От А.Погорилый
К astro-02
Дата 17.01.2008 17:17:47
Рубрики ВВС;

А при чем здесь форсажный режим?

>Вроде бы вариант F-16IN для Индии позволит развивать сверхзвуковую скорость без форсажа.
> http://rnd.cnews.ru/army/news/top/index_science.shtml?2008/01/17/283562

Форсажный режим в реактивных двигателях (впрыск горючего в форсажную камеру, расположенную за турбиной) - обычный, длительный режим работы. Собственно, это способ обойти ограниченную теплостойкость лопаток турбины.

В отличие от форсажа поршневых двигателей, достигаемого впрыском метанола (на малых высотах) или закиси азота (на больших высотах), неизбежно кратковременного в связи с малым запасом "форсажной жидкости". Или взлетного режима у них же, когда тепловыделение превосходит возможности системы охлаждения, а нагрузки резко снижают долговечность в таком режиме. Почему он также кратковременный.

Не понимаю, почему существенно, чтобы сверхзвук достигался без форсажного режима.
От Дм. Журко
К А.Погорилый (17.01.2008 17:17:47)
Дата 17.01.2008 17:39:18

При дожигании за турбиной даже удельный расход топлива растёт в 3 раза.

Здравствуйте, уважаемый А.Погорилый.

А расход в 5-6 раз. Удельный расход F110-GE-132 F-16C block 50 без дожигания, якобы, 0.7 кг топлива на 1 кгс тяги за час (кг/(кгс*ч)), удельный расход J79-GE-119 F-16/79 с дожиганием -- 1.97 кг/(кгс*ч) при равной тяге.

Такой вот итог примерно 35 лет развития двигателей.

Дмитрий Журко
От А.Погорилый
К Дм. Журко (17.01.2008 17:39:18)
Дата 17.01.2008 17:54:01

Спасибо, понял.

>При дожигании за турбиной даже удельный расход топлива растёт в 3 раза.
>А расход в 5-6 раз. Удельный расход F110-GE-132 F-16C block 50 без дожигания, якобы, 0.7 кг топлива на 1 кгс тяги за час (кг/(кгс*ч)), удельный расход J79-GE-119 F-16/79 с дожиганием -- 1.97 кг/(кгс*ч) при равной тяге.

И ситуация при уменьшении высоты должна худшаться. Степень сжатия (точнее, перепад давлений на входе и выходе) форсажной камеры невелика, а со снижением она падает, т.к. внешнее давление растет. Что снижает КПД любого теплового двигателя. Причем если она изначально невелика - КПД снижается очень сильно.

>Такой вот итог примерно 35 лет развития двигателей.

Скорее, результат оптимизации под определенные режимы работы.
Режимы ведь меняются с высотой и скоростью в очень широком диапазоне. Понятно, что улучшение одного параметра (или параметров в одном режиме) всегда влечет ухудшение другого, т.е. при проектировании надо искать компромисс.
И, видимо, оптимизировали под длительный полет на крейсерском режиме (обеспечение нужной дальности и времени полета) плюс кратковременные действия в боевых условиях, когда допустим значительный рост расхода горючего.
Некоторая аналогия прослеживается с режимами экономическим и полного хода у кораблей.
От Дм. Журко
К А.Погорилый (17.01.2008 17:54:01)
Дата 17.01.2008 18:19:14

Re: Спасибо, понял.

Здравствуйте, уважаемый А.Погорилый.

>И ситуация при уменьшении высоты должна худшаться. Степень сжатия (точнее, перепад давлений на входе и выходе) форсажной камеры невелика, а со снижением она падает, т.к. внешнее давление растет. Что снижает КПД любого теплового двигателя. Причем если она изначально невелика - КПД снижается очень сильно.

Но не ухудшается. Тяга турбореактивных двигателей на уровне море выше, чем на высоте. Примите, это факт. Гипотезы потом. Буду рад продолжить обсуждение известных фактов.

>>Такой вот итог примерно 35 лет развития двигателей.
>Скорее, результат оптимизации под определенные режимы работы.

Ничего подобного. «Режимы работы» прежние.

>Режимы ведь меняются с высотой и скоростью в очень широком диапазоне. Понятно, что улучшение одного параметра (или параметров в одном режиме) всегда влечет ухудшение другого, т.е. при проектировании надо искать компромисс.

Это «очень широкое» рассуждение.

>И, видимо, оптимизировали под длительный полет на крейсерском режиме (обеспечение нужной дальности и времени полета) плюс кратковременные действия в боевых условиях, когда допустим значительный рост расхода горючего.

Что «оптимизировано»? J79? Конечно оптимизирован, B-58 как-то надо было в начале 60-ых летать на сверхзвуке поперёк штатов. Но и через Атлантику на довольно лёгком F-104 летали на этом же двигателе.

J79-GE и F110-GE -- двигатели совершенно одного назначения, близкой массы и размеров, но разных поколений.

>Некоторая аналогия прослеживается с режимами экономическим и полного хода у кораблей.

Аналогии неуместны, до того как Вы познакомитесь с общедоступными и ясными фактами.

Дмитрий Журко
От А.Погорилый
К Дм. Журко (17.01.2008 18:19:14)
Дата 17.01.2008 20:19:07

Re: Спасибо, понял.

Я бы просил принять как данность, что Вы знаете вопрос гораздо лучше чем я. А я прошу обьяснить те или иные моменты, высказывая свои предположения именно как предположения.

>Но не ухудшается. Тяга турбореактивных двигателей на уровне море выше, чем на высоте. Примите, это факт. Гипотезы потом. Буду рад продолжить обсуждение известных фактов.

Тяга ТРД на уровне моря больше при той же скорости? Или значительно меньшей (где-то около взлетной и ниже, т.е. на взлетном режиме)?
Как меняется с высотой расход топлива на километр пути (при оптимальной для данной высоты скорости, по расходу топлива на километр)?
Правильно ли я понимаю, что внешняя характеристика ТРД падающая (тяга монотонно падает с ростом скорости)?

>>>Такой вот итог примерно 35 лет развития двигателей.
>>Скорее, результат оптимизации под определенные режимы работы.
>Ничего подобного. «Режимы работы» прежние.

Не очень понимаю.
Для двигателей авиалайнера есть два основных режима - взлетный (кратковременный, с максимальной тягой при малой скорости, на высоте близкой к урповню моря) и крейсерский (с минимальным расходом топлива при длительной работе, оптимальной высоте полета и крейсерской скорости).
В боевом самолете (особенно истребителе) по идее должен добавляться третий - боевой, обеспечивающий в бою максимальную скороподьемность, скорость, разгонную динамику. Причем как крейсерский полет, так и боевой режим для боевого самолета должны быть для широкого диапазона высот, определяемых тактической ситуацией, от земли до потолка.
Так, нет?

И еще. Я посмотрел ТТХ разных моделей F-16 (не всех, очень уж их много).
Максимальная скорость у земли где-то 1,1-1,2 М. Максимальная тяга двигателя без форсажа - более половины нормального взлетного веса.
Означает ли это, что при полете на максимальной скорости у земли аэродинамическое качество самолета менее 2?
От Koshak
К А.Погорилый (17.01.2008 20:19:07)
Дата 18.01.2008 10:10:28

Re: Спасибо, понял.

>Максимальная скорость у земли где-то 1,1-1,2 М. Максимальная тяга двигателя без форсажа - более половины нормального взлетного веса.
>Означает ли это, что при полете на максимальной скорости у земли аэродинамическое качество самолета менее 2?

Нет конечно не озночает, т.к. если бы его качество было =2, то скороподьемность была бы нулевая
От А.Погорилый
К Koshak (18.01.2008 10:10:28)
Дата 18.01.2008 15:18:53

Re: Спасибо, понял.

>>Максимальная скорость у земли где-то 1,1-1,2 М. Максимальная тяга двигателя без форсажа - более половины нормального взлетного веса.
>>Означает ли это, что при полете на максимальной скорости у земли аэродинамическое качество самолета менее 2?
>
>Нет конечно не озночает, т.к. если бы его качество было =2, то скороподьемность была бы нулевая

Максимальная скорость на данной высоте всегда достигается при нулевой скороподьемности. Так же как и статический потолок - самолет поднимается до тех пор, пока скороподьемность не станет практически нулевой.
Кстати, максимальная скороподьемность у истребителей получается (если на небольших высотах) при скорости менее половины максимальной на этой высоте. Например, в инструкции летчику Як-3 сказано, что наивыгоднейшая скорость при наборе высоты (для максимальной скороподьемности) на высотах от 0 до 4000 метров - 270 км/час по прибору, что на этих высотах близко к фактической скорости.
От NV
К Koshak (18.01.2008 10:10:28)
Дата 18.01.2008 11:30:32

Именно это оно и означает

>>Максимальная скорость у земли где-то 1,1-1,2 М. Максимальная тяга двигателя без форсажа - более половины нормального взлетного веса.
>>Означает ли это, что при полете на максимальной скорости у земли аэродинамическое качество самолета менее 2?
>
>Нет конечно не озночает, т.к. если бы его качество было =2, то скороподьемность была бы нулевая

а скороподъемность в горизонтальном полете и есть нулевая. А качество - ну и что ? Просто не надо путать аэродинамическое качество (текущее) и максимальное аэродинамическое качество. Скажем, при нулевой подъемной силе (нулевой угол атаки) и качество нулевое. А нулевая подъемная сила у самолета совершающего маневр - бывает сплошь и рядом.
От Koshak
К NV (18.01.2008 11:30:32)
Дата 18.01.2008 11:40:38

Опс...

>Просто не надо путать аэродинамическое качество (текущее) и максимальное аэродинамическое качество.

Совершенно верное замечание, согласен, спасибо
От Alex Medvedev
К А.Погорилый (17.01.2008 17:17:47)
Дата 17.01.2008 17:33:29

Re: А при...

>Не понимаю, почему существенно, чтобы сверхзвук достигался без форсажного режима.

Расход топлива большой на форсажном режиме.