газотурбинный двигатель

газотурби́нный дви́гатель (ГТД) — тепловая машина, предназначенная для преобразования энергии сгорания топлива в кинетическую энергию реактивной струи и (или) в механическую работу на валу двигателя, основными элементами которой являются компрессор, камера сгорания и газовая турбина. Рабочее тело (воздух) сжимается в компрессоре и после подвода теплоты расширяется в газовой турбине, отдавая ей часть энергии, необходимую для привода компрессора. Основная часть энергии нагретых газов используется для получения с помощью той же или дополнительной турбины полезной механической работы на валу двигателя, например, для вращения воздушного или несущего винта (турбовинтовой двигатель, турбовальный двигатель), или для увеличения кинетической энергии газов, создающих реактивную тягу (турбореактивный двигатель). Если нужно получить еще бо́льшую тягу, применяют вторичный подогрев этих газов в форсажных камерах сгорания для увеличения скорости истечения газов.

Авиационные ГТД имеют высокие технические показатели. Степень повышения давления в компрессорах достигает 30, а температура газов перед турбиной 1650°К и выше. Эффективный коэффициент полезного действия у лучших двигателей составляет в дозвуковом полёте 40—43%, а при больших сверхзвуковых скоростях (Маха числа полёта М = 2,5—3) превышает 50%. Стартовая мощность турбовинтовых и турбовальных ГТД 100—10 000 кВт, а стартовая тяга реактивных газотурбинных двигателей от нескольких кН до 300 кН. Авиационные ГТД развивают на 1 кг массы в стартовых условиях 5—7 кВт мощности и 50—80 H реактивной тяги (последнее значение — при использовании форсажных камер).

Начало применения газотурбинных двигателей в авиации относится к 1944. В 50—60-х гг. ГТД стал основным типом авиационного двигателя. ГТД применяются также на других видах транспортных аппаратов (автомобили, корабли и др.) и в различных установках (передвижные электростанции, агрегаты газоперекачки и др.). Часто для этих целей используются специальные модификации авиационных ГТД с пониженными параметрами.

Литература:
Теория воздушно-реактивных двигателей, под ред. С. М. Шляхтенко, М., 1975.

В. А. Сосунов.