Топливо. Основные свойства

В качестве основных топлив для авиационных ВРД применяют­ся улучшенные сорта керосина, а также топлива широкого фракци­онного состава, включающие бензиновые, керосиновые фракции. В настоящее время применяются топлива марок Т-1, ТС-1, Т-2, РТ.

Основ­ные физико-химические свойства углеводородных топлив характе­ризуются их составом, который, в основном, определяется диапазо­ном температур выкипания топлива при нормальном давлении. Чем позже начинает закипать топливо, тем меньше содержит оно легких фракций, тем больше его плотность и вязкость, ниже испаряемость и давление паров, насыщяющих пространство над поверхностью топлива, при тех же температурных условиях. С изменением температу­ры выкипания топлива меняются все его основные физические свой­ства, а также ряд химических свойств, например термическая стабиль­ность.

Основными свойствами топлива, которые следует учитывать при проектировании силовых установок, являются:

1) плотность; 2) упругость паров; 3) вязкость; 4) химическая активность; 5) степень загрязненности водой и механическими при­месями, 6) насыщенность воздухом; 7) теплоемкость; 8) терми­ческая стабильность.

Система маслопитания и ее основные данные

Главным назначением смазывания любого механизма является уменьшение изнашивания трущихся поверхностей деталей и сниже­ние мощности, затрачиваемой на преодоление трения. Кроме этого, смазочные материалы отводят теплоту от нагретых деталей ма­шин, предохраняют их от коррозии, очищают пространство между трущимися поверхностями от продуктов износа и механических при­месей.,,

Система маслопитания самолетного двигателя обеспечивает хранение запаса масла, необходимого для его работы, и постоянную по­дачу масла к трущимся поверхностям двигателя, уменьшая трение, защищая от коррозии и отводя от них теплоту.

К системам маслопитания предъявляются следующие основные требования:

1) система должна быть надежной в работе независимо от высо­
ты и режима полета, эволюции самолета и атмосферных условий;

2) расход масла в полете должен быть небольшим;

3) масло должно охлаждаться с минимальными затратами мощ­ности двигателя на работу охлаждающего устройства;

4) система должна быть безопасной в пожарном отношении и про­стой в эксплуатации.

Рекомендуемые температуры масла на входе в поршневой двигатель составляют примерно 60...75°С. а до­пустимые 40...90°С. На выходе из двигателя максимально допус­тимая температура масла составляет 120... 125°.

Принципиальной особенностью системы смазки газотурбинных двигателей является то, что масло не соприкасается с зоной горения горючей смеси. В связи с этим расход масла здесь обуславливается толь­ко потерями его через систему суфлирования. Прокачка масла у га­зотурбинных двигателей — 3...5 л/мин на один подшипник. На входе в газотурбинный двигатель на всех режимах рекомендуемая температура масла 50...70°С, максимально допустимая 80°С, максимально допустимая в течение не более 10 мин 90°С, минимально допустимая - 40°С.

Максимально допустимая темпе­ратура масла на выходе из газотурбинного двигателя (на самолете не замеряется) 130°С для минеральных масел и 200°С для синтетических. Маслобаки силовой установки с газотурбинным двигателем отличаются весьма небольшим объемом (порядка 10 - 20 л) и часто встраиваются в конструкцию самого двигателя.

Каждый двигатель на самолете имеет свою автономную масло систе­му, которая обеспечивает постоянную подачу масла к трущимся поверх­ностям двигателя.

Управление маслосистемой заключается в регулировании температу­ры масла на входе в двигатель автоматически или вручную. Для контро­ля за работой системы в кабине располагаются лампа минимального ос­татка масла в маслобаке, указатель масломера, указатели давления и температуры масла на входе в двигатель, указатель положения заслонки туннеля масло радиатора. Количество масла в баках контролируется мер­ными линейками и электрическими масломерами.

Система питания маслом двигателей современных самолетов надеж­на, и работа ее достаточно автоматизирована. Обеспечение надежной по­дачи масла при отрицательных перегрузках и эволюциях самолета дости­гается не вырабатываемым объемом масла в баке. Если маслосистема не обеспечивает работы на нужной высоте, то необходимо принимать следу­ющие меры:

1) уменьшить потери во всасывающей линии нагнетающего насоса
(в фильтрах, коленах, поворатах), увеличить диаметр и уменьшить дли­
ну трубопроводов;

2) повысить уровень маслобака;

3) повысить вязкость масла, используется масло другого сорта ли­бо усилив охлаждение;

4) установить дополнительный подкачивающий насос. На высотах
больше 7...10 км необходимо повышать давление в маслобаках.

Авиационные масла и их характеристики

Для поршневых двигателей в летних условиях применяются
масла марок МК кислотной очистки и марок МС селективной очист­
ки. В остальные времена года применяются менее вязкие "зимние"
масла марок МЗ и МЗС.

В газотурбинных двигателях для смазки и охлаждения подшип­ников, редукторов и т.д. применяются значительно менее вязкие мас­ла типа турбинных и трансформаторных.

Для турбореактивных двигателей применяются маловязкие дис-тиллятные масла МК-8, МК-8П, МС-6, МК-6, трансформаторные, а так­же синтетическое масло ВНИИ-НП-50-14Ф.

Для обеспечения надежной работы турбовинтового двигателя требуются вязкие масла с высокой смазывающей способностью. Здесь в качестве смазки используются смеси из маловязких дистиллятных масел МК-8 или трансформаторного с высоковязкими оста­точными маслами МС-20 или МК-22, а также синтетическое масло ВНИИ-НП-7.

Для улучшения смазывающих и эксплуатационных качеств авиа­ционных масел (понижения температуры застывания, уменьшения склонности к пенообразованию, повышения вязкости и т.д.) приме­няются специальные присадки.

Для очистки от воды и механических примесей масло в системе подвергается многократной фильтрации.

Раздел 4

Радиоэлектронное оборудование летательных аппаратов

Радиоэлектроникой называется отрасль науки и техни­ки, основанных на использовании энергии электромагнитных волн для передачи, приема и переработки информации.

Электромагнитные волны

Электромагнитные волны представляют собой совокуп­ность переменного электрического и магнитного полей, распространяющихся в пространстве. В однородной среде электромагнитные волны распространяются прямолинейно,

причем вектор электрического поля (Е) и вектор магнит­ного поля (Н) взаимно перпендикулярны, а совместно они перпендикулярны к направлению распространения.

Радиоволны — это колеба­ния электромагнитного поля, которые характеризуются дли­ной волны λ и частотой f. Связь между этими характеристи­ками радиоволн определяется выражением

λ = c: f = c т

Электромагнитные волны распространяются в простран­стве со скоростью

]

Расстояние, проходимое фронтом волны за время од­ного периода (Т), называется длиной волны (λ). Период (Т) — время, в течение которого периодически изменяющаяся величина проходит все возможные значения, после

Чего процесс повторяется.

Частота (f) —количество периодов в секунду измеряется в герцах (гц).

Между частотой и длиной волны электромагнитных коле­баний существует зависимость

Радиоволны имеют определенные направление и параметры, т. е. об­ладают векторными свойствами.

(Так, вектор Е электри­ческого поля выражает собой его ве­личину и направление в пространстве, вектор Н — величину и направление магнитного поля, а вектор Р — направление излу­чения.

Одной из основных характеристик антенн является их направ­ленность — свойство антенны излучать или принимать макси­мальную энергию в определенном направлении. Зависимость ин­тенсивности излучения или приема антенны от направления гра­фически выражается в виде диаграммы направленности (ДНА).

В большинстве случаев ДНА имеет многолепестковую струк­туру. Лепесток, соответствующий максимальному излучению или приему, называется главным, остальные — боковыми.

120° 100° 80° 60° 40° 30°

Диаграмма направленности антенны

 

Применяемые антенны подразделяются на направленные и не­направленные. Ненаправленные антенны излучают или принимают электромагнитную энергию практически равномерно во всех на­правлениях. У направленных антенн ширина ДНА не превышает 90°, а если ее величина составляет менее 20°, антенны называются остронаправленными.

Колебательные системы

Колебательные системы служат для создания электрических колебаний, их усиления, излучения электромагнитной энергии в пространство и выделения колебаний определенной частоты при приеме.

В радиотехнических устройствах в качестве такой системы исполь­зуется колебательный контур, представляющий собой замкнутую электрическую цепь, состоящую из конденсатора С и катушки индуктивности L.

Рассмотрим работу идеального колебательного контура, т. е. контура, в котором отсутствуют потери энергии.

При подключении контура (рис. а) к источнику постоян­ного тока конденсатор С заряжается. Через некоторое время напряжение на его пластинах становится максимальным U_мах, равным напряжению на зажимах источника тока. При этом вся энергия Е=С U²_мах : 2, запасенная контуром, оказывается сосредоточенной в электрическом поле конденсатора.

При отключении колебательного контура от источника тока конденсатор разряжается. В контуре появляется разрядный ток i, а вокруг витков катушки индуктивности L возникает магнитное поле (рис. б). Процесс разряда конденсатора происходит не мгновенно благодаря возникновению ЭДС самоиндукции ка­тушки. Чем больше индуктивность катушки и емкость конден­сатора, тем дольше происходит разряд. Через некоторое время конденсатор полностью разряжается, и напряжение на нем ста­новится равным нулю, а ток в катушке достигает максимального значения. В магнитном поле катушки запасается энергия Ем = L I²_мах : 2.

 

Процесс ге­нерирования электри­ческих колебаний

 

Таким образом, энергия электрического поля конденсатора преобразовывается в энергию магнитного поля катушки индуктивности.

В дальнейшем, разрядный ток, достигнув максимального зна­чения, начинает уменьшаться. При этом появляется ЭДС само­индукции обратного направления, которая препятствует убыва­нию тока. Под действием этой ЭДС конденсатор заряжается. Через некоторое время ток заряда полностью прекратится, напряжение на конденсаторе становится максимальным, но с обратным зна­ком (рис. в). После этого конденсатор вновь начинает раз­ряжаться, но ток через катушку пойдет в обратном направлении (рис. г).

Колебания, которые возникают в контуре без непрерывного воздействия источника переменной ЭДС, называются свободными или собственными колебаниями. Их период Т₀ (с) и частота f₀ (Гц) зависят от величины индуктивности L (Гц) катушки и емкости С (Ф) конденсатора:

f₀ = 1: Т₀

Процессы протекающие в идеальном контуре показывают, что сво­бодные электрические колебания являются гармоническими и имеют незатухающий характер. Так как реальный контур обла­дает активным сопротивлением потерь R, свободные колебания в нем затухают с течением времени. Качество контура характе­ризуется добротностью Q, которая показывает, во сколько раз волновое (характеристическое) сопротивление контура больше сопротивления потерь R.

Чем выше добротность, тем меньше затухают свободные коле­бания в контуре. Принято считать контуры хорошими, если доброт­ность превышает 100. Добротность плохих контуров менее 20.

Для существования незатухающих колебаний в реальном кон­туре необходимо восполнять расход энергии на потери в контуре от внешнего источника переменной ЭДС. Колебания, которые совершаются в контуре при непрерывном воздействии на него источника переменной ЭДС, называются вынужденными. В том случае, если частота вынужденных колебаний совпадает с частотой свободных колебаний контура, в нем возникает явление электри­ческого резонанса. Оно характеризуется возникновением незату­хающих электрических колебаний в контуре при незначительном расходе энергии от источника тока, который необходим лишь для покрытия потерь на активном сопротивлении контура

 

Последовательный колебательный контур:

электрическая схема; б — векторная диаграмма напряжений; в — график изменения реактивных сопротивлений в функции частот колебаний

В зависимости от схемы подключения источника к колебатель­ному контуру различают последовательное и параллельное подклю­чение. Соответственно этому и контуры именуются последователь­ными или параллельными.

Радиоволны звуковых и инфразвуковых частот, которые по своей природе являются электромагнитными, не следует смеши­вать со звуковыми волнами, т. е. упругими механическими колеба­ниями.

Спектр электромагнитных волн охватывает частоты примерно от 10^-3 до 10²³ Гц. Радиоволны занимают частоты 3—3 10¹² Гц и разбиты на 12 диапазонов.

По способу распространения различают свободно распространяющиеся радиоволны, земные, тропосферные и ионосферные.

Практически используемый в авиации спектр частот радиоволн от 3 - 10⁴ до 3 - 10¹¹ Гц в зависимости от особенностей их распростра­нения разбит на ряд диапазонов.

 

Наименование волн	Длина волны, м	Диапазон частот
Длинные волны Средние волны Короткие волны Ультракороткие волны Метровые Дециметровые Сантиметровые Миллиметровые	10 000... 1 000 Свыше 1 000... 100 Свыше 100... 10 Свыше 10... 0,001 Свыше 10... 1 Свыше 1,0... 0, 1 Свыше 0,1 …0,01 Свыше 0,01... 0,001	30... 300 кГц 300... 3 000 кГц 3... 30 МГц 30…300 000 МГц 30 …300МГц 300... 3 000 МГц 3 000... 30 000 МГц 30 000... 300 000 МГц

 

Виды распространения волн:

пространственные, земные, тропосферные, ионо­сферные.

Свободно распространяющимися, или прямыми, назы­ваются радиоволны,

существующие в свободном простран­стве (в пустоте) при отсутствии каких-либо тел и пред­метов на пути распространения, которые могли бы исказить поле волны.

Земными, или поверхностными, называют радиоволны, распространяющиеся непосредственно над поверхностью земли и частично огибающие ее вследствие явления диф­ракции.

Тропосферными называют волны диапазонов частот ОВЧ, УВЧ, СВЧ распространяющиеся за счет рассеяния и отражения от локальных и слоистых неоднородностей тропосферы.

Тропосферой называют нижнюю часть атмосферы вы­сотой порядка 12 км. Тропосфера по своему состоянию, неоднородна, поэтому волна, встречая на своем пути не­однородности, рассеивается подобно лучам света в каплях дождя.

Ионосферными, или пространственными, называют волны, распространяющиеся вокруг земного шара на сколь угодно большие расстояния за счет однократного или многократного отражения от ионосферы.

Ионосферой называют верхнюю часть атмосферы в ин­тервале высот 60—20 000 км. Ионосфера представляет со­бой несколько расположенных друг над другом слоев ионизированных газов.

⇐ Предыдущая567891011121314Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: