Двоконтурний турбореактивний двигун
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Двоконтурний турбореактивний двигун

Двоконтурний турбореактивний двигун (ДТРД), авіаційний повітряно-реактивний двигун, в якому повітря, що поступає в нього, ділиться на два потоки, що проходять через внутрішні і зовнішні контури. Перший ДТРД з ежектором запропонований в 1887 київським винахідником Ф. Р. Гешвендом . Перший ДТРД з вентилятором — в 1932 До. Е. Циолковським . В 1939 А. М. Люлька розробив проект ДТРД з компресором і з розділенням потоків повітря на вході. У 1939 французький інженер Р. Аниксионназ і Р. Імберт запропонували ДТРД з різним числом роторів вентилятора і компресора внутрішнього контура, як сполучених зубчастою передачею, так і механічно не зв'язаних. У 1947 радянський інженер В. Ф. Павленко розробив проект ДТРД з розділенням потоків повітря за компресором. ДТРД з теплообмінником в зовнішньому контурі і з додатковим газовим компресором у внутрішньому контурі між турбіною і реактивним соплом, призначеним для зниження тиску за турбіною нижче атмосферного, запропонований в 1948 радянський інженер М. Р. Дубінським, С. 3. Копельовим і А. О. Мацуком. У 1953 німецький інженер До. Лейст отримав патент на ДТРД з біротативним (тобто що має внутрішній і зовнішній ротор) компресором внутрішнього контура, в якого один з двох роторів (зовнішній), що обертаються в протилежному напрямі, несе робочі лопатки вентилятора зовнішнього контура. Тяга ДТРД складається з сил реакції потоків повітря і продуктів згорання, що дістали прискорення у внутрішньому і зовнішньому контурах і витікаючих через два самостійних ( мал. 1 , а, в) або одне загальне ( мал. 1 , би, г) реактивне сопло . Зовнішнім контуром є кільцевий канал, в якому знаходиться вентилятор або компресор, розташований за турбокомпресором ( мал. 1 , а) або перед ним ( мал. 1 , 6). Переднє розташування вентилятора дає можливість використовувати його для стискування повітря, що поступає у внутрішній контур. ДТРД, в яких міра двухконтурності (відношення витрат повітря через зовнішній і внутрішній контур) більше одиниці, прийнято називати двигунами турбовентиляторів. Міра двухконтурності різних типів ДТРД — від 0,5 до 8. Міра підвищення тиску повітря в компресорі внутрішнього контура від 10 до 26, зовнішнього — від 1,5 до 2,5. Підвищення температури газу перед турбіною істотно покращує характеристики ДТРД. В сучасних ДТРД вона досягає 1600 До (див. Газотурбінний двигун ) . Ротор ДТРД виконується двохвальним, а інколи і тривальним ( мал. 2 ) з різною частотою обертання кожного валу.

  Основна особливість ДТРД полягає в тому, що при одній і тій же витраті енергії повідомляється менше прискорення значно більшій масі повітря, чим в звичайному турбореактивному двигуні (ТРД). Завдяки цьому тяга на злеті і у польоті з дозвуковою швидкістю збільшується, а питома витрата палива зменшується. В ДТРД з мірою двухконтурності 1 злітна тяга на 25% більша, ніж в ТРД, з такою ж тягою на швидкості 1000 км/ч і істотно менший шум, що створюється реактивним струменем завдяки меншій її швидкості. ДТРД широко застосовуються в СРСР і за кордоном на дозвукових, переважно пасажирських літаках (наприклад, Іл-62, Ту-134, «Боїнг-727») і літаках з вертикальними плі укороченим зльотом і посадкою. Із збільшенням швидкості польоту більше 1000 км/ч тяга ДТРД різко зменшується із-за малої швидкості реактивного струменя. Для збільшення цієї швидкості спалюється додаткова кількість палива в зовнішньому контурі ( мал. 1 , в) або в загальній камері ( мал. 1 , г) змішувача . Це робить вигідним вживання ДТРД і на надзвукових літаках (див. також Авіаційний двигун ) .

 

  Літ.: Стечкин В.С., Теорія реактивних двигунів, М., 1958; Клячкин А. Л., Теорія повітряно-реактивних двигунів, М., 1969: High speed aerodynamics and jet propulsion, v. 12, L., 1959.

  С. З. Копельов.

Мал. 2. Схема (а) і загальний вигляд (б) тривального двоконтурного турбореактивного двигуна (ДТРД): 1 — вхід повітря в зовнішній контур; 2 — вхід повітря у внутрішній контур; 3 — лопатки вентилятора; 4 і 4 1 — компресор і турбіна низького тиску; 5—5 1 —компрессор і турбіна високого тиск; 6 — камера згорання; 7 — турбіна приводу вентилятора; 8 — реактивне сопло.

Мал. 1. Схеми двоконтурного турбореактивного двигуна; розташування вентилятора: а — заднє, би — переднє; спалювання додаткового палива: у — в зовнішньому контурі, г — в загальній камері змішувача; 1 — вентилятор (компресор) зовнішнього контура; 2 і 2 1 — компресор і турбіна низького тиску; 3 — 3 1 — компресор і турбіна високого тиску; 4 — камера згорання внутрішнього контура; 5 — камера згорання зовнішнього контура; 6 — форсунки додаткового палива; 7—7 1 — реактивне сопло внутрішнього і зовнішнього контура.