Një motor turboprop është i ngjashëm me një motor pistoni: të dy kanë një helikë. Por në çdo mënyrë tjetër ato janë të ndryshme. Konsideroni se çfarë është kjo njësi, si funksionon, cilat janë të mirat dhe të këqijat e saj.

karakteristikat e përgjithshme

Motori turboprop i përket klasës së motorëve me turbina me gaz, të cilët u zhvilluan si konvertues universal të energjisë dhe janë përdorur gjerësisht në aviacion. Ato përbëhen nga vendi ku gazrat e zgjeruar rrotullojnë turbinën dhe formojnë një çift rrotullues, dhe njësi të tjera janë bashkangjitur në boshtin e saj. Motori turboprop është i pajisur me një helikë.

Difuzori ngadalëson ajrin nga kompresori, duke e bërë më të lehtë ndezjen. Kupola dhe rrotulluesi shtojnë turbulencën në ajër, kështu që është më e lehtë të përzihet me karburantin. Nga atje, ku ndodh djegia aktuale, është mëngë. Astar ka disa hapje që lejojnë ajrin të rrjedhë në disa pika në zonën e djegies.

Ndezësit janë pjesët e fundit të fazës së djegies; ato janë shumë të ngjashme me kandelat në makinën tuaj ose motorin e pistonit. Kur ndezësit ndezin zjarrin, ai është i vetëqëndrueshëm dhe ndezësit janë të paaftë. Pasi ajri kalon nëpër dhomën e djegies, ai rrjedh nëpër turbinën e kompresorit. Një turbinë është një seri profilesh tehe që janë shumë të ngjashme me tehet në një kompresor. Ndërsa ajri i nxehtë me shpejtësi të lartë rrjedh mbi tehet e turbinës, ata nxjerrin energji nga ajri duke rrotulluar turbinën e kompresorit në një rreth dhe duke e kthyer boshtin e motorit me të cilin është lidhur.

Është një kryqëzim midis njësive të pistonit dhe turbojetit. Në fillim, motorët e pistonit u instaluan në avionë, të përbërë nga cilindra në formë ylli me një bosht të vendosur brenda. Por për faktin se ato kishin përmasa dhe peshë shumë të madhe, si dhe një aftësi me shpejtësi të ulët, ato nuk u përdorën më, duke i dhënë përparësi instalimeve turbojet në zhvillim. Por këta motorë nuk ishin pa të meta. Ata mund të zhvillonin shpejtësi supersonike, por konsumonin shumë karburant. Prandaj, funksionimi i tyre ishte shumë i shtrenjtë për transportin e pasagjerëve.

Ky është i njëjti bosht si kompresori dhe të gjithë aksesorët e lidhur me motorin janë të lidhur. Një bosht i dytë motorik plotësisht i veçantë ndodhet drejtpërdrejt përpara turbinës së kompresorit. Rrjedha e ajrit përtej turbinës së kompresorit takohet me turbinat e fuqisë së motorit. Këto turbina me fuqi rrotullohen saktësisht si turbinat e kompresorit, me tehe me tehe.

E vetmja gjë që rrotullon helikën është ajri që kalon nëpër rrotat e turbinës së energjisë. Tani që boshti i makinës po rrotullohet me një shpejtësi të arsyeshme, helika është në gjendje të gjenerojë shtytje. Praktikisht nuk ka përdorim për ajrin e shkarkimit ndërsa kalon nëpër turbinat e energjisë. Thjesht largohet nga motori dhe del përmes tubave të shkarkimit. Kjo zakonisht është vetëm disa përqind e shtytjes totale të gjeneruar.

Motori turboprop duhej të përballonte një disavantazh të ngjashëm. Dhe ky problem u zgjidh. Dizajni dhe parimi i funksionimit u morën nga mekanizmi i një motori turbojet, dhe helikat nga një motor pistoni. Kështu, u bë e mundur kombinimi i dimensioneve të vogla, efikasitetit dhe të lartë

Motorët u shpikën dhe u ndërtuan në vitet tridhjetë të shekullit të kaluar nën Bashkimin Sovjetik, dhe dy dekada më vonë ata filluan prodhimin e tyre masiv. Fuqia ndryshonte nga 1880 në 11000 kW. Për një periudhë të gjatë ato u përdorën në ushtri dhe aviacioni civil. Sidoqoftë, ato nuk ishin të përshtatshme për shpejtësi supersonike. Prandaj, me ardhjen e kapaciteteve të tilla në aviacioni ushtarak ata u refuzuan. Por avionë civilë kryesisht të furnizuara prej tyre.

Ndërsa motorët me turboprotenë zakonisht kanë tavane më të ulëta funksionimi sesa avionët me turbofan ose turbojet, ata djegin dukshëm më pak karburant për pasagjer. Për shkak të kurbës së tyre të efikasitetit të shtytjes, ato janë më efikase me shpejtësi më të ngadalta se 400 nyje. Edhe pse janë të shtrenjta, ato janë shumë të besueshme.

Kjo i bën turboprops motorin ideal për fluturime rajonale relativisht të shkurtra. Montimi i një avioni me një motor turboprop është më i miri i të dy botëve për fluturime në nivele të ulëta. Ajri kompresohet, digjet dhe shndërrohet në energji që kthen helikën. Krahasuar me avionët me piston, ata kanë relativisht pak pjesë lëvizëse me shumë më pak dridhje, duke i bërë ato jashtëzakonisht të besueshme.

Pajisja e një motori turboprop dhe parimi i funksionimit të tij


Dizajni i motorit është shumë i thjeshtë. Ai përfshin:

  • reduktues;
  • helikë ajri;
  • dhoma e djegies;
  • kompresor;
  • grykë.

Skema e një motori turboprop është si më poshtë: pasi injektohet dhe kompresohet nga një kompresor, ajri hyn në dhomën e djegies. Aty bëhet injektimi i karburantit. Përzierja që rezulton ndizet dhe krijon gazra që, kur zgjerohen, hyjnë në turbinë dhe e rrotullojnë atë, dhe ajo, nga ana tjetër, rrotullon kompresorin dhe helikën. Energjia e pashpenzuar del përmes grykës, duke krijuar Meqenëse madhësia e saj nuk është e rëndësishme (vetëm dhjetë për qind), një motor turboprop nuk konsiderohet si një turbojet.

Leximi i përgjigjeve këtu më thotë të sjell disa fakte në diskutim. Disavantazhi i tyre është prodhimi konstant i fuqisë mbi shpejtësinë, kështu që shtytja është e kundërt me shpejtësinë. Motorët turboprop ndjekin dhe fuqia e tyre rritet pak në shpejtësi për shkak të përshpejtimit. Shtytja e tyre bie edhe më pak me shpejtësi, pra themeli më i mirë për të shprehur konsumin është shtytje, jo forcë. Konsumi tipik i karburantit i një motori reaktiv modern është 30 gram karburant për Njuton me shtytje për një orë kur ai është i palëvizshëm dhe dyfishi i një lundrimi në Mach.

  • Motorët me piston janë motorët më ekonomikë të avionëve.
  • Kjo ndihmon për të përshpejtuar gjatë ngritjes, por kufizon shpejtësinë maksimale.
Në të gjitha rastet, shtytja gjenerohet duke përshpejtuar një masë ajri prapa.

Parimi i funksionimit dhe dizajni, megjithatë, janë të ngjashëm me të, por energjia këtu nuk del plotësisht përmes hundës, duke krijuar shtytje jet, por vetëm pjesërisht sepse energji e përdorshme gjithashtu kthen vidën.

Bosht pune

Ka motorë me një ose dy boshte. Në versionin me një bosht, kompresori, turbina dhe helika janë të vendosura në të njëjtin bosht. Në një bosht të dyfishtë, njëri prej tyre ka një turbinë dhe një kompresor, dhe tjetri ka një helikë përmes një kuti ingranazhi. Ka edhe dy turbina mik i lidhur me një tjetër në një mënyrë gaz-dinamike. Njëra prej tyre është për helikën dhe tjetra është për kompresorin. Ky opsion është më i zakonshmi, pasi energjia mund të përdoret pa ndezur helikat. Dhe kjo është veçanërisht e përshtatshme kur avioni është në tokë.

Kjo formulë tregon se është më mirë të përshpejtoni një masë të madhe ajri vetëm pak sesa një masë më e vogël. Helikat e bëjnë këtë dhe për këtë arsye ofrojnë efikasitet më të mirë. Turbosondat përdorin turbina më pak efikase, por më të lehta me gaz për të gjeneruar energji, por ruajnë një helikë efikase. Turbofanët civilë përpiqen të rrisin masën e ajrit duke rritur raportin e tyre të anashkalimit, dhe vetëm ushtria përdor llojet më pak efikase me raportet e anashkalimit nën 1, sepse ato janë zgjidhja më e mirë me shpejtësi supersonike.


Kompresor

Kjo pjesë përbëhet nga dy deri në gjashtë hapa, duke ju lejuar të perceptoni ndryshime të rëndësishme në temperaturë dhe presion, si dhe të zvogëloni shpejtësinë. Falë këtij dizajni, është e mundur të zvogëlohet pesha dhe dimensionet, gjë që është shumë e rëndësishme për motorët e avionëve. Kompresori përfshin shtytës dhe një lopatë udhëzuese. Kjo e fundit mund të rregullohet ose jo.

Më poshtë mund të shihni një grafik të konsumit specifik të karburantit të lundrimit të llojeve të ndryshme të motorëve në krahasim me raportin e tyre të anashkalimit. Marrëdhënia e kundërt shihet lehtësisht. Paraqitja e konsumit specifik të karburantit me shtytje në paund karburant për kile shtytje në orë të motorëve të ndryshëm sipas logaritmit të raportit të tyre të anashkalimit.

Për të bërë të mundur krahasimin midis motorëve me piston dhe turbofan, krahasoni konsumin e karburantit në ngritje. Shtytja e tij statike është 727 kN kur supozojmë kushte standarde atmosferike dhe një faktor fortësie prej 85%. Megjithatë, një helikë do të bëjë çdo avion të fluturojë më ngadalë se avionët. Rezervuarët e tyre efektivë janë pasi majat e helikës rrotullohen me shpejtësi supersonike, kështu që është më mirë ta lini lundrimin me Mach më të ulët. Por trafiku komercial dëshiron të fluturojë sa më shpejt që të jetë e mundur ekonomikisht, dhe me turbofans ky kufi arrihet vetëm rreth Mach.

Helikë ajri

Falë kësaj pjese, gjenerohet shtytje, por shpejtësia është e kufizuar. Treguesi më i mirë është niveli nga 750 në 1500 rpm, pasi me një rritje të koeficientit veprim i dobishëm do të fillojë të bjerë, dhe në vend të përshpejtimit, helika do të kthehet në një frenim. Fenomeni quhet "efekti i mbylljes". Shkaktohet nga tehet e helikës, të cilat me shpejtësi të lartë, kur rrotullohen me tepri, fillojnë të funksionojnë gabimisht. I njëjti efekt do të vërehet me një rritje të diametrit të tyre.

Si krahasohen metrikat e performancës

Një avion më i shpejtë do të fluturojë më shumë këmbë në të njëjtën kohë, mbajeni me shume njerez dhe fitoni më shumë të ardhura. Me kosto më të ulëta se sa pritej për blerjen dhe operimin, avionët e biznesit shumë të lehtë konkurrojnë me motorët turbo-motorësh me performancë të lartë. Krahasimi i kombinimit më të mirë të shpejtësisë, rrezes, ngarkesës dhe djegies së karburantit për çdo avion është jetik për zgjedhjen e modelit që i përshtatet më së miri profilit tipik të misionit të pronarit.

Turbinë


Turbina është e aftë të arrijë shpejtësi deri në njëzet mijë rrotullime në minutë, por vidhosja nuk mund të përputhet me të, kështu që ekziston një ingranazh reduktues që zvogëlon shpejtësinë dhe rrit çift rrotullues. Reduktuesit mund të jenë të ndryshëm, por detyra e tyre kryesore, pavarësisht nga lloji, është të zvogëlojnë shpejtësinë dhe të rrisin çift rrotullues.

Krahasimi i saktë i performancës së avionit

Kur krahasojnë performancën, veçanërisht shpejtësinë dhe diapazonin, operatorët duhet të marrin parasysh numrat aktualë nga pronarët aktualë. Pyetni njerëzit që fluturojnë rregullisht me avionin që po shqyrtoni se si krahasohet performanca e pilotit me vlerësimet e prodhuesve.

Pronarët e tjerë pajtohen, disa citojnë përparësitë e 15- dhe 25-nyjeve mbi librin. Të njëjtët pilotë thonë se motorët e tyre turbo-motorësh me performancë të lartë do të arrijnë shpejtësinë maksimale të printimit vetëm në kushtet e duhura - në një ditë shumë të ftohtë, duke e ndezur motorin shumë fort duke përdorur vetëm gjysmën e rezervuarit të gazit.

Është kjo karakteristikë që kufizon përdorimin e një motori turboprop në avionët ushtarakë. Megjithatë, zhvillimet për krijimin e një motori supersonik nuk ndalen, megjithëse deri më tani ato nuk kanë qenë të suksesshme. Për të rritur shtytje, ndonjëherë një motor turboprop furnizohet me dy helikë. Në të njëjtën kohë, ata zbatojnë parimin e funksionimit për shkak të rrotullimit në drejtime të kundërta, por me ndihmën e një kuti ingranazhi.

Po kështu, disa pilotë janë të befasuar nga diapazoni i avionit të tyre të ri, pasi ata kanë supozuar se avionët rrallë fluturojnë në lartësi për shkak të drejtimit të kontrollit të trafikut ajror dhe për këtë arsye nuk mund të përfitojnë nga distanca më e madhe dhe djegia më e mirë e karburantit.

Krahasimi i numrit të avionëve që mund të bartin

"Kjo është rruga më e zakonshme që shohim." Përsëri, për gamën më të saktë të çdo avioni, blerësit potencial duhet të pyesin pronarët aktualë për përvojën e tyre në këtë fushë. Krahasimi i numrave rreth asaj se sa mund të mbajë një aeroplan kërkon disa pyetje dhe disa matematikë bazë për të arritur në një krahasim të vërtetë mollë me mollë.


Si shembull, ne mund të konsiderojmë motorin D-27 (turbopropfan), i cili ka dy tifozë me vidë të bashkangjitur në një turbinë të lirë nga një kuti ingranazhi. Ky është i vetmi model i këtij dizajni i përdorur në aviacionin civil. Por aplikimi i tij i suksesshëm konsiderohet një hap i madh në përmirësimin e performancës së motorit në fjalë.

Merrni një turboprop që mund të ngrejë 895 paund me karburant të plotë dhe një avion të nivelit fillestar që mund të ngrejë 600 paund. Me disa pyetje për të dy prodhuesit, mund të zbuloni se ngarkesat e motorit reaktiv përfshijnë peshën e një piloti 200 paund, ndërsa llogaritjet e motorëve turboprop jo.

Në këtë shembull, për t'iu afruar një krahasimi të rreptë, ju do të merrni ngarkesën e reaktorit 600 lb me karburant të plotë dhe do t'ia shtonit përsëri pilotit 200 lb. Kjo ju sjell deri në 800 paund, që nuk është shumë larg ngarkesës së një motori turboprop.

Avantazhet dhe disavantazhet

Le të nxjerrim në pah të mirat dhe të këqijat që karakterizojnë funksionimin e një motori turboprop. Përparësitë janë:

  • peshë e lehtë në krahasim me njësitë e pistonit;
  • efikasiteti në krahasim me motorët turbojet (falë helikës, efikasiteti arrin tetëdhjetë e gjashtë përqind).

Megjithatë, pavarësisht nga avantazhet e tilla të pamohueshme, motorët jet janë në disa raste opsioni i preferuar. Kufiri i shpejtësisë së një motori turboprop është shtatëqind e pesëdhjetë kilometra në orë. Megjithatë, kjo është shumë pak. Gjithashtu, zhurma e krijuar është shumë e lartë, duke tejkaluar vlerat e lejuara të Organizatës Ndërkombëtare të Aviacionit Civil.

Është gjithashtu e rëndësishme të vihen në dyshim supozimet si djegia e karburantit dhe kostot e tjera operative, të cilat varen nga disa faktorë, duke përfshirë gjatësinë mesatare të një fluturimi tipik. Shumë pilotë turbopropa me një motor me performancë të lartë besojnë mitin e vjetër se avioni i tyre djeg dy të tretat e karburantit të tij të avionit për të ecur 20 nyje më ngadalë. Por e vërteta është se është më shumë si 45 nyje - kjo është 12 dhe 14 për qind më e shpejtë se një turboprop.

Për shkak se aeroplanët fluturojnë në lartësi më të larta, pilotët kanë më shumë gjasa të planifikojnë misione më të gjata dhe konsumi i karburantit gjithashtu ndikohet. Për shkak se ata fluturojnë me këmbë më të gjata, ata mund të qëndrojnë më gjatë kur avioni djeg më pak gaz. Kalimi nga një turboprop me një motor me performancë të lartë në një avion të lehtë është më i lehtë sesa e kuptojnë shumica e pilotëve. Ata që u larguan herët këmbëngulin për shpërblimin, që ia vlen përpjekja, duke e quajtur stërvitjen kalimin më të lehtë ajror që kanë bërë ndonjëherë.


Prandaj, prodhimi i motorëve turboprop në Rusi është i kufizuar. Ato janë instaluar kryesisht në avionë që fluturojnë në distanca të gjata dhe me shpejtësi të ulët. Atëherë aplikimi është i justifikuar.

Megjithatë, në aviacionin ushtarak, ku karakteristikat kryesore që duhet të kenë avionët janë manovrimi i lartë dhe funksionimi i qetë dhe jo efikasiteti, këta motorë nuk plotësojnë kërkesat e nevojshme dhe këtu përdoren njësitë turbojet.

Sistemet janë shumë më të automatizuara, tha Gardner. Avioni ka standarde të sigurisë së avionëve dhe qitjes. Nxënësit tanë më të mëdhenj janë pilotët që sapo kanë ardhur nga turboprop. Ata thonë: Uau, ky Mustang është i mahnitshëm. Pse askush nuk më tha për këtë?

Në përgjithësi, Lokar pajtohet. “Duhet angazhim, përpjekje dhe gatishmëri për t'u përgatitur për standarde të larta dhe për të ruajtur aftësitë, por kjo shpërblehet. Prodhuesit kryesorë ofrojnë një përzgjedhje të gjerë në tregjet e aeroplanëve të biznesit të pasagjerëve gjashtë deri në tetë. Megjithatë, kur ju merrni pjesë në avionët turboprop, zgjedhja bëhet më e vështirë.

Në të njëjtën kohë, zhvillimet janë duke u zhvilluar vazhdimisht për të krijuar helikë supersonikë për të kapërcyer "efektin e mbylljes" dhe për të arritur një nivel të ri. Ndoshta kur shpikja bëhet realitet, nga motorët reaktiv do të braktiset në favor të turbopropave dhe në avionët ushtarakë. Por për momentin ato mund të quhen vetëm "kuajt e punës", jo funksionimi më i fuqishëm, por i qëndrueshëm.

Pra, cilat janë të mirat dhe të këqijat e turbopropave në krahasim me avionët e lehtë? Së pari ne duhet të shpjegojmë turboprop. Në thelb, kjo klasë avionësh përdor një motor me turbinë me gaz për të shtyrë një helikë në vend që të mbështetet në shtytjen e avionëve për ta çuar aeroplanin përpara. Këta motorë janë jashtëzakonisht të besueshëm dhe të fuqishëm jo vetëm për avionët e biznesit, por edhe për avionët ushtarakë, bujqësorë dhe avionë të vegjël.

Krahasuar me të pastër avion reaktivështë e qartë se motorët turbo nuk fluturojnë aq shpejt. Për shembull, vullneti do të rrotullohet me 310 k. Kjo do të thotë, kur bëhet fjalë për shpejtësinë, të gjithë turbopropat nuk krijohen të barabartë. Në interes të turboprop-it, vlen të përmendet se këta avionë në përgjithësi janë më të aftë të përdorin barërat e aeroportit, ndërsa shumica e avionëve kërkojnë një pistë specifike për t'u ngritur dhe ulur.

0

Motorët reaktivë me ajër sipas metodës së para-ngjeshjes së ajrit para hyrjes në dhomën e djegies ndahen në kompresorë dhe jokompresorë. Në motorët me avion pa kompresor, përdoret koka e shpejtësisë së rrjedhës së ajrit. Në motorët me kompresorë, ajri kompresohet nga një kompresor. Motori i kompresorit me ajër-jet është një motor turbojet (TRD). Grupi, i quajtur motorë të përzier ose të kombinuar, përfshin motorët me turboprop (TVD) dhe motorët me turbojet (DTRD). Sidoqoftë, dizajni dhe funksionimi i këtyre motorëve janë kryesisht të ngjashëm me motorët turbojet. Shpesh të gjitha llojet e këtyre motorëve kombinohen nën emer i perbashket motorët me turbina me gaz (GTE). si lëndë djegëse në motorët me turbina me gaz përdoret vajguri.

Motorë turbojet

Skemat strukturore. Një motor turbojet (Fig. 100) përbëhet nga një hyrje, një kompresor, një dhomë djegieje, një turbinë me gaz dhe një dalje.

Pajisja e hyrjes është projektuar për të furnizuar me ajër kompresorin e motorit. Në varësi të vendndodhjes së motorit në avion, ai mund të jetë pjesë e dizajnit të avionit ose dizajnit të motorit. Pajisja hyrëse rrit presionin e ajrit përpara kompresorit.

Një rritje e mëtejshme e presionit të ajrit ndodh në kompresor. Në motorët turbojet përdoren kompresorë centrifugale (Fig. 101) dhe kompresorë aksialë (shih Fig. 100).

Në një kompresor boshtor, kur rotori rrotullohet, tehet, duke vepruar në ajër, e rrotullojnë atë dhe e detyrojnë atë të lëvizë përgjatë boshtit drejt daljes së kompresorit.

Në një kompresor centrifugal, kur shtytësi rrotullohet, ajri futet nga tehet dhe lëviz në periferi nën veprimin e forcave centrifugale. Motorët me një kompresor boshtor kanë gjetur aplikimin më të gjerë në aviacionin modern.







Kompresori aksial përfshin një rotor (pjesë rrotulluese) dhe një stator (pjesë e palëvizshme) në të cilën është bashkangjitur pajisja hyrëse. Ekranet mbrojtëse janë instaluar ndonjëherë në pajisjet e hyrjes për të parandaluar hyrjen e objekteve të huaja në kompresor, të cilat mund të shkaktojnë dëmtim të teheve.

Rotori i kompresorit përbëhet nga disa rreshta tehe të profilizuara të rotorit të vendosura në një rreth dhe të alternuara në mënyrë të njëpasnjëshme përgjatë boshtit të rrotullimit. Rotorët ndahen në kazan (Fig. 102, a), disk (Fig. 102, b) dhe tambur-disk (Fig. 102, c).

Statori i kompresorit përbëhet nga një grup unazor tehe të profilizuara të fiksuara në strehë. Rreshti i teheve fikse, i quajtur drejtues, së bashku me rreshtin e teheve të punës, quhet faza e kompresorit.

Motorët modernë të avionëve turbojet përdorin kompresorë me shumë faza për të rritur efikasitetin e procesit të kompresimit të ajrit. Fazat e kompresorit janë të koordinuara me njëra-tjetrën në mënyrë që ajri në daljen e njërës faze të rrjedhë pa probleme rreth teheve të fazës tjetër.


Drejtimi i nevojshëm i ajrit në fazën tjetër sigurohet nga ndreqësi. Për të njëjtin qëllim shërben edhe lopata udhëzuese e instaluar përpara kompresorit. Në disa modele të motorit, lopata udhëzuese mund të mungojë.

Një nga elementët kryesorë të një motori turbojet është dhoma e djegies e vendosur prapa kompresorit. Strukturisht, dhomat e djegies janë tuba (Fig. 103), unazore (Fig. 104), tuba-unaza (Fig. 105).






Dhoma e djegies tubulare (individuale) përbëhet nga një tub flakë dhe një shtresë e jashtme, e ndërlidhur nga kupat e pezullimit. Përpara dhomës së djegies, janë instaluar injektorë karburanti dhe një rrotullues për të stabilizuar flakën. Tubi i flakës ka vrima për furnizimin me ajër, gjë që parandalon mbinxehjen e tubit të flakës. Ndezja e përzierjes së karburantit-ajrit në tubat e flakës kryhet nga pajisje speciale ndezëse të instaluara në dhoma të veçanta. Midis tyre, tubat e flakës lidhen me tuba degëzues, të cilët sigurojnë ndezjen e përzierjes në të gjitha dhomat.



Dhoma unazore e djegies është bërë në formën e një zgavër unazore të formuar nga zorrët e jashtme dhe të brendshme të dhomës. Një tub unazor flakë është instaluar në pjesën e përparme të kanalit unazor, dhe vorbullat dhe hundët janë instaluar në hundën e tubit të flakës.

Dhoma e djegies tuba-unazore përbëhet nga shtresa të jashtme dhe të brendshme që formojnë një hapësirë ​​unazore brenda së cilës vendosen tubat individualë të flakës.

Një turbinë me gaz përdoret për të drejtuar kompresorin TRD. Në motorët modernë, turbinat me gaz janë boshtore. Turbinat me gaz mund të jenë njëfazësh ose shumëfazësh (deri në gjashtë faza). Përbërësit kryesorë të turbinës përfshijnë pajisjet e hundës (udhëzues) dhe shtytësit, të përbërë nga disqe dhe tehe të rotorit të vendosura në buzët e tyre. Shtytësit janë ngjitur në boshtin e turbinës dhe formojnë një rotor së bashku me të (Fig. 106). Pajisjet e hundës janë të vendosura përpara teheve të punës të çdo disku. Kombinimi i një aparati fiks të hundës dhe një disku me tehe pune quhet një fazë turbine. Tehet e rotorit janë ngjitur në diskun e turbinës me një bllokues të pemës së Krishtlindjes (Fig. 107).

Pajisja e shkarkimit (Fig. 108) përbëhet nga një tub shkarkimi, një kon i brendshëm, një raft dhe një hundë jet. Në disa raste, për shkak të paraqitjes së motorit në avion, një tub zgjatues është instaluar midis tubit të shkarkimit dhe grykës së avionit. Grykat e avionit mund të jenë me seksion dalës të rregullueshëm dhe të parregulluar.

Parimi i funksionimit. Ndryshe nga motor pistoni procesi i punës në motorët me turbina me gaz nuk ndahet në cikle të veçanta, por vazhdon vazhdimisht.

Parimi i funksionimit të një motori turbojet është si më poshtë. Gjatë fluturimit, rryma e ajrit kundër motorit kalon përmes hyrjes në kompresor. Në pajisjen e hyrjes, ajri është i para-ngjeshur dhe i konvertuar pjesërisht energjia kinetike duke lëvizur rrjedhën e ajrit në energjinë potenciale të presionit. Ajri i nënshtrohet kompresimit më të madh në kompresor. Në motorët turbojet me një kompresor boshtor, me rrotullimin e shpejtë të rotorit, tehet e kompresorit, si tehet e ventilatorit, drejtojnë ajrin drejt dhomës së djegies. Në ndreqësit e instaluar pas shtytësve të çdo faze të kompresorit, për shkak të formës së difuzorit të kanaleve të ndërthurjes, energjia kinetike e rrjedhës së fituar në timon shndërrohet në energji të presionit potencial.

Në motorët me një kompresor centrifugal, ajri kompresohet nga forca centrifugale. Ajri që hyn në kompresor merret nga tehet e një shtytëse që rrotullohet me shpejtësi dhe, nën veprimin e forcës centrifugale, hidhet nga qendra në perimetrin e rrotës së kompresorit. Sa më shpejt të rrotullohet shtytësi, aq më shumë presion krijuar nga kompresori.

Falë kompresorit, motorët turbojet mund të krijojnë shtytje kur punojnë në vend. Efikasiteti i procesit të kompresimit të ajrit në kompresor



karakterizohet nga madhësia e shkallës së rritjes së presionit π në, që është raporti i presionit të ajrit në daljen e kompresorit p 2 me presionin ajri atmosferik p H


Ajri i ngjeshur në hyrje dhe kompresor më pas hyn në dhomën e djegies, duke u ndarë në dy rryma. Një pjesë e ajrit (ajri primar), që përbën 25-35% të rrjedhës totale të ajrit, drejtohet drejtpërdrejt në tubin e flakës, ku zhvillohet procesi kryesor i djegies. Një pjesë tjetër e ajrit (ajri dytësor) rrjedh rreth zgavrave të jashtme të dhomës së djegies, duke e ftohur këtë të fundit, dhe në daljen e dhomës përzihet me produktet e djegies, duke ulur temperaturën e rrjedhës së gazit-ajrit në një vlerë të përcaktuar nga rezistenca ndaj nxehtësisë së fletëve të turbinës. Një pjesë e vogël e ajrit dytësor hyn në zonën e djegies përmes hapjeve anësore të tubit të flakës.

Kështu, një përzierje karburant-ajër formohet në dhomën e djegies duke spërkatur karburantin përmes grykave dhe duke e përzier me ajrin primar, duke djegur përzierjen dhe duke përzier produktet e djegies me ajrin dytësor. Kur motori ndizet, përzierja ndizet nga një pajisje e veçantë ndezëse, dhe gjatë funksionimit të mëtejshëm të motorit, përzierja e karburantit-ajrit ndizet nga flaka tashmë ekzistuese.

Rrjedha e gazit formohet në dhomën e djegies, e cila ka temperaturë të lartë dhe presioni, nxiton në turbinë përmes një aparati hundë ngushtues. Në kanalet e aparatit të hundës, shpejtësia e gazit rritet ndjeshëm në 450-500 m/s dhe bëhet një shndërrim i pjesshëm i energjisë termike (potencial) në energji kinetike. Gazrat nga aparati i hundës futen në tehet e turbinës, ku energjia kinetike e gazit shndërrohet në punë mekanike rrotullimi i turbinës. Tehet e turbinës, duke rrotulluar së bashku me disqet, rrotullojnë boshtin e motorit dhe në këtë mënyrë sigurojnë funksionimin e kompresorit.

Në fletët e punës të turbinës, mund të ndodhë ose vetëm procesi i shndërrimit të energjisë kinetike të gazit në punë mekanike të rrotullimit të turbinës, ose zgjerimi i mëtejshëm i gazit me një rritje të shpejtësisë së tij. Në rastin e parë, turbina me gaz quhet aktive, në të dytën - reaktive. Në rastin e dytë, tehet e turbinës, përveç efektit aktiv të avionit të gazit që vjen, përjetojnë edhe një efekt reaktiv për shkak të përshpejtimit të rrjedhës së gazit.

Zgjerimi përfundimtar i gazit ndodh në daljen e motorit (grykë reaktiv). Këtu presioni i rrjedhës së gazit zvogëlohet dhe shpejtësia rritet në 550-650 m/sek (në kushte tokësore).

Kështu, energjia potenciale e produkteve të djegies në motor shndërrohet në energji kinetike gjatë procesit të zgjerimit (në turbinën dhe grykën e daljes). Një pjesë e energjisë kinetike në këtë rast shkon në rrotullimin e turbinës, e cila nga ana tjetër rrotullon kompresorin, pjesa tjetër - për të përshpejtuar rrjedhën e gazit (për të krijuar shtytje jet).

Motorë turboprop

Pajisja dhe parimi i funksionimit. Për avionët modernë

duke pasur një kapacitet të madh mbajtës dhe diapazon fluturimi, nevojiten motorë që mund të zhvillojnë shtytjen e nevojshme me një minimum gravitet specifik. Këto kërkesa plotësohen nga motorët turbojet. Megjithatë, ato janë joekonomike në krahasim me instalimet me helikë me shpejtësi të ulët fluturimi. Në këtë drejtim, disa lloje avionësh të destinuar për fluturime me shpejtësi relativisht të ulëta dhe me rreze të gjatë, kërkojnë instalimin e motorëve që do të kombinonin avantazhet e një motori turbojet me avantazhet e një instalimi me helikë me shpejtësi të ulët fluturimi. Këta motorë përfshijnë motorë turboprop (TVD).

Një turboprop është një motor avioni me turbinë me gaz, në të cilin turbina zhvillon më shumë fuqi sesa kërkohet për të rrotulluar kompresorin, dhe kjo fuqi e tepërt përdoret për të rrotulluar helikën. Një diagram skematik i një TVD është paraqitur në fig. 109.

Siç mund të shihet nga diagrami, motori turboprop përbëhet nga të njëjtat komponentë dhe montime si turbojeti. Sidoqoftë, ndryshe nga një motor turbojet, një helikë dhe një kuti ingranazhi janë montuar gjithashtu në një motor turboprop. Për të marrë fuqinë maksimale të motorit, turbina duhet të zhvillojë shpejtësi të larta (deri në 20,000 rpm). Nëse helika rrotullohet me të njëjtën shpejtësi, atëherë efikasiteti i kësaj të fundit do të jetë jashtëzakonisht i ulët, pasi vlerën më të madhe efikasiteti i helikës në mënyrat e fluturimit të projektimit arrin në 750-1500 rpm.



Për të zvogëluar shpejtësinë e helikës në krahasim me shpejtësinë e turbinës me gaz, një kuti ingranazhi është instaluar në motorin turboprop. Në motorët me fuqi të lartë, nganjëherë përdoren dy helikë me rrotullim të kundërt, me një kuti ingranazhi që siguron funksionimin e të dy helikave.

Në disa motorë turboprop, kompresori drejtohet nga një turbinë dhe helika nga një tjetër. Kjo krijon kushte të favorshme për rregullimin e motorit.

Shtytja në teatër krijohet kryesisht nga helika (deri në 90%) dhe vetëm pak për shkak të reagimit të avionit të gazit.

Në motorët me turboprop, përdoren turbina me shumë faza (numri i fazave është nga 2 në 6), i cili diktohet nga nevoja për të operuar pika të mëdha nxehtësie në një turbinë turboprop sesa në një turbinë turbojet. Përveç kësaj, përdorimi i një turbine me shumë shkallë bën të mundur uljen e shpejtësisë së saj dhe, rrjedhimisht, përmasave dhe peshës së kutisë së marsheve.

Qëllimi i elementeve kryesore të teatrit nuk është i ndryshëm nga qëllimi i të njëjtëve elementë të motorit turbojet. Rrjedha e punës e një teatri është gjithashtu e ngjashme me atë të një turbojet. Ashtu si në një motor turbojet, rryma e ajrit të para-ngjeshur në pajisjen hyrëse i nënshtrohet kompresimit kryesor në kompresor dhe më pas hyn në dhomën e djegies, në të cilën karburanti injektohet njëkohësisht përmes injektorëve. Gazrat e formuar si rezultat i djegies së përzierjes ajër-karburant kanë një të lartë energji potenciale. Ata nxitojnë në turbinën e gazit, ku, pothuajse plotësisht duke u zgjeruar, prodhojnë punë, e cila më pas transferohet te kompresori, helika dhe ngasjet e njësisë. Pas turbinës, presioni i gazit është pothuajse i barabartë me presionin atmosferik.

Në motorët modernë me turboprop, forca e shtytjes e marrë vetëm për shkak të reagimit të avionit të gazit që rrjedh nga motori është 10-20% e forcës totale të shtytjes.

Anashkaloni motorët turbojet

Dëshira për të rritur efikasitetin e shtytjes së motorëve turbojet me shpejtësi të lartë të fluturimit nënsonik çoi në krijimin e motorëve turbojet anashkalues ​​(DTJE).

Ndryshe nga motori turbojet konvencional, në një motor me turbinë me gaz, një turbinë me gaz drejton (përveç kompresorit dhe një numri njësish ndihmëse) një kompresor me presion të ulët, i quajtur ndryshe ventilator qarku dytësor. Tifozja e qarkut të dytë të DTRD mund të drejtohet gjithashtu nga një turbinë e veçantë e vendosur prapa turbinës së kompresorit. Skema më e thjeshtë DTRD është paraqitur në fig. 110.



Qarku i parë (i brendshëm) i DTRD është një qark i një turbojeti konvencional. Qarku i dytë (i jashtëm) është një kanal unazor me një tifoz të vendosur në të. Prandaj, motorët e anashkalimit turbojet nganjëherë quhen turbofans.

Puna e DTRD është si më poshtë. Rrjedha e ajrit në motor hyn në marrjen e ajrit dhe më pas një pjesë e ajrit kalon nëpër kompresorin me presion të lartë të qarkut primar, pjesa tjetër - përmes teheve të ventilatorit (kompresori presion i ulët) të qarkut të dytë. Meqenëse qarku i qarkut të parë është qarku i zakonshëm i një motori turbojet, rrjedha e punës në këtë qark është e ngjashme me rrjedhën e punës në një motor turbojet. Veprimi i ventilatorit të qarkut dytësor është i ngjashëm me veprimin e një helike me shumë tehe që rrotullohet në një kanal unazor.

DTRD mund të përdoret gjithashtu në supersonikë avion, por në këtë rast, për të rritur shtytjen e tyre, është e nevojshme të sigurohet djegia e karburantit në qarkun sekondar. Për të rritur (rritur) shpejt shtytjen e DTRD, karburanti shtesë ndonjëherë digjet ose në rrjedhën e ajrit të qarkut sekondar ose prapa turbinës së qarkut primar.

Kur karburanti shtesë digjet në qarkun sekondar, është e nevojshme të rritet sipërfaqja e hundës së tij të avionit për të mbajtur të pandryshuara mënyrat e funksionimit të të dy qarqeve. Nëse ky kusht nuk plotësohet, rrjedha e ajrit përmes ventilatorit të qarkut dytësor do të ulet për shkak të rritjes së temperaturës së gazit midis ventilatorit dhe grykës së qarkut dytësor. Kjo do të sjellë një reduktim të fuqisë së nevojshme për të rrotulluar ventilatorin. Pastaj, për të ruajtur shpejtësinë e mëparshme të motorit, do të jetë e nevojshme të zvogëlohet temperatura e gazit përpara turbinës në qarkun primar, dhe kjo do të çojë në një ulje të shtytjes në qarkun primar. Rritja e shtytjes totale do të jetë e pamjaftueshme dhe në disa raste shtytja totale e motorit të përforcuar mund të jetë më e vogël se shtytja totale e një motori konvencional me naftë. Përveç kësaj, rritja e shtytjes shoqërohet me konsum të lartë specifik të karburantit. Të gjitha këto rrethana kufizojnë aplikimin e kësaj metode të rritjes së shtytjes. Megjithatë, rritja e shtytjes së një DTRD mund të përdoret gjerësisht në shpejtësitë supersonike të fluturimit.

Literatura e përdorur: “Bazat e Aviacionit” autorë: G.A. Nikitin, E.A. Bakanov

Shkarko abstraktin: Ju nuk keni akses për të shkarkuar skedarë nga serveri ynë.