Принцип работы самолетного двигателя, Турбовинтовой двигатель.
Первым А. Газовоздушная смесь расширяется и часть её энергии преобразуется в турбине через рабочие лопатки в механическую энергию вращения основного вала. ОВТ используется исключительно в военной авиации.
Заранее благодарю. Прошу прощения за задержку с ответом. Почему-то Ваш комментарий в числе некоторых других слетел у меня в спам. Только сейчас это увидел. По вопросу… Уникальность Д пожалуй только в том, что это единственный двигатель такого типа ТВВД , полностью готовый к широкому серийному производству. Более конкретно я о таком типе двигателя после некоторых раздумий решил тут не писать. Все-таки многовато будет для комментария.
Лучше сделать статью. Она будет видимо невелика может суховата :- , но ответит я надеюсь :- на все вопросы. Так что заходите на сайт, в январе я ее сделаю…. Честно говоря так чтобы совсем на легкие аппараты точно не подскажу. Есть правда чешский ТР Он как раз для ультралегких пилотируемых и не пилотируемых ЛА и параметры у него хорошие.
Но он насколько я знаю находился в стадии испытаний….
Сопло у него находится в передней части, а воздух засасывается в задней части. Следовательно, выхлопные газы засасываются в турбину. Оказывает ли это негативное воздействие на двигатель? Если бы газы попадали на вход в двигатель, то это отрицательно могло бы повлиять на работу двигателя вплоть до его выключения.
Но они туда не попадают, потому что выходные и входные устройства двигателя снабжены специальным патрубками, которые разделяют потоки газа и входящего в двигатель воздуха.
Эти патрубки обычно принадлежность мотогондолы. Входные патрубки чаще всего монтируются по нижней части мотогондолы и выведены в переднюю часть двигателя сразу за винтом, выхлопные патрубки отогнуты назад по потоку. Так что потоки воздуха и газа не пересекаются. Это можно видеть на всех самолетах, где стоят такие двигатели например Л, или здесь.
Огромное спасибо за полный и понятный ответ на мон вопрос. Тогда есть еще один…при отказе генераторов можно ли использовать ВСУ , для опеспечения бортового питания самолета?
Спасибо заранее. Не за что :- … На Ваш вопрос есть краткий ответ: можно. Более того нужно. На разных типах самолетов такой режим работы предусмотрен, и на это есть специальные инструкции. ТГ проработает один час,так как на не которых самолётах не продуманна система подпитки топливного бака, а расход у них очень большой,а сго-генератор врятли откажет на всех 4х движках..
Спасибо за материал…есть вопрос.. Турбовинтовой движок запускается в принципе так же, как и любой воздушно-реактивный или газотурбинный двигатель. То есть все начинается с раскрутки ротора турбокомпрессора двигателя.
Эту функцию во большинстве случаев выполняет электрический стартер-генератор. На определенных оборотах стартер отключается и переходит на работу в режиме генератора. Происходит рассоединение муфты сцепления, двигатель выходит на обороты малого газа. Запуск в принципе автоматический, но контроль за температурой осуществляется чтобы не было большого заброса.
Питание на стартер подается от наземной установки или от уже запущенного другого двигателя или от вспомогательной силовой установки , если она имеется на борту например ТГ для самолетов АН, АН, АН и др. Для запуска самой ВСУ мощного электропитания не требуется и в принципе она может быть запущена от аккумуляторов самолета. Надеюсь, я ответил на Ваш вопрос :- …. А Вы не могли бы обьяснить зачем менять шаг винта? Это как коробка передач на автомобиле?
Извините если мой вопрос кажется Вам глупым. Никакой он не глупый Нормальный закономерный вопрос. И мыслите Вы в правильном направлении. Действительно по выполняемым функциям система изменения шага винта похожа на коробку передач. То есть она нужна для обеспечения выбора наиболее выгодного режима работы двигателя в определенных условиях. А это значит получение необходимой тяги при наименьшей нагрузке на двигатель частота вращения и наименьшем расходе топлива.
Все это позволяет получить от летательного аппарата максимум того, что он может. Ну еще конечно реверс тяги для торможения и флюгирование при остановке двигателя в полете дабы уменьшить сопротивление.
Сейчас на современных аппаратах стоят системы автоматического регулирования. Вот как-то так :- … Надеюсь я ответил на Ваш вопрос….
Интересно почитать про различия самолетных двигателей, начинаешь по названиям понимать, что он из себя представляет.
Я живу в Запорожье, знаю этот завод, на котором делают новые двигатели Д — В местной прессе часто возникают дискуссии по поводу нового двигателя, и различным препятствиям, которые мешают в продвижении двигателя. Различные группы на уровне правительств лобируют и тормозят его выход на мировой рынок.
Так что новое и сейчас с трудом «пробивает себе дорогу»:. Судя по очень качественным и профессиональным статьям, далеко пойдете со своим блогом. Чего вам от всей души желаю. Ваш адрес email не будет опубликован. Поставьте галочку, если хотите получать на почту уведомления о новых комментариях в этой теме. Любопытно, что при продолжительном использовании возможно даже движение воздушного судна на ВПП задом — однако в этом случае возникает риск попадания внутрь силовых установок, висящих под крыльями, различного мусора, что обусловливает отрицательные рекомендации.
Также стоит отметить работу FADEC, который проводит автоматический анализ положения рычагов, и в режиме реального времени сопоставляет результаты с параметрами датчиков обжатия шасси.
Благодаря этому, случайный запуск реверса во время нахождения судна в воздухе в принципе невозможен. Конфигурация предусматривает наличие особого аварийного режима, для включения которого необходимо приложить к рычагам определенное усилие и перевести их дальше базового взлетного положения. Применение допускается в случае отказа одного из двигателей на взлете и обусловливается необходимостью компенсации потерянного ресурса для набора приемлемой и безопасной высоты.
Сведения о показателях текущей работы отображаются на фронтальной панели в центральной части дисплея, а также на отдельной странице, где представлен расширенный набор характеристик. В перечень данных, которые выводятся на постоянной основе, входят:. Температура образующихся выхлопных газов, служащая ограничителем топливной подачи для автоматической системы, предупреждающей плавление деталей турбины.
Заданное значение интенсивности вращения — промежуток разгона от малого газа до режима взлета составляет несколько десятков секунд, что обусловливает разницу между фактическими и целевыми показателями. Характеристики рабочего состояния независимых турбинных установок высокого давления, важные с точки зрения процедуры запуска.
Текущее потребление топлива, выбранная программа работы двигателя, а также признаки включения реверса. На отдельной странице также могут быть отражены вспомогательные данные, характеризующие состояние масла, уровень вибраций, расход горючего с момента последнего запуска, показатели давления в пневматической системе и т.
К числу факторов, оказывающих заметное влияние на выбор конструкции при создании специализированного бортового оборудования для воздушных судов, в том числе относят данное явление, возникающее в случае взрыва силовой установки. Считается, что в подобной ситуации осколки компрессорных и турбинных лопаток будут иметь запас энергии, достаточный для разрушения любых механических преград, в том числе — деталей и элементов, обеспечивающих функционирование всей системы.
Безопасное завершение полета при возникновении нелокализованного разлета окажется возможным при условии наличия резервных проводов, расположенных на расстоянии, исключающем одновременное повреждение осколками основного и запасного каналов. Практика показывает, что современные технологии и материалы, используемые в авиационной промышленности, сводят к минимуму вероятность подобных инцидентов — однако консервативный подход требует учета в архитектуре противодействия любым потенциальным рискам.
Современные технологии позволяют создавать мощные силовые установки, обеспечивающие максимальную эффективность эксплуатации воздушных судов.
Чтобы понять, как перезапустить двигатель самолета или как называется тот или иной модуль, необходимо уделить время изучению особенностей наиболее распространенных конфигураций. Нажатием кнопки «Завершить заказ» я даю свое согласие на обработку персональных данных в соответствии с указанными здесь условиями и подтверждаю, что ознакомлен и согласен с условиями настоящей Публичной Оферты.
Нажатием кнопки «Отправить» я даю свое согласие на обработку персональных данных в соответствии с указанными здесь условиями и подтверждаю, что ознакомлен и согласен с условиями настоящей Публичной Оферты. Главная Статьи О воздухоплавании Как работает двигатель самолета: из чего он состоит и как устроен Как работает двигатель самолета: из чего он состоит и как устроен Как работает двигатель самолета: из чего он состоит и как устроен Конструктивные особенности летательных аппаратов, применяемых в авиационной сфере сегодня, обеспечивают оптимальные условия для стабильных и безопасных полетов на высокой скорости.
Общее представление Силовая установка — обобщающее понятие, используемое для обозначения сложных устройств, благодаря которым летательные аппараты могут не только подниматься в воздух, но и преодолевать огромные расстояния с минимальными временными затратами. Конструктивные особенности Конфигурация силовых установок, в которых внутренняя температура во время эксплуатации может превышать пороговые значения в две тысячи градусов Цельсия, отличается особой сложностью.
Базовые принципы Итак, еще раз кратко о том, как выглядит и работает двигатель самолета, и что служит рабочим телом в конструкции. Помимо входящей информации, относящейся к управленческому процессу, система также: Анализирует данные о воздушной скорости, давлении и температуре.
Вносит корректировки исходя из объема поступающего воздуха, и выполняет иные задачи. Какие двигатели ставят на современные самолеты Существует несколько вариантов, различающихся между собой конструктивными и эксплуатационными особенностями. Классические Работают в соответствии с вышеописанным принципом.
Турбовинтовые Выполняют основную функцию немного иначе. Турбовентиляторные Говоря о том, на каких типах двигателей летают самолеты, нельзя не упомянуть и о комбинированных системах, объединяющих в себе отдельные элементы турбореактивных и турбовинтовых устройств. Прямоточные Воздушно-реактивные установки не предусматривают наличия в конфигурации подвижных элементов. Характеристики мощности Разобравшись в том, что такое тяга, и какие модели двигателей стоят на самолетах сегодня, можно отметить, что некоторые из этих летательных аппаратов оснащаются турбовинтовыми установками.
Как заводят двигатель самолета В процессе запуска необходимо решить три основных задачи: придать достаточную скорость вращения турбине высокого давления, обеспечить подачу топлива и создать искру для его возгорания. Стандартный алгоритм действий предусматривает следующую последовательность: Перевод в положение «ON» переключателя и тумблера.
Запуск турбины и подача искры на свечи зажигания. Старт второго двигателя после выхода на нужные обороты. Отключение стартового модуля ввиду выполнения им основной задачи. Как осуществляется управление Вне зависимости от того, какое максимальное количество двигателей в гондолах крепится к крыльям самолета — это, как правило, зависит от типа конфигурации и целевых задач конкретной модели — для каждого из них должен присутствовать свой управляющий рычаг.
Индикаторы и сигнальные модули Сведения о показателях текущей работы отображаются на фронтальной панели в центральной части дисплея, а также на отдельной странице, где представлен расширенный набор характеристик.
В перечень данных, которые выводятся на постоянной основе, входят: Уровень оборотов вентилятора, определяющий мощность тяги. Первый образец турбореактивного двигателя продемонстрировал английский инженер Фрэнк Уиттл 12 апреля года и созданная им небольшая частная фирма Power Jets [en].
Он основывался на теоретических работах Алана Гриффита [en]. Лётчик Эрих Варзиц совершил первый полёт 27 августа года. Воздух засасывается через воздухозаборник , далее многоступенчатый компрессор сжимает его и направляет в камеру сгорания. В ней сжатый воздух смешивается с топливом, которое воспламеняется.
Горячие газы, образовавшиеся в результате горения, расширяются, заставляя вращаться турбину , которая расположена на одном валу с компрессором. Остальная часть энергии перемещается в сужающееся сопло. В результате направленного истечения газа из сопла на двигатель действует реактивная тяга.
При горении топлива воздух, служащий рабочим телом, нагревается до градусов Цельсия. В полёте поток воздуха тормозится во входном устройстве перед компрессором, в результате чего его температура и давление повышается. На земле во входном устройстве воздух ускоряется, его температура и давление снижаются. Проходя через компрессор, воздух сжимается, его давление повышается в 10—45 раз, возрастает его температура.
Компрессоры газотурбинных двигателей делятся на осевые и центробежные. В наши дни в двигателях наиболее распространены многоступенчатые осевые компрессоры. Центробежные компрессоры, как правило, применяются в малогабаритных силовых установках. Далее сжатый воздух попадает в камеру сгорания, в так называемые жаровые трубы, либо в кольцевую камеру сгорания, которая не состоит из отдельных труб, а является цельным кольцевым элементом. В наши дни кольцевые камеры сгорания являются наиболее распространёнными.
Трубчатые камеры сгорания используются гораздо реже, в основном на военных самолётах. Воздух на входе в камеру сгорания разделяется на первичный, вторичный и третичный.
Первичный воздух поступает в камеру сгорания через специальное окно в передней части, по центру которого расположен фланец крепления форсунки , и участвует непосредственно в окислении сгорании топлива формировании топливо-воздушной смеси. Вторичный воздух поступает в камеру сгорания сквозь отверстия в стенках жаровой трубы, охлаждая, придавая форму факелу и не участвуя в горении. Третичный воздух подаётся в камеру сгорания уже на выходе из неё, для выравнивания поля температур.
При работе двигателя в передней части жаровой трубы всегда вращается вихрь раскалённого газа что обусловлено специальной формой передней части жаровой трубы , постоянно поджигающего формируемую топливовоздушную смесь, происходит сгорание топлива керосина , газа , поступающего через форсунки в парообразном состоянии.
Газовоздушная смесь расширяется и часть её энергии преобразуется в турбине через рабочие лопатки в механическую энергию вращения основного вала. Эта энергия расходуется, в первую очередь, на работу компрессора, а также используется для привода агрегатов двигателя топливных подкачивающих насосов, масляных насосов и т. Основная часть энергии расширяющейся газовоздушной смеси идёт на ускорение газового потока в сопле и создание реактивной тяги.
Чем выше температура сгорания, тем выше КПД двигателя. Для предотвращения разрушения деталей двигателя для их изготовления используют жаропрочные сплавы и термобарьерные покрытия.
А также применяется система охлаждения воздухом, отбираемым от средних ступеней компрессора. Степень повышения полного давления в компрессоре является одним из важнейших параметров ТРД, поскольку от него зависит эффективный КПД двигателя. Для повышения газодинамической устойчивости компрессоров они выполняются двухкаскадными НК или трехкаскадными НК Каждый из каскадов работает со своей скоростью вращения и приводится в движение своим каскадом турбины.
При этом вал 1-го каскада компрессора низкого давления , вращаемого последним самым низкооборотным каскадом турбины, проходит внутри полого вала компрессора второго каскада каскада высокого давления для двухкаскадного двигателя, каскада среднего давления для трёхкаскадного. Каскады двигателя также именуют роторами низкого, среднего и высокого давления.
Камера сгорания большинства ТРД имеет кольцевую форму и вал турбина-компрессор проходит внутри кольца камеры. При поступлении в камеру сгорания воздух разделяется на 3 потока. Первичный воздух — поступает через фронтальные отверстия в камере сгорания, тормозится перед форсунками и принимает непосредственное участие в формировании топливно-воздушной смеси.
Непосредственно участвует в сгорании топлива. Топливо-воздушная смесь в зоне сгорания топлива в ВРД по своему составу близка к стехиометрической. Вторичный воздух — поступает через боковые отверстия в средней части стенок камеры сгорания и служит для их охлаждения путём создания потока воздуха с гораздо более низкой температурой, чем в зоне горения.
Третичный воздух — поступает через специальные воздушные каналы в выходной части стенок камеры сгорания и служит для выравнивания поля температур рабочего тела перед турбиной. Из камеры сгорания нагретое рабочее тело поступает на турбину, расширяется, приводя её в движение и отдавая ей часть своей энергии, а после неё расширяется в сопле и истекает из него, создавая реактивную тягу.
Благодаря компрессору ТРД в отличие от ПВРД может «трогать с места» и работать при низких скоростях полёта, что для двигателя самолёта является совершенно необходимым, при этом давление в тракте двигателя и расход воздуха обеспечиваются только за счёт компрессора. При повышении скорости полёта давление в камере сгорания и расход рабочего тела растут за счёт роста напора встречного потока воздуха, который затормаживается во входном устройстве так же, как в ПВРД и поступает на вход низшего каскада компрессора под давлением более высоким, чем атмосферное, при этом повышается и тяга двигателя.
Агрегат «турбина-компрессор», позволяющий создавать большой расход и высокую степень сжатия рабочего тела в области низких и средних скоростей полёта, является препятствием на пути повышения эффективности двигателя в зоне высоких скоростей:.
В результате максимальная скорость истечения реактивной струи у ТРД меньше, чем у ПВРД, что в соответствии с формулой для реактивной тяги ВРД на расчётном режиме, когда давление на срезе сопла равно давлению окружающей среды, [5]. Таковым является ТРД с одним контуром — то есть, с одной проточной частью. Первый поток — поток внутреннего контура — сжимается в нескольких ступенях компрессора, поступает в камеру сгорания, проходит через турбину и выходит через сопло.
Второй поток — поток наружного контура — также сжимается ступенями компрессора, но далее направляется к соплу в обход камеры сгорания. Оба потока обычно смешиваются за турбиной в так называемой « камере смешения » [10] до сопла и выходят через единое сопло общей реактивной струёй. Наличие двух проточных частей контуров , двух и более валов, двух турбокомпрессоров, камеры смешения — всё приводит к усложнению ТРД, увеличению его продольного и поперечного габаритов, а также увеличению массы.
Но в результате повышается КПД двигателя на дозвуковых скоростях и снижается шум, создаваемый реактивной струёй. Повышение КПД достигается за счёт уменьшения разницы между скоростью истечения газов из сопла и скоростью самолёта за счёт увеличения расхода воздуха в обход внутреннего контура.
