Automatizarea Dispozitivelor de Admisie Supersonice

CAPITOLUL I.

Dispozitivele de admisie ale sistemelor de propulsie

1.1. Cerinte. Rol functional

Deplasarea unui vehicul aerian în atmosfera presupune existenta la bordul acestuia a unui sistem de propulsie, sistem care are rolul de a evacua în sensul invers deplasarii o cantitate finita de substanta, marindu-i viteza, vehiculul fiind propulsai de catre forta de reactiune (exercitata de substanta accelerata asupra propulsorului). Asadar, pe lânga instalatia de forta, adica motorul propriu-zis, este necesara existenta unui organ specializat, numit propulsor, care sa accelereze substanta (de obicei gazoasa) în sensul invers deplasarii si, bineînteles, existenta substantei de accelerat. Aceasta substanta este, în mod uzual, aerul, sau aerul în amestec cu gaze arse provenite din motor.

Daca sistemul de propulsie este cu reactie indirecta, se utilizeaza drept propulsor elicea sau ventilatorul, motorul fiind de tip turbo sau clasic, iar substanta acceleratii în sensul invers deplasarii este aerul; daca sistemul de propulsie este cu reactie directa propulsorul este integrat motorului, fiind tocmai ajutajul de reactie, iar substanta accele¬rata este, în consecinta, amestecul de gaze de ardere evacuat de motor, deci tocmai fluidul de lucru al motorului.

Daca la începuturile aviatiei sistemele de propulsie erau exclusiv de tip clasic cu reactie indirecta (motor cu piston + elice), aparatele de zbor moderne, de mare viteza, sunt dotate cu sisteme de propulsie cu reactie directa (turboreactoare simplu sau dublu flux, statoreactoare, motoare racheta, motoare mixte sau combinate). Aceste tipuri de sisteme de propulsie moderne, de tractiuni ridicate, vehiculeaza debite însemnate de fluid de lucru, acesta strabatând întregul motor, fiind sau nu divizate în interior pe fluxuri si apoi evacuate prin ajutajul reactiv.

Aerul patrunde în interiorul sistemului de propulsie prin intermediul unui organ specializat, numit generic dispozitiv de admisie si al carui rol fundamental este sa asigure debitul si parametrii termodinamici pentru fluidul de lucru în limitele prescrise, la orice regim de zbor ale avionului (altitudine H si viteza V) si la orice regim de functionare a motorului (turatie n).

Dispozitivele de admisie ale sistemelor de propulsie sunt cu atât mai importante pentru întregul ansamblu din care fac parte cu cât viteza de zbor la care functioneaza este mai mare si cu cât debitul de fluid vehiculat este mai mult utilizat în obtinerea tractiunii. Astfel, daca pentru sistemele de propulsie destinate zborului cu viteze nici (turbopropulsoare, motopropulsoare) dispozitivele de admisie nu constituie o preocupa¬re deosebita din punct de vedere al proiectarii si realizarii, pentru sistemele de propulsie de viteza mare (turboreactoare, turboreactoare cu postcombustie, statoreactoare), dispozitivul de admisie reprezinta un organ complex, având o aerodinamica deosebita si necesitând, în unele cazuri, o instalatie aferenta de automatizare, care sa-i asigure functionarea în concordanta cu restul sistemului de propulsie.

Conditiile pe care dispozitivul de admisie trebuie sa le îndeplineasca în functionare sunt:

- sa livreze compresorului debitul de aer necesar functionarii stabile la orice regim, indiferent de regimul de zbor. Totodata curgerea fluidului de lucru sa fie cât mai uniforma, fara turbulente locale, vârtejuri, pulsatii sau desprinderi, deci curgerea în dispozitivul de admisie sa fie caracterizata de uniformitatea câmpului de viteze si de presiuni (statice si totale), atât în timp, cât si în spatiu (pe directie radiala si unghiulara);

- sa asigure comprimarea dinamica a aerului, respectiv sa transforme, cu pierderi minime, energia cinetica a aerului în lucru mecanic de comprimare;

- sa asigure pierderea minima de presiune totala, pentru a reduce la mini¬mum scaderea tractiunii datorate acestui fenomen;