Взлётный режим

Взлётный режим — режим работы авиационного двигателя, обеспечивающий максимальную мощность и тяговое усилие. Взлётный режим характеризуется максимальным значением механических и тепловых нагрузок на двигатель, отчего его применение строго лимитировано, в отличие от номинального режима, близкого к взлётному, но допустимого в течение длительного времени.

Взлётный режим поршневых двигателей

Большинство авиационных поршневых двигателей оснащаются агрегатом наддува. Для реализации взлётного режима агрегат наддува включают на повышенную производительность (изменяя передаточное отношение привода, как, например на АШ-82, регулируя проходное сечение воздушных каналов и т.п.). При этом возрастает коэффициент наполнения цилиндров, что позволяет сжигать в них больше топлива и получать повышенную мощность.

У поршневых двигателей, не оснащённых наддувом (например, М-11 самолета По-2 или Continental O-300 самолета Cessna 172), как таковой взлётный режим отсутствует. Просто при взлёте дроссельная заслонка карбюратора открывается полностью, а горючая смесь обогащается.

Органы управления двигателем Continental O300 самолета Cessna 172. При вытягивании красной кнопки осуществляется обогащение смеси при взлете

Взлётный режим газотурбинных двигателей

Взлетный режим газотурбинных двигателей реализуется, как правило, повышением оборотов ротора. У одновальных турбовинтовых (АИ-20, АИ-24, НК-12…) или вертолётных турбовальных двигателей, у которых обороты на всех режимах, кроме наинизшего (земной малый газ), одинаковы, взлётный режим определяется максимальным расходом топлива и максимальной температурой выходящих газов.

У двух- или трёхвальных турбовинтовых или турбовальных двигателей (Д-136, ТВ3-117), несмотря на постоянство оборотов свободной турбины, поддерживаемых регулятором оборотов, обороты турбокомпрессора меняются в зависимости от режима, и по ним определяется режим. На силовой установке самолёта Ан-140 (двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1 и винт АВ-140 с регуляторов РСВ-34М) взлётный режим при работе электронной системы управления комбинированный: турбокомпрессор выходит на максимальные обороты, а регулятор винта перестраивается с номинальных оборотов 91 % (поддерживаемых с полётного малого газа по номинальный режим включительно) на взлётные обороты 100 %; свободная турбина, связанная с винтом, также выходит на обороты 100 %. Помимо прочего, повышение оборотов свободной турбины снижает противодавление газов за турбиной компрессора и в некоторой степени повышает мощность двигателя.

На боевых самолётах взлётный режим часто реализуется за счет форсажа.

Применение взлётного режима

Как следует из названия, взлётный режим используется для взлёта летательного аппарата, при этом его использование сильно ограничено по времени использования. Так, например, на вертолётах типа Ми-8 с двигателями типа ТВ2-117 время непрерывной работы двигателей на взлётном режиме ограничено 6 минутами; для двигателей Д-136 вертолёта Ми-26 время взлётного режима ограничено 5 минутами; двигатели Д-30КП-2, установленные на самолёте Ил-76, допускают непрерывную работу на взлётном режиме не более 5 мин. Примерно такая же картина наблюдается в боевой авиации. Так, время полного форсажа (т.н. «1-й форсаж») двигателя Р15Б-300 сверхзвукового самолёта МиГ-25 на земле ограничено 20 секундами, а в полёте — не более 15 мин. Время работы на всех форсажных режимах на земле двигателя АЛ-31Ф самолёта Су-27С также ограничено 20 секундами.

Взлётный режим двигателя может быть применен по решению командира воздушного судна и в других случаях, например, для ухода на второй круг, вывода самолёта из срывного режима или отказах других двигателей. Например, при отказе в полёте одного двигателя ТВ3-117 вертолётов Ми-8, Ми-24, Ка-27 и т.д., при недостатке мощности для прямолинейного полёта второй двигатель может быть выведен на взлётный режим продолжительностью до одного часа, но при этом будут превышены все температурные допуски и после завершения полёта такой двигатель подлежит досрочному съёму с вертолёта и отправке в ремонт.

Работа авиационного двигателя на взлетном режиме, как правило сопровождается значительным шумом, поэтому при расположении гражданских аэропортов в черте населенных пунктов применение взлетного режима также может быть ограничено по времени суток или по продолжительности решением местных властей.

Чрезвычайный режим

Некоторые двигатели для кратковременного повышения тяги имеют так называемый «чрезвычайный режим» — ЧР, или «чрезвычайный форсаж» — ЧФ. Данный режим работы двигателя применяется только в чрезвычайных случаях, например, при продолжении взлёта на одном двигателе при отказе второго на, Ту-16, Л-410, Ту-204 и др. На четырёхмоторных Ил-96 и новых Ил-76 установлены такие же двигатели, как на Ту-204 (ПС-90), но ЧР они не имеют, так как при отказе одного двигателя теряется всего 25 % тяги, а не 50 %.

Смысл режима заключается в подаче дополнительного топлива в камеру сгорания за счёт катастрофического уменьшения ресурса двигателя. На Ту-16, как правило, после однократного включения ЧР двигатель подлежал демонтажу и отправке в ремонт. Случайное включение ЧР исключается конструкцией органов управления — или сильной пружиной под РУД, или наличием отдельной рукоятки для включения ЧР, либо ЧР вообще включается автоматически — например, на Ан-140 он включается при нахождении обоих РУД на взлётном режиме, включенном переключателе «ЧР» и наличии признаков отказа одного двигателя (разница оборотов компрессоров двигателей более 7 % или других).