Добрый вечер, уважаемый Дмитрий!
Д.Ж.>>> ТРД и ДТРД с малой степенью двухконтурности — двигатели одного назначения, для длительного сверхзвукового полёта.
Aaz>> Не забывайте добавлять/уточнять - бесфорсажные...
Д.Ж.> На Olympus и J58 камера дожигания только для взлёта и набора, ну и для особых случаев. Впрочем, Avon тоже. Как я полагаю, F119 похож по способу использования камеры.
- Дмитрий, Вы совершенно убеждены, что на J58 был реализован бесфорсажный сверхзвук, да не просто сверхзвук, - а
на крейсерской скорости 3М??
Мне кажется, что в этом месте серьёзная ошибка - форсажная камера у него всю дорогу выключаться не должна...
Вот здесь:
Brazd.ru - иллюстрированный кaтaлог авиации миpa
"Силовая установка состоит из двух одновальных турбореактивных двигателей "Пратт энд Уитни" JT-11D-20B (военное обозначение J58), оборудованных системой перепуска воздуха от четвертой ступени компрессора к форсажной камере. Отводимый от компрессора воздух подается в форсажную камеру для охлаждения конструкции и увеличения тяги двигателя; система отбора воздуха работает в полете с большими числами М, Тяга двигателя - 10 430 кг, на форсаже - 14 740 кг. Конструкция двигателя рассчитана на длительную работу на режиме максимального форсажа при крейсерском полете на больших высотах с большими числами М."
А на "Конкорде", - да, там форсаж после набора и разгона выключался. Но ведь на 2М, не на 3М...
Д.Ж.>M=1.5 уже вполне себе сверхзвук. Можно грубо пояснить. Полагаю, что газы из сопла должны истекать со скоростью большей, чем скорость самолёта, то есть с сверхзвуковой для атмосферных условий там.
- Там регулируемые сопла, причём регулируемые, - от дозвуковой местной скорости (для
самого газа,
температура окружающей среды здесь не имееет значения) - когда форма сопла постоянно сужающаяся, до сверхзвуковой местной скорости (скорости звука в вытекающей струе газа) - когда сопло сужающе-расширяющееся (сопло Лаваля).
Д.Ж.> Разумеется, температура газа и плотность меняет скорость звука в струе.
- Плотность практически не имеет значения.
Д.Ж.>Струя не может быть сверхзвуковой...
- Ещё как может!
Струя, когда сопло сужающееся - всегда дозвуковая, - но только
для самого газа. В сужающемся сопле скорость истечения газа не может превысить местную (для газа) скорость звука. Но для окружающей среды она практически всегда сверхзвуковая, даже на стареньких ТРД - исходя из формулы скорости звука для воздуха как 20.1корней квадратных из его абсолютной температуры.
То есть: если у выходящего газа в сужающемся сопле температура 750К, и скорость газов на срезе этого сужающегося сопла не превышает скорости звука в газе при этой температуре - 550 м/сек, то для окружающего воздуха это будет поток сверхзвуковой, поскольку там (например, в стандартной атмосфере у земли, Т=288К) будет скорость звука только 341 м/сек. И струя выходящих газов будет для окружающего воздуха сверхзвуковой, отсюда, при его торможении, возникает масса микроскачков уплотнения и соответствующий специфический шум работающего реактивного двигателя.
А вот струя выходящих газов из сужающе-расширяющегося сопла или сопла Лаваля (при определённом положении створок на указанных Вами двигателях) - она сверхзвуковая даже для температуры самого газа!
Если происходит истечение газов из работающей ФК, где, например, Т=2100К, то там скорость звука для газа будет уже 920 м/сек, и независимо от положения створок сопла, - дозвуковое оно или сверхзвуковое для самого истекающего газа, - для окружающего воздуха этот поток будт всегда сверхзвуковым...
Д.Ж.>...значит, температура её по всей толще должна быть очень высокой. Скорость звука пропорциональна корню из температуры, чтоб соответствовать атмосфере при -50C (223K), надо уже не менее 223*1.52 = 502K = 229C.
- А на температуру наружного воздуха
в данном случае внимание не обращайте...
Д.Ж.>.Там и плотность, разумеется, считать надо, но трудности показал.
- Плотность считать
не надо.
Д.Ж.>...Ясно, что струя распространяется с дозвуковой скоростью, ясно, что уплотнённый и разогретый после торможения воздух перед вентилятором имеет высокую скорость звука, но вентилятор на звуковых скоростях не работает.
- Вентилятор, особенно первая его ступень, сплошь и рядом работает на сверхзвуковых скоростях, - по простейшей причине - осевая скорость потока, даже дозвуковая (например, 300 м/с у земли, в стандартных условиях) складывается с линейной (окружной) скоростью лопатки компрессора диаметром 1 метр, вращающегося с угловой скоростью, скажем, 7000 об/мин (117 об/сек). Линейная скорость конца лопатки при этом будет 368 м/сек (1.08М), то есть уже сверхзвуковая для Т=288, да плюс, по правилам векторного сложения со скоростью набегающего потока, она ещё увеличится и станет равной 472 м/с (1.38М)...
Разумеется, для точек, расположенных ближе к центру вращения, суммарные скорости будут меньше...