Воздушно-реактивный двигатель (ВРД)

ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ВРД), двигатель, в котором для сгорания жидкого горючего используют кислород атмосферного воздуха, а сила тяги возникает в результате истечения рабочих газов из сопла. Термодинамический цикл ВРД в общем случае включает процессы сжатия воздуха, забираемого из атмосферы, подвода теплоты (одно- или многократного) и расширения нагретого газа до атмосферного давления. ВРД используют на ЛА (самолёты, вертолёты, беспилотные ЛА).

двигатель (ВРД)" title="Воздушно-реактивный двигатель (ВРД)" width="300" height="182" style="float: right;" />По способу сжатия воздуха различают компрессорные и бескомпрессорные ВРД. У компрессорных ВРД сжатие воздуха осуществляется в воздухозаборнике, а далее механическим компрессором, вращаемым газовой турбиной. Такие ВРД принадлежат к классу газотурбинных двигателей (ГТД). В бескомпрессорном ВРД сжатие воздуха производится только за счёт скоростного напора встречного потока. По характеру процесса сгорания топлива такие ВРД делятся на прямоточные (ПВРД) и пульсирующие (ПуВРД). В ПВРД процесс сгорания протекает при постоянном давлении, а в ПуВРД - при постоянном или полузамкнутом объёме. ПуВРД, в отличие от ПВРД, снабжены специальными клапанами, которые в период сгорания топлива отделяют камеру сгорания от входной части, поэтому процесс сгорания имеет прерывистый (пульсирующий) характер. В отличие от ПВРД, ПуВРД могут развивать тягу в стартовых условиях, однако скорости ЛА с ПуВРД сравнительно малы (до 1000 км/ч) из-за меньшего расхода воздуха. ПВРД может эффективно работать при скоростях не менее 3000 км/ч, так как на меньших скоростях степень повышения давления за счёт скоростного напора недостаточна. Особый класс образуют комбинированные двигатели, сочетающие элементы ГТД и ПВРД.

При гиперзвуковых скоростях (М =  5-10, М - Маха число), используется гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ГПВРД) со сверхзвуковой скоростью течения воздуха внутри двигателя. ГПВРД считается одним из перспективных типов силовых установок для гиперзвуковой авиации. В Российской Федерации (Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова) проведены испытания водородных ГПВРД в составе гиперзвуковой летающей лаборатории «Холод», созданной на базе зенитной ракеты SA-5 (с 2003). Максимальная скорость, достигнутая при полёте, составила 1855 м/с, что соответствует М = 6,49. Система охлаждения обеспечила работоспособность ГПВРД в течение 77 секунд.

Идеи создания различных схем ВРД высказывались во 2-й половине 19 - начале 20 века.

В 1930-е годы начали создаваться экспериментальные образцы ТРД, ПВРД, мотокомпрессорных ВРД. Первые боевые самолёты с ТРД появились в Великобритании и Германии в 1942 году, начиная с 1950-х годов ВРД становятся основным типом двигателей самолётов.

Лит.: Теория воздушно-реактивных двигателей / Под редакцией С. М. Шляхтенко. М., 1975.