Пример дроссельной характеристики
Дроссельными характеристиками двигателя называются зависимости тяги и удельного расхода топлива от частоты вращения ротора КНД на заданной высоте и скорости полета при принятой программе управления двигателя. Дроссельные характеристики для V=0, Н=0 и стандартных атмосферных условий (рн=760 мм рт. ст., tн=+15 ºС) приведены на рисунке. Тяга двигателя Р с ростом оборотов увеличивается. Так как Р = РудGвΣ, то для объяснения изменения тяги при изменении частоты вращения ротора необходимо рассматривать изменение секундного расхода воздуха GвΣ и удельной тяги Руд.
С увеличением частоты вращения n1 увеличивается работа компрессора, следовательно, увеличивается πк* и соответственно давление по проточной части двигателя. В результате этого расход воздуха увеличивается примерно пропорционально n1.
Удельная тяга Руд пропорциональна скорости истечения газа из сопла С5. С ростом n1 Руд возрастает в результате увеличения давления газа на входе в реактивное сопло. Степень понижения давления газа в сопле увеличивается, что ведет к росту С5 и соответственно к росту Руд. Одновременное увеличение GвΣ и Руд обеспечивает рост тяги по мере увеличения подачи топлива до максимальной частоты вращения.
Удельный расход топлива при увеличении оборотов уменьшается, достигает своего минимального значения и затем незначительно возрастает. Уменьшение Суд с ростом n объясняется тем, что t3* возрастает значительно быстрее, чем t2*. Подведенное к газу тепло превращается в кинетическую энергию газа в процессе его расширения, и чем выше эффективность использования тепла в двигателе, тем выше его экономичность. Минимум Суд свидетельствует о том, что t3* приблизилась к своему экономическому значению. Незначительный рост Суд на оборотах, близких к максимальным, происходит из-за увеличения газодинамических потерь по тракту двигателя, что необходимо компенсировать дополнительной подачей топлива. При изменении режима работы двигателя в основном обеспечивается плавное управление его тягой (а соответственно и непрерывное изменение удельного расхода топлива). Лишь при переходе с режима «Максимал» на режим «Минимальный форсаж» значения Р и Суд изменяются не плавно, a скачкообразно, что обусловлено включением подачи топлива в форсажную камеру. Величина изменения тяги и удельного расхода топлива при этом характеризуется таким минимальным расходом форсажного топлива (или минимальным его давлением перед форсунками) на минимальном форсированном режиме, при котором обеспечивается требуемое качество распыла топлива и состав топливовоздушной смеси.
Рассмотренный пример соответствует двигателю РД-33