авиационный Газотурбинный двигатель, в котором тяга создаётся струей газов, вытекающих из реактивного сопла. ТРД применяются на сверхзвуковых самолётах как маршевые двигатели либо как подъёмные двигатели на самолётах вертикального взлёта и посадки. Атмосферный воздух, поступающий в ТРД при полёте, сжимается в Воздухозаборнике и далее в Турбокомпрессоре. Сжатый воздух подаётся в камеру сгорания, в которую впрыскивается жидкое химическое топливо (обычно авиационный керосин). Образовавшиеся при сгорании газы частично расширяются в турбине, вращающей компрессор; окончательное расширение газов происходит в реактивном сопле. Тяга ТРД может быть значительно увеличена (примерно на 30-40\%) путём дополнительного сжигания топлива в форсажной камере (См. Форсажная камера), расположенной между турбиной и реактивным соплом. Для увеличения диапазона устойчивой работы компрессора ТРД и ТРД с форсажной камерой могут выполняться по двухвальной (двухкаскадной) схеме, при которой турбокомпрессор составляется из двух механически не связанных последовательных каскадов. Перспективно использование ТРД на первых ступенях воздушно-космических самолётов (См. Воздушно-космический самолёт). См. также Авиационный двигатель.

В. И. Бакулев.

Принципиальная схема двухвального турбореактивного двигателя с форсажной камерой для сверхзвуковых самолетов: 1 - воздухозаборник; 2 - осевой компрессор; 3 - камера сгорания; 4 - турбина; 5 - форсажная камера; 6 - реактивное сопло.

авиационный Воздушно-реактивный двигатель, в котором поступающий в него воздух делится на два потока, проходящих через внутренние и внешние контуры. Первый ДТРД с эжектором предложен в 1887 киевским изобретателем Ф. Р. Гешвендом. Первый ДТРД с вентилятором - в 1932 К. Э. Циолковским (См. Циолковский). В 1939 А. М. Люлька разработал проект ДТРД с компрессором и с разделением потоков воздуха на входе. В 1939 французский инженер Р. Аниксионназ и Р. Имберт предложили ДТРД с различным числом роторов вентилятора и компрессора внутреннего контура, как соединённых зубчатой передачей, так и механически не связанных. В 1947 советский инженер В. Ф. Павленко разработал проект ДТРД с разделением потоков воздуха за компрессором. ДТРД с теплообменником во внешнем контуре и с дополнительным газовым компрессором во внутреннем контуре между турбиной и реактивным соплом, предназначенным для снижения давления за турбиной ниже атмосферного, предложен в 1948 советский инженер М. Г. Дубинским, С. 3. Копелевым и А. О. Мацуком. В 1953 немецкий инженер К. Лейст получил патент на ДТРД с биротативным (т. е. имеющим внутренний и наружный ротор) компрессором внутреннего контура, у которого один из двух вращающихся в противоположном направлении роторов (наружный) несёт рабочие лопатки вентилятора внешнего контура. Тяга ДТРД складывается из сил реакции потоков воздуха и продуктов сгорания, получивших ускорение во внутреннем и внешнем контурах и вытекающих через два самостоятельных (рис. 1, а, в) или одно общее (рис. 1, б, г) Реактивное сопло. Внешний контур представляет собой кольцевой канал, в котором находится вентилятор или компрессор, располагающийся за турбокомпрессором (рис. 1, а) или перед ним (рис. 1, 6). Переднее расположение вентилятора даёт возможность использовать его для сжатия воздуха, поступающего во внутренний контур. ДТРД, у которых степень двухконтурности (отношение расходов воздуха через внешний и внутренний контур) больше единицы, принято называть турбовентиляторными двигателями. Степень двухконтурности различных типов ДТРД - от 0,5 до 8. Степень повышения давления воздуха в компрессоре внутреннего контура от 10 до 26, внешнего - от 1,5 до 2,5. Повышение температуры газа перед турбиной существенно улучшает характеристики ДТРД. У современных ДТРД она достигает 1600 К (см. Газотурбинный двигатель). Ротор ДТРД выполняется двухвальным, а иногда и трёхвальным (рис. 2) с разной частотой вращения каждого вала.

Основная 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 (См. Турбореактивный двигатель) (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 струей благодаря меньшей её скорости. ДТРД широко применяются в СССР и за рубежом на дозвуковых, преимущественно пассажирских самолётах (например, Ил-62, Ту-134, "Боинг-727") и самолётах с вертикальными пли 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 дополнительное количество топлива во внешнем 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 В.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. З. Копелев.

Рис. 1. Схемы двухконтурного турбореактивного двигателя; расположение вентилятора: а - заднее, б - переднее; сжигание дополнительного топлива: в - во внешнем контуре, г - в общей смесительной камере; 1 - вентилятор (компрессор) внешнего контура; 2 и 2¹ - компрессор и турбина низкого давления; 3 - 3¹ - 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) трёхвального 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.

двигатель внутреннего сгорания, в котором энергия сгорающих газов преобразуется в механическую с помощью ротора, выполняющего и функцию поршня. См. Роторный двигатель.

роторно-поршневой Двигатель внутреннего сгорания (ДВС), конструкция которого разработана в 1957 инженером Ф. Ванкелем (F. Wankel, ФРГ). Особенность двигателя - применение вращающегося ротора (поршня), размещенного внутри цилиндра, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде (см. Трохоида). Установленный на валу ротор жестко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестерней. Ротор с зубчатым колесом как бы обкатывается вокруг шестерни. Его грани при этом скользят по эпитрохоидальной поверхности цилиндра и отсекают переменные объёмы камер в цилиндре (рис., а). Такая конструкция позволяет осуществить 4-тактный цикл без применения спец. механизма газораспределения. Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, запуск принципиально такие же, как и у обычного поршневого ДВС.

Практическое применение получили двигатели с трёхгранными роторами, с отношением радиусов шестерни и зубчатого колеса: r: R = 2: 3 (рис., б), которые устанавливают на автомобилях, лодках и т.п.

Масса и габариты В. д. в 2-3 раза меньше соответствующих им по мощности ДВС обычной схемы. Серийный выпуск двигателей осуществляется в ФРГ, Японии, США.

В. В. Кулешов.

Двигатель Ванкеля: а - схема в положении выхлопа; б - зубчатое зацепление; 1 - ротор; 2 - вал; 3 - водяное охлаждеиие; 4 - корпус; 5 - свеча зажигания; 6 - шестерня; 7 - зубчатое колесо; 8 - цилиндр.

ракетный двигатель, в котором тяга создаётся за счёт энергии, выделяющейся при радиоактивном распаде или ядерной реакции. Соответственно типу происходящей в ЯРД ядерной реакции выделяют Радиоизотопный ракетный двигатель, Термоядерный ракетный двигатель и собственно ЯРД (используется энергия деления ядер). ЯРД состоит из реактора, реактивного сопла, турбонасосного агрегата (ТНА) для подачи рабочего тела в реактор из бака двигательной установки (где оно хранится в жидком состоянии), управляющих агрегатов и других элементов. В ядерном реакторе (См. Ядерный реактор) рабочее тело превращается в высокотемпературный газ, при истечении которого создаётся тяга. Газ для привода ТНА можно получить нагревом основного рабочего тела в реакторе. Сопло ТНА и многие другие агрегаты ЯРД аналогичны соответствующим элементам жидкостных ракетных двигателей (См. Жидкостный ракетный двигатель) (ЖРД). Принципиальное отличие ЯРД от ЖРД - в наличии ядерного реактора вместо камеры сгорания (разложения). Достоинство ЯРД - в их высоком удельном импульсе благодаря большой скорости истечения рабочего тела, достигающей 50 км/сек и более. По удельному импульсу ЯРД значительно превосходят химические ракетные двигатели (См. Химический ракетный двигатель), у которых скорость истечения рабочего тела не превышает 4,5 км/сек. В стадии технической разработки (1977) экспериментальный американский ЯРД "Нерва-I" ("Nerva-1"); при массе 11 т развивает тягу свыше 300 кн при удельном импульсе 8,1 км/сек. К 1978 созданы экспериментальные образцы радиоизотопных ЯРД с тягой до нескольких н. Использование всех типов ЯРД предусматривается только в космосе.

Лит.: Бассард Р. В., Де-Лауэр Р. Д., Ракета с атомным двигателем, пер. с англ., М., 1960; их же. Ядерные двигатели для самолётов и ракет, пер. с англ., М., 1967.