Động cơ phản lực cánh quạt: một thiết bị, nguyên tắc hoạt động mạch. động cơ phản lực cánh quạt sản xuất tại Nga

Động cơ phản lực cánh quạt giống như một piston: và ông và người kia có cánh quạt. Nhưng nếu không họ là khác nhau. Hãy xem xét những gì tạo nên đơn vị này, làm thế nào nó hoạt động, ưu và nhược điểm của nó là gì.

đặc điểm chung

động cơ phản lực cánh quạt thuộc về một lớp học của tuabin khí được thiết kế như bộ chuyển đổi năng lượng vũ trụ và đã được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không. Chúng bao gồm một động cơ nhiệt, trong đó khí mở rộng xoay tua-bin và hình thành các mô-men xoắn, và trục của nó gắn liền đơn vị khác. Động cơ được cung cấp với một cánh quạt phản lực cánh quạt.

Nó là sự pha trộn giữa một piston và turbo đơn vị. Đầu tiên, trong động cơ máy bay piston được cài đặt, bao gồm một xi-lanh với một hình ngôi sao sắp xếp bên trong trục. Nhưng do thực tế là họ đã có quá nhiều kích thước và trọng lượng, cũng như khả năng của một tốc độ thấp, họ không còn được sử dụng, đưa ra ưu tiên xuất hiện các thiết lập turbojet. Nhưng những động cơ là không phải không có nhược điểm. Họ có thể phát triển với tốc độ siêu thanh, nhưng tiêu thụ rất nhiều nhiên liệu. Do đó hoạt động của họ là quá đắt đối với vận tải hành khách.

Động cơ phản lực cánh quạt đã phải đối phó với một bất lợi như vậy. Và vấn đề này đã được giải quyết. Xây dựng và vận hành được lấy từ cơ chế của động cơ phản lực, và bởi piston - cánh quạt. Do đó, người ta có thể kết hợp giữa kích thước nhỏ, chi phí cao và hiệu quả.

Các công cụ được phát minh và xây dựng trở lại trong độ tuổi ba mươi của thế kỷ trước ở Liên Xô, và hai thập kỷ sau đó, họ bắt đầu sản xuất hàng loạt. Điện được thay đổi 1.880-11.000 kW. Thời gian dài họ đã được sử dụng trong ngành hàng không quân sự và dân sự. Tuy nhiên, tốc độ siêu âm, họ không phù hợp. Do đó, với sự ra đời của các cơ sở như vậy trong Không quân từ chối họ. Nhưng máy bay dân sự chủ yếu được cung cấp bởi chúng.

động cơ phản lực cánh quạt máy và nguyên tắc làm việc của nó

thiết kế động cơ là rất đơn giản. Nó bao gồm:

• giảm tốc;
• cánh quạt;
• một buồng đốt;
• một máy nén;
• vòi phun.

Đề án phản lực cánh quạt như sau: sau khi tiêm và nén không khí của máy nén đi vào buồng đốt. Sung được tiêm nhiên liệu. Hỗn hợp kết quả được đốt cháy và tạo ra khí mà nhập tuabin mở rộng và xoay nó, và nó, đến lượt nó, quay máy nén và vít. năng lượng chưa được sử dụng được thải ra thông qua một vòi phun, tạo lực đẩy phản ứng. Bởi vì giá trị của nó là không đáng kể (mười phần trăm), nó không được coi là một phản lực cánh quạt động cơ phản lực.

Nguyên tắc hoạt động và thiết kế, tuy nhiên, cũng tương tự như đối với họ, nhưng năng lượng không phải là hoàn toàn nằm ngoài thông qua các vòi phun, tạo ra một cánh tay phản ứng mô-men xoắn, nhưng chỉ một phần, như năng lượng hữu ích cũng là xoay vít.

trục điều hành

Có nhiều động cơ với một hoặc hai trục. Các đơn trục biến thể đang ở trên một trục và một máy nén và tuabin, và một ốc vít. Trong hai trục - một trong số họ gắn tua bin và máy nén, và mặt khác - vít thông qua một thiết bị giảm. Ở đây có hai tuabin kết nối với nhau phương pháp khí động. Một trong số đó là dành cho các vít, và người kia - cho máy nén. một hiện thân như vậy là phổ biến nhất, kể từ khi năng lượng có thể được áp dụng mà không cần chạy các ốc. Điều này đặc biệt hữu ích khi chiếc máy bay là trên mặt đất.

máy ép

Phần này bao gồm 2-6 giai đoạn, cho phép nhận thức thay đổi đáng kể về nhiệt độ và áp suất, cũng như để giảm tốc độ. Với thiết kế này, nó quay ra để giảm trọng lượng và kích thước, mà là rất quan trọng đối với động cơ máy bay. Máy nén bao gồm cánh bơm và hướng dẫn cánh quạt. Về sau này có thể cung cấp hoặc không được cung cấp quy định.

cánh quạt

Nhờ chi tiết này được hình thành lực đẩy, nhưng tốc độ bị hạn chế. Nó được coi là một chỉ số tốt hơn về mức độ 750-1500 rpm, vì tăng hiệu quả bắt đầu rơi và phân tán vít thay vì được chuyển đổi thành một phanh. Hiện tượng này được gọi là "hiệu ứng cơ đóng cửa." Nguyên nhân là do các cánh vít mà ở tốc độ cao trong luân chuyển, vượt tốc độ âm thanh, bắt đầu hoạt động đúng. Tác dụng tương tự sẽ được quan sát với sự gia tăng đường kính của họ.

tuabin

Tuabin có thể phát triển với tốc độ lên đến hai mươi ngàn vòng mỗi phút, nhưng không thể vít nó phù hợp, vì vậy đây có một thiết bị giảm làm giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn. Hộp số có thể khác nhau, nhưng nhiệm vụ chính của họ không phụ thuộc vào loại - làm chậm và tăng thời gian.

Đặc điểm này hạn chế việc sử dụng các máy bay phản lực cánh quạt quân sự. Tuy nhiên, sự phát triển về việc tạo ra một động cơ siêu thanh không dừng lại, ít nhất là cho bây giờ và không thành công. Để cải thiện độ bám đường đôi khi hai ốc vít được cung cấp với một phản lực cánh quạt. Nguyên tắc hoạt động cùng một lúc họ đã nhận ra bằng cách quay theo hướng ngược nhau, nhưng với một thiết bị duy nhất.

Như một ví dụ, hãy xem xét động cơ D-27 (Turbopropfan) có hai quạt xoắn ốc gắn liền với hộp số tuabin miễn phí. Đây là mô hình duy nhất của thiết kế được sử dụng trong hàng không dân dụng. Nhưng ứng dụng thành công của nó được coi là một bước nhảy vọt tuyệt vời để cải thiện hiệu suất của động cơ báo cáo.

Ưu điểm và nhược

Chúng tôi duy nhất ra mặt được, chưa đã mô tả công việc của các phản lực cánh quạt. Những lợi thế là:

• trọng lượng nhẹ so với các đơn vị piston;
• hiệu quả so với động cơ phản lực (do hiệu quả cánh quạt đạt tám mươi sáu phần trăm).

Tuy nhiên, bất chấp những lợi thế không thể phủ nhận, động cơ phản lực, trong một số trường hợp là một lợi thế hơn. Phản lực cánh quạt giới hạn tốc độ động cơ là bảy trăm năm mươi cây số một giờ. Tuy nhiên, đối với máy bay hiện đại trong rất ít. Bên cạnh đó, tiếng ồn tạo ra là rất cao, vượt giá trị cho phép của Tổ chức Hàng không dân dụng quốc tế.

Do đó, việc sản xuất các động cơ phản lực cánh quạt ở Nga bị hạn chế. Về cơ bản, chúng được cài đặt trong máy bay mà bay đường dài và ở tốc độ thấp. Sau đó, việc áp dụng là hợp lý.

Tuy nhiên, trong ngành hàng không quân sự, nơi mà các đặc điểm chính cần thiết của máy bay là khả năng cơ động cao và hoạt động êm ái, chứ không phải là hiệu quả, các động cơ không đáp ứng được các yêu cầu cần thiết và đơn vị cơ turbin phản lực được sử dụng ở đây.

Đồng thời, chúng tôi liên tục được phát triển để tạo ra một ốc vít siêu âm để vượt qua những "hiệu ứng chặn" và đạt được một tầm cao mới. Có lẽ, khi sáng chế là để trở thành hiện thực, từ động cơ phản lực từ chối động cơ tuốc bin cánh quạt và máy bay quân sự. Nhưng tại thời điểm họ chỉ có thể được mô tả như "workhorses" không phải là mạnh nhất, nhưng sự hoạt động ổn định.