lángoló motor

A sugárhajtású repülőgép-hajtóművek a XNUMX. század második felében új lehetőségeket nyitottak meg repülés: a hangsebességet meghaladó repülés, nagy teherbírású repülőgépek létrehozása, valamint lehetővé tette a nagy távolságokra történő tömeges utazást. A turbóhajtóművet joggal tekintik az elmúlt évszázad egyik legfontosabb mechanizmusának, az egyszerű működési elv ellenére.

TÖRTÉNET

A Wright testvérek első repülőgépe, amely 1903-ban önállóan szállt fel a Földről, dugattyús belső égésű motorral működött. És negyven éven át ez a típusú motor maradt a fő motor a repülőgépgyártásban. Ám a második világháború alatt világossá vált, hogy a hagyományos dugattyús légcsavaros repülés elérte technológiai határát, mind teljesítmény, mind sebesség tekintetében. Az egyik alternatíva a légsugaras motor volt.

A gravitáció leküzdésére szolgáló sugárhajtómű alkalmazásának ötletét először Konsztantyin Ciolkovszkij tette gyakorlati megvalósításra. Még 1903-ban, amikor a Wright fivérek elindították első Flyer-1 repülőgépüket, az orosz tudós közzétette a „Világterek kutatása sugárhajtású műszerekkel” című munkáját, amelyben kidolgozta a sugárhajtás elméletének alapjait. A Scientific Review-ban megjelent cikk megalapozta álmodozó hírnevét, és nem vették komolyan. Ciolkovszkij évek munkájára és a politikai rendszer megváltoztatására volt szükség ahhoz, hogy bebizonyítsa igazát.

Szu-11 sugárhajtású repülőgép TR-1 hajtóművekkel, amelyet a Lyulka Tervező Iroda fejlesztett ki

Ennek ellenére egy teljesen más ország, Németország lett a sorsos turbóhajtómű szülőhelye. A turbóhajtómű megalkotása az 1930-as évek végén a német cégek egyfajta hobbija volt. Ezen a területen szinte az összes jelenleg ismert márkát megjegyezték: Heinkel, BMW, Daimler-Benz és még a Porsche is. A fő babérokat a Junkers és a világ első soros 109-004-es sugárhajtóműve szerezte meg, amelyet a világ első Me 262 turbósugárzójára szereltek fel.

Az első generációs sugárhajtású repülés hihetetlenül sikeres indulása ellenére a német megoldásokat sehol a világon nem fejlesztették tovább, így a Szovjetunióban sem.

A Szovjetunióban a turbóhajtóművek fejlesztését a legendás repülőgép-tervező, Arkhip Lyulka végezte a legsikeresebben. Még 1940 áprilisában szabadalmaztatta saját konstrukcióját egy bypass turbóhajtóműhöz, amely később világszerte elismerést kapott. Arkhip Lyulka nem talált támogatást az ország vezetésétől. A háború kitörésével általában felajánlották neki, hogy váltson tartály motorok. És csak akkor, amikor a németeknek turbóhajtóműves repülőgépeik voltak, Lyulkát utasították, hogy sürgősen folytassa a munkát a hazai TR-1 turbóhajtóművel.

A hajtómű már 1947 februárjában átment az első teszteken, május 28-án pedig az A.M. Design Bureau által kifejlesztett Szu-11-es sugárhajtású repülőgép az első hazai TR-1-es hajtóművekkel. Lyulka, jelenleg az Ufa motorépítő szoftver ága, amely a United Engine Corporation (UEC) része.

MŰKÖDÉS ELVE

A turbósugárhajtómű (TRD) a hagyományos hőmotor elvén működik. A termodinamika törvényeinek elmélyülése nélkül a hőmotort úgy határozhatjuk meg, mint az energiát mechanikai munkává alakító gépet. Ezt az energiát az úgynevezett munkafolyadék – a gép belsejében használt gáz vagy gőz – birtokolja. Gépben összenyomva a munkafolyadék energiát kap, utólagos expandálásakor pedig hasznos mechanikai munkánk van.

Ugyanakkor nyilvánvaló, hogy a gáz összenyomására fordított munkának mindig kevesebbnek kell lennie, mint amennyit a gáz tágulásakor végezhet. Ellenkező esetben nem lesz hasznos „termék”. Ezért a gázt a tágulás előtt vagy közben fel is kell melegíteni, és tömörítés előtt le kell hűteni. Ennek eredményeként az előmelegítés hatására a tágulási energia jelentősen megnő, és megjelenik annak feleslege, amivel megszerezhetjük a számunkra szükséges mechanikai munkát. Valójában ez a turbóhajtómű teljes működési elve.

Így minden hőmotornak rendelkeznie kell kompressziós berendezéssel, fűtőberendezéssel, tágulási berendezéssel és hűtőberendezéssel. A turbóhajtóműben mindez megvan: kompresszor, égéstér, turbina, a légkör pedig hűtőként működik.

A munkafolyadék, a levegő, belép a kompresszorba és ott összenyomódik. A kompresszorban egy forgástengelyen fémtárcsák vannak rögzítve, amelyek peremei mentén az úgynevezett „munkalapátok” vannak elhelyezve. A külső levegőt "befogják", a motorba dobják.

Ezután a levegő belép az égéstérbe, ahol felmelegszik, és égéstermékekkel (kerozinnal) keveredik. Az égéstér a kompresszor után a motor forgórészét egy folyamatos gyűrűvel, vagy különálló csövek formájában veszi körül, amelyeket lángcsöveknek nevezünk. A légi kerozint speciális fúvókákon keresztül táplálják be a lángcsövekbe.

Az égéstérből a felmelegített munkafolyadék a turbinába jut. Hasonló a kompresszorhoz, de úgymond az ellenkező irányba működik. A forró gázt ugyanazon az elven forgatja, mint a légcsavaros játék. A turbinának kevés fokozata van, általában egytől háromig vagy négyig. Ez a motor legtöbbet terhelt csomópontja. A turbóhajtómű nagyon nagy sebességgel rendelkezik - akár 30 ezer fordulat / perc. Az égéstérből származó fáklya 1100-1500 Celsius fokos hőmérsékletet ér el. A levegő itt kitágul, mozgásba hozza a turbinát, és ad neki energiájának egy részét.

A turbina után - egy sugárfúvóka, ahol a munkafolyadék felgyorsul, és nagyobb sebességgel lép ki, mint a szembejövő áramlás sebessége, ami sugár tolóerőt hoz létre.

TURBÓGÉP MOTOROK GENERÁCIÓI

Annak ellenére, hogy elvileg nincs pontos osztályozás a turbóhajtóművek generációi között, általánosságban leírható a fő típusok a motorgyártás fejlődésének különböző szakaszaiban.

Az első generációs hajtóművek közé tartoznak a második világháború német és brit hajtóművei, valamint a szovjet VK-1, amelyet a híres MIG-15 vadászrepülőgépre és az IL-28, TU-14 repülőgépekre szereltek fel.

MiG-15 vadászgép

A második generációs TRD-ket már az axiális kompresszor, az utánégető és az állítható légbeömlő lehetséges jelenléte különbözteti meg. A szovjet példák közé tartozik az R-11F2S-300 hajtómű a MiG-21 repülőgépekhez.

A harmadik generációs motorokat megnövelt sűrítési arány jellemzi, amelyet a kompresszor és a turbinák fokozatainak növelésével, valamint a bypass megjelenésével értek el. Technikailag ezek a legbonyolultabb motorok.

Az új anyagok megjelenése, amelyek jelentősen növelhetik az üzemi hőmérsékletet, a negyedik generációs motorok létrehozásához vezetett. Ezen hajtóművek közé tartozik az UEC által a Szu-31 vadászrepülőgéphez kifejlesztett hazai AL-27.

Ma az ufai UEC vállalatnál megkezdődik az ötödik generációs repülőgép-hajtóművek gyártása. Az új egységeket a Szu-50-est felváltó T-27-es vadászgépre (PAK FA) telepítik. A T-50-en megnövelt teljesítményű új erőmű még manőverezhetőbbé teszi a gépet, és ami a legfontosabb, új korszakot nyit a hazai repülőgépiparban.

Comments

[NIWH]

Egy szélesebb körű nyilvánosságra hozatalra érdemes téma, nem egy cikk keretein belül.

[Sirokkó]

[idézet] Konsztantyin Ciolkovszkij vezette először gyakorlati megvalósításra azt az ötletet, hogy a sugárhajtóművet a gravitáció leküzdésére használjuk. Az orosz tudós már 1903-ban kiadta a „Világterek vizsgálata sugárhajtóművekkel” című munkáját, amelyben kidolgozta a sugárhajtás elméletének alapjait. ] [/ idézet] [/ idézet] [idézet] Ennek ellenére egy teljesen más ország, Németország lett a sorsos turbóhajtómű szülőhelye. [/ Idézet] Kétségeim voltak Németországgal kapcsolatban, de egy műsor megtekintése után felmerültek. K. E. Ciolkovszkijról, és alkotásairól, a világ első fémballonjáról, amelynek rajzait a Birodalmi Tudományos Akadémiának ajándékozta. Ironikus módon ezt a készüléket néhány évvel később a németek készítették, és ennek a csodának a rajzait átvitték ebből az IAN-ból, és úgy tűnik, nemcsak ezeket a rajzokat, hanem más tervezőktől származó rajzokat is. Ez magyarázza azt a mozgékonyságot, amellyel a Nyugat előrelépett. Egyébként ugyanez a rendszer működött és működik ma is, figyeljetek oda, hogy kik dolgoznak az USA-ban, akár elektronikában, fizikában, kémiában.

[Melman]

Mint egy közönséges orosz "ha lehetséges volna, a britek már megtették volna"

[DiViZ]

Ezt az információt a Wikipédián találom. Inkább elmondja, hogy mennek a dolgok az 5. generációs motorokkal. A T50-en először a régi motorokat kell beépíteni, majd módosítani. És a 6. generációs motorokról szeretnék tudni, hogy léteznek-e.

[inkass_98]

, bővebb információt a fizika tankönyvében kaphat. Jó lenne jobban megvilágítani ezt a témát.

[nvn_co]

Természetesen nem sértődhet meg a szerző, de mit akart a szerző ezzel a cikkel üzenni?

[Serrrrgo]

A helyzet az, hogy ezt az oldalt sokkal többen olvassák szabadidőben, mint a fizika tankönyveket, így sokak számára érdekes és hasznos lesz.

[52gim]

szerző! Bővítse a témát szélesebbre és mélyebbre! Az oldalra nem csak azok lépnek be, akik 1986-ban fizikát tanultak nyolcadikosnak, hanem egyszerűen érdeklődők is, akik szívesen megértenék, kitalálnák, de se idő, se intelligens tanácsadó. Leesett az iskolai végzettség , és a pedivics nem ad teljes körű megértést a témában .Például meséljen azoknak, akiket érdekel a centrifugálkompresszoros fúvóka, azok alkalmazása, a turbómotorok "általános" fejlesztési vonalának eltéréseiről. Érdekes "infád" van, szóval oszd meg, ne légy kapzsi! Nem önérdekből, csak az engem küldött ifjúság akaratából! És miért jött ki még mindig „púposan” A. Lyulka AL-7-e?

[propolsky]

Fájó téma a repülési iparunk számára. A repülőgépek kiváló aerodinamikájával, a motorépítés nehéz és sokszor tragikus útjával együtt... Nem minden olyan elegáns és magabiztos.

[dieselniy]

Lehetne csendben maradni, de a fiatalok szó szerint veszik. A "véres" bolsevik rezsim fennállásának legnehezebb évében - 1918-ban, decemberben, V.I. Lenin rendeletet ad ki a TsAGI létrehozásáról N.E. vezetése alatt. Zsukovszkij (a szovjet korszak terminológiájában az orosz repülés atyja) és pénzt oszt ki. Fél év után a TsAGI-nál létrehoznak egy propellercsoportot. Vezetője B.S. Stechkin és csapata a gázturbinás motorok létrehozásának tudományos alapjain dolgozik. Ezt az elméletet 1929-ben dolgozták ki és publikálták. széles körű visszhangot és elismerést kapott. Ugyanakkor Bazarov mérnök egy centrifugális kompresszorral ellátott sugárhajtómű projektjét fejleszti. A világon először. A fejlesztési projekt nem érkezett meg, azonban a kolomnai gyárban 1500 lóerős turbóprop motort készítenek. 1500 fokos turbina előtti hőmérséklettel. A turbinát vízzel hűtötték. A motor 50 órán keresztül működött a standon. A.I. Lyulka 22. április 1941-én nyújtotta be regisztrációs kérelmét egy bypass motorra. Ugyanebben az évben a 1 kg-os becsült tolóerejű TR-800 motor gyártásának rajzait is átvitték a leningrádi üzembe. Németországban 1943-ban érte el a turbóhajtómű üzemkész állapotát. kudarcok sorozata után. TR-1 motor 1946-ban kis sorozatban gyártották különböző tervezőirodák kísérleti repülőgépei számára. A szövegben szereplő Szu-11 nem az a repülőgép, amelyen ez a hajtómű volt. A képen egy sorozatgyártású Szu-11-es repülőgép látható, AL-7F hajtóművel. A Szu-11 két hajtóművel a szárny alatt nem került gyártásba. A.I. Lyulka kizárólag ötletei megvalósításával foglalkozott. "Véres" Sztálinnak sikerült meglátnia ötletei zsenialitását és perspektíváját. Ennek eredményeként AL-5; 7; 21; 31 hajtóművet kaptunk. Forrás a Permi Egyetem "TRD" kiadása.

[Takashi]

A motorgyártás általában nagyon fájó téma Oroszország számára. Ha közelebb esik, akkor nincsenek normális motorok.

[i.xxx-1971]

Főleg az RD-180 valószínűleg amerikai baromság

[i.xxx-1971]

Főleg az RD-180 valószínűleg amerikai baromság

[dieselniy]

Idézet Takashitól

A motorgyártás általában nagyon fájó téma Oroszország számára. Ha közelebb esik, akkor nincsenek normális motorok.

Ha LEAD, akkor nem fogja látni őket. Túléltük az ipartalanítást, a megfelelő motiváció elvesztését, emiatt a pénzt elkezdték "lefaragni", nem a termelésbe fektetni. Most az ipar irányítási mechanizmusát igazítják, nagyon fájdalmas az ipar irányítási mechanizmusa, kevés a dolgozó, alacsonyak a bérek stb.

[skitden]

érdekes cikk.+

[gridasov]

A modern turbináknak van egy kulcsfontosságú hátránya, amelyet nem lehet hangosan kimondani. Ezt még mindig gyengén mondják. A hidro-gáz-dinamikus áramlás megszervezésének fizikai folyamatának algoritmusa alapvetően logikátlanul szerveződik. Ez szükségessé teszi a tiszta szénhidrogén tüzelőanyagok, és nem stabil emulziós keverékek használatát, ráadásul a felhasználáskor előállított. Sőt, nincs szükség bonyolult, vagy inkább lehetetlen feladatok megoldására a turbinalapátok hűtésével kapcsolatban. De a fő probléma az, hogy a folyamat modern fizikai alapelvei és algoritmusai alapján lehetetlen nagyságrendekkel növelni a forgórész roncsolásmentes forgásának sebességét. Ez viszont nem csak az áramlás energiatartalmának helyes kiegyensúlyozását teszi lehetővé a "bemeneti és kimeneti nyílásnál", hanem magának a "folyadék vagy gáz" áramlásának termelékenységének növelését sem. Nem lesz megértve a fizikai folyamat alapjai, nem lesz eredmény. A nagy potenciális energiájú komplex folyamatok elemzése parciális és közelítő algebrai megoldásokon lehetetlen. A test mozog a közegben, és ez képezi a konjugált kölcsönhatások terét. Anélkül, hogy tudnánk, hogyan és miért alakulnak ki mágneses erőáramlások, és hol és miért alakulnak ki kritikus polarizációs területek, lehetetlen előrelépni.

[Rubin6286]

A szovjet sugárhajtómű-épület és a sugárhajtású repülés kialakítása a 40-es évek végén német technológiákon, ipari terveken alapult, és német szakemberek részvételével valósult meg. Egész gyárakat vittek jóvátételre a Szovjetunióba, ahol új laboratóriumok, tervezőirodák, gyártóüzemek és épületek keletkeztek. Más győztes országok is ugyanezt az utat járták be, és a különbség eleinte az volt, hogy az oroszoknak egyáltalán nem volt mit sugárhajtású repülőgépeket létrehozniuk, a szövetségeseknek pedig nemcsak széles ipari és tudományos bázisuk volt, hanem jelentős gazdasági lehetőségek is.
Azt állítja, hogy a német megoldásokat a sugárhajtású repülés területén sehol nem fejlesztették tovább, a szerző egyszerűen nem rendelkezik elegendő információval. Korábban keveset írtak róla, és még kevesebbet beszéltek róla. A háború utáni években vásárolt és másolt brit Derwent és Nin repülőgép-hajtóművek, amelyeket később a MiG-9, MiG-15, La-15 típusokra szereltek fel, német szakemberek aktív közreműködésével készültek. Német hajtóművek voltak az első argentin sugárhajtású repülőgépen, amelyet Kurt Tank tervezett az 50-es években, valamint az indiai Hindustan-24-en. Ugyanebben az időszakban a franciák sok német fejlesztést használtak a hajtóművek terén, amikor kombinált (TRD + LRE) erőművel rendelkező repülőgépeket hoztak létre - Leduc, Tridan. Willy Messerschmitt műszaki és tanácsadói támogatást nyújtott az amerikai F-102 Voodoo és F-8 Crusader repülőgépek megalkotásához. A német tapasztalat természetesen mindenki számára hasznos volt, de a szovjet tervezők sokkal tovább mentek a gyakorlati problémák megoldásában. Az 50-es években szolgálatba állított TU-16, Il-28, Mig-19, Yak-25 repülőgépeken már olyan hazai turbósugárhajtóművek voltak, amelyek nem voltak rosszabbak a nyugati modelleknél.