Авиационный Двигатель

АВИАЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ тепловой двигатель для приведения в движение летательного аппарата (самолёт, вертолёт, крылатая ракета, дирижабль и т.п.). Основные требования к авиационному двигателю: малые масса и размеры при необходимых тяге или мощности; высокие надёжность, ресурс работы и топливная экономичность; соответствующие действующим нормам экологических характеристик (шум, вредные выделения в атмосферу). В зависимости от принципа действия авиационные двигатели подразделяют на 3 основных класса: поршневые двигатели внутреннего сгорания, воздушно-реактивные двигатели и ракетные двигатели. С момента зарождения авиации и до конца 2-й мировой войны поршневые двигатели были единственным типом авиационных двигателей, образующих в сочетании с движителем — воздушным винтом - силовые установки летательных аппаратов (ЛА).

В целях повышения высоты и скорости полёта в поршневых авиационных двигателях нашли применение системы наддува, что позволило в 1940-х годах повысить мощность силовых установок до 3000-3500 кВт. Однако характерное для винтомоторных силовых установок падение тяги с ростом скорости полёта не позволяло самолётам с поршневыми авиационными двигателями достигать скоростей выше 700-750 км/ч, что сохранило применение поршневых авиационных двигателей только в авиации общего назначения. Существенный рост скорости и высоты полёта обеспечило появление в 1940-х годах силовых установок на базе воздушно-реактивных двигателей, тяговая мощность которых растёт с увеличением скорости полёта. В таких авиационных двигателях выделяющаяся при сгорании топлива в сжатом воздухе тепловая энергия превращается в кинетическую энергию истекающего из сопла двигателя газа, при этом возникает сила реакции (тяга двигателя). Применение воздушно-реактивных двигателей позволило вначале освоить околозвуковые скорости полёта, а затем достичь на пилотируемых ЛА скоростей, в 2-3 раза превышающих скорость звука. По принципу сжатия воздуха воздушно-реактивные двигатели подразделяют на компрессорные и бескомпрессорные, в зависимости от вида создаваемой тяги - на двигатели прямой и непрямой реакции. Воздушно-реактивные двигатели прямой реакции создают тягу непосредственно путём выброса рабочего тела из реактивного сопла. К ним относятся, например, турбореактивные одноконтурные и двухконтурные двигатели. В воздушно-реактивных двигателях непрямой реакции мощность на валу газовой турбины передаётся движителю - воздушному винту или винтовентилятору для создания тяги. Примером таких двигателей могут служить турбовинтовые двигатели для самолётов, турбовальные - для вертолётов.

Ракетные двигатели относятся к двигателям прямой реакции, которые используют для работы только вещества, имеющиеся на ЛА; в качестве авиационных двигателей практического применения не нашли. В 1960-х годах в США самолёты с установленными на них ракетными двигателями применяли для тренировки астронавтов. Наибольшее распространение в авиации получили турбореактивные двухконтурные двигатели, обладающие оптимальными экономическими и экологическими характеристиками. Дальнейшее совершенствование авиационных двигателей происходит в направлении оптимального сочетания в единой силовой установке ЛА двигателей различный типов с целью создания комбинированных двигателей, применение которых позволит расширить диапазон эксплуатации ЛА по скорости и высоте полёта.

М. М. Цховребов.