ДВУХКОНТУРНЫЙ ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

ДВУХКОНТУРНЫЙ ТУРБОРЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ДТРД),
авиационный воздушно-реактивный двигатель, в к-ром поступающий в
него воздух делится на два потока, проходящих через внутр. и внеш. контуры.
Первый ДТРД с эжектором предложен в 1887 киевским изобретателем Ф. Р. Гешвендом.
Первый
ДТРД с вентилятором - в 1932 К. Э. Циолковским. В 1939 А. М. Люлька
разработал
проект ДТРД с компрессором и с разделением потоков воздуха на входе. В
1939 франц. инж. Р. Аниксионназ и Р. Имберт предложили ДТРД с различным
числом роторов вентилятора и компрессора внутр. контура, как соединённых
зубчатой передачей, так и механически не связанных. В 1947 сов. инж. В.
Ф. Павленко разработал проект ДТРД с разделением потоков воздуха за компрессором.
ДТРД с теплообменником во внеш. контуре и с дополнит. газовым компрессором
во внутр. контуре между турбиной и реактивным соплом, предназначенным для
снижения давления за турбиной ниже атмосферного, предложен в 1948 сов.
инж. М. Г. Дубинским,< С. 3. Копелевым и А. О. Мацуком. В 1953 нем.
инж. К. Лейст получил патент на ДТРД с биротативным (т. е. имеющим внутренний
и наружный ротор) компрессором внутр. контура, у к-рого один из
двух вращающихся в противоположном направлении роторов (наружный) несёт
рабочие лопатки вентилятора внеш. контура. Тяга ДТРД складывается из сил
реакции потоков воздуха и продуктов сгорания, получивших ускорение во внутр.
и внеш. контурах и вытекающих через два самостоятельных (рис. 1,а,в)
или
одно общее (рис. 1,б,г) реактивное сопло. Внеш. контур представляет
собой кольцевой канал, в к-ром находится вентилятор или компрессор, располагающийся
за турбокомпрессором (рис. 1,а) или перед ним (рис. 1,б). Переднее
расположение вентилятора даёт возможность использовать его для сжатия воздуха,
поступающего во внутр. контур. ДТРД, у к-рых степень двухконтурности (отношение
расходов воздуха через внеш. и внутр. контур) больше единицы, принято наз.
турбовентиляторными двигателями. Степень двухконтурности различных типов
ДТРД - от 0,5 до 8. Степень повышения давления воздуха в компрессоре внутр.
контура от 10 до 26, внешнего - от 1,5 до 2,5. Повышение темп-ры газа перед
турбиной существенно улучшает характеристики ДТРД. У совр. ДТРД она достигает
1600К (см. Газотурбинный двигатель). Ротор ДТРД выполняется двухвальным,
а иногда и трёхвальным (рис. 2) с разной частотой вращения каждого вала.

Осн. особенность ДТРД состоит в том,
что при одной и той же затрате энергии сообщается меньшее ускорение значительно
большей массе воздуха, чем в обычном турбореактивном двигателе

Рис. 1. Схемы двухконтурного турбореактивного
двигателя; расположение вентилятора: а - заднее, б - переднее;
сжигание дополнительного топлива: в - во внешнем контуре, г -
в общей смесительной камере; / - вентилятор (компрессор) внешнего контура;
2 и 2¹ - компрессор и турбина низкого давления; 3-З¹-
компрессор и турбина высокого давления; 4 - камера сгорания внутреннего
контура; 5 - камера сгорания внешнего контура; 6
- форсунки
дополнительного топлива; 7-7¹ - реактивное сопло внутреннего
и внешнего контура.

Рис. 2. Схема (а) и общий вид
(б)
трёх-вального
двухконтурного турбореактивного двигателя (ДТРД): 1 - вход воздуха во внешний
контур; 2 - вход воздуха во внутренний контур; 3 - лопатки вентилятора;
4 и 4¹ - компрессор и турбина низкого давления; 5 - 5¹
-компрессор и турбина высокого давления; 6 - камера сгорания; 7 - турбина
привода вентилятора; 8 - реактивное сопло.

(ТРД). Благодаря этому тяга на взлёте
и в полёте с дозвуковой скоростью увеличивается, а удельный расход топлива
уменьшается. У ДТРД со степенью двухконтурности 1 взлётная тяга на 25%
больше, чем у ТРД, с такой же тягой на скорости 1000 км/ч и существенно
меньший шум, создаваемый реактивной струёй благодаря меньшей её скорости.
ДТРД широко применяются в СССР и за рубежом на дозвуковых, преимущественно
пассажирских самолётах (напр., Ил-62, Ту-134, "Боинг-727") и самолётах
с вертикальными или укороченными взлётом и посадкой. С увеличением скорости
полёта более 1000 км/ч тяга ДТРД резко уменьшается из-за малой скорости
реактивной струи. Для увеличения этой скорости сжигается дополнит. количество
топлива во внеш. контуре (рис. 1, в) или в общей смесительной камере (рис.
1, г). Это делает выгодным применение ДТРД и на сверхзвуковых самолётах
(см. также Авиационный двигатель).

Лит.: Стечкин Б. С., Теория
реактивных двигателей, М., 1958; Клячкин А. Л., Теория воздушно-реактивных
двигателей, М., 1969; High speed aerodynamics and jet propulsion, v. 12,
L., 1959.

С. 3. Копелев.

А Б В Г Д Е Ё 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