Никитин А.О. - Теория танка (1066300), страница 4
Текст из файла (страница 4)
ра'к турб)ша мови)осте, а также аиду)вате)ь в)ума (1)а Входе воздуха Й комкрес. 'сор), воадухоочкстктедь, йхбдвые в выходвые Ватрубкв. Работа ГТД аротекает и)едук)щам образом. Бар) ждыб ВОсд1) У. ЙГ~ ВХОДНОЙ) Йатрубку керез оп 1автеть Й коздугоозй. 13 ститсль аодвойнгся ь компрьссору, г„гэ от сжатия' он нзгрсзэвтся до тсмасрзгуры МΠ—: 300СС, и выходит по отводным пэтрубкэм компрссгорз со скорпстье .выше 100 л/сек.
Сжатый воздух нзирээлкстся в Зсалообмскнкк, проходя через который ьд нагревается до 450 » 000оС зэ счет тепла отрзботэвшкх газов )г!о яе смешк. веясь с ники). Пошщ маго воздух постш!зет в кэмсры глорэкня, гдр происка дит з!тз !!злы!сйьщо)! аэгрсв зэ счш с!орэпая т!»илквз. Уйэксимзлысйя тсмпс!.э турз газовой смссн из ныходс из кзмсры с!прэпнз о!Рэиичивэстси том!щрзгу рой, допустимой для ло!шток и писков турбины !.
Далее поток газов вз кзмсры сгорэиия поступээт в турбину комнрсссорэ, прсднззкзмпиуш длк арвзода кзк номпрсссорз, тзк в вспомогзт!льных зг)щгзтоз двигзтсли. Охопчзтс!!ы!оэ Рзс щиреинс гэзов проксходкт в турбзиис мощностя„ ззл которой соединек с трзис. мнс нсй нн .
Тд , обрз. и, нрзас , турб мар " Рз и Урби" мощности осуцщстзлпстся зз счст дсйстпип потокз гззоз, !к!сттпз!оптик из кэм» ры сгорании нэ лопкткн зткх турбнн. Затем газы проходя! чсрсз теплообмспник н зыбрэсывэщшя и з!тмосб!сру. Т .' б. прима от 1 . » . ' . ' *- ГТД путам иользовзния тепла отрэботзви!их гззов для аодогрсзз воздуха, постуаэащсго и кэмсры сгорании, Ь' турбшш мощностя достигэстск, кэк прэвило, мсныаий !эплопсрсизд, чси в т)рбкяс компрсссорз, к псрвсж кроме того, нмсэт мсньиеэ число оборотов. Однако Рлсчстлос шсло оборотов одпоступсг!чэтои турбнны мощности остзстся пссьмэ высоким. Поэтому и отдсльных опытных конструк киях примани!от лзухсгтпснчэтыс турбины наш~о~~и, что по!золяст ис только слизкть их рзсчстнос !нсло оборотов, сш гзкжс позышмь к.и,д. и козффнциеят приспос!»6:!ясности й.
Тзк. нэирямср, т! сообпгпюкм псчзтн, нз английском опытном тэякс, поп!роси!нзм иь базе танка »Кок!сзрорж прнкснкстся односту иск!зтзэ о: с!!зз т,пбкпэ коыпрсссг!Рэ с рэсчстпгзм !колом и ) !609 об)мин и двухступскчэтэя оссвэя !Урбикэ могциости с рэсчеткым ещлом в 9990 об!мни. В автомобильных ГТД. ьзк правило. применяются одностуасячзтыс оссвыс турбины компрэссорэ я мрщиостп. Оценка тяговых кэчвстз ГТД производится, ао скоростной хэрзктсркстнкг, которая прсдстзпляст собой ззвиснмость рзмшпзсмой двигзтез!см мощности з)г „ н крутящем моментэ АХ, нз валу турбины мощности от оборотов этого вз лэ п„„при постоянном часовом расходе топлизз С!сох или при постоянной мэкснмзльной тсмасрэтурс цнклэ гз.
Кэ рнс. 9 привсаены сьороствыс хэрзктсристию! экгомобнльаого двухвэльмого гзззтурбннкого дпе этели, получзниыс в рсзультэтс исаытэиий ари пкэнпэ = !оп»! кз которых видно, что крутящий момсят пз зэлт полностьэ! зз торможэниой турбины моашости примерно в двэ раза больше момента вэ нсм прн мзхснмзпь!юй моагности, причем умзкьшсияе номы!тэ с увслачспнсм оборотов происходит почтн по липсйаому закону. ))э этом жс рисунка приволоки щстичвзя хзрэктсркстккз ГТД, снятая ари меньшем чисть оборотов .турб!пгы компрессора и, сз!сдовэтцчы!о, прн ме)ф|псй подаче топлива. Силовой дизпззои срэбо!ей» зоны ГТД слэлует оарсдслять по зэки!иын значениям нижних прсдслов измэнення мощности д'т„, рэзпиээсмой турбкзой !. условиях зкспэузтзана ))рк этом, очевидно, не обязательно прннзмзм одпкэ ховыс зиэ)синя нажив!о арсдслэ мо!цности для левой и правой чэстсй 'скоро!ткой хзрэктзпнстнкя (по отношсякщ к сс мзкскмзльиой пеличнкс), тзк кзк сслк допустимос сннжениг мощности в левой части хзрпьтернстаки может огрэ н$щпвзться по сообрзжшщям ухудшеяия зкопомииости работы дйигзтэля, то з прясть) чжти зто отркур!чспнс может произподитьйя кэа ио сщпбрэже!и!ям зш! Комичности, тэк и по прп иыс чрсзыррво!о Упсличсани обппотоз вг!лэ тУдбклы, которые ужь, кмсжт зсс!.мэ боль!пг!с зпзчспкя прн з!эксимзг!»ной мотцпостн с»с' чыс ) ТД прн' нсохлзжэзьмты: лопэтхзх имсюд мзксямкл"ну!о икмпсрэтуру газон нэ.выхздс из кэмсры с!орззия )гз) до %9.
900сС! '!тц обсг пэчикэьфся соотвстстзу!ощим козффициситом кзбыткз воздухи 9» и 'Ц су)пестаениое знанеиие для танков. 1'азотурбиннмй двигатель компактнее поршневого и позволяет луягие использовать внутренний Обьем мото))))ого Отделепия, так как отпадает )Геобходимость в. СпеинальяОЙ системс охлаждения ДВиГателя, заннхгах)щей В танке Обмпио Мног~ места.
Требования по опистке Воздуха в ГТД зиаяи- тельиО инже таковмх для поргпиевых двиГателеи. Кроме 70ГО, В 1ТД нет прях)олпййп)мх Воза~)ат)к)кпоступательпмх двпжспп)Й деталей, характеримх для г)г)рп)него двнгатетя, а зто позволяе~ увели х)мь надсжпОсть ))аг)от)х дВКГателя. так как Отсутс)му)от пие~)цион име саха), неизбежпыг гб)и изменении нмц)аа тония дВнжения. Таким образом, ГТД Обладакм луяигей уравиовеще)нтостьк) по срааненнк) с порщиевмми двигате))ях)и.
Основан))и недостатками, ирн сущнми установке гавоту))б)и)ЯОГО двиГателя В танк, Являк)тся: )газ. кая зконох)нчность", слож)ктсть осуществлмгия торможения ма)нины двигателем; поняжещгая прис))нсгосгь. особенно прн троганни танка с места. Быстрое развитие газотурбинных двигателей, наблюдаемое за последнее время, обусловливает реальнме возможности зианитель.
но)О улунгиення их зкономняности, Главнмм образом за сает т)риме. Кения ВМСОкоэх)фективных 1еплообх)енннков (с хозффнднЕЕФМ регенерации тепла, доходяпогя до 6,8) и повьниения температуры н икла В настоящее Время на танках, состоищих на вооружщпщ во всех странах мира, устанавливак)тся только ))ори)новые двигате')В Внутреннего сгорания, Понтону в даль)гейием изложение тяговых раг. нетоа, Вьп)олияех)ых г унем)х) хайактеристнки дви).ателя, будет пу)о.
изВодиться п1)именительно к атому типу двиГателей, хотн метод))ка самих Расистов но~ит общий хааактер н ~еже~ испол~зевать~я ими )рггнх гипах первняных д))нгатехГЙ зффел)з)впав мо)пность, развивасман данта)мяеы прн движении танка,, расхОдуется на п()СОдолеяие Внут()щп)их н Внешних СОП()0- тявленнй. Расход мощносГИ двяГат)зля па преодолщ1ис Внут))синих )опротивленнй В агрега)ах и мехаш)змах танка складывается из зз трат моп1нОстп В моторно)1 устанОВке 1га Обеспечение работы систем !'ВИОГО дБЙГателя (Внутренние потери двнГВГезя и .")Втраты *м01п1ю сти на привод вспомогатепы!ых агрегатов) и затрат мощности нз преодоление сопротивлений в меха!взмах и я)регатах трансмиссии и Гусеничного движителя.
)зиутрспкне сопротквления завпсгп от мшних факторов и ко:ячестнспно (когда зто воз)!!)жн))) Опеннна)отея механических! Нозф фчп)иенточ ПО)!Гзпого дс!1стВия, Расс)!Отрим Внут()Яннис сопротивления:1аижейик) танка В )ои послсдователы)ости, В которОЙ Осу/щестнляется пере)тачг! ИОщнос1н, т. Г. От ДВНГатЕЛЯ К ГУСЕЙЙЧПОМУ ДВИЖИТЮПО. $ !. ЗАТРАТЫ а)ОП)НОСТИ В Я)ОТОРНОИ УСТАНОВКЕ )(арактеристики двигателей внутреннего сгорания на стендах синмак)тся в иных условиях по сравненн)о с темп, в которых работают установленные в танках двигатели.
Если прп стендовых испытаниях харвктсристнкй двигателей спнмахзт без воздухоочйстнт); лей, глу)Виталей и вснтплйторов системы Охлаждш1ня, то условии раб д . ей В - ах трсбук)т на.) Я .:у* тм ей шума О- работащпнх газов, весьма аффективных аоздухоожистнтелей с Высоким козффнПиснтом ОЧистки Воздуха н мощных нентилято()ОВ, Обсснечивщ01ппх надежное Охлаждепне двиГзтсля и ВГ()сгатов т()а1ы.
миссии танка при работе на раачичпых режимах В разнООбразпых !Н)е1пних условиях (тем1ы()атуры и давления) . Двигатели воздуп)ЙОГО Охлаждения, хотя и нспытывиОГ))я Йя стендах с установленнь!Ми Вентнляторамн. однако затрата мощно!'Тв )Га их прииод будет иной, неж)лн Й танк!ь поскОлькт ноздухр- Зз притоки и ВоздухООтаоды В пелях уменьгпения ОпаспОстн поранен пня агрегатоа н механизмов, расположенных Внутри корпуса, имеют минимальные по расчету проходные сечения, предстааляюпы1е суп1есз.Венное сопрот01аление проходу Воздуха через пнх. Кроме ТОГО, Венти.заторы па ма1пине долнсны также 061'спе'1няять Охла1К дание Воздухом агрегатоа трансмиссии танка. В соотаетс1аии с излозксннь1Х1 01еаидио, чгс мопгносгь.
Посту11Я1ощан 01 11В11га1елн и трапсмпссюо при одипакзвых числах обо. ,*1оп1И и 00.1а'1е 1оплпьа, зиачитотьио отличается от той эффектна. ной гннпиостп по впепл1ей харакгерист11ке, которая получается при испытаниях дВИГателей Ба стендах и указыВается В зааод1'.Кнх пас" поргпь1х 111пп1ых, Поэтому в тягсн1ых расистах исобх1ьдиз111 учиТ1яаать указанные затраты 11опрп-стн я моториоб тстюювке танка..
1. Затраты мои1иостй йа Прйапд ВЕйтйаят'Ороя Сйстемы ОК11азкДЕИИЯ Применяемые В моторных установках танкон приаоднь1е Вентиляторы цеитробехкпого и осеаого типоа имеют жесткую кинеззатичсскук1 сВязь с КОленчатым ВалОИ дВИГатсля, а рсгугп1роаание их нронзаоднтельности осуппестяляется дросселнроаанпсм Воздуха при помопги жалюзи, которые устаиаалнаа1отся как и Во1лухопрптоках, так н В аоздухоотаодах, 1акой спосоо регутп1роааиия 11110из1к111И11011гккчи В1нтилятОЙОВ иеаконОм ичеп. Я =Г1.Щ1 Рис, ГО 1з самом деАВ, пусть пе11есечеиие ха11актеристикн Вентилятора прн оборотах П1 — — сопз1 и характеристики сети До дрОсселироВания григ, 10), 1гостроенных В координатах Д."Н (где Гт — иа- ПОР В ММ НОД. СТ,, а Сг — -ПРОИЗВОДНтсльно1.'тЬ ВЕПТИЛЯТОРВ В МВ1СЕ1Г), 23 а будет в точке 7, которая Онределя1' В данно)1 с)11" чае расход Воздуха через систему ОхАаигдення Однако На~то МО)КЕТ Оназат)гся, ЧП) Нрн работе двнгатЕЛН С ТВК11.
ми Яге оборотамн, но при меньгпей внешней нагрузке либо при б.)- лее НИЗХОЙ температуре Окружакнпего Воздуха (нли прн 1)аличих обоих условий одновременно) потребуется в два раза меныпий расход В1х)духа. П1)н рассматр)гваемом способе регулирования про. изаоднтельиости Вентилятора уменьшение расхода ВОЗдуха достигается путем Введения дополннтельнОГО сонрот)1вления жаАИ)зн.
В этом слунае буДем иметь как бы новуго характеристнку сета, вклк)Нагон)у)о сопротивление жалх)зн, а точка 2 — пересечение но- ' вой характеристики сети с ха1)акте1)нстнкой Вентиля)о))а — Определит расход воздуха (К = 0,5 (~1. Несмотря на то, что требуеммй расход воздуха умеиынилсн в два раза, мощность, затрачиваемая на прнвод вентилятора, как показывагот теоретические иссг)едованин и результатм испмтаннй, прн этом п)изнтси незначительно. ПОследнее полоигеиие нагляднО нодтверхгдается приведеиямми Иа рие 1! Г)ЕЗугтЬТВ)а)ги НСНМТЯ1)ий ИО ОПОЕЛЕЛЕ)1Н)О Моигности, за грачиваемой на привод установленного и 1аиье иеи)1хгб)еж)н)го Ве11. тилятооа, и завпснмости От его оборотов. Этн результатм нояученм тдя предел),нмх случаев ..
Прн нолностье) открмтмх ноздухоиря)1О ках и ВОЗДХхООТВОДЯХ (КРНВВЯ П. т, е. Нрн манеимальиОЙ ир))авве дигельносгя Ве1ггилятора, и Я11и полиси их О"рек11ытии (кривая 2), когда производительность вентилятора равна нулю, Очевидно, что ВО Всех Остальных случаях регулироваиия произ водитегиэности вентилятора посредством д~югсечи~1овапия Воздуха при помопгя жалюзи значения мощности, затрачиваемой иа иряаеи зеитилятора, будут иахОдиться между криВыми 1 и 2 Соверп1еино пныс соотношения межд1 затратами мОщнОсти Ва привод ве1жилятора и расходом воздуха, проходяще1'о через систему Охлажде11ия. мОжнО получить пря регулировании производитель.
Ности системы путем измепгиия Оборотов вентилятора независимо и оборотов двигателя. На рис. 12 приведены характеристики вентилятора, построеиИые при ПОСТОЯННЫХ ОбороТВХ и1 И РЪМ а ТЗХЖе ХарактериСтика сети, причем. как и я нервом случае, 11,:;=. 0,5111. Из теории дентробежиых Вентиля1оро11 известно, что их произВодительность пропорциОнальна ОбОротам, т е для 1уас сматриваемого случаи (при Я, = 0,5~1у из =. О,би,. В то же время мо1цность, затрачиваемая на вращение.вентилятора„в зависимости От Оборотов изменяется по такому соотиогиеии: Д1„, ~ Л1 '~-' М,. '1,ла / Откуда следует, что при умеиьше1гии иогребиого расхода воздуха системы охлаждения в 2 раза регулирование производительности вентилятора путем изменения его оборотов позволит почти з 8 раз уменьшить затраты мощности 1га его привод по сравнению г той мощностью, какую нужно затратить при дросселнровачии воздуха посредством жалюзи, считая.