стання турбовентиляторних двигунів з великою витратою через вентилятор, оскільки вони володіють найкращим поєднанням відносини тяги до витрати палива, відносини тяги до ваги, надійністю, рівнем шуму. На бойових літаках, таких, як винищувачі і штурмовики, які повинні літати при близько-і надзвукових швидкостях і володіти високою маневреністю, встановлюють турбовентиляторні двигуни з Форсажу. У таких двигунах (рис. 6) після турбіни в спеціальну форсажну камеру додатково подається паливо, де воно дожигается.
Рис. 6
Спалювання збільшує тягу в порівнянні з двигуном, в якому паливо згорає тільки в камері, однак при цьому істотно зростає витрата палива, яке завжди зберігається на борту літака. На літаках, які тривалий час повинні летіти зі швидкістю 2? M? 4, встановлюють турбореактивні двигуни з Форсажу. У цих двигунах весь потік повітря проходить через компресор, камеру згорання і турбіну, а потім надходить у форсажну камеру, де додається паливо, і температура горіння піднімається до високих значень, яких не витримала б турбіна. На таких літаках, як X - 15, літаючих з М близько 4, переважніше використовувати ракетні двигуни. Такі літаки можуть літати і в безповітряному просторі, оскільки в ракетному двигуні використовується не кисень повітря, а окислювач, запасений, як і пальне, на борту літака. Продукти згоряння ракетного двигуна, розширюючись в соплі, створюють тягу, значно більшу, ніж у турбореактивного двигуна. Однак і витрата палива на одиницю тяги у таких двигунів значно вище. Ракетні двигуни встановлюють тільки на експериментальних літаках. Швидкості M? 6 називаються гіперзвуковими; при таких швидкостях, аж до орбітальних (число Маха близько 25), передбачається використовувати прямоточні двигуни, у тому числі з надзвуковим горінням. У прямоточних двигунах підвищення тиску і температури, необхідне для ефективної роботи, досягається за рахунок кінетичної енергії набігаючого потоку. Якщо перед зоною подачі палива в потік він гальмується до швидкості, меншій швидкості звуку, то двигун називається просто прямоточним; якщо ж паливо впорскується в надзвуковий потік, то - прямоточним з надзвуковим горінням. Прямоточний двигун з надзвуковим горінням підходить для повітряно-космічних літаків, які повинні літати при гіперзвукових швидкостях.
Тепловий двигун. Головним елементом всіх розглянутих вище силових установок є тепловий двигун, що перетворює теплову енергію в механічну. У тепловому двигуні відбувається зміна стану робочого тіла, як правило, в результаті хімічної реакції горіння. У процесі горіння підвищується температура робочого тіла. У поршневих двигунах температура підвищується при майже постійному обсязі і відповідному збільшенні тиску; в газотурбінних двигунах температура підвищується при майже постійному тиску. У поршневому двигуні продукти згоряння розширюються в робочому циліндрі, а в газотурбінному - в лопаткових апаратах турбіни; при цьому частина виробленої турбіною енергії витрачається на стиснення повітря компресором, а частина - на обертання гвинта, вентилятора або ротора вертольота. У турбореактивних двигунів турбіна виконує тільки ту роботу, яка необхідна для обертання компресора, а основна частина енергії робочого тіла перетворюється в силу тяги в процесі розширення потоку в соплі.
Оскільки термічний ККД теплового двигуна збільшується з підвищенням температури і тиску робочого т...
