Анализ концепции распределенной силовой установки с механическим приводом вентиляторов при интеграции с летательным аппаратом типа «ЛЕТАЮЩЕЕ КРЫЛО»

Авиационная и ракетно-космическая техника

Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

2018. Т. 25. № 4. С. 96-109.

Авторы

Эзрохи Ю. А. *, Каленский С. М. *, Морзеева Т. А. *, Хорева Е. А. *

Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия

*e-mail: 30105@ciam.ru

Аннотация

Приведен анализ концепции распределенной силовой установки (РСУ) c механическим приводом вентиляторов для перспективного дальнемагистрального пассажирского самолета схемы «летающее крыло». Сформирована методика расчетных исследований, направленная на обеспечение более глубокой интеграции силовой установки и летательного аппарата и повышение ее топливной эффективности. Для оценки влияния условий на входе в каждый из вентиляторных модулей выполнено уточнение разработанной ранее математической модели (ММ) распределенной силовой установки. Сделанное уточнение ММ позволило осуществлять независимый выбор параметров, размерности и передаточных чисел редуктора для привода вентиляторных модулей РСУ, а также проводить независимое регулирование выходных устройств этих модулей. Получены возможные варианты рациональных параметров РСУ, выбранные при различном уровне потерь полного давления на входе в каждый из вентиляторных модулей. Проведена также оценка влияния неравномерности полного давления на входе в каждый из вентиляторных модулей. По результатам параметрических расчетов сделан предварительный анализ влияния условий на входе в вентиляторные модули РСУ на выбираемые массогабаритные данные двигателя и его экономич ность.

Ключевые слова

турбореактивный двухконтурный двигатель, перспективный дальнемагистральный самолет, газогенератор турбореактивного двухконтурного двигателя, вентиляторный модуль, проектирование турбореактивного двухконтурного двигателя, распределенная силовая установка

Библиографический список

  1. Tong M.T., Jones S.M., Haller W.J., Handschuh R.F. Engine Conceptual Design Studies for a Hybrid Wing Body Aircraft // ASME Turbo Expo 2009: Power for Land, Sea, and Air (Orlando, Florida, USA, June 8-12, 2009). 2009, 9 p. DOI: 10.1115/GT2009-59568

  2. Greitzer E.M. Some Aerodynamic Problems of Aircraft Engines: Fifty Years After -The 2007 IGTI Scholar Lecture // Journal of Turbomachinery. 2009. No. 131(3), 13 p. DOI:10.1115/1.2992515

  3. Plas A.P., Sargeant M.A., Madani V., Crichton D., Greitzer E.M., Hynes T.P., Hall C.A. Performance of a Boundary Layer Ingesting (BLI) Propulsion System // 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit (8-11 January 2007, Reno, Nevada), 21 p. DOI: 10.2514/6.2007-450

  4. Болсуновский А.Л., Бузоверя Н.П., Гуревич Б.И. и др. Особенности концепции пассажирского самолета в схеме «летающее крыло» // Проблемы создания перспективной авиационно-космической техники. – М.: Физматлит, 2005. С. 262-273.

  5. Эзрохи Ю.А., Каленский С.М., Морзеева Т.А., Рябов П.А., Исянов А.М. Определение рационального схемно-технического облика силовых установок распределенных и гибридных схем для перспективных пассажирских самолетов // Основные результаты научно-технической деятельности ЦИАМ-2016 / Под общ. ред. В.И. Бабкина, А.И. Ланшина, М.Я. Иванова. – М.: ЦИАМ, 2016. С. 51-54.

  6. Цховребов М.М., Худяков Е.И., Полев А.С. и др. Обоснование целесообразного роста параметров рабочего процесса авиационных ГТД с учетом повышения требований к ресурсу и эмиссионным характеристикам двигателей // Основные результаты научно-технической деятельности ЦИАМ (2010-2014 гг.) / Под общ. ред. В.И. Бабкина, В.А. Скибина, М.Я. Иванова. М.: ЦИАМ, 2015. С. 56-65.

  7. Ланшин А.И., Полев А.С. Концепция ТРДД нового поколения для магистральных самолетов // АвиаСоюз. 2013. № 6 (48). С. 52-54.

  8. Карасев Д.А., Арутюнов А.Г., Загордан А.А. К вопросу создания магистральных транспортных самолетов с электрическими силовыми установками // Вестник Московского авиационного института. 2015. Т.22. № 1. С. 132-139.

  9. Скибин В.А., Солонин В.И., Палкин В.А. Работы ведущих авиадвигателестроительных компаний в обеспечение создания перспективных авиационных двигателей (аналитический обзор) / Под общ. ред. В.А. Скибина и В.И. Солонина. – М.: ЦИАМ, 2010. – 672 с.

  10. Lord W.K., Suciu G.L., Hasel K.L., Chandler J.M. Engine Architecture for High Efficiency at Small Core Size // 53rd AIAA Aerospace Sciences Meeting (2015, Kissimmee, Florida). DOI: 10.2514/6.2015-0071

  11. Эзрохи Ю.А., Каленский С.М., Морзеева Т.А., Хорева Е.А. Учет влияния пограничного слоя на входе в вентиляторы при интеграции распределенной силовой установки и летательного аппарата// Вестник Московского авиационного института. 2018. Т.25. № 1. С. 57-66.

  12. Гуляев В.В., Заляев Р.Р., Икрянников Е.Д., Карпенко В.В., Смелер Ю.В. Результаты исследований аэродинамических характеристик летательного аппарата, выполненного по схеме «летающее крыло» // Научный вестник МГТУ ГА. 2006. № 97. С. 22-26.

  13. Луковников А.В., Полев А.С., Исянов А.М., Селиванов О.Д. и др. Сравнительная оценка различных типов силовых установок перспективного дальнемагистрального ЛА // Полет. 2014. Т. 6. № 6. С. 29-34.

  14. Шляхтенко С.М., Сосунов В.А., Деменченок В.П. и др. Теория двухконтурных турбореактивных двигателей / Под ред. С.М. Шляхтенко, В.А. Сосунова. – М.: Машиностроение, 1979. – 432 с.

  15. Горюнов А.И., Горюнов И.М. Учет влияния неравномерности параметров рабочего тела на характеристики узлов ГТД и ЭУ// Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. 2010. Т. 14. № 3(38). С. 57-61.

  16. Кулагин В.В., Бочкарев С.К., Горюнов И.М. и др. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: Учебник / Под общ. ред. В.В. Кулагина. – М.: Машиностроение, 2005. Кн. 3. – 464 с.

  17. Краснов С.Е. Устойчивость авиационных ГТД (опыт математического моделирования) // Техника воздушного флота. 2016. № 2-3. 86 с.

  18. Хорева Е.А., Эзрохи Ю.А. Ординарные математические модели в задачах расчета параметров авиационных ГТД // Аэрокосмический научный журнал. 2017. Т. 3. № 1. URL: http://aerospace.elpub.ru/jour/issue/view/15

  19. Эзрохи Ю.А., Хорева Е.А. Применение методов математического моделирования для оценки влияния неоднородности входного потока на параметры и характеристики авиационного ГТД // Аэрокосмический научный журнал. 2017. Т. 3. № 3. С. 1-19. URL: http://aerospace.elpub.ru/jour/issue/view/19

  20. Эзрохи Ю.А., Хорева Е.А., Кизеев И.С. Определение тяги авиационного газотурбинного двигателя со смешением потока в полете при условии неравномерности полного давления на входе в двигатель//Вестник Московского авиационного института. 2017. Т.24. № 4. С. 46-51.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2019