можно рассказать максимум 3 страницы стандартного текста, у тебя (я посмотрела) 6 страниц. Обрати внимание на объем. Тебе надо рассказать не работу, а больше о работе.

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
18-я ОЛИМПИАДА ЗАВЕРШЁНА!
ПРИЁМ ЗАЯВОК
НА УЧАСТИЕ
В 19-й ОЛИМПИАДЕ
НАЧНЁТСЯ
1 ОКТЯБРЯ 2021 ГОДА
Календарь
Их многие читают
Вдовенков Иван Николаевич (1755)
Шишкин Кирилл Ярославович (1454)
Каширина Марина Сергеевна (1258)
Сёмина Дарья Владимировна (1117)
Водолазов Николай Александрович (963)
Рахматуллин Эльдар Рафаэлович (914)
Расторгуев Даниил Игоревич (771)
Приб Сергей Вадимович (687)
Пухов Андрей Валерьевич (678)
Ульбашев Мухаммат Масхутович (644)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2021