Учет влияния пограничного слоя на входе в вентиляторы при интеграции распределенной силовой установки и летательного аппарата

Авиационная и ракетно-космическая техника

Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов


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: yaezrokhi@ciam.ru
**e-mail: 30105@ciam.ru

Аннотация

Приведен анализ концепции распределенной силовой установки (РСУ) перспективных дальнемагистральных пассажирских самолетов, предназначенной обеспечить более глубокую интеграцию силовой установки и летательного аппарата (ЛА) и повысить его топливную эффективность. Сформирована методика расчетных исследований. Получены возможные варианты рациональных параметров РСУ, выбранные при различном уровне потерь полного давления на входе в вентиляторные модули. Проведена также оценка влияния на двигатель неравномерности полного давления на входе. По полученным результатам параметрических расчетов сделан предварительный анализ влияния падения полного давления на входе в двигатель на его экономичность и массогабаритные данные. В заключение дано сравнение основных параметров РСУ рассмотренной схемы при различном уровне потерь полного давления на входе и сделан вывод о возможности использования полученных результатов по влиянию пограничного слоя на параметры РСУ при анализе вопросов интеграции двигателя с летательным аппаратом.

Ключевые слова:

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

Библиографический список

  1. 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.

  2. 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.): Сб. статей / Под общ. ред. В.И. Бабкина, В.А. Скибина, М.Я. Иванова. – М.: ЦИАМ, 2015. С. 56-65.

  3. Каленский С.М., Морзеева Т.А., Эзрохи Ю.А. Исследование путей повышения топливной экономичности СУ самолетов гражданской авиации 2030 годов за счет выбора рационального схемно-технического облика двигателей нетрадиционных схем // Всероссийская научно-техническая конференция «Авиадвигатели XXI века» (24-27 ноября 2015): Сб. тезисов докладов. – М.: ЦИАМ, 2015. С. 59-61.

  4. 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.

  5. 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.

  6. Эзрохи Ю.А., Каленский С.М., Морзеева Т.А., Кизеев И.С. Анализ концепции распределенной силовой установки с газовым приводом вынесенного вентиляторного модуля // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т.24. № 2. С. 31-41.

  7. Torg M.T., Scott M.J., Haller W.J., Handschuh R.F. Engine Conceptual Design Studies for a Hybrid Wing Body Aircraft // Prepared for the Turbo Expo 2009 sponsored by the American Society of Mechanical Engineers, Orlando, Florida, June 8-12, 2009. NASA/TM-2009-215680, 2009. 9 p. URL: https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20090042817.pdf

  8. Greitzer E.М. Some aerodynamic problems of aircraft engines – fifty years after // Gas Turbine Laboratory, Massachusetts Institute of Technology Cambridge, MA 02139, USA Proceedings of GT2007 ASME Turbo Expo 2007: Power for Land, Sea and Air May 14-17, 2007, Montreal, Canada. GT2007-28364. 17 p.

  9. 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 Gas Turbine Laboratory, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, Engineering Department, University of Cambridge, Cambridge, UK. 21 p. DOI: 10.2514/6.2007-450

  10. Деменченок В.П., Дружинин Л.Н., Пархомов А.Л., Сосунов В.А., Цховребов М.М., Шляхтенко С.М., Эльперина А.С. Теория двухконтурных турбореактивных двигателей / Под ред. С.М. Шляхтенко, В.А. Сосунова. – М.: Машиностроение, 1979. – 432 с.

  11. Горюнов А.И., Горюнов И.М. Учет влияния неравномерности параметров рабочего тела на характеристики узлов ГТД и ЭУ// Вестник УГАТУ. 2010. № 3. С. 57-61.

  12. Эзрохи Ю.А., Каленский С.М., Кизеев И.С. Оценка массовых показателей ТРДД на начальной стадии его проектирования // Вестник Московского авиационного института. 2017. Т.24. № 1. С. 26-38.

  13. 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.

  14. Пудовкин И.Ю., Кизеев И.С., Эзрохи Ю.А. Способ определения тяги в полете турбореактивного двухконтурного двигателя со смешением потоков / Свидетельство о государственной регистрации № 2596413 от 10.08.2016.

  15. Longley J.P., Greitzer E.M. Inlet Distortion Effects in Aircraft Propulsion System Integration // Fundamentals and Special Problems of Synthetic Aperture Radar (SAR). AGARD Lecture Series, 1992. Paper 92-AD-20694. 16 р.

  16. Kurzke J. Effects of Inlet Flow Distortion on the Performance of Aircraft Gas Turbines // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power. 2008. Vol. 130. No. 4, pp. 117-125. DOI: 10.1115/1.2901190

  17. 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. URL: http://aerospace.elpub.ru/jour/issue/view/19 DOI: http://dx.doi.org/10.24108/aersp.0317.0000064

  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 DOI: http://dx.doi.org/10.24108/rdopt.0117.0000059

  19. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика: Учебн. руководство для втузов. – М.: Наука, 1991. Т. 1. – 600 с.

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



Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024