BiznisIndustrija

Turbopropski motor: uređaj, kolo, princip rada. Proizvodnja turbopropskih motora u Rusiji

Turbopropni motor izgleda kao klipni motor: oba imaju vazdušni vijak. Ali u svim drugim aspektima oni su drugačiji. Razmislite o tome šta ova jedinica predstavlja, kako to funkcioniše, koje su njegove prednosti i slabosti.

Opšte karakteristike

Turbopropni motor spada u klasu gasnih turbina, koji su razvijeni kao univerzalni pretvarači energije i postali su široko upotrebljeni u avijaciji. Sastoji se od toplotnog motora gdje ekspandirani gasovi rotiraju turbinu i formiraju obrtni moment, a druge jedinice su pričvršćene na svojoj osovini. Turbopropusni motor se isporučuje sa vijkom za vazduh.

To je krst između klipnih i turbojetnih agregata. Prvo, u vazduhoplovu su instalirani klipni motori, koji se sastoje od cilindara u obliku zvijezde sa vratilom koji se nalazi unutar. Ali zbog činjenice da su imali prevelike dimenzije i težinu, kao i mogućnost malog brzine, više se nisu koristile, dajući prednost predstojećim turbojet postrojenjima. Ali i ovi motori nisu bili bez nedostataka. Oni mogu razviti supersoničnu brzinu, ali su potrošili puno goriva. Zbog toga je njihov prevoz bio suviše skup za prevoz putnika.

Turbopropski motor je morao da se nosi sa takvim nedostatkom. Taj problem je rešen. Dizajn i princip rada su uzeti iz mehanizma turbojetnog motora, a od klipnog motora - propelera. Stoga je postalo moguće kombinovati male dimenzije, ekonomičnost i visoku efikasnost.

Motori su izmišljeni i izgrađeni tridesetih godina prošlog vijeka pod Sovjetskim Savezom, a dvije decenije kasnije započeli su svoju masovnu proizvodnju. Snaga varira od 1880 do 11000 kW. Dugo vremena su ih koristili u vojnoj i civilnoj avijaciji. Međutim, oni nisu bili pogodni za supersoničnu brzinu. Zbog toga su, uz pojavljivanje takvih kapaciteta u vojnoj avijaciji, odbijeni. Ali civilni avioni su uglavnom snabdevani njima.

Načelo dizajniranja i rada turbopropskih motora

Dizajn motora je vrlo jednostavan. Uključuje:

  • Reduktor;
  • Air screw;
  • Komora za sagorijevanje;
  • Kompresor;
  • Nozzle.

Šematski turbopropusni motor je sledeći: nakon ubrizgavanja i kompresije vazduha kompresora ulazi u komoru za sagorevanje. Tamo se ubrizgava gorivo. Dobijena mešavina zapali i stvara gasove, koji kada se proširuju ulaze u turbinu i okreću ga, a zatim rotiraju kompresor i vijak. Nedodeljena energija izlazi kroz mlaznicu, stvarajući reaktivni potisak. Pošto njegova veličina nije značajna (samo deset posto), ne smatra se turbomodnim turbopropskim motorom.

Princip rada i dizajna, međutim, slični su njemu, ali energija ovde ne izlazi potpuno kroz mlaznicu, stvarajući reaktivni potisak, ali samo djelomično, jer korisna energija takođe okreće vijak.

Radna osovina

Postoje motori sa jednim ili dva osovina. U verziji sa jednim vratilom, kompresor, turbina i vijak nalaze se na jednoj osovini. U dvosmernoj osovini - na jednom od njih ugrađena je turbina i kompresor, a sa druge - vijka kroz reduktor. Postoje i dvije turbine povezane gasom dinamičkom metodom. Jedan od njih je dizajniran za vijke, a drugi za kompresor. Ova opcija je najčešća, jer se energija može koristiti bez pokretanja vijka. Ovo je posebno pogodno kada je avion na zemlji.

Kompresor

Ovaj deo se sastoji od dva do šest koraka, omogućavajući vam da shvatite značajne promjene u temperaturi i pritisku, kao i smanjujući brzinu. Zahvaljujući ovom dizajnu moguće je smanjiti težinu i dimenzije, što je vrlo važno za avionske motore. Kompresor uključuje radna kola i upravljački uređaj. Ovo drugo može ili ne mora predvideti regulativu.

Vazdušni vijak

Zbog ovog dela, nacrt se formira, ali brzina je ograničena. Najbolji pokazatelj je nivo od 750 do 1500 obrtaja u minuti, s obzirom da će povećanje efikasnosti početi da pada, a vijak umesto ubrzanja postaje kočnica. Pojam se zove "zaključavanje". To je prouzrokovan od lopatica propelera, koji počinju da deluju nepravilno pri velikim brzinama tokom rotacije, što premašuje brzinu zvuka . Isti efekat biće primećen povećanjem njihovog prečnika.

Turbina

Turbina može doseći brzine do dvadeset hiljada obrtaja u minuti, ali vijak ne može da se podudara sa njim, tako da postoji redukcioni uređaj, smanjuje brzinu i povećava obrtni moment. Reduktori mogu biti različiti, ali njihov glavni zadatak, bez obzira na tip, jeste smanjenje brzine i povećanje obrtnog momenta.

Ova karakteristika ograničava upotrebu turbopropskog motora u vojnim avionima. Međutim, razvoj supersoničnog motora ne zaustavlja, mada još nije uspješan. Da bi povećali vuču, turbopropusni motor se ponekad isporučuje sa dva vijka. Princip rada u ovom slučaju se ostvaruje usled rotacije u suprotnim pravcima, ali uz pomoć jednog reduktora.

Kao primer, možemo uzeti u obzir motor D-27 (turbo-rotor-tip), koji ima dva zavrtnjača koji su povezani sa slobodnom turbinom od strane reduktora. Ovo je jedini model ovog dizajna koji se koristi u civilnom vazduhoplovstvu. Ali njegova uspešna primena smatra se velikim korakom u poboljšanju performansi motora.

Prednosti i mane

Mi ćemo naglasiti minuse i prednosti koji karakterišu rad turbopropskog motora. Prednosti su:

  • Mala težina u poređenju sa klipnim jedinicama;
  • Efikasnost u poređenju sa turbojetnim motorima (zahvaljujući vazdušnom vijku, efikasnost dostigne osamdeset šest posto).

Međutim, uprkos takvim neospornim prednostima, mlazni motori su u nekim slučajevima poželjnija opcija. Ograničenje brzine turbopropionog motora iznosi sedamsto pedeset kilometara na sat. Međutim, to nije dovoljno za modernu avijaciju . Pored toga, buka je veoma visoka, što premašuje dozvoljene vrijednosti Međunarodne organizacije civilnog vazduhoplovstva.

Stoga je proizvodnja turbopropskih motora u Rusiji ograničena. Oni se uglavnom ugrađuju u avionima koji prelaze na velike razdaljine i pri maloj brzini. Zatim je aplikacija opravdana.

Međutim, u vojnom vazduhoplovstvu, gde glavne karakteristike koje bi zrakoplov trebalo da imaju, su velika manevarska sposobnost i tihi rad, a ne ekonomičnost, ovi motori ne ispunjavaju neophodne zahteve, a ovde se koriste turbo-motori.

Istovremeno se razvijaju supersonični propeleri kako bi se prevazišao "zaključavanje" i dostigao novi nivo. Možda, kada pronalazak postane stvarnost, mlazni motori će biti odbijeni u korist turbopropskih i vojnih aviona. Ali u sadašnjem vremenu oni se mogu nazvati "radnici", a ne najmoćniji, ali stabilni funkcioneri.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 bs.delachieve.com. Theme powered by WordPress.