прямоточный воздушно-реактивный двигатель

прямоточный воздушно-реактивный двигатель
Компоновки летательных аппаратов с прямоточным воздушно-реактивным двигателем.

Рис. 1. Компоновки ЛА с ПВРД.

прямото́чный возду́шно-реакти́вный дви́гатель (ПВРД) — бескомпрессорный воздушно-реактивный двигатель, в котором сжатие воздуха производится в воздухозаборнике за счёт кинетической энергии набегающего потока атмосферного воздуха (схему ПВРД см. в статье Воздушно-реактивный двигатель, рис. 1). ПВРД нашли применение в основном на беспилотных летательных аппаратах, используемых при больших сверхзвуковых скоростях полёта (разведчики, ракеты класса «воздух — земля», зенитные управляемые ракеты и др.). Летательный аппарат с ПВРД нуждается в стартовом двигателе-ускорителе, разгоняющем летательный аппарат до скорости включения ПВРД, соответствующей Маха числу полёта Мнач = 1,5—2. В качестве стартовых используются ракетные двигатели (ракетные двигатели твёрдого топлива или жидкостные ракетные двигатели). ПВРД входит в конструкцию большинства комбинированных двигателей. Максимальная скорость при использовании ПВРД на керосине соответствует М≈ 5—6. Вследствие ограничений по работоспособности и низкой эффективности всех типов газотурбинных двигателей при М > 3,5 ПВРД и гиперзвуковой ПВРД оказываются единственными типами воздушно-реактивных двигателей для получения высоких сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростей полёта.

Первоначально (50-е гг.) ПВРД устанавливались вне фюзеляжа летательного аппарата на пилонах или применялась компоновка двигатель — фюзеляж с лобовым (рис. 1, а и б), а позже кольцевым (рис. 1, в) воздухозаборниками. Первая ступень этих летательных аппаратов имела ракетные ускорители (ракетные двигатели твёрдого топлива или жидкостные ракетные двигатели) и отбрасывалась при достижении Мнач. С середины 60-х гг. начали разрабатываться интегральные (малообъёмные) компоновки, объединяющие в корпусе ракеты ПВРД и стартовый ракетный двигатель твёрдого топлива (рис. 1, г и д и рис. 2).

Уменьшение объёма ракеты достигается также использованием в ПВРД тяжёлых топлив с высокой объёмной теплотой сгорания (40—50 МДж/м3), например, тяжёлых углеводородов или борсодержащих топлив (жидких, суспензий и твёрдых). Применяются также твёрдые топлива с металлами (магний, алюминий).

Тяговые характеристики ПВРД выражаются безразмерным коэффициентом тяги Cp = P/(qF), где Р — тяга; q = ρнV2/2 — скоростной напор; ρн — плотность атмосферного воздуха; V — скорость полёта; F — площадь миделя (при М = 2—5 Cp max≈2,5—1). Экономичность ПВРД характеризуется удельным импульсом Iуд = P/Gт, где Gт — секундный расход топлива (при М = 2—5 Iуд = 20—19 кН×с/кг, топливо — керосин). Эти значения в несколько раз превышают значения Iуд жидкостного ракетного двигателя и ракетного двигателя твёрдого топлива.

Высокая экономичность, возможность регулирования расхода топлива (тяги), проходных сечений реактивного сопла и воздухозаборника, свойство авторегулируемости тяги при изменении давления атмосферного воздуха по высоте полёта позволяют получить гибкие характеристики ПВРД, хорошо приспособляемые к потребностям летательных аппаратов различного назначения.

Историческая справка. Идея ПВРД предложена Р. Лореном (Франция, 1913). Теория ПВРД разработана Б. С. Стечкиным (1929). Первые разработки ПВРД выполнены во Франции (Р. Ледюк, 1933—1938) и СССР (И. А. Меркулов, 1939). Широкие разработки ПВРД начались в послевоенное время в СССР (М. М. Бондарюк и др.), США (Р. Марквардт), Великобритании и других странах. 70—80-е гг. характеризуются главным образом разработками малообъёмных ракет с ПВРД. Первая в мире малообъёмная ракета с ПВРД твёрдого топлива создана в СССР (1965). См. также Гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель.

Литература:
Бондарюк М. М., Ильяшенко С. М., Прямоточные воздушно-реактивные двигатели, М., 1958.

В. А. Сосунов.

Схема малообъёмной ракеты с интегральной двигательной установкой:1 — корпус ракеты;2 — секторный воздухозаборник по схеме г (см. рис. 1);3 — сбрасываемая заглушка;4 — камера сгорания ПВРД;5 — сопло ПВРД;6 — сбрасываемое сопло РДТТ;7 — заряд твёрдого топлива РДТТ;8 — топливный коллектор и стабилизатор горения топлива ПВРД;9 — топливо ПВРД.

Рис. 2. Схема малообъёмной ракеты с интегральной двигательной установкой.


Энциклопедия «Авиация». - М.: Большая Российская Энциклопедия. . 1998.

Смотреть что такое "прямоточный воздушно-реактивный двигатель" в других словарях:

  • Прямоточный воздушно-реактивный двигатель — (ПВРД) бескомпрессорный воздушно реактивный двигатель, в котором сжатие воздуха производится в воздухозаборнике за счёт кинетической энергии набегающего потока атмосферного воздуха (схему ПВРД см. в статье Воздушно реактивный двигатель). ПВРД… …   Энциклопедия техники

  • ПРЯМОТОЧНЫЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (ПВРД), авиационный РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, реактивный мотор, приводящий в движение летательный аппарат с помощью скоростного потока воздуха, сжимаемого в приемном устройстве и используемого при СГОРАНИИ УГЛЕВОДОРОДНОГО топлива. Единственная… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • ПРЯМОТОЧНЫЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (ПВРД) реактивный двигатель, в котором непрерывно поступающий в камеру сгорания воздух сжимается под действием скоростного напора. Имеет большую тягу при сверхзвуковых скоростях полета; отсутствует статичная тяга (необходим принудительный старт) …   Большой Энциклопедический словарь

  • прямоточный воздушно-реактивный двигатель — ПВРД — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность Синонимы ПВРД EN ram jet …   Справочник технического переводчика

  • Прямоточный воздушно-реактивный двигатель — Основная статья: Воздушно реактивный двигатель Огневые испытания ПВРД в лаборатории NASA …   Википедия

  • прямоточный воздушно-реактивный двигатель — Рис. 1. Компоновки ЛА с ПВРД. прямоточный воздушно реактивный двигатель (ПВРД) — бескомпрессорный воздушно реактивный двигатель, в котором сжатие воздуха производится в воздухозаборнике за счёт кинетической энергии набегающего потока… …   Энциклопедия «Авиация»

  • прямоточный воздушно-реактивный двигатель — Рис. 1. Компоновки ЛА с ПВРД. прямоточный воздушно реактивный двигатель (ПВРД) — бескомпрессорный воздушно реактивный двигатель, в котором сжатие воздуха производится в воздухозаборнике за счёт кинетической энергии набегающего потока… …   Энциклопедия «Авиация»

  • прямоточный воздушно-реактивный двигатель — Рис. 1. Компоновки ЛА с ПВРД. прямоточный воздушно реактивный двигатель (ПВРД) — бескомпрессорный воздушно реактивный двигатель, в котором сжатие воздуха производится в воздухозаборнике за счёт кинетической энергии набегающего потока… …   Энциклопедия «Авиация»

  • прямоточный воздушно-реактивный двигатель — oro reaktyvinis tiesiasrovis variklis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Oro reaktyvinis variklis, kurio įėjimo difuzoriuje orą slegia tekančio oro srauto kinetinė energija. Darbo procesas nenutrūkstamas. Oro reaktyvinis tiesiasrovis… …   Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

  • ПРЯМОТОЧНЫЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (ПВРД) бескомпрессорный воздушно реактивный двигатель, в к ром сжатие воздуха происходит за счёт кинетич. энергии набегающего возд. потока. Для ЛА с ПВРД необходим дополнит. двигатель для разгона до скорости включения ПВРД, к рая может в 1,5 2… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

Книги



Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»