Пример высотной характеристики
Высотными характеристиками двигателя называются зависимости тяги и удельного расхода топлива от высоты полета при неизменной скорости (числе М) полета и заданной программы регулирования двигателя. Высотные характеристики двигателя, построенные в качестве примера для режима «Максимал» при числе М=0,8, приведены на рис. 1.8.
 |
| Рисунок 1.8 - Высотные характеристики двигателя на режиме «Максимал» |
 |
| Рисунок 1.9 - Высотная характеристика двигателя на режиме «Полный форсаж» |
С увеличением высоты полета до 11000 м вследствие уменьшения температуры наружного воздуха степень повышения давления воздуха в компрессоре возрастает («холодный» воздух легче сжать). При этом растет давление воздуха по тракту двигателя, что приводит к повышению степени расширения газов в сопле и соответствующему увеличению скорости истечения газов из сопла. Кроме того, из-за уменьшения температуры окружающего воздуха повышается и степень подогрева воздуха в двигателе (Δ = Т3*/Тн), что также способствует росту скорости истечения газов из сопла.
Одновременное увеличение степени расширения газов в сопле и степени подогрева воздуха в двигателе с ростом высоты полета до 11000 м приводит к возрастанию удельной тяги. На высотах более 11000 м температура окружающего воздуха постоянна, поэтому значения степени расширения газов в сопле и степени подогрева воздуха в двигателе, а, следовательно, и удельной тяги остаются неизменными.
Расход воздуха через двигатель с увеличением высоты интенсивно снижается из-за уменьшения плотности окружающего воздуха. Однако до высоты 11000 м расход воздуха уменьшается не пропорционально уменьшению плотности воздуха, а несколько медленнее из-за роста степени повышения давления воздуха в компрессоре. На высотах же более 11000 м температура наружного воздуха, а, следовательно, степень повышения давления воздуха в компрессоре остаются неизменными, поэтому расход воздуха с ростом высоты уменьшается пропорционально его плотности. Таким образом, до высоты 11000 м тяга двигателя с высотой уменьшается из-за быстрого падения расхода воздуха.
Рост удельной тяги при этом лишь несколько замедляет снижение тяги. На высотах более 11000 м снижение тяги происходит более интенсивно, так как при этом удельная тяга постоянна, а падение расхода воздуха ускоряется. Удельный расход топлива с ростом высоты полета до 11000 м несколько снижается (экономичность двигателя улучшается). Это объясняется увеличением степени повышения давления воздуха в компрессоре с подъемом на высоту (улучшение использования подводимого к воздуху тепла). С увеличением высоты выше 11000 м температура окружающего воздуха постоянна и удельный расход топлива на режиме «Максимал» остается практически неизменным.
Высотные характеристики двигателя на полном форсированном режиме в рассмотренном диапазоне высот имеют качественно такой же характер протекания, как и на режиме «Максимал» (рис. 1.9).
Рассмотренный пример соответствует двигателю РД-33