Повітряно-реактивний двигун (ВРД), реактивний двигун, в якому для спалювання пального використовується кисень, що міститься в атмосферному повітрі. ВРД приводить в рух літальні апарати (літаки, вертольоти, літаки-снаряди). Сила тяги у ВРД виникає в результаті виділення робочих газів з реактивного сопла. Для здобуття великої швидкості виділення газів з сопла повітря, що поступає в камеру згорання ВРД, піддається стискуванню. Залежно від способу стискування повітря ВРД діляться на турбокомпресорних (ТРД), пульсуючих (ПУВРД) і прямоточних (ПВРД).
Турбокомпресорні ВРД (ТРД) мають компресор з приводом від газової турбіни, що дозволяє незалежно від швидкості польоту створювати стискування повітря, що забезпечує великі швидкості виділення газів з вихідного (реактивного) сопла і велику силу тяги. ТРД широко застосовується на літаках, вертольотах, безпілотних літаках-снарядах. ТРД можна встановлювати на катерах, гоночних автомобілях, апаратах на повітряній подушці і ін. (див. Турбокомпресорний двигун ).
Пульсуючий ВРД (ПУВРД) має ( мал. 1 ) вхідний дифузор (для стискування повітря під впливом кінетичної енергії набігаючого потоку), відокремлений від камери згорання вхідними клапанами, і довге циліндрове вихідне сопло. Пальне і повітря подаються в камеру згорання періодично. При згоранні змішай тиск в камері підвищується, оскільки клапани на вході автоматично закриваються, а стовп газів в довгому соплі володіє інерцією. Гази під тиском з великою швидкістю витікають з сопла, створюючи силу тяги. До кінця процесу виділення тиск в камері згорання падає нижче атмосферного, клапани автоматично відкриваються і у камеру поступає свіже повітря, упорскує паливо; цикл роботи двигуна повторюється. ПУВРД здатний створювати тягу на місці і при невеликих швидкостях польоту. Коли клапани закриті, ПУВРД має великий аеродинамічний опір в порівнянні з іншими типами ВРД, невелику тягу і використовується лише для апаратів із швидкістю польоту менше звуковий.
В прямоточному ВРД (ПВРД) у вхідному дифузорі ( мал. 2 ) повітря стискується за рахунок кінетичної енергії набігаючого потоку повітря. Процес роботи безперервний, тому стартова тяга в ПВРД відсутня. При швидкостях польоту нижче за половину швидкості звуку (нижче 500 км/ч ) підвищення тиску повітря в дифузорі трохи, тому отримувана сила тяги мала. У зв'язку з цим при швидкостях польоту, відповідних М-кодах < 0,5 (де М-код — число Маху, див.(дивися) М-код-число ), ПВРД не застосовується; при М-коді = 3 (швидкість польоту близько 3000 км/ч ) тиск в камері згорання підвищується приблизно в 25 разів. ПВРД можуть працювати як на хімічному (гас, бензин і ін.), так і на атомному пальному. При установці ПВРД на літаках із змінною швидкістю польоту, наприклад на винищувачах-перехоплювачах, вхідний пристрій повинен мати регульовані розміри і змінну форму для найкращого використання швидкісного натиску того, що набігає потоку повітря. Реактивне сопло також повинне мати регульовані розміри і форму. Зліт літака-перехоплювача з ПВРД виробляється за допомогою ракетних двигунів (на рідкому або твердому паливі) і лише після досягнення швидкості польоту, при якій повітря в дифузорі має досить високий тиск, починає роботу ПВРД. Основні переваги ПВРД: здатність працювати на значно великих швидкостях і висотах польоту, чим ТРД; велика економічність в порівнянні з рідинними ракетними двигунами (ЖРД), оскільки в ПВРД використовується кисень повітря, а в ЖРД кисень вводиться у вигляді одного з компонентів палива, що транспортується разом з двигуном; відсутність рухомих частин і простота конструкції. Головні недоліки ПВРД: відсутність статичної (стартовою) тяги, що вимагає примусового старту; мала економічність при дозвукових швидкостях польоту. Вживання ПВРД найефективніше для польоту з великими надзвуковими швидкостями. ПВРД з надзвуковою швидкістю згорання палива (у камері згорання) називається гіперзвуковим прямоточним повітряно-реактивним двигуном (ГПВРД). Його вживання доцільне на літальних апаратах при швидкостях польоту, відповідних М-кодах = 5—6. Сфери застосування різних типів двигунів показані на мал. 3 .
Літ.: Бондарюк М. М., Ільяшенко С. М., Прямоточні повітряно-реактивні двигуни, М., 1958.
