В настоящее время большинство двигателей сверхзвуковых двигателей представляют собой ТРДД малой двухконтурности. Однако турбовентиляторные двигатели становятся невозможными по мере увеличения числа Маха. Двигатели с переменным циклом по-прежнему имеют проблемы с шумом и весом, но предполагается, что они значительно улучшат утечку, согласование воздушного потока и эффективность смешанного цикла миссии.
Я хотел знать, какое самое низкое число Маха (примерно), при котором преимущества атрибутов VCE должны дать ему преимущество перед турбовентиляторными двигателями.
Меня в основном интересуют преимущества в удельной тяге расхода топлива, разливе и соответствующих потерях и т. Д., И меня не очень беспокоят проблемы с шумом, весом и сложностью (хотя полезная информация об этом приветствуется).
большая часть литературы по этому поводу, которую я нашел, относится к периоду с 1960-х по 80-е годы, поэтому приветствуются ссылки на новые ресурсы, литературу и т. д.
Не большое число Маха дает двигателю с переменным циклом преимущество перед ТРДД. Большая часть воздушных сражений происходит на дозвуковых скоростях, потому что сопротивление становится очень большим, когда вы начинаете резко поворачивать на сверхзвуковой скорости. Для боя нужна высокая удельная избыточная мощность (SEP), которая обеспечивается ТРД с малой степенью двухконтурности. Но крейсерская скорость также обычно составляет от 0,8 до 0,9 Маха даже для истребителей. Но меньший расход топлива в крейсерском режиме достигается за счет ТРДД с высокой степенью двухконтурности. Это потому, что выходная скорость ненамного превышает скорость самолета, а это означает, что двигательная эффективность высока. Но это означает, что у летательного аппарата нет избыточной мощности, чтобы внезапно ускориться или остановить потерю энергии за несколько быстрых поворотов.
Итак, в обоих случаях, крейсерском или боевом, скорости дозвуковые, но желаемый тип двигателя совершенно другой. Для иллюстрации удельный расход топлива (SFC) CFM56-7 составляет около 0,37 фунта/час/фунт при BPR около 5,4 . Для сравнения, F100-PW-229 имеет SFC около 0,73 фунта/ч/фунт (без AB) и BPR около 0,36. Это довольно близко к коэффициенту два. Очевидно, что двигатель VCE не может так сильно изменить степень двухконтурности, как в этом примере. Я не ожидаю, что изменение степени двухконтурности (BPR) в двигателе с переменным циклом будет опубликовано где-либо.
Таким образом, преимущество VCE возникает, даже если вам не нужно или вы не хотите летать на сверхзвуке. Преимущество возникает, когда вам вдруг понадобится избыточная мощность даже на дозвуковых скоростях. Военные самолеты выигрывают от переменного цикла (переменный BPR) не из-за большого диапазона скоростей, в котором они летают, а из-за большого разнообразия типов миссий, которые они выполняют. Гражданский самолет просто нужно оптимизировать для круиза. Переменный цикл позволяет лучше оптимизировать военные самолеты для боя и похода , а не только первого.