Реферат
«Силові установки літаків і вертольотів»
АВІАЦІЙНА СИЛОВА УСТАНОВКА, двигун і рушій літального апарату, єдиний комплекс пристроїв і агрегатів, що забезпечують силу тяги і підйомну силу для польоту і прискорення літального апарату. Автомобіль рухається завдяки тертю спокою між колесом і дорогою. Повітряна середу не володіє тертям спокою, тому і сила тяги, і підйомна сила літального апарату визначаються зміною кількості руху середовища, в якій він рухається. Будь авіаційний рушій (наприклад, гвинт) захоплює потік повітря, натекает на літальний апарат, і відкидає його із збільшеною швидкістю назад, що призводить до виникнення реактивної сили, спрямованої вперед і рівної зміни кількості руху в одиницю часу. Крім того, повинна існувати підтримуюча сила, завдяки якій літальний апарат не падає. Літак підтримують крила, які теж змінюють кількість руху повітря, відкидаючи його вниз і створюючи підйомну силу. При русі літака в повітряному середовищі виникає сила опору руху, для подолання якої потрібна сила тяги, створювана двигуном. Підйомна сила і сила тяги вертольота створюються обертовими лопатями. На рис. 1 наведена схема створення цих сил літальними апаратами.
Рис. 1
Фізичні принципи створення сил літальним апаратом. Для створення сили тяги і підйомної сили необхідне виконання трьох умов. По-перше, необхідне джерело енергії, оскільки потрібно збільшити швидкість, а значить, і кінетичну енергію потоку повітря. Майже у всіх випадках енергію на борту літака або вертольота отримують при спалюванні вуглеводневого палива (або водню) з киснем повітря. Як допоміжна використовується електрична енергія, запасена в акумуляторах. Початковий ентузіазм, викликаний оволодінням атомною енергією, не привів до створення практичного ядерного двигуна для літального апарату.
друге, оскільки при горінні виділяється теплова енергія, на борту повинно матися засіб перетворення теплової енергії в механічну, яка може бути використана для збільшення кінетичної енергії потоку. Перетворення енергії відбувається в тепловому двигуні (див. нижче). На невеликих гвинтових літаках досі встановлюються поршневі двигуни. На великих сучасних літаках зазвичай використовуються газотурбінні двигуни, основні агрегати яких - компресор, камера згоряння і турбіна, вращающая компресор. За другим законом термодинаміки частка теплової енергії, перетворювана в механічну, визначається температурою джерела тепла (в даному випадку температурою горіння палива) і температурою навколишнього середовища. Для вуглеводневих палив температура горіння складає близько 2500 К. Температура в стратосфері, де літають сучасні літаки, близько 200 К; тому теоретичний (термічний) ККД дорівнює 1? 200/2500=0,92 або 92%, що, звичайно, є високим значенням; проте реальний ККД значно нижче, оскільки ефективна температура робочого тіла в камері згоряння істотно нижче температури горіння палива, а крім того, виникають втрати на стиснення і розширення в воздухозаборнике і турбокомпресорі. Реальний ККД сучасних двигунів літаючих в стратосфері літаків близько 40%.
третє, має бути засіб, яке забезпечувало б передачу механічної енергії потоку для збільшення його швидкості (або кількості руху). Дл...
