От Чайник
К All
Дата 03.10.2006 15:34:57
Рубрики ВВС;

?? авиафилам по ТРД

Всем привет! 1) Чем отличаются ТРД для дозвука и сверхзвука? 2) На аэроплан ставится ТРД удвоенной (утроенной и т.д.) тяги. Будет ли соответствующий прирост скорости? Спасибо.
От Cat
К Чайник (03.10.2006 15:34:57)
Дата 04.10.2006 15:33:46

Re: ?? авиафилам...

>Всем привет! 1) Чем отличаются ТРД для дозвука и сверхзвука?

===В первую очередь степенью двухконтурности. Если речь не идет об адаптации существующего движка, а о его разработке "с нуля"

.2) На аэроплан ставится ТРД удвоенной (утроенной и т.д.) тяги. Будет ли соответствующий прирост скорости? Спасибо.

====Если аэроплан был дозвуковым и стал сверхзвуковым- прирост скорости будет заметным. Максимальное сопротивление воздуха будет при переходе звукового барьера (зависит от формы крыльев, в первую очередь от угла стреловидности). После этого сопротивление воздуха падает и самолет, уж коли смог преодолеть 1 мах, далее спокойно разгоняется как минимум до 1,5 маха. В принципе не особо сложно разогнать его и до 2-2,5 махов. На сверхвуке аэродинамика уже совсем другая будет- если на дозвуке в первую очередь ужимают мидель, то на сверхзвуке надо всю площадь самолета ужимать, там трение много энергии отнимает.
От Дм. Журко
К Cat (04.10.2006 15:33:46)
Дата 05.10.2006 15:56:59

Re: Не верно.

Здравствуйте, уважаемый Cat.

>===В первую очередь степенью двухконтурности. Если речь не идет об адаптации существующего движка, а о его разработке "с нуля"

Газогенератор бывает почти любой, и даже часть ступеней вентилятора двигателя лайнера и истребителя может быть единой. Яркий пример -- МиГ-31 с Д30Ф. Первые двухконтурники для настоящего сверхзвука имели довольно большую степень двухконтурности -- около 1. Потом её стали уменьшать, но, в основном, для простоты компоновки сверхзвукового самолёта.

>====Если аэроплан был дозвуковым и стал сверхзвуковым- прирост скорости будет заметным. Максимальное сопротивление воздуха будет при переходе звукового барьера (зависит от формы крыльев, в первую очередь от угла стреловидности).

Стреловидность -- лишь один из многих и не необходимый способ разрешения сложностей _околозвукового_ полёта. Есть множество сверхзвуковых самолётов с малой или никакой стреловидностью. Стреловидность выгодна на околозвуковых скоростях, прежде всего.

Сверхзвуковой полёт требует тонких крыльев и, главное, средств обеспечения правильной центровки, так как фокусы аэродинамических сил сильно смещаются.

>После этого сопротивление воздуха падает и самолет, уж коли смог преодолеть 1 мах, далее спокойно разгоняется как минимум до 1,5 маха.

Это просто не верно. Сопротивление перестаёт расти так быстро, как до того, но растёт. А промежуток этот -- M=0.95..1.5 -- очень сложен, там протекает множество болезненных переходных процессов. Самолётов, которые имеют предельную скорость внутри этого промежутка множество.

>В принципе не особо сложно разогнать его и до 2-2,5 махов. На сверхвуке аэродинамика уже совсем другая будет- если на дозвуке в первую очередь ужимают мидель, то на сверхзвуке надо всю площадь самолета ужимать, там трение много энергии отнимает.

Трение важнее именно на дозвуке, «мидель» по сути везде, после M=0.6. После M=2 важнейшей становится «скачковая аэродинамика», то есть волновая -- асимметрия скачков.

Дмитрий Журко
От NV
К Дм. Журко (05.10.2006 15:56:59)
Дата 05.10.2006 16:14:11

Многих смущают графики

>Это просто не верно. Сопротивление перестаёт расти так быстро, как до того, но растёт. А промежуток этот -- M=0.95..1.5 -- очень сложен, там протекает множество болезненных переходных процессов. Самолётов, которые имеют предельную скорость внутри этого промежутка множество.

поведения Сх от М - там действительно видно, что Сх имеет на трансзвуке пиковое значение а потом падает. Но само сопротивление в абсолютной величине конечно растет, хоть и не так быстро.

Виталий
От Дм. Журко
К Чайник (03.10.2006 15:34:57)
Дата 03.10.2006 20:44:02

Более всего разницы в заборнике и сопле.

Здравствуйте, уважаемый Чайник.

Для лучшего КПД желательно, чтобы скорость истечения рабочего тела была близка к скорости полёта. То есть на малых скоростях выгоднее вовлекать бОльшую массу воздуха с меньшей скоростью. С ростом скорости выгодное отношение меняется.

Дмитрий Журко
От alchem
К Чайник (03.10.2006 15:34:57)
Дата 03.10.2006 17:43:12

Re: ?? авиафилам...

>Всем привет!
Аналогично!

1) Чем отличаются ТРД для дозвука и сверхзвука?
тса отметил совершенно правильно - главным образом геометрией воздухозаборника, плюс конструкция компрессора и сопло. Кстати, форсажная камера вовсе не обязательна, может быть сверхзвуковой ТРД и без оной.

2) На аэроплан ставится ТРД удвоенной (утроенной и т.д.) тяги. Будет ли соответствующий прирост скорости?

Нет, не будет. "На пальцах" я объяснить не могу, но это точно.
С почтением
Алекс.
От Warrior Frog
К alchem (03.10.2006 17:43:12)
Дата 03.10.2006 18:03:28

Re: ?? авиафилам...

Здравствуйте, Алл

>2) На аэроплан ставится ТРД удвоенной (утроенной и т.д.) тяги. Будет ли соответствующий прирост скорости?

>Нет, не будет. "На пальцах" я объяснить не могу, но это точно.

Ну уж "удвоения и утроения скорости" точно небудет,
Наскольно я помню гидродинамику (отличия от аэродинамики тут несущественны), зависимость сопротивление/скорость нелинейна, а квадратична, да и еще и с огромным кол-вом коэффициентов, в зависимости от режима обтекания ( и соотв. Числа Рейнольдса).
>С почтением
>Алекс.
"ходя по минному полю именуемому VIF2NE надо тщательнеЕ быть в формулировках.
От Дм. Журко
К Warrior Frog (03.10.2006 18:03:28)
Дата 03.10.2006 20:38:03

Только коэффициенты-то эти и от 5-ой степени скорости могут зависеть. (-)
От Esq
К Warrior Frog (03.10.2006 18:03:28)
Дата 03.10.2006 20:20:44

Rе: ?? авиафилам...

>Ну уж "удвоения и утроения скорости" точно небудет,
>Наскольно я помню гидродинамику (отличия от аэродинамики тут несущественны), зависимость сопротивление/скорость нелинейна, а квадратична, да и еще и с огромным кол-вом коэффициентов, в зависимости от режима обтекания ( и соотв. Числа Рейнольдса).

А если кавитацию, как в "Шквале" учинить?
От tsa
К Esq (03.10.2006 20:20:44)
Дата 03.10.2006 20:26:39

Ну штырь на носу самолёта примерно этим и занимается. :) (-)
От Esq
К tsa (03.10.2006 20:26:39)
Дата 04.10.2006 02:33:01

А я думал - антенна (-)
От radus
К Esq (04.10.2006 02:33:01)
Дата 05.10.2006 11:59:09

вообще-то это ПВД

в девичестве - трубка Пито.
От tsa
К radus (05.10.2006 11:59:09)
Дата 05.10.2006 12:09:20

А косой скачок на сверхзвуке на нём не образуется? (-)
От NV
К tsa (05.10.2006 12:09:20)
Дата 05.10.2006 12:15:42

Естественно образуется - но тут не так страшно

он трехмерный (конус), интенсивность мала, потери полного давления минимальны - можно пренебречь.

Виталий
От radus
К tsa (05.10.2006 12:09:20)
Дата 05.10.2006 12:15:41

виноват, неправильно выразился

Надо так - не всегда штырь в носу - турбулизатор, иногда это просто ПВД.
От stepan
К radus (05.10.2006 12:15:41)
Дата 05.10.2006 15:02:57

Re: виноват, неправильно...

>Надо так - не всегда штырь в носу - турбулизатор, иногда это просто ПВД.

Устройство для создания косого скачка (конус, клин) и турбулизатор вещи разные не только по устройству но и по назначению. Турбулизаторы и на дозвуке используются, даже на авиамоделях.
От doctor64
К Esq (03.10.2006 20:20:44)
Дата 03.10.2006 20:22:49

Re: Rе: ??

>>Ну уж "удвоения и утроения скорости" точно небудет,
>>Наскольно я помню гидродинамику (отличия от аэродинамики тут несущественны), зависимость сопротивление/скорость нелинейна, а квадратична, да и еще и с огромным кол-вом коэффициентов, в зависимости от режима обтекания ( и соотв. Числа Рейнольдса).
>
>А если кавитацию, как в "Шквале" учинить?
Простите, а что будет кавитировать в атмосфере? Сжиженный вакуум?
От tsa
К Чайник (03.10.2006 15:34:57)
Дата 03.10.2006 15:54:58

Я как раз популярную книжку читал. :)))

Здравствуйте !

>Чем отличаются ТРД для дозвука и сверхзвука?

Формой морды. При сверхзвуковом полёте в воздухозаборнике образуется скачок уплотнения, т.к. снаружи поток сверхвзуковой, а внутри в компрессоре дозвуковой. Соответственно форма воздухозаборника должна быть правильно подобрана.

А вообще общая зависимость там простая. Чем больше скорость, тем меньше в двигателе компрессор. На гиперзвуковых скоростях вообще становятся выгодными прямоточники, которые без компрессора совсем.

С уважением, tsa.
От NV
К tsa (03.10.2006 15:54:58)
Дата 03.10.2006 18:54:10

Сверхзвуковые ступени компрессоров появились

>Здравствуйте !

>>Чем отличаются ТРД для дозвука и сверхзвука?
>
>Формой морды. При сверхзвуковом полёте в воздухозаборнике образуется скачок уплотнения, т.к. снаружи поток сверхвзуковой, а внутри в компрессоре дозвуковой.

еще в 50-х. В частности на Р11Ф300. Это давно норма жизни.

Виталий
От Дм. Журко
К NV (03.10.2006 18:54:10)
Дата 03.10.2006 20:36:03

"Сверхзвуковая ступень" не имеет прямого отношения к сверзвуковому полёту.

Здравствуйте, уважаемый NV.

Ни в Д30Ф, ни на F119, скажем, нет такой ступени, предпочитают использовать энергию потока для сжатия в заборнике. А вот двигатели дозвуковых самолётов с большой двухконтурностью имеют сверхзвуковые законцовки иногда. Путаете Вы.

Дмитрий Журко
От NV
К Дм. Журко (03.10.2006 20:36:03)
Дата 03.10.2006 22:44:29

А внимательно почитать ?

>Здравствуйте, уважаемый NV.

Здравствуйте !

Смотрим исходную цитату

>снаружи поток сверхвзуковой, а внутри в компрессоре дозвуковой

>Ни в Д30Ф, ни на F119, скажем, нет такой ступени, предпочитают использовать энергию потока для сжатия в заборнике. А вот двигатели дозвуковых самолётов с большой двухконтурностью имеют сверхзвуковые законцовки иногда. Путаете Вы.

Я ничего не путаю, у меня по прикладной газовой динамике была пятерка ;-) и как раз я с Вами полностью согласен - у некоторых двигателей (о чем я и говорил и примеры приводил - Р11Ф300, АЛ-7, Д20П - эти двигатели ну никак не имеют большой степени двухконтурности а первые два - вообще никакой двухконтурности не имеют) окружная скорость достигает сверхзвуковых величин и значит имеет место быть сверхзвуковое течение - с разными неприятными особенностями типа потери полного давления в скачках на лопатках. А что делать - а как еще воздух в таких количествах через такое сечение пропихнуть. Только увеличением оборотов компрессора.

И уж конечно полностью согласен что сверхзвуковая ступень никак не соотносится со сверхзвуковым полетом. Так я это и не утверждал и не доказывал.

Виталий
От tsa
К Дм. Журко (03.10.2006 20:36:03)
Дата 03.10.2006 20:42:12

Re: "Сверхзвуковая ступень"...

Здравствуйте !

>А вот двигатели дозвуковых самолётов с большой двухконтурностью имеют сверхзвуковые законцовки иногда.

Т.е. сверхзвук после компрессора в камере сгорания?

С уважением, tsa.
От Дм. Журко
К tsa (03.10.2006 20:42:12)
Дата 03.10.2006 21:02:24

Re: "Сверхзвуковая ступень"...

Здравствуйте, уважаемый tsa.

>Т.е. сверхзвук после компрессора в камере сгорания?

Нет, разумеется. Просто окружная скорость лопатки первых ступеней вентилятора сверхзвуковая.

Дмитрий Журко
От tsa
К NV (03.10.2006 18:54:10)
Дата 03.10.2006 19:22:10

И камеры сгорания?

Здравствуйте !

Книжка и правда старая. Там сверхзвуковое сгорание расписывалось как нечто очень сложное.

С уважением, tsa.
От tarasv
К tsa (03.10.2006 19:22:10)
Дата 03.10.2006 19:53:38

Re: Я не двигателист

>Книжка и правда старая. Там сверхзвуковое сгорание расписывалось как нечто очень сложное.

может навру и дорого не возьму :) но сверхзвуковое горение используется только в прямоточных двигателях - в ТРД таким скоростям в камере сгорания взяться неоткуда.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От tarasv
К Чайник (03.10.2006 15:34:57)
Дата 03.10.2006 15:52:19

Re: ?? авиафилам...

>Всем привет! 1) Чем отличаются ТРД для дозвука и сверхзвука?

Именно ТРД? Практически ничем - для установки на сверхзвуковом самолете добавляют форсажную камеру и вперед :)

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От Гегемон
К tarasv (03.10.2006 15:52:19)
Дата 03.10.2006 16:14:54

А ТРДД?

Скажу как гуманитарий

>>Всем привет! 1) Чем отличаются ТРД для дозвука и сверхзвука?
> Именно ТРД? Практически ничем - для установки на сверхзвуковом самолете добавляют форсажную камеру и вперед :)
Например ПС-90 (буде он в серию пойдет) на истребитель поставить можно?

>Орфографический словарь читал - не помогает :)
С уважением
От radus
К Гегемон (03.10.2006 16:14:54)
Дата 03.10.2006 16:47:12

получится Буффало-2

Только нелетающий.
От Гегемон
К radus (03.10.2006 16:47:12)
Дата 03.10.2006 18:57:47

А не взлетит почему?

Скажу как гуманитарий

>Только нелетающий.
Тяга-то есть

С уважением
От radus
К Гегемон (03.10.2006 18:57:47)
Дата 05.10.2006 11:58:03

трудности будут со взлетом

Такие движки "заточены" в основном под определенный экономический режим, а взлетный является для них очень напряженным. И ограниченным по времени.

Ах, да, еще одно существенное отличие. У сверхзвуковых ЛА в воздухозаборниках присутствует т.н. "центральное тело" - например, конус у МИГ-21, клины у всех последущих мигов. У всех, кроме 27-го оно подвижно. У дозвуковых его, естественно, нет.
От Гегемон
К radus (05.10.2006 11:58:03)
Дата 05.10.2006 12:30:37

Re: трудности будут...

Скажу как гуманитарий

>У сверхзвуковых ЛА в воздухозаборниках присутствует т.н. "центральное тело" - например, конус у МИГ-21, клины у всех последущих мигов. У всех, кроме 27-го оно подвижно. У дозвуковых его, естественно, нет.
А разве это препятствует сверхзвуку F-5 или F-16?

С уважением
От NV
К Гегемон (05.10.2006 12:30:37)
Дата 05.10.2006 12:35:48

Конечно не препятствует

>Скажу как гуманитарий

>>У сверхзвуковых ЛА в воздухозаборниках присутствует т.н. "центральное тело" - например, конус у МИГ-21, клины у всех последущих мигов. У всех, кроме 27-го оно подвижно. У дозвуковых его, естественно, нет.
>А разве это препятствует сверхзвуку F-5 или F-16?

при не очень большом сверхзвуке можно обойтись без регулируемых заборников, сэкономив на приводах, автоматике и т.д. Можно с центральным телом, можно без. Главное - прямой скачок на входе в заборник не словить. Но потом - потери полного давления на М порядка 2 всю эту экономию съедают начисто.

Виталий
От Дм. Журко
К NV (05.10.2006 12:35:48)
Дата 05.10.2006 15:24:35

Re:

Здравствуйте, уважаемый Виталий.

>при не очень большом сверхзвуке можно обойтись без регулируемых заборников, сэкономив на приводах, автоматике и т.д. Можно с центральным телом, можно без. Главное - прямой скачок на входе в заборник не словить. Но потом - потери полного давления на М порядка 2 всю эту экономию съедают начисто.

Однако американцы всё далее по скорости проникают. Научились рассчитывать многоскачковые криволинейные заборники. Там, как понял, регулировка не так значима или может необычно осуществляться. И получается M > 2 без регулировки на F-22.

Дмитрий Журко
От NV
К Дм. Журко (05.10.2006 15:24:35)
Дата 05.10.2006 16:10:47

Тут есть дополнительный фактор

>Здравствуйте, уважаемый Виталий.

>>при не очень большом сверхзвуке можно обойтись без регулируемых заборников, сэкономив на приводах, автоматике и т.д. Можно с центральным телом, можно без. Главное - прямой скачок на входе в заборник не словить. Но потом - потери полного давления на М порядка 2 всю эту экономию съедают начисто.
>
>Однако американцы всё далее по скорости проникают. Научились рассчитывать многоскачковые криволинейные заборники. Там, как понял, регулировка не так значима или может необычно осуществляться. И получается M > 2 без регулировки на F-22.

двигатели (а именно компрессоры) стали лучше. Не надо так сильно тормозить поток в воздухозаборнике как раньше. Тем самым задача упрощается. Ну и прогресс в рассчете сложных конфигураций тоже делает свое дело.

Виталий
От NV
К radus (05.10.2006 11:58:03)
Дата 05.10.2006 12:22:16

С терминологией осторожнее ;-)

>Такие движки "заточены" в основном под определенный экономический режим, а взлетный является для них очень напряженным. И ограниченным по времени.

>Ах, да, еще одно существенное отличие. У сверхзвуковых ЛА в воздухозаборниках присутствует т.н. "центральное тело" - например, конус у МИГ-21, клины у всех последущих мигов. У всех, кроме 27-го оно подвижно. У дозвуковых его, естественно, нет.

центральное тело есть центральное тело :) нету его ни у МиГ-25 ни у МиГ-23 и т.д. А есть регулируемые створки воздухозаборника. Тут все строго. Как например и у сопел - у Ме-262 в соплах есть центральное тело, а у МиГ-21 - нету. Хотя и в том и в другом случае сопла - регулируемые.

Ну а насчет центрального тела в дозвуковых заборниках - там оно может быть, а может не быть. По соображениям компоновки (например антенну РЛС надо куда-то запхать). Просто на дозвуке нет насущной необходимости регулировать заборник.

Виталий

Виталий
От tarasv
К Гегемон (03.10.2006 16:14:54)
Дата 03.10.2006 16:40:39

Re: С высокой степенью двухконтурности (турбовентиляторные) не подходят

>Например ПС-90 (буде он в серию пойдет) на истребитель поставить можно?

тот-же ПС-90 например - он кстати давно серийный. Лоб большой, расход воздуха через горячий контур маленький, значит и эффективность форсажа маленькая. А общая форсажная камера (на оба контура) будет не очень эффективной потому что придется греть гораздо более холодный воздух.

А с малой степенью двухконтурности - так-же как и ТРД, добавляем форсажную камеру, сверхзвуковой ВЗ и готово. Процесс доводки я конечно опускаю. :)

Например Д-30 бесфорсажный - Ту-154, Ил-62, а форсажный вариант стоит на МиГ-31. Эти Д-30 конечно еще много чем отличаются но не принципиально. Или вот RM8A виггеновский это JT8D которыей стоял ну очень много на чем. Тут вобще с минимальными изменениями и конечно форсажной камерой.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От sss
К tarasv (03.10.2006 16:40:39)
Дата 03.10.2006 16:49:20

А на F/A-18 не турбовентиляторные?

он же всё-таки вполне сверхзвуковой :)
От Дм. Журко
К sss (03.10.2006 16:49:20)
Дата 03.10.2006 21:06:00

Видимо, двухконтурность более 1 на сверхзвуке не использовалась.

Здравствуйте, уважаемый sss.

Ограничений много, в частности, сверхзвуковое сопло для такого расхода газов сложно и громоздко.

Дмитрий Журко
От tarasv
К sss (03.10.2006 16:49:20)
Дата 03.10.2006 16:59:13

Re: Нет конечно у F404 степень двухконтурности 0.34 (-)
От radus
К Чайник (03.10.2006 15:34:57)
Дата 03.10.2006 15:47:19

часть ответов

1) Чем отличаются ТРД для дозвука и сверхзвука?
Много чем. Например:
1. Наличием форсажной камеры. С помощью которой, собственно, сверхзвук и достигается. Сейчас вроде появились движки, которые достигают того же без таковой, но точно не скажу.
2. Для маневрирующих ЛА - наличием скачка уплотнения в воздухозаборнике. Без которого почти все маневры ведут к срыву горения.
3. Мощностью, естественно. :)
И еще много чем, но уже не так принципиально.

2) На аэроплан ставится ТРД удвоенной (утроенной и т.д.) тяги. Будет ли соответствующий прирост скорости? Спасибо.
Прирост будет, но не соотвествующий. Сопротивление растет пропорционально примерно квадрату скорости, соответственно и мощность надо растить пропорционально сопротивлению. Обратите внимание, скорости пилотируемых ЛА практически не изменились с шестидесятых.