Ελικοστροβιλοκινητήρων: μια συσκευή, η αρχή λειτουργίας του κυκλώματος. στροβιλοκινητήρες παραγωγής στη Ρωσία

turboprop μηχανή σαν ένα πιστόνι: και ο ίδιος και η άλλη έχει την έλικα. Αλλά κατά τα άλλα είναι διαφορετικά. Σκεφτείτε τι συνιστά αυτή τη μονάδα, πώς λειτουργεί, ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της.

Γενικά χαρακτηριστικά

κινητήρα turboprop ανήκει στην κατηγορία των αεριοστροβίλων που έχουν σχεδιαστεί ως καθολική ενέργεια μετατροπείς και έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στην αεροπορία. Αποτελούνται από ένα θερμικό κινητήρα, όπου τα διογκωμένα αέρια περιστρέψτε το στρόβιλο και αποτελούν τη ροπή, και στον άξονα του επισυνάπτεται άλλες μονάδες. Ο κινητήρας είναι εφοδιασμένος με ένα έλικα turboprop.

Είναι ένας σταυρός μεταξύ ενός εμβόλου και turbo μονάδες. Πρώτον, στην εγκατεστημένη εμβολοφόρους κινητήρες αεροσκαφών, που αποτελείται από έναν κύλινδρο με ένα σχήμα αστεριού διατεταγμένο στο εσωτερικό της ατράκτου. Όμως, λόγω του γεγονότος ότι είχαν πάρα πολύ το μέγεθος και το βάρος, καθώς και τη δυνατότητα μιας χαμηλής ταχύτητας, που δεν χρησιμοποιούνται πλέον, δίνοντας προτεραιότητα εμφανίστηκε ρυθμίσεις στροβιλοκινητήρες. Αλλά αυτές οι μηχανές δεν ήταν χωρίς μειονεκτήματα. Μπορούν να αναπτύξουν μια υπερηχητική ταχύτητα, αλλά καταναλώνει πολλά καύσιμα. Ως εκ τούτου η λειτουργία τους είναι πάρα πολύ ακριβό για τη μεταφορά επιβατών.

turboprop μηχανή είχε να αντιμετωπίσει ένα τέτοιο μειονέκτημα. Και αυτό το πρόβλημα έχει λυθεί. Κατασκευή και λειτουργία ελήφθησαν από τον μηχανισμό του κινητήρα στροβιλοκινητήρες, και με το έμβολο - έλικες. Έτσι, κατέστη δυνατό συνδυασμό μικρού μεγέθους, κόστους και υψηλής απόδοσης.

Οι μηχανές εφευρέθηκαν και χτίστηκε πίσω στη δεκαετία του τριάντα του περασμένου αιώνα στη Σοβιετική Ένωση, και δύο δεκαετίες αργότερα, άρχισαν να μαζική παραγωγή. Ισχύς κυμαινόταν 1.880 έως 11.000 kW. Η μακρά περίοδος που χρησιμοποιήθηκαν στη στρατιωτική και την πολιτική αεροπορία. Ωστόσο, υπερηχητική ταχύτητα, ήταν να μην ταιριάζουν. Ως εκ τούτου, με την έλευση των εν λόγω εγκαταστάσεων στην Πολεμική Αεροπορία τους αρνήθηκαν. Αλλά πολιτικά αεροσκάφη που παρέχεται κατά κύριο λόγο από αυτούς.

κινητήρα Συσκευές turboprop και αρχή λειτουργίας της

σχεδιασμός του κινητήρα είναι πολύ απλή. Περιλαμβάνει:

• μειωτήρα?
• έλικα?
• ένα θάλαμο καύσης?
• ένα συμπιεστή?
• ακροφύσιο.

Σχήμα turboprop ως εξής: μετά την έγχυση και συμπίεση του αέρα από τον συμπιεστή εισέρχεται στο θάλαμο καύσης. Σ 'αυτό εγχύθηκε καυσίμου. Το προκύπτον μίγμα αναφλέγεται και δημιουργεί αέρια τα οποία εισέρχονται στο στρόβιλο εκτόνωσης και περιστρέψτε το, και, με τη σειρά του, περιστρέφει τον συμπιεστή και βίδα. Αδαπάνητα ενέργεια εκφορτίζεται μέσω ενός ακροφυσίου, δημιουργώντας αντιδραστική ώσης. Επειδή η αξία του δεν είναι σημαντική (δέκα τοις εκατό), δεν θεωρείται στροβιλοκινητήρες turboprop.

Η αρχή της λειτουργίας και του σχεδιασμού, ωστόσο, είναι παρόμοια με αυτά, αλλά η ενέργεια δεν είναι εντελώς έξω διαμέσου του ακροφυσίου, δημιουργώντας ένα βραχίονα αντιδράσεως ροπής, αλλά μόνο εν μέρει, όπως η χρήσιμη ενέργεια είναι επίσης περιστρέψει τον κοχλία.

άξονα λειτουργίας

Υπάρχουν μηχανές με ένα ή δύο άξονες. Η παραλλαγή μονής-ατράκτου είναι σε ένα άξονα και ένα συμπιεστή και ένα στρόβιλο, και μια βίδα. Στην διπλή-άξονα - ένας από αυτούς τοποθετημένο στροβίλου και συμπιεστή, και από την άλλη - τη βίδα μέσω ενός μειωτήρα. Εδώ υπάρχουν δύο τουρμπίνες συνδέεται με μία άλλη μέθοδο αερίου δυναμική. Ένας από αυτούς είναι για τη βίδα, και το άλλο - για το συμπιεστή. Μία τέτοια υλοποίηση είναι πιο κοινή, δεδομένου ότι η ενέργεια μπορεί να εφαρμοστεί χωρίς τρέξιμο τις βίδες. Αυτό είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν το αεροπλάνο βρίσκεται στο έδαφος.

συμπιεστής

Αυτό το τμήμα αποτελείται από δύο έως έξι στάδια, επιτρέποντας να αντιληφθεί σημαντικές αλλαγές στη θερμοκρασία και πίεση, καθώς και να μειωθεί η ταχύτητα. Με αυτό το σχέδιο, ότι θα καταλήξει να μειώσει το βάρος και το μέγεθος, το οποίο είναι πολύ σημαντικό για τους κινητήρες των αεροσκαφών. Ο συμπιεστής περιλαμβάνει πτερωτές και οδηγών πτερυγίων. Όσον αφορά το τελευταίο μπορεί να παρέχεται ή να μην παρέχεται ρύθμιση.

προπέλα

Χάρη σε αυτή την λεπτομέρεια σχηματίζεται ώση, αλλά η ταχύτητα είναι περιορισμένη. Θεωρείται ένας καλύτερος δείκτης του επιπέδου των 750 έως 1500 στροφές ανά λεπτό, αφού η αύξηση της αποτελεσματικότητας αρχίζει να πέφτει και διασπορά βίδα αντί να μετατραπεί σε ένα φρένο. Το φαινόμενο ονομάζεται «φαινόμενο του κλεισίματος.» Προκαλείται από τις λεπίδες κοχλία ο οποίος σε υψηλές ταχύτητες σε περιστροφή, που υπερβαίνει την ταχύτητα του ήχου, αρχίζουν να λειτουργούν σωστά. Το ίδιο αποτέλεσμα θα παρατηρηθεί με αύξηση της διαμέτρου τους.

τουρμπίνα

Η τουρμπίνα είναι σε θέση να αναπτύξει ταχύτητα έως και είκοσι χιλιάδες στροφές ανά λεπτό, αλλά δεν μπορεί να βίδα σε φόρμα, έτσι και εδώ υπάρχει ένα μειωτήρα που μειώνει την ταχύτητα και αυξάνει τη ροπή. Κιβώτια ταχυτήτων μπορεί να είναι διαφορετικές, αλλά το κύριο έργο τους ανεξάρτητα από τον τύπο - να επιβραδύνει και να αυξήσει το χρόνο.

Το χαρακτηριστικό αυτό περιορίζει τη χρήση των turboprop στρατιωτικών αεροσκαφών. Ωστόσο, η ανάπτυξη για τη δημιουργία ενός υπερηχητικού κινητήρα δεν σταματά, τουλάχιστον για τώρα και δεν είναι επιτυχής. Για τη βελτίωση της πρόσφυσης μερικές φορές δύο βίδες που είναι εφοδιασμένο με ένα turboprop. Αρχή της λειτουργίας, την ίδια στιγμή που έχουν πραγματοποιηθεί από περιστρέφονται σε αντίθετες κατευθύνσεις, αλλά με ένα μόνο γρανάζι.

Ως ένα παράδειγμα, ας θεωρήσουμε τον κινητήρα D-27 (Turbopropfan) που έχει δύο ελικοειδή ανεμιστήρα συνδέεται με το ελεύθερο κιβώτιο ταχυτήτων στρόβιλο. Αυτό είναι το μόνο μοντέλο του σχεδιασμού χρησιμοποιούνται στην πολιτική αεροπορία. Αλλά την επιτυχή εφαρμογή του θεωρείται ένα μεγάλο άλμα για τη βελτίωση της απόδοσης του κινητήρα αναφοράς.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Θα ξεχωρίσω τα συν και τα πλην που έχουν χαρακτηρίσει το έργο του turboprop. Τα πλεονεκτήματα είναι:

• μικρό βάρος σε σύγκριση με τις μονάδες εμβόλου?
• αποδοτικότητα σε σύγκριση με στροβιλοκινητήρες (λόγω της αποδοτικότητας έλικα φτάνει ογδόντα έξι τοις εκατό).

Ωστόσο, παρά τις αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα, στροβιλοκινητήρες, σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι προτιμότερο. Turboprop όριο στροφών του κινητήρα είναι επτακόσια πενήντα χιλιόμετρα την ώρα. Ωστόσο, για σύγχρονα αεροσκάφη της πολύ λίγα. Επιπλέον, ο θόρυβος που παράγεται είναι πολύ υψηλό και υπερβαίνει τις επιτρεπόμενες τιμές του Διεθνούς Οργανισμού Πολιτικής Αεροπορίας.

Ως εκ τούτου, η παραγωγή των κινητήρων turboprop στη Ρωσία είναι περιορισμένη. Βασικά, είναι εγκατεστημένα στο αεροσκάφος που πετούν σε μεγάλες αποστάσεις και σε χαμηλή ταχύτητα. Στη συνέχεια, η αίτηση είναι δικαιολογημένη.

Ωστόσο, στην πολεμική αεροπορία, όπου τα κύρια χαρακτηριστικά που απαιτούνται από το αεροσκάφος είναι υψηλή ευελιξία και αθόρυβη λειτουργία, παρά την αποτελεσματικότητα, οι κινητήρες αυτοί δεν πληρούν τις απαραίτητες προϋποθέσεις και οι μονάδες στροβιλοκινητήρες που χρησιμοποιούνται εδώ.

Την ίδια στιγμή που αναπτύσσονται συνεχώς για τη δημιουργία ενός υπερηχητικού βίδες για να ξεπεραστεί το «φαινόμενο αποκλεισμού» και να φτάσει σε ένα νέο επίπεδο. Ίσως, όταν η εφεύρεση είναι να γίνει πραγματικότητα, από τους κινητήρες τζετ αρνούνται να turboprops και στρατιωτικών αεροσκαφών. Αλλά τη στιγμή που μπορεί να περιγραφεί μόνο ως «στρατολογηθεί» δεν είναι το πιο ισχυρό, αλλά η σταθερή λειτουργία.