От Денис Лобко
К А.Никольский
Дата 20.09.2007 16:21:05
Рубрики Прочее;

Важный вопрос по экономичности реактивных двигателей

Гамарджобат, генацвале!

Вот случилось мне не так давно узнать о прекрасном революционном российском двигателе НК-93, который в 1,5 раза экономичней, чем обыкновенный стиральный порошок обычный российский авиадвигатель и у него удельный расход топлива 0,49 кг/(кгс*ч)
http://www.airwar.ru/enc/engines/nk-93.html

Этот двигатель "позиционируется" для дальней авиации, пассажирских лайнеров и военно-транспортных самолётов, в частности для Ил-76 (он сейчас, собственно и работает на Ил-76ЛЛ). К его революционным качествам относят схему с соосным закапотированным винто-вентилятором, которая даёт результирующий коэффициент двухконтурности аж 16,7! Великолепный, небывалый результат.

И действительно, для сравнения у пермского ПС-90А (и даже у перспективного ПС-90А2, который никак не доведут до ума), который ставится на новые Ил-76МФ и на всякие пассажирские лайнеры типа Ил-96 и Ту-204, удельный расход 0,595 кг/(кгс*ч) в крейсерском режиме, что на 20% больше.
http://www.airwar.ru/enc/engines/ps90.html
http://www.airwar.ru/enc/engines/ps90a2.html

Я решил узнать, а как же у буржуев? А у буржуев, например, двигатель Pratt & Whitney F117-PW-100 (ставится на американский транспортник С-17), который фактически является одноклассником НК-93 (тяга и масса почти одинаковые), и который является "военным" вариантом двигателя PW2000 (этот куда только не ставится), удельный расход топлива 0,33 кг/(кгс*ч) при коэффициенте двухконтурности 5,8.
http://www.airwar.ru/enc/engines/f117-100.html

По PW2000 я нашёл только вот эти данные http://mysite.du.edu/~jglazier/engines.xml (колонка TSFC), которые гласят, что он ,в зависимости от модификации, жрёт от 0,342 до 0,362. Кстати, там ниже видно, что PW4000-112 (Боинг-777) жрёт ещё меньше - 0,313!!!

Получается весьма нелицеприятно.

У нашего двигателя, который объявляется новой революционной вехой в экономичности, расход топлива в полтора раза выше, чем у буржуйского никакого не революционного, а обычного турбовентиляторного движка со степенью двухконтурности 5,8 (у нашего 16,7).

Вот я и хочу разобраться, отчего так? Что не хватает нашим движкам, чтобы быть такими же экономичными? Ведь полтора раза - это не ерунда, а весьма и весьма немалая величина для расхода топлива. За счёт чего у буржуев двигатели экономичней, чем тот, который у нас только собираются выпускать?

Кто в этом виноват? Глупые конструкторы, сиволапые рабочие, полхое топливо, худшие конструкционные материалы?

Если есть тут двигателисты, пожалуйста, помогите разобраться.

С уважением, Денис Лобко.
От PAV605
К Денис Лобко (20.09.2007 16:21:05)
Дата 20.09.2007 17:18:53

Re: Важный вопрос...

>И действительно, для сравнения у пермского ПС-90А (и даже у перспективного ПС-90А2, который никак не доведут до ума), который ставится на новые Ил-76МФ и на всякие пассажирские лайнеры типа Ил-96 и Ту-204, удельный расход 0,595 кг/(кгс*ч) в крейсерском режиме, что на 20% больше.
> http://www.airwar.ru/enc/engines/ps90.html
> http://www.airwar.ru/enc/engines/ps90a2.html

>Я решил узнать, а как же у буржуев? А у буржуев, например, двигатель Pratt & Whitney F117-PW-100 (ставится на американский транспортник С-17), который фактически является одноклассником НК-93 (тяга и масса почти одинаковые), и который является "военным" вариантом двигателя PW2000 (этот куда только не ставится), удельный расход топлива 0,33 кг/(кгс*ч) при коэффициенте двухконтурности 5,8.
> http://www.airwar.ru/enc/engines/f117-100.html

По F117-PW-100 нет данных о режимах на которых этот расход (0.33 кг/кгс*ч) имеет место быть. Скорее всего эти цифры из какого-нибудь маловысотного режима. Исходя из заявленной в той же таблице тяги. Но так и у ПС-90 в крейсерском режиме на малой высоте расход равен 0,37 кг/кгс*ч что конечно хуже, но не так уж и на много.

А вот что будет с расходом у F117-PW-100 на высоте 11 км надо ещё посмотреть.






От Денис Лобко
К PAV605 (20.09.2007 17:18:53)
Дата 20.09.2007 17:31:49

Да, в этом вся проблема. Но я нашёл много данных!

Гамарджобат, генацвале!

>> http://www.airwar.ru/enc/engines/f117-100.html

>По F117-PW-100 нет данных о режимах на которых этот расход (0.33 кг/кгс*ч) имеет место быть. Скорее всего эти цифры из какого-нибудь маловысотного режима. Исходя из заявленной в той же таблице тяги. Но так и у ПС-90 в крейсерском режиме на малой высоте расход равен 0,37 кг/кгс*ч что конечно хуже, но не так уж и на много.

Вообще, в "англоязчном" интернете очень мало данных об удельном расходе топлива движков, их нет и на офиц. сайтах. А в той таблице явно дана взлётная тяга. Но не факт, что там тяга связана с режимом, на котором мерялся расход.

вот тут http://www.aviationnow.com/media/pdf/spec_04_gas_turbines.pdf есть очень много данных по многим двигателям. И вот тут английским языком написано, что там дан расход топлива для режима максимальной тяги, за исключением коммерческих движков Роллс-Ройс, которые мерялись в крейсерском режиме (четвёрочкой отмечены). Расходы у Роллс-Ройса соответствующие - ниже 0,52 нет (новейший Trent 970 и 977 для летающего сарая А380).

>А вот что будет с расходом у F117-PW-100 на высоте 11 км надо ещё посмотреть.

А вот таких данных, к сожалению, нет.

С уважением, Денис Лобко.
От Koshak
К Денис Лобко (20.09.2007 16:21:05)
Дата 20.09.2007 17:11:41

Re: Важный вопрос...

>Ведь полтора раза - это не ерунда, а весьма и весьма немалая величина для расхода топлива.

что-то величина "в полтора раза" глаз инженерный царапает...
а в принципе такое возможно при примерно одинаковой физике процесса?
От Cat
К Денис Лобко (20.09.2007 16:21:05)
Дата 20.09.2007 17:09:35

Вот тут поинтереснее табличка

http://www.aircraftenginedesign.com/TableB3.html

По крайней мере видно, в каком режиме расход мерялся (в отличие от той криворукой, где скорее всего указан расход на земле)

Мы видим, что с расходом 0,49 в крейсерском режиме НК-93 обгоняет всех конкурентов (для сравнения: самый популярный на сегодняшний день CFM-56 - от 0,545 до 0,648 в зависимости от модификации). На этом фоне и ПС-90А с его 0,595 выглядит неплохо.

От tarasv
К Cat (20.09.2007 17:09:35)
Дата 20.09.2007 23:05:13

Re:

>Мы видим, что с расходом 0,49 в крейсерском режиме НК-93 обгоняет всех конкурентов (для сравнения: самый популярный на сегодняшний день CFM-56 - от 0,545 до 0,648 в зависимости от модификации). На этом фоне и ПС-90А с его 0,595 выглядит неплохо.

Если реальные данные НК-93 совпадут с рассчетными то можно километровый расход получить как с RB211 - это очень даже хорошо. Но вот что там с расходом у Trent-ов и GP7270 не совсем ясно.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От Денис Лобко
К tarasv (20.09.2007 23:05:13)
Дата 21.09.2007 10:42:17

Вот тут поглядите

Гамарджобат, генацвале!

> Но вот что там с расходом у Trent-ов и GP7270 не совсем ясно.

http://www.aviationnow.com/media/pdf/spec_04_gas_turbines.pdf

С GP7270 там неясно, а с Трентами - вполне. Причём все коммерческие Роллс-Ройсы там измерены в крейсерском режиме

С уважением, Денис Лобко.
От tarasv
К Cat (20.09.2007 17:09:35)
Дата 20.09.2007 17:51:53

Re: Вот тут...

> http://www.aircraftenginedesign.com/TableB3.html
>По крайней мере видно, в каком режиме расход мерялся (в отличие от той криворукой, где скорее всего указан расход на земле)

Еще бы в чем мерили написали. Или есть уверенность что lb/lbf = кг/кгс?

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От Денис Лобко
К tarasv (20.09.2007 17:51:53)
Дата 20.09.2007 17:54:26

Всё просто.

Гамарджобат, генацвале!
>> http://www.aircraftenginedesign.com/TableB3.html
>>По крайней мере видно, в каком режиме расход мерялся (в отличие от той криворукой, где скорее всего указан расход на земле)
>
> Еще бы в чем мерили написали. Или есть уверенность что lb/lbf = кг/кгс?

Есть уверенность. У них lb/(lbf*h), у нас кг/(кгс*ч) - по сути одинаковая размерность. Коэффициент перевода равен единице, главное, чтобы тяга и масса топлива мерялись в одних и тех же единицах. А там хоть унция/(унция_тяги*ч) пусть будет - число одно и то же

С уважением, Денис Лобко.
От tarasv
К Денис Лобко (20.09.2007 17:54:26)
Дата 20.09.2007 20:10:00

Re: Всё просто.

>Есть уверенность. У них lb/(lbf*h), у нас кг/(кгс*ч) - по сути одинаковая размерность. Коэффициент перевода равен единице, главное, чтобы тяга и масса топлива мерялись в одних и тех же единицах. А там хоть унция/(унция_тяги*ч) пусть будет - число одно и то же

Я уже разок напоролся на ситуацтю когда lbf был домноженный на 10 а не на 9,8. Долго не мог въехать - вроде похоже но не сходится.

Орфографический словарь читал - не помогает :)
От Денис Лобко
К Cat (20.09.2007 17:09:35)
Дата 20.09.2007 17:20:28

Да, тут уже интересней, спасибо (-)
От Лейтенант
К Cat (20.09.2007 17:09:35)
Дата 20.09.2007 17:14:44

Ага! Чего-то в этом роде я и ожидал. (-)
От Лейтенант
К Денис Лобко (20.09.2007 16:21:05)
Дата 20.09.2007 16:47:15

Re: Важный вопрос...

>Кто в этом виноват? Глупые конструкторы, сиволапые рабочие, полхое топливо, худшие конструкционные материалы?

Теоретически есть и другие вариаты. Например использование неодинаковых методик оценки расхода топлива.