Сверхзвуковой воздухозаборник — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 августа 2018; проверки требуют 5 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 1 августа 2018; проверки требуют 5 правок. У этого термина существуют и другие значения, см. DSI.

Сверхзвуковой воздухозаборник  — воздухозаборник реактивного двигателя, предназначенный для работы при сверхзвуковых скоростях набегающего потока воздуха. Это тщательно спроектированная и изготовленная конструкция, от исполнения которой зависит надёжность работы авиационного двигателя и достижения им требуемых характеристик во всех эксплуатационных режимах полёта.

Нерегулируемый воздухозаборник с пластинчатым отсекателем на Су-24 Перфорированный пластинчатый отсекатель и щель слива погранслоя между в/заборниками и поверностью фюзеляжа на истребителе Eurofighter Typhoon

Воздушный поток, поступающий на вход компрессора двигателя при сверхзвуковом полёте должен затормозиться до дозвуковых значений, что требуется по условиям надёжности работы двигателя. Это достигается формой воздухозаборника, относительно большой длиной воздушного канала (по отношению к в/заборникам дозвуковых машин) и наличием специальных устройств для торможения потока.

Кроме этого, пропускная способность канала воздухозаборника должна соответствовать требуемому расходу воздуха в двигателе в текущий момент времени, в зависимости от режима работы двигателя, что требует установки технически сложных автоматических устройств, регулирующих пропускную способность входного устройства. Обычно применяют отклоняемый вертикальный (Ту-22М2) или горизонтальный «клин» (МиГ-25) или выдвижной «конус» (МиГ-21).

Также при высоких скоростях полёта на поверхностях летательного аппарата перед воздухозаборником накапливается низкоэнергетический пограничный слой, проникающий в воздухозаборник и ухудшающий эффективность торможения потока, что дополнительно усугубляется манёврами самолёта. Данный фактор не проявляется, если входное устройство находится в зоне невозмущённого потока, например, в передней части фюзеляжа. Но при нижнем, и особенно боковом расположении воздухозаборников их входные устройства приходится отдалять от фюзеляжа, образуя щель для отвода нарастающего на фюзеляже пограничного слоя, а также часто устанавливают и разделительные перегородки — пластинчатые отсекатели.

Сравнение классического и DSI-воздухозаборника

Современным развитием сверхзвуковых воздухозаборников стал DSI-воздухозаборник (англ. diverterless supersonic inlet — безотводный воздухозаборник), т. е. не имеющий пластинчатого отсекателя пограничного слоя и внутренних подвижных регулирующих элементов. Такая конструкция позволила решить сразу несколько проблем: экранирование лопаток компрессора, отведение пограничного слоя, повышения коэффициента восстановления полного давления. Отсутствие щели для слива пограничного слоя уменьшают заметность самолёта и его аэродинамическое сопротивление. Такой воздухозаборник технически проще и легче.

DSI-воздухозаборник состоит из рампы, сжимающей поток и формирующей коническое течение, а также кромок специальной формы, которые создают веер волн сжатия и во взаимодействии с рампой разворачивают низкоэнергетическую часть пограничного слоя наружу, не позволяя ей попасть внутрь воздухозаборника.

Работы по DSI-воздухозаборнику впервые были проведены в Lockheed Martin в начале 1990-х годов. Первый полёт самолёта F-16 c DSI-воздухозаборником был совершён 11 декабря 1996 года.

Примеры сверхзвуковых самолётов с нерегулируемым воздухозаборником[править | править код]

• МиГ-19 (1452 км/ч на высоте 10000 м)
• Ту-22 (макс. 1550—1610 км/ч)
• МиГ-27 (макс. 1885 км/ч на высоте 8000 м)

ru.wikipedia.org

Зачем нужен воздухозаборник на капоте авто

 В чем польза воздухозаборника?

Сперва стоит упомянуть то, что у некоторых моделей авто двигатель расположен не поперечно, а вдоль. Это характерная черта автомобилей отечественного производства, а также внедорожников. Это влияет на теплоотдачу. В таком случае, цилиндры остывают неодновременно. Таким образом, последний цилиндр не успевает остывать за то время, пока двигатель временно не работает, и соответственно этот цилиндр выходит из строя намного быстрее остальных.

Также, сложная ситуация у автомобилей, которые оснащены системой турбонадува. Таким моторам необходимо огромное количество воздушного потока, чтобы двигатель не перегревался и не перерабатывал огромное количество моторного масла и топлива. Установка воздухозаборника поможет избежать подобной ситуации.

Ну а самое главное, что воздухозаборник дает возможность воздуху свободно вентилировать в подкапотном пространстве, снижает риск воспламенения, так как горючие пары жидкостей улетучиваются, ну и также устраняет возможность перегрева других элементов, находящихся под капотом.

Не стоит забывать о том, что капот с воздухозаборником выглядит более агрессивно. Он придает спортивную динамику автомобилю, тем более, что на сегодня существует огромное количество моделей, из которых можно выбрать идеальный вариант для вашего авто.

В чем недостаток воздухозаборника?

Самый главный недостаток воздухозаборника – это ускоренное загрязнение подкапотной части автомобиля, двигателя и прочих элементов. Ведь в данном случае пыль, которая проходит сквозь воздухозаборник вместе с воздухом, садится и оседает прямо на двигателе. Конечно, в небольших количествах это не страшно, но все же капот придется открывать чаще и чистить все от пыли (дважды в месяц), ведь в грязи будет очень сложно следить за состоянием всех элементов, а также вести контроль жидкостей.

www.kakprosto.ru

воздухозаборник — это… Что такое воздухозаборник?

Рис. 1. Дозвуковые воздухозаборники.

воздухозабо́рник (ВЗ) — элемент летательного аппарата, предназначенный для подвода из атмосферы к двигателю воздуха с параметрами, обеспечивающими высокую эффективность силовой установки по тяге и расходу топлива при её минимальном сопротивлении аэродинамическом и надёжной (без помпажей двигателей и ВЗ) работе. ВЗ подразделяют в зависимости от диапазона скоростей полёта летательного аппарата на дозвуковые и сверхзвуковые, а в зависимости от конфигурации — на осесимметричные, плоские (с прямоугольным поперечным сечением) и др.

Дозвуковой ВЗ (рис. 1) включает коллектор и диффузор. Коллектор 1 (I—I), иногда с автоматически открывающимися окнами 2 для впуска воздуха, предназначен для обеспечения безотрывного втекания воздуха в канал при взлёте и маневрировании летательного аппарата. Диффузор 3 с малым углом раствора позволяет улучшить сопряжение коллектора с гондолой 4 двигателя для уменьшения аэродинамического сопротивления. За диффузором ВЗ до воздушно-реактивного двигателя может быть канал почти постоянного поперечного сечения по длине и нередко криволинейный. ВЗ вертолётов выполняются часто с пылезащитным устройством 5. Очистка воздуха осуществляется на криволинейном участке канала 6 за счёт центробежного эффекта. Концентрат пыли удаляется из ВЗ по трубопроводу 7.

Сверхзвуковой ВЗ (рис. 2) включает сверхзвуковой диффузор — участок для торможения и сжатия сверхзвукового потока и дозвуковой диффузор 6, расположенный за «горлом» (наиболее узкое сечение F_r канала). Обечайка 2 выполняется тонкой для уменьшения волнового сопротивлении гондолы. Сжатие потока в сверхзвуковом диффузоре осуществляется в системе скачков уплотнения, образованной специально профилированной обечайкой и клиновидным телом 1 у плоских ВЗ или конусообразным центральным телом у осесимметричных ВЗ. Идеальный принцип сжатия (при изоэнтропическом течении) используется редко и только для отдельных участков сверхзвукового диффузора с тем, чтобы не увеличивать длину и массу ВЗ. (В СССР первые работы по теории сверхзвуковых ВЗ выполнены Г. И. Петровым и Ю. Н. Васильевым.) Клиновидное, и конусообразное тела имеют в зоне перехода сверхзвукового течения в дозвуковое отверстия 7 для отсоса пограничного слоя с целью предотвращения срыва потока. Сверхзвуковые диффузоры бывают двух типов: с внешним (до обечайки) сжатием потока (рис. 2, 

а) и со смешанным сжатием, когда сверхзвуковой поток простирается до горла (рис. 2, б). ВЗ второго типа могут быть с принудительным «запуском», то есть с кратковременным увеличением площади F_r при восстановлении нарушенного расчётного течения, или автозапускаемые — со сливом из канала избыточного при «запуске» воздуха через отверстия 7. ВЗ смешанного сжатия при Маха числах полёта М

∞ > 2 эффективнее ВЗ внешнего сжатия, но они предпочтительны для летательного аппарата с ограниченной манёвренностью. Число скачков уплотнения в диффузоре выбирается в зависимости от значения M_∞; при внешнем сжатии — до 3—4 косых и замыкающий (близкий к прямому), при смешанном сжатии — более 4 косых и замыкающий (рис. 2).

Сжатие воздуха в ВЗ с увеличением скорости полёта возрастает и, наряду со сжатием воздуха компрессором газотурбинного двигателя, является фактором, определяющий термический коэффициент полезного действия силовой установки летательного аппарата. При M_∞ > 3 степень повышения давления в ВЗ высокая (22—28), что позволяет создавать воздушно-реактивный двигатель без компрессора (прямоточный воздушно-реактивный двигатель).

Трение и возможные срывы потока в тракте ВЗ, а также сжатие воздуха в скачках уплотнения приводят к снижению коэффициента восстановления полного давления η, возрастанию степени турбулентности ε и неравномерности σ поля полного давления перед воздушно-реактивным двигателем. Снижение η приводит к уменьшению тяги и увеличению удельного расхода топлива двигателя. Увеличение ε и σ снижает запасы газодинамической устойчивости двигателя (см. Устойчивость гидродинамическая). Характеристики ε и σ улучшаются, если за диффузором расположен канал 5. Для обеспечения высокой эффективности на всех режимах полёта ВЗ выполняется с элементами, автоматически регулируемыми в зависимости от значения M

∞, так называемого приведённого расхода воздуха G через газотурбинный двигатель, углов атаки и скольжения летательного аппарата. Регулируется площадь горла F_r: у осесимметричных ВЗ — продольным перемещением центр, тела, у плоских ВЗ — поворотом поверхностей диффузоров (изменением углов υ₁, υ₂, υ₃). На старте и до скоростей, соответствующих числу M_∞  = 1—1,4, F_г максимальна, при дальнейшем увеличении скорости полёта она уменьшается. Регулирование F_r нередко дополняется регулированием площади F_c для слива части воздуха из канала в атмосферу через окна 4. С целью улучшения характеристик на режимах взлёта ВЗ выполняется с автоматически открывающимися окнами 3 или с отклоняемой обечайкой 2. Иногда для упрощения конструкции ВЗ выполняется нерегулируемым с заведомо худшими характеристиками.

При рассогласовании положения регулируемых элементов ВЗ с режимом работы газотурбинного двигателя система скачков уплотнения в диффузоре нарушается. При этом возможные положения замыкающего скачка уплотнения ограничены: при его смещении по потоку (увеличение G или F_c) — возрастанием возмущений ε и σ в канале до неприемлемого для заданного газотурбинного двигателя уровня, а при смещении против потока (уменьшение F_с или G) — появлением признаков помпажа ВЗ, недопустимого для эксплуатации летательного аппарата [низкочастотных (3—15 Гц) автоколебаний потока в канале].

Приемлемые для эксплуатации режимы ВЗ зависят от особенностей так называемой дроссельной характеристики ВЗ ν = Ψ(f) (f = F/F₀ — коэффициент расхода воздуха через газотурбинный двигатель, F₀ — геометрическая площадь входного сечения ВЗ, F — площадь струи воздуха, попадающей в ВЗ), определяемой совместно с характеристиками ε и σ при испытании модели ВЗ в аэродинамической трубе (рис. 3). Рабочие значения ν_p выбираются с учётом зависящего от коэффициента f аэродинамического сопротивления ВЗ при обеспечении необходимых противопомпажных запасов ВЗ и газотурбинного двигателя. Для этого используется совокупность дроссельных характеристик ВЗ с различным положением органов механизации (различными значениями F_r, F_c).

Места расположения ВЗ на летательном аппарате различны. Важно, чтобы в ВЗ не попадали следы аэродинамические с пониженным полным давлением от впереди расположенных элементов летательного аппарата, а значение и направление местной скорости были благоприятны. Типичные места расположения ВЗ на дозвуковых летательных аппаратах — в лобовой части гондол, укреплённых на пилонах под крылом и на хвостовой части фюзеляжа, а на сверхзвуковых летательных аппаратах — под крылом или по бокам фюзеляжа на расстоянии 

h (рис. 2) от поверхности летательного аппарата, необходимом для предотвращения попадания пограничного слоя в ВЗ. При компоновке ВЗ на летательном аппарате прорабатываются вопросы снижения вероятности повреждения газотурбинного двигателя попадающими в канал с грунта случайными предметами.

Литература:
Абрамович Г. Н., Газовая динамика воздушно-реактивных двигателей, М., 1947;
Нечаев Ю. Н., Федоров Р. И., Теория авиационных газотурбинных двигателей, ч. 1—2, М., 1977—78.

А. В. Николаев.

Рис. 2. Сверхзвуковые воздухозаборники.

Рис. 3. Дроссельная характеристика сверхзвукового воздухозаборника.

Энциклопедия «Авиация». — М.: Большая Российская Энциклопедия. Свищёв Г. Г.. 1998.

avia.academic.ru

Какая польза от воздухозаборника на капоте, как установить

Всем привет! Я вот о чем подумал. Вижу множество автомобилей, на которых явно не с завода устанавливается воздухозаборник на капот. Это сугубо тюнинг капота, то есть декоративные накладки, либо реально полезная штука? Как вы считаете?

Меня очень заинтересовал этот вопрос, потому решил изучить его более подробно. Все вы знаете, что во время работы двигателя под капотом температура растет очень существенно. Это приводит к нагреву, а иногда и перегреву. Разные воздухозаборники, решетка радиатора и прочие входные отверстия, предусмотренные производителем, нужны именно для обдува.

То есть вроде как инженеры заранее просчитывают необходимость в дополнительном охлаждении подкапотного пространства. Но почему-то многие дополнительно ставят своими руками или обращаются к мастерам, чтобы сделать дополнительный воздухозаборник. Вот давайте попытаемся узнать, зачем это делается и оправдывает ли себя установка такого элемента.

Зачем это нужно

Чтобы двигатель хорошо работал, ему требуется большое количество воздуха и кислорода в частности. Кислород поступает в камеру сгорания, смешиваясь с топливом, образуя топливовоздушную смесь. Она воспламеняется, что приводит в движение поршни, коленчатый вал и в конечном итоге колеса.

Причем количество поступающего кислорода в камеру сгорания напрямую зависит от того, какой температуры воздух. Из-за того что двигатель греется во время работы, количество кислорода от этого падает. Отсюда и западение мощности силовой установки. Поскольку в цилиндры поступает недостаточный объем кислорода, топливовоздушная смесь получается неполноценный, не может полностью сгорать.

Чтобы кислород лучше поступал, требуется обеспечить его лучшее проникновение. Можно говорить, что воздухозаборники тут играют самую непосредственную роль. Причем выполняют они сразу две функции. А именно охлаждают двигатель, и обеспечивают приток свежего воздуха с большим содержанием кислорода.

Установив воздухозаборник, его специальная конфигурация обеспечивает эффективное проникновение кислорода в подкапотное пространство, повышая мощность и отдачу. Потому можно с уверенностью сказать, что этот элемент лишним не будет. Только если речь идет не о декоративной накладке.

Куда устанавливать

Купить и установить дополнительный воздухозаборник можно на любой автомобиль. Тут важно понимать, что все машины уже заранее предусматривают наличие входных путей для прохождения воздуха с его дальнейшим попаданием на двигатель и внутрь мотора для создания топливовоздушной смеси.

Потому ставят сугубо вспомогательные элементы. Их можно встретить на таких автомобилях как:

• УАЗ Патриот;
• Газель;
• ВАЗ 2107;
• Нива 2121;
• Нива 21214;
• Субару Импреза;
• Мазда 6;
• Хендай Купе;
• Хонда Аккорд;
• Митсубиси Лансер и пр.

В некоторых авто уже заранее есть специальные окна с решетками на капоте, через которые поступает воздух для дальнейшего перехода в систему отопления.

Есть ряд фирм, которые изготавливают воздухозаборники под имеющиеся окна или под конкретные модели разных марок автомобилей. Крепят их даже двусторонним скотчем. Хотя это уже какая-то халтура. Подобную конструкцию следует качественно закрепить.

Но подобные воздухозаборники будут малоэффективными, поскольку окна около лобового стекла для воздухозаборников находятся далеко от двигателя. Потому основная масса воздуха начнет перегреваться или идти сразу в отопитель. Толку для двигателя не будет. Специалисты рекомендуют с целью повышения эффективности работы силовой установки ставит заборники воздуха непосредственно посередине капота.

Такое положение считается оптимальным, поскольку потоки воздуха будут идти напрямую на двигатель, а потому они не успеют прогреться до температуры, равной температуре мотора. Дополнительно улучшается внешнее охлаждение силовой установки, что в жаркую погоду крайне актуально.

Есть другой вариант реализации. А именно поставить воздухозаборник в центре, и дополнительно его патрубками. Они будут идти сразу на воздушный фильтр. Только учтите, что на спортивные авто такой вариант не подходит. Здесь лучше поставить воздухозаборник непосредственно над фильтром. Придерживаться строго заданной симметрии нет необходимости.

Самостоятельная установка

Для большей эффективности работы мотора и лучшего охлаждения воздухозаборники действительно служат неплохим решением. Купить его несложно, да и цена для современных авто адекватная. Некоторые предпочитают сделать конструкцию своими руками. Но как по мне, лучше сразу приобрести универсальный готовый элемент, либо же найти вариант конкретно под вашу модель. Так даже предпочтительнее.

Процедура установки выглядит примерно следующим образом:

• Определите место, куда будет монтироваться воздухозаборник;
• Начертите линии в соответствии с размерами элемента для притока воздуха;
• Оптимально будет предварительно снять с машины капот, убрать изоляцию с внутренней стороны. Вырезать прямо на машине не советую;
• По разметке вырежьте необходимый отрез болгаркой. Будьте аккуратными, режьте предельно ровно;
• Края обработайте наждачкой, чтобы удалить заусенцы. Нанесите антикоррозийный состав и слой краски. Это предотвратить ржавчину;
• Теперь приложите воздухозаборник, выровняйте его по всем краям;
• Крепление может осуществляться на клей, двухсторонний скотч, болты и прочие варианты крепежей. Выбирайте более надежный;
• Способ крепления во многом зависит от самой конструкции воздухозаборника;
• Установите элемент, верните все на свои места;
• Сделайте несколько фото и похвастайтесь друзьям.

Будет у вас металлический или пластиковый заборник, решайте сами. Пластиковые дешевле и проще в эксплуатации. Металлические тяжелее, но надежнее и долговечнее. Некоторые даже используют плотный пенопласт. Но это уже не наш вариант. Давайте делать на совесть.

Важные недостатки

Прежде чем решиться на подобный шаг, изучив объективные преимущества дополнительных воздухозаборников, не забудьте проанализировать их недостатки.

Здесь выделяют несколько основных минусов:

• Ряд плохо продуманных конструкций ухудшают сопротивляемость машины встречному ветру, что негативно отражается на аэродинамике;
• Нельзя использовать заборники без решеток. В противном случае через отверстия внутрь легко попадут камни, разный мусор и ряд других чудес с дороги, включая даже маленьких птичек. Пожелайте их, установите решетку;
• Вероятность возникновения коррозии. Многие забывают про антикоррозийную обработку, либо делают ее неправильно. Ничего хорошего в ржавчине нет;
• Воздухозаборник заставит фильтр работает интенсивнее. Потому загрязняться он будет в разы быстрее. Придется раньше проводить плановую замену.

Но окончательно решение принимать вам. Воздухозаборники действительно неплохо себя показывают. Но в основном на спортивных авто и машинах с мощными двигателями. Для серийных гражданских машин, где мощность мотора едва превышает 120-150 лошадиных сил, потребности в этом элементе нет.

Хотя всегда есть вариант использовать воздухозаборник сугубо в декоративных целях. Если вы делаете тюнинг, и хотите придать спортивный образ машине, заборник отлично поможет создать эффект мощного мотора под капотом.

А как вы относитесь к воздухозаборникам? Как считаете, есть ли смысл их устанавливать? Или это напрасная трата времени, денег и ненужные разрезы на капоте? Пишите свое мнение в комментариях.

Спасибо вам за внимание! Подписывайтесь, оставайтесь с нами и зовите к нам друзей!

pricep-vlg.ru

воздухозаборник — это… Что такое воздухозаборник?

Рис. 1. Дозвуковые воздухозаборники.

воздухозабо́рник (ВЗ) — элемент летательного аппарата, предназначенный для подвода из атмосферы к двигателю воздуха с параметрами, обеспечивающими высокую эффективность силовой установки по тяге и расходу топлива при её минимальном сопротивлении аэродинамическом и надёжной (без помпажей двигателей и ВЗ) работе. ВЗ подразделяют в зависимости от диапазона скоростей полёта летательного аппарата на дозвуковые и сверхзвуковые, а в зависимости от конфигурации — на осесимметричные, плоские (с прямоугольным поперечным сечением) и др.

Дозвуковой ВЗ (рис. 1) включает коллектор и диффузор. Коллектор 1 (I—I), иногда с автоматически открывающимися окнами 2 для впуска воздуха, предназначен для обеспечения безотрывного втекания воздуха в канал при взлёте и маневрировании летательного аппарата. Диффузор 3 с малым углом раствора позволяет улучшить сопряжение коллектора с гондолой 4 двигателя для уменьшения аэродинамического сопротивления. За диффузором ВЗ до воздушно-реактивного двигателя может быть канал почти постоянного поперечного сечения по длине и нередко криволинейный. ВЗ вертолётов выполняются часто с пылезащитным устройством 5. Очистка воздуха осуществляется на криволинейном участке канала 6 за счёт центробежного эффекта. Концентрат пыли удаляется из ВЗ по трубопроводу 7.

Сверхзвуковой ВЗ (рис. 2) включает сверхзвуковой диффузор — участок для торможения и сжатия сверхзвукового потока и дозвуковой диффузор 6, расположенный за «горлом» (наиболее узкое сечение F_r канала). Обечайка 2 выполняется тонкой для уменьшения волнового сопротивлении гондолы. Сжатие потока в сверхзвуковом диффузоре осуществляется в системе скачков уплотнения, образованной специально профилированной обечайкой и клиновидным телом 1 у плоских ВЗ или конусообразным центральным телом у осесимметричных ВЗ. Идеальный принцип сжатия (при изоэнтропическом течении) используется редко и только для отдельных участков сверхзвукового диффузора с тем, чтобы не увеличивать длину и массу ВЗ. (В СССР первые работы по теории сверхзвуковых ВЗ выполнены Г. И. Петровым и Ю. Н. Васильевым.) Клиновидное, и конусообразное тела имеют в зоне перехода сверхзвукового течения в дозвуковое отверстия 7 для отсоса пограничного слоя с целью предотвращения срыва потока. Сверхзвуковые диффузоры бывают двух типов: с внешним (до обечайки) сжатием потока (рис. 2, а) и со смешанным сжатием, когда сверхзвуковой поток простирается до горла (рис. 2, б). ВЗ второго типа могут быть с принудительным «запуском», то есть с кратковременным увеличением площади F_r при восстановлении нарушенного расчётного течения, или автозапускаемые — со сливом из канала избыточного при «запуске» воздуха через отверстия 7. ВЗ смешанного сжатия при Маха числах полёта М_∞ > 2 эффективнее ВЗ внешнего сжатия, но они предпочтительны для летательного аппарата с ограниченной манёвренностью. Число скачков уплотнения в диффузоре выбирается в зависимости от значения M_∞; при внешнем сжатии — до 3—4 косых и замыкающий (близкий к прямому), при смешанном сжатии — более 4 косых и замыкающий (рис. 2).

Сжатие воздуха в ВЗ с увеличением скорости полёта возрастает и, наряду со сжатием воздуха компрессором газотурбинного двигателя, является фактором, определяющий термический коэффициент полезного действия силовой установки летательного аппарата. При M_∞ > 3 степень повышения давления в ВЗ высокая (22—28), что позволяет создавать воздушно-реактивный двигатель без компрессора (прямоточный воздушно-реактивный двигатель).

Трение и возможные срывы потока в тракте ВЗ, а также сжатие воздуха в скачках уплотнения приводят к снижению коэффициента восстановления полного давления η, возрастанию степени турбулентности ε и неравномерности σ поля полного давления перед воздушно-реактивным двигателем. Снижение η приводит к уменьшению тяги и увеличению удельного расхода топлива двигателя. Увеличение ε и σ снижает запасы газодинамической устойчивости двигателя (см. Устойчивость гидродинамическая). Характеристики ε и σ улучшаются, если за диффузором расположен канал 5. Для обеспечения высокой эффективности на всех режимах полёта ВЗ выполняется с элементами, автоматически регулируемыми в зависимости от значения M_∞, так называемого приведённого расхода воздуха G через газотурбинный двигатель, углов атаки и скольжения летательного аппарата. Регулируется площадь горла F_r: у осесимметричных ВЗ — продольным перемещением центр, тела, у плоских ВЗ — поворотом поверхностей диффузоров (изменением углов υ₁, υ₂, υ₃). На старте и до скоростей, соответствующих числу M_∞ = 1—1,4, F_г максимальна, при дальнейшем увеличении скорости полёта она уменьшается. Регулирование F_r нередко дополняется регулированием площади F_c для слива части воздуха из канала в атмосферу через окна 4. С целью улучшения характеристик на режимах взлёта ВЗ выполняется с автоматически открывающимися окнами 3 или с отклоняемой обечайкой 2. Иногда для упрощения конструкции ВЗ выполняется нерегулируемым с заведомо худшими характеристиками.

При рассогласовании положения регулируемых элементов ВЗ с режимом работы газотурбинного двигателя система скачков уплотнения в диффузоре нарушается. При этом возможные положения замыкающего скачка уплотнения ограничены: при его смещении по потоку (увеличение G или F_c) — возрастанием возмущений ε и σ в канале до неприемлемого для заданного газотурбинного двигателя уровня, а при смещении против потока (уменьшение F_с или G) — появлением признаков помпажа ВЗ, недопустимого для эксплуатации летательного аппарата [низкочастотных (3—15 Гц) автоколебаний потока в канале].

Приемлемые для эксплуатации режимы ВЗ зависят от особенностей так называемой дроссельной характеристики ВЗ ν = Ψ(f) (f = F/F₀ — коэффициент расхода воздуха через газотурбинный двигатель, F₀ — геометрическая площадь входного сечения ВЗ, F — площадь струи воздуха, попадающей в ВЗ), определяемой совместно с характеристиками ε и σ при испытании модели ВЗ в аэродинамической трубе (рис. 3). Рабочие значения ν_p выбираются с учётом зависящего от коэффициента f аэродинамического сопротивления ВЗ при обеспечении необходимых противопомпажных запасов ВЗ и газотурбинного двигателя. Для этого используется совокупность дроссельных характеристик ВЗ с различным положением органов механизации (различными значениями F_r, F_c).

Места расположения ВЗ на летательном аппарате различны. Важно, чтобы в ВЗ не попадали следы аэродинамические с пониженным полным давлением от впереди расположенных элементов летательного аппарата, а значение и направление местной скорости были благоприятны. Типичные места расположения ВЗ на дозвуковых летательных аппаратах — в лобовой части гондол, укреплённых на пилонах под крылом и на хвостовой части фюзеляжа, а на сверхзвуковых летательных аппаратах — под крылом или по бокам фюзеляжа на расстоянии h (рис. 2) от поверхности летательного аппарата, необходимом для предотвращения попадания пограничного слоя в ВЗ. При компоновке ВЗ на летательном аппарате прорабатываются вопросы снижения вероятности повреждения газотурбинного двигателя попадающими в канал с грунта случайными предметами.

Литература:
Абрамович Г. Н., Газовая динамика воздушно-реактивных двигателей, М., 1947;
Нечаев Ю. Н., Федоров Р. И., Теория авиационных газотурбинных двигателей, ч. 1—2, М., 1977—78.

А. В. Николаев.

Рис. 2. Сверхзвуковые воздухозаборники.

Рис. 3. Дроссельная характеристика сверхзвукового воздухозаборника.

Энциклопедия «Авиация». — М.: Большая Российская Энциклопедия. Свищёв Г. Г.. 1998.

avia.academic.ru

ВОЗДУХОЗАБОРНИК — это… Что такое ВОЗДУХОЗАБОРНИК?



ВОЗДУХОЗАБОРНИК

в авиации — часть силовой установки ЛА, служащая для подвода атм. воздуха к двигателю. Осн. назначение В. воздушно-реактивных двигателей состоит в сжатии воздуха посредством торможения набегающего потока, и поэтому В. имеют форму диффузора. В. подразделяются на регулируемые и нерегулируемые, а в зависимости от скорости полёта ЛА на дозвуковые и сверхзвуковые. В сверхзвуковом В. сжатие воздуха осуществляется в системе скачков уплотнения. Такие В. могут быть с внеш. сжатием, внутр. сжатием и смешанным сжатием потока (см. рис.).

Схемы сверхзвуковых воздухозаборников: а — с внешним сжатием; б со смешанным сжатием; в — с внутренним сжатием; 1 — скачки уплотнения; 2 — обечайка; 3 — центральный конус

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

• ВОЗДУХОДУВНАЯ МАШИНА
• ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

Смотреть что такое «ВОЗДУХОЗАБОРНИК» в других словарях:

• воздухозаборник — воздухозаборник …   Орфографический словарь-справочник

• Воздухозаборник — (ВЗ) элемент летательного аппарата, предназначенный для подвода из атмосферы к двигателю воздуха с параметрами, обеспечивающими высокую эффективность силовой установки по тяге и расходу топлива при её минимальном сопротивлении аэродинамическом и… …   Энциклопедия техники

• воздухозаборник — вход, ввод Словарь русских синонимов …   Словарь синонимов

• воздухозаборник — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN air collector …   Справочник технического переводчика

• Воздухозаборник — Два иракских Су 17 и их воздухозаборники крупным планом, 2008 Воздухозаборник  элемент конструкции машины, служащий для забора окружающего воздуха и направленной подачи к различным внутренним системам, агрегатам и узлам для различного… …   Википедия

• воздухозаборник — rus воздухозаборник (м), воздухозаборное отверстие (с) eng air inlet fra bouche (f) de prise d air deu Lufteinlaßöffnung (f), Lufteinlaß (m) spa toma (f) de aire, boca (f) de toma de aire …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

• Воздухозаборник —         механическое устройство на самолёте, ракете в виде системы сообщающихся с атмосферой труб или воздушных каналов, в которые под давлением скоростного напора поступает воздух для питания и охлаждения двигателя, для использования охлаждения… …   Большая советская энциклопедия

• Воздухозаборник — м. Механическое устройство на самолёте, ракете, судне в виде системы сообщающихся с атмосферой труб или воздушных каналов, в которые под давлением поступает воздух I 1. для питания и охлаждения двигателя, для использования в системах охлаждения… …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

• воздухозаборник — воздухозаб орник, а …   Русский орфографический словарь

• воздухозаборник — воздухозабо/рник, а …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

dic.academic.ru

Воздухозаборник — это… Что такое Воздухозаборник?



Воздухозаборник

Воздухозаборник

(ВЗ) — элемент летательного аппарата, предназначенный для подвода из атмосферы к двигателю воздуха с параметрами, обеспечивающими высокую эффективность силовой установки по тяге и расходу топлива при её минимальном сопротивлении аэродинамическом и надёжной (без помпажей двигателей и ВЗ) работе. ВЗ подразделяют в зависимости от диапазона скоростей полёта летательного аппарата на дозвуковые и сверхзвуковые, а в зависимости от конфигурации — на осесимметричные, плоские (с прямоугольным поперечным сечением) и другие.
Дозвуковой ВЗ включает коллектор и диффузор. Коллектор, иногда с автоматически открывающимися окнами для впуска воздуха, предназначен для обеспечения безотрывного втекания воздуха в канал при взлёте и маневрировании летательного аппарата. Диффузор с малым углом раствора позволяет улучшить сопряжение коллектора с гондолой двигателя для уменьшения аэродинамического сопротивления. За диффузором ВЗ до воздушно-реактивного двигателя может быть канал почти постоянного поперечного сечения по длине и нередко криволинейный. ВЗ вертолётов выполняются часто с пылезащитным устройством. Очистка воздуха осуществляется на криволинейном участке канала за счёт центробежного эффекта. Концентрат пыли удаляется из ВЗ по трубопроводу.
Сверхзвуковой ВЗ включает сверхзвуковой диффузор — участок для торможения и сжатия сверхзвукового потока и дозвуковой диффузор, расположенный за «горлом» (наиболее узкое сечение канала). Обечайка выполняется тонкой для уменьшения волнового сопротивлении гондолы. Сжатие потока в сверхзвуковом диффузоре осуществляется в системе скачков уплотнения, образованной специально профилированной обечайкой и клиновидным телом у плоских ВЗ или конусообразным центральным телом у осесимметричных ВЗ. Идеальный принцип сжатия (при изоэнтропическом течении) используется редко и только для отдельных участков сверхзвукового диффузора с тем, чтобы не увеличивать длину и массу ВЗ. (В СССР первые работы по теории сверхзвуковых ВЗ выполнены Г. И. Петровым и Ю. Н. Васильевым.) Клиновидное, и конусообразное тела имеют в зоне перехода сверхзвукового течения в дозвуковое отверстия 7 для отсоса пограничного слоя с целью предотвращения срыва потока. Сверхзвуковые диффузоры бывают двух типов: с внешним (до обечайки) сжатием потока и со смешанным сжатием, когда сверхзвуковой поток простирается до горла. ВЗ второго типа могут быть с принудительным «запуском», то есть с кратковременным увеличением площади при восстановлении нарушенного расчётного течения, или автозапускаемые — со сливом из канала избыточного при «запуске» воздуха через отверстия. ВЗ смешанного сжатия при Маха числах полёта М > 2 эффективнее ВЗ внешнего сжатия, но они предпочтительны для летательного аппарат с ограниченной манёвренностью. Число скачков уплотнения в диффузоре выбирается в зависимости от значения M; при внешнем сжатии — до 3—4 косых и замыкающий (близкий к прямому), при смешанном сжатии — более 4 косых и замыкающий.
Сжатие воздуха в ВЗ с увеличением скорости полёта возрастает и, наряду со сжатием воздуха компрессором газотурбинного двигателя, является фактором, определяющий термический коэффициент полезного действия силовой установки летательного аппарата. При M > 3 степень повышения давления в ВЗ высокая (22—28), что позволяет создавать воздушно-реактивный двигатель без компрессора (прямоточный воздушно-реактивный двигатель).
Трение и возможные срывы потока в тракте ВЗ, а также сжатие воздуха в скачках уплотнения приводят к снижению коэффициента восстановления полного давления (η), возрастанию степени турбулентности (ε) и неравномерности (σ) поля полного давления перед воздушно-реактивным двигателем. Снижение η приводит к уменьшению тяги и увеличению удельного расхода топлива двигателя. Увеличение (ε) и (σ) снижает запасы газодинамической устойчивости двигателя (см. Устойчивость гидродинамическая). Характеристики (ε) и (σ) улучшаются, если за диффузором расположен канал. Для обеспечения высокой эффективности на всех режимах полёта ВЗ выполняется с элементами, автоматически регулируемыми в зависимости от значения M, так называемого приведённого расхода воздуха G через газотурбинный двигатель, углов атаки и скольжения летательного аппарата. Регулируется площадь горла: у осесимметричных ВЗ — продольным перемещением центр. тела, у плоских ВЗ — поворотом поверхностей диффузоров (изменением углов υ1, υ2, υ3). На старте и до скоростей, соответствующих числу M = 1 — 1,4, Fr максимальна, при дальнейшем увеличении скорости полёта она уменьшается.
Места расположения ВЗ на летательном аппарате различны. Важно, чтобы в ВЗ не попадали следы аэродинамические с пониженным полным давлением от впереди расположенных элементов летательного аппарат, а значение и направление местной скорости были благоприятны. Типичные места расположения ВЗ на дозвуковых летательных аппаратах — в лобовой части гондол, укреплённых на пилонах под крылом и на хвостовой части фюзеляжа, а на сверхзвук, летательных аппаратах — под крылом или по бокам фюзеляжа на расстоянии h от поверхности летательного аппарата, необходимом для предотвращения попадания пограничного слоя в ВЗ. При компоновке ВЗ на летательном аппарате прорабатываются вопросы снижения вероятности повреждения газотурбинного двигателя попадающими в канал с грунта случайными предметами.

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. Главный редактор Г.П. Свищев. 1994.

.

• Вихревое течение
• Возмущений теория

Смотреть что такое «Воздухозаборник» в других словарях:

• воздухозаборник — воздухозаборник …   Орфографический словарь-справочник

• воздухозаборник — вход, ввод Словарь русских синонимов …   Словарь синонимов

• воздухозаборник — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN air collector …   Справочник технического переводчика

• Воздухозаборник — Два иракских Су 17 и их воздухозаборники крупным планом, 2008 Воздухозаборник  элемент конструкции машины, служащий для забора окружающего воздуха и направленной подачи к различным внутренним системам, агрегатам и узлам для различного… …   Википедия

• воздухозаборник — rus воздухозаборник (м), воздухозаборное отверстие (с) eng air inlet fra bouche (f) de prise d air deu Lufteinlaßöffnung (f), Lufteinlaß (m) spa toma (f) de aire, boca (f) de toma de aire …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

• Воздухозаборник —         механическое устройство на самолёте, ракете в виде системы сообщающихся с атмосферой труб или воздушных каналов, в которые под давлением скоростного напора поступает воздух для питания и охлаждения двигателя, для использования охлаждения… …   Большая советская энциклопедия

• Воздухозаборник — м. Механическое устройство на самолёте, ракете, судне в виде системы сообщающихся с атмосферой труб или воздушных каналов, в которые под давлением поступает воздух I 1. для питания и охлаждения двигателя, для использования в системах охлаждения… …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

• ВОЗДУХОЗАБОРНИК — в авиации часть силовой установки ЛА, служащая для подвода атм. воздуха к двигателю. Осн. назначение В. воздушно реактивных двигателей состоит в сжатии воздуха посредством торможения набегающего потока, и поэтому В. имеют форму диффузора. В.… …   Большой энциклопедический политехнический словарь

• воздухозаборник — воздухозаб орник, а …   Русский орфографический словарь

• воздухозаборник — воздухозабо/рник, а …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

dic.academic.ru