Udsigter for den russiske luftfartsmotorindustri. Jetmotordrift diagram

Eksperimentelle prøver af gasturbinemotorer (GTE) dukkede først op på tærsklen til Anden Verdenskrig. Udviklingen kom til live i begyndelsen af ​​halvtredserne: gasturbinemotorer blev aktivt brugt i militær og civil flykonstruktion. På den tredje fase af introduktionen i industrien begyndte små gasturbinemotorer, repræsenteret af mikroturbinekraftværker, at blive meget brugt i alle industriområder.

Generel information om gasturbinemotorer

Driftsprincippet er fælles for alle gasturbinemotorer og består i at omdanne energien fra komprimeret opvarmet luft til mekanisk arbejde gasturbine aksel. Luften, der kommer ind i ledeskovlen og kompressoren, komprimeres og kommer i denne form ind i forbrændingskammeret, hvor brændstof indsprøjtes og arbejdsblandingen antændes. Gasser dannet som følge af forbrænding er under højt tryk passere gennem turbinen og dreje dens vinger. En del af rotationsenergien bruges på at rotere kompressorakslen, men det meste af energien i den komprimerede gas omdannes til nyttigt mekanisk arbejde med at rotere turbineakslen. Blandt alle forbrændingsmotorer (ICE) har gasturbineenheder den største effekt: op til 6 kW/kg.

Gasturbinemotorer fungerer på de fleste typer dispergeret brændstof, hvilket får dem til at skille sig ud fra andre forbrændingsmotorer.

Problemer med at udvikle små TGD'er

Efterhånden som gasturbinemotorens størrelse falder, falder effektiviteten og den specifikke effekt sammenlignet med konventionelle turbojetmotorer. På samme tid specifik værdi brændstofforbruget stiger også; de aerodynamiske egenskaber af turbinens og kompressorens flowsektioner forringes, og effektiviteten af ​​disse elementer falder. I forbrændingskammeret falder brændstofsamlingens forbrændingseffektivitet som følge af et fald i luftstrømmen.

Et fald i effektiviteten af ​​gasturbinemotorkomponenter med et fald i dens dimensioner fører til et fald i effektiviteten af ​​hele enheden. Derfor betaler designere, når de moderniserer en model særlig opmærksomhedøge effektiviteten af ​​individuelle elementer, op til 1%.

Til sammenligning: når kompressoreffektiviteten stiger fra 85 % til 86 %, øges turbineeffektiviteten fra 80 % til 81 %, og den samlede Motoreffektivitet stiger umiddelbart med 1,7 pct. Dette tyder på, at for et fast brændstofforbrug vil den specifikke effekt stige med samme mængde.

Luftfartsgasturbinemotor "Klimov GTD-350" til Mi-2 helikopteren

Udviklingen af ​​GTD-350 begyndte først i 1959 ved OKB-117 under ledelse af designeren S.P. Izotov. I første omgang var opgaven at udvikle en lille motor til MI-2 helikopteren.

På designstadiet blev der brugt eksperimentelle installationer, og node-by-unit finishing-metoden blev brugt. Under forskningsprocessen blev metoder til beregning af små blade enheder skabt, og konstruktive foranstaltninger blev truffet for at dæmpe højhastighedsrotorer. De første prøver af en fungerende model af motoren dukkede op i 1961. Luftforsøg af Mi-2 helikopteren med GTD-350 blev første gang udført den 22. september 1961. Ifølge testresultaterne blev to helikoptermotorer revet fra hinanden, hvilket genudstyrede transmissionen.

Motoren bestod statscertificering i 1963. Serieproduktion åbnede i den polske by Rzeszow i 1964 under ledelse af sovjetiske specialister og fortsatte indtil 1990.

Ma l Den anden indenlandsk producerede gasturbinemotor GTD-350 har følgende ydelsesegenskaber:

— vægt: 139 kg;
— dimensioner: 1385 x 626 x 760 mm;
— mærkeeffekt på den frie turbineaksel: 400 hk (295 kW);
— fri turbinerotationshastighed: 24000;
— driftstemperaturområde -60…+60 ºC;
— specifikt brændstofforbrug 0,5 kg/kW time;
— brændstof — petroleum;
— marchkraft: 265 hk;
— starteffekt: 400 hk.

Af flyvesikkerhedsmæssige årsager er Mi-2 helikopteren udstyret med 2 motorer. Dobbeltinstallationen giver flyet mulighed for sikkert at gennemføre flyvningen i tilfælde af fejl på et af kraftværkerne.

GTD - 350 pr i øjeblikket er moralsk forældet, moderne små fly kræver mere kraftfulde, pålidelige og billigere gasturbinemotorer. I øjeblikket nyt og lovende indenlandsk motor er MD-120, Salyut Corporation. Motorvægt - 35 kg, motortryk 120 kgf.

Generel ordning

Designet af GTD-350 er noget usædvanligt på grund af placeringen af ​​forbrændingskammeret ikke umiddelbart bag kompressoren, som i standardmodeller, men bag turbinen. I dette tilfælde er turbinen fastgjort til kompressoren. Dette usædvanlige arrangement af komponenter reducerer længden af ​​motorens kraftaksler og reducerer derfor enhedens vægt og giver mulighed for høje rotorhastigheder og effektivitet.

Under motordrift kommer luft ind gennem VNA'en, passerer gennem de aksiale kompressortrin, centrifugaltrinnet og når luftopsamlingsrullen. Derfra føres luft gennem to rør til motorens bagende til forbrændingskammeret, hvor den vender strømningsretningen og kommer ind i turbinehjulene. Hovedkomponenterne i GTD-350 er: kompressor, forbrændingskammer, turbine, gasopsamler og gearkasse. Motorsystemer præsenteres: smøring, kontrol og anti-isning.

Enheden er opdelt i selvstændige enheder, hvilket gør det muligt at producere individuelle reservedele og sikre hurtig reparation. Motoren bliver konstant forbedret, og i dag udføres dens modifikation og produktion af Klimov OJSC. Den oprindelige ressource for GTD-350 var kun 200 timer, men under modifikationsprocessen blev den gradvist øget til 1000 timer. Billedet viser den generelle mekaniske tilslutning af alle komponenter og samlinger.

Små gasturbinemotorer: anvendelsesområder

Mikroturbiner bruges i industrien og hverdagen som autonome kilder elektricitet.
— Effekten af ​​mikroturbiner er 30-1000 kW;
— volumen ikke overstiger 4 kubikmeter.

Blandt fordelene ved små gasturbinemotorer er:
— bred vifte af belastninger;
— lavt vibrations- og støjniveau;
- arbejde for forskellige typer brændstof;
- små dimensioner;
— lavt niveau af udstødningsemissioner.

Negative punkter:
- kompleksitet elektronisk kredsløb(i standardversionen udføres strømkredsløbet med dobbelt energiomdannelse);
— en kraftturbine med en hasøger omkostningerne betydeligt og komplicerer produktionen af ​​hele enheden.

Til dato har turbogeneratorer ikke modtaget så bred distribution i Rusland og i postsovjetiske rum, som i USA og Europa på grund af de høje produktionsomkostninger. Men ifølge beregninger kan en enkelt autonom gasturbinenhed med en effekt på 100 kW og en virkningsgrad på 30 % bruges til at levere energi til standard 80 lejligheder med gaskomfurer.

En kort video af brugen af ​​en turboakselmotor til en elektrisk generator.

Ved at installere absorptionskøleskabe kan en mikroturbine bruges som klimaanlæg og til samtidig køling af et betydeligt antal rum.

Bilindustrien

Små gasturbinemotorer har vist tilfredsstillende resultater under vejprøver, men prisen på køretøjet stiger mange gange på grund af kompleksiteten af ​​designelementerne. Gasturbinemotor med en effekt på 100-1200 hk. har egenskaber svarende til benzinmotorer, dog forventes masseproduktion af sådanne biler ikke i den nærmeste fremtid. For at løse disse problemer er det nødvendigt at forbedre og reducere omkostningerne ved alle komponenter i motoren.

Anderledes forholder det sig i forsvarsindustrien. Militæret er ikke opmærksomme på omkostningerne; Militæret havde brug for et kraftfuldt, kompakt, problemfrit kraftværk til kampvogne. Og i midten af ​​60'erne af det 20. århundrede, Sergei Izotov, skaberen af kraftværk til MI-2 - GTD-350. Izotov Design Bureau begyndte udviklingen og skabte til sidst GTD-1000 til T-80 tanken. Måske er dette den eneste positive oplevelse af at bruge gasturbinemotorer til jordtransport. Ulemperne ved at bruge en motor på en tank er dens frådseri og kræsenhed med hensyn til renheden af ​​luften, der passerer gennem arbejdsvejen. Nedenfor præsenteres kort video drift af tanken GTD-1000.

Lille luftfart

I dag tillader de høje omkostninger og den lave pålidelighed af stempelmotorer med en effekt på 50-150 kW ikke russisk lille luftfart med tillid til at sprede sine vinger. Motorer som Rotax er ikke certificeret i Rusland, og Lycoming-motorer, der bruges i landbrugsflyvning, er naturligvis overpris. Derudover kører de på benzin, som ikke er produceret i vores land, hvilket yderligere øger driftsomkostningerne.

Det er lille luftfart, som ingen anden industri, der har brug for små gasturbinemotorprojekter. Ved at udvikle infrastrukturen til produktion af små turbiner kan vi trygt tale om genoplivningen af ​​landbrugsflyvning. I udlandet er et tilstrækkeligt antal virksomheder beskæftiget med produktion af små gasturbinemotorer. Anvendelsesområde: private fly og droner. Blandt modellerne til lette fly er de tjekkiske motorer TJ100A, TP100 og TP180 samt den amerikanske TPR80.

I Rusland, siden Sovjetunionens tid, er små og mellemstore gasturbinemotorer blevet udviklet hovedsageligt til helikoptere og lette fly. Deres ressource varierede fra 4 til 8 tusinde timer,

I dag, til behovene for MI-2-helikopteren, produceres der fortsat små gasturbinemotorer fra Klimov-anlægget, såsom: GTD-350, RD-33, TVZ-117VMA, TV-2-117A, VK-2500PS- 03 og TV-7-117V.

Eksperimentel opsætning til direkte laservækst baseret på en højeffektfiberlaser

Interessant kendsgerning: der er kun fire lande i verden, der har en fuld cyklus af produktion af raketmotorer og jetmotorer til fly. Blandt dem er Rusland, som ikke kun er konkurrencedygtig inden for nogle typer produkter, men også er førende. Onde tunger hævder, at alt, hvad Rusland har i dette område, er resterne af sovjetisk luksus, og at der ikke er noget af dets eget.

Som du ved, er det ikke at flytte dine tasker at tale din tunge. Faktisk halter Rusland i dag ikke efter andre lande og udvikler aktivt nye metoder til fremstilling af flymotordele. Dette gøres af Institute of Laser and Welding Technologies ved Peter den Store St. Petersburg Polytechnic University under ledelse af instituttets direktør, doktor i tekniske videnskaber, professor Gleb Andreevich Turichin. Projektet, hans gruppe arbejder på, hedder: "At skabe en teknologi til højhastighedsfremstilling af flymotordele og -komponenter ved hjælp af heterofase-pulvermetallurgimetoder."

Hvis navnet på instituttet indeholder ordet "laser", så kan vi antage, at laseren er en vigtig del af denne teknologi. Sådan er det. En stråle af metalpulver og andre komponenter påføres emnet, og en laserstråle opvarmer pulveret, hvilket fører til sintring. Og så videre flere gange, indtil du modtager det ønskede produkt. Processen minder om lag-for-lag dyrkning af dele. Pulverets sammensætning kan ændres under produktionen og dele kan fås med forskellige egenskaber i forskellige dele.

Produkterne opnået på denne måde har styrke på niveau med varmtvalset stål. Desuden kræver de ikke yderligere forarbejdning efter fremstilling. Men dette er ikke hovedsagen! På eksisterende metoder Fremstillingen af ​​jetmotordele kræver flere teknologiske operationer, som kan tage op til tre tusinde timer i tilfælde af komplekse produkter. Ny metode giver dig mulighed for at reducere produktionstiden med 15 gange!

Selve installationen, hvor alt dette sker, kaldet af udviklerne en teknologisk maskine, er et stort metalforseglet kammer med en kontrolleret atmosfære. Alt arbejde udføres af en robot, hvis arm er udstyret med udskiftelige sprøjtehoveder. Det hele blev opfundet på instituttet. Instituttet har udviklet et ledelsessystem til hele denne proces.

Første etape af projektet blev afsluttet sidste år. Så blev de udviklet matematiske modeller overføre pulverpartikler til overfladen af ​​produktet og opvarme dem med en laserstråle. Men det betyder ikke, at arbejdet begyndte fra bunden. På det tidspunkt var instituttets medarbejdere i stand til at dyrke en konisk tragt med de angivne egenskaber på en teknologisk pilotinstallation, som overbeviste Kuznetsov OJSC (en afdeling af United Propulsion Corporation, Samara) til at deltage og finansierede halvdelen af ​​omkostningerne. Det videnskabelige og tekniske råd for Den Russiske Føderations Militær-Industrielle Kommission støttede også projektet.

Projektet skal være afsluttet ved udgangen af ​​næste år, men er allerede forud for tidsplanen. En teknologisk maskine er allerede klar, og den anden er ved at blive installeret. I stedet for at udvikle teknologi til fremstilling af én del, lærte specialister fra St. Petersborg, hvordan man laver tyve! Dette blev muligt ikke kun takket være projektdeltagernes hårde arbejde og entusiasme, men også takket være United Engine Corporations store interesse for hurtigt at flytte fra eksperimentelt arbejde til industriel brug af ny teknologi.

En anden vigtig del af arbejdet er redesign af motorer og deres dele til voksende teknologi. Og det er også gjort. Medarbejdere i OJSC Kuznetsov har allerede samlet al dokumentation til produktion af en gasturbinegenerator ved hjælp af denne metode og forbereder sig på at modtage udstyr til laserdyrkning af produkter, uddannelse af medarbejdere til at arbejde på dette udstyr.

Vi kan roligt sige, at masseintroduktionen af ​​den nye metode hos motorfremstillingsvirksomheder er lige rundt om hjørnet. Selvfølgelig vil andre industrier, der er interesseret i sådanne teknologier, ikke stå til side. Dette er først og fremmest raket- og rumindustrien samt virksomheder, der fremstiller kraftværker til transport, skibe og energi. Fabrikanter af medicinsk udstyr er også interesserede i denne metode.

Evgeniy Radugin

OJSC Kuznetsov er en førende motorbyggeri i Rusland. Det udfører design, fremstilling og reparation af raket-, fly- og gasturbineinstallationer til gasindustrien og energi.

Disse motorer blev brugt til at affyre bemandet rumskibe"Vostok", "Voskhod", "Soyuz" og automatisk transport fragt rumfartøj "Progress". 100 % af bemandede rumopsendelser og op til 80 % af kommercielle opsendelser udføres ved hjælp af RD107/108-motorer og deres modifikationer produceret i Samara.

Anlæggets produkter har særlig betydning at opretholde kampberedskab langtrækkende luftfart Rusland. Hos Kuznetsov blev motorer til Tu-95MS langdistancebombefly, til Tu-22M3 bombefly og til den unikke Tu-160 designet, produceret og teknisk vedligeholdt.

1. For 55 år siden begyndte man at masseproducere raketmotorer i Samara, som ikke kun blev sendt i kredsløb, men har været i brug i mere end et halvt århundrede Russisk kosmonautik og tung luftfart. Kuznetsov-virksomheden, som er en del af Rostec State Corporation, forenede flere store Samara-fabrikker. Først var de engageret i produktion og vedligeholdelse af motorer til løfteraketter af Vostok- og Voskhod-raketterne, nu - til Soyuz. Den anden retning af Kuznetsovs arbejde i dag er kraftværker til fly.

OJSC Kuznetsov er en del af United Engine Corporation (UEC).

2. . Dette er et af de indledende stadier af motorfremstillingsprocessen. Højpræcisionsbehandlings- og testudstyr er koncentreret her. For eksempel er DMU-160 FD fræsebehandlingscenter i stand til at behandle store dele af kompleks form med en diameter på op til 1,6 meter og en vægt på op til 2 tons.

3. Udstyret betjenes i 3 skift.

4. Forarbejdning på en drejebænk.

5. NK-32 er installeret på Tu-160 strategisk bombefly, og NK-32-1 er installeret på Tu-144LL flyvende laboratorium. Installationshastigheden giver dig mulighed for at behandle sømme op til 100 meter i minuttet.

6. . Dette sted er i stand til at støbe emner med en diameter på op til 1.600 mm og en vægt på op til 1.500 kg, der kræves til at rumme dele af gasturbinemotorer til industri- og luftfartsapplikationer. Billedet viser processen med at hælde en del i en vakuumsmelteovn.

10. Testen involverer afkøling af et alkoholbad ved hjælp af flydende nitrogen til en specificeret temperatur.

20. Samling af den næste prototype motor NK-361 til russisk jernbane. En ny udviklingsretning af OJSC Kuznetsov er produktionen af ​​mekaniske drev til GTE-8.3/NK-kraftenheden til træksektionen af ​​et hovedgasturbinelokomotiv baseret på NK-361 gasturbinemotoren.

21. Den første prototype af et gasturbine-lokomotiv med en NK-361-motor i 2009, under test på den eksperimentelle ring i Shcherbinka, bar et tog, der vejede mere end 15 tusinde tons, bestående af 158 biler, satte dermed verdensrekord.

24. - turbojetmotor til Tu-22M3-flyet, det vigtigste russiske bombefly medium rækkevidde. Sammen med NK-32 i lang tid er en af ​​de kraftigste flymotorer i verden.

Gasturbinemotor NK-14ST bruges som en del af en gastransportenhed. Det interessante er, at motoren bruger naturgas, pumpet gennem rørledninger som brændstof. Det er en modifikation af NK-12-motoren, som blev installeret på strategisk bombefly Tu-95.

29. Afsluttende montageværksted for serielle raketmotorer. RD-107A/RD-108A-motorerne udviklet af NPO Energomash OJSC er samlet her. Disse fremdrivningssystemer er udstyret med første og andet trin i alle løfteraketter af Soyuz-typen.

30. Virksomhedens andel i raketmotorsegmentet på det russiske marked er 80%, i bemandede opsendelser - 100%. Motorens pålidelighed er 99,8%. Opsendelser af løfteraketter med motorer fra JSC Kuznetsov udføres fra tre kosmodromer - Baikonur (Kasakhstan), Plesetsk (Rusland) og Kourou (Fransk Guyana). Opsendelseskomplekset til Soyuz vil også blive bygget på den russiske Vostochny Cosmodrome (Amur-regionen).

33. Her på værkstedet arbejdes der på tilpasning og montering af NK-33 raketmotoren, beregnet til første etape af Soyuz-2-1v letklasse løfteraket.

34. - en af ​​dem, der var planlagt destrueret efter lukning måneprogram. Motoren er nem at betjene og vedligeholde, og har samtidig høj driftssikkerhed. Desuden er dens omkostninger to gange lavere end prisen på eksisterende motorer af samme trykklasse. NK-33 er efterspurgt selv i udlandet. Sådanne motorer er installeret på den amerikanske Antares-raket.

36. I den endelige samling af raketmotorer er der et helt galleri med fotografier af sovjetiske og russiske kosmonauter, der gik ud i rummet på raketter med Samara-motorer.

41. ved standen. Et par minutter før starten af ​​brandtestene.

Der er kun én måde at bekræfte et produkts næsten hundrede procent pålidelighed: send den færdige motor til test. Den monteres på et specielt stativ og lanceres. Fremdriftssystemet skal fungere, som om det allerede sendte et rumfartøj i kredsløb.

42. I mere end et halvt århundredes arbejde producerede Kuznetsov omkring 10 tusind flydende raketmotorer af otte modifikationer, som lancerede mere end 1.800 løfteraketter af typen Vostok, Voskhod, Molniya og Soyuz i rummet.

43. Når den er klar til et minut, tilføres der vand til brænderens kølesystem, hvilket skaber et vandtæppe, der reducerer brænderens temperatur og støjen fra den kørende motor.

44. Ved test af en motor registreres omkring 250 parametre, hvorved kvaliteten af ​​motorens fremstilling vurderes.

47. Klargøring af motoren ved standen varer flere timer. Det er forbundet med sensorer, deres funktionalitet kontrolleres, linjerne er tryktestede, og driften af ​​stativet og motorautomatiseringen kontrolleres grundigt.

48. Teknologiske kontroltest varer cirka et minut. I løbet af denne tid forbrændes 12 tons petroleum og omkring 30 tons flydende ilt.

49. Prøverne er forbi. Herefter sendes motoren til montageværkstedet, hvor den skilles ad, komponenter inspiceres, samles, afsluttes eftersyn og sendes derefter til kunden - til JSC RCC Progress. Der er den installeret på raketscenen.

I hvilken luft er hovedkomponenten i arbejdsvæsken. I dette tilfælde kommer luften ind i motoren fra omgivende atmosfære, udsættes for kompression og opvarmning.

Opvarmning udføres i forbrændingskamre ved afbrænding af brændstof (petroleum osv.) med atmosfærisk ilt som iltningsmiddel. I tilfælde af brug nukleart brændsel Luften i motoren opvarmes i specielle varmevekslere. Ifølge metoden til luftforkomprimering er WRD'er opdelt i ikke-kompressor og kompressor (gasturbine).

I kompressorløse jetmotorer udføres kompression kun på grund af højhastighedstrykket fra luftstrømmen, der rammer motoren under flyvning. I kompressorjetmotorer komprimeres luft desuden i en kompressor drevet af en gasturbine, hvorfor de også kaldes turbokompressorer eller gasturbinemotorer (GTVRE). I kompressorjetmotorer udvides opvarmet højtryksgas, der afgiver en del af sin energi til gasturbinen, der roterer kompressoren, kommer ind i jetdysen, og udstødes fra motoren med en hastighed, der overstiger flyets flyvehastighed. Dette skaber trækkraften. Sådanne WRD'er er klassificeret som direkte reaktionsmotorer. Hvis en del af energien af ​​den opvarmede gas, der gives til gasturbinen, bliver betydelig, og turbinen roterer ikke kun kompressoren, men også en speciel fremdriftsanordning (for eksempel en luftpropel), som også sikrer skabelsen af ​​hovedtrykkraften , så kaldes sådanne WRD'er indirekte reaktioner.

Brug luftmiljø som en komponent af arbejdsvæsken giver dig mulighed for kun at have ét brændstof om bord på flyet, hvis andel i volumen af ​​arbejdsvæsken i VRD ikke overstiger 2-6%. Vingeløft-effekten tillader flyvning med motortryk, der er væsentligt lavere end flyets vægt. Begge disse omstændigheder forudbestemte den overvejende brug af vandrammedirektivet på fly under flyvninger i atmosfæren. Kompressor gasturbine jetmotorer, som er hovedtypen af ​​motorer i moderne militær og civil luftfart, er særligt udbredte.

Ved høje supersoniske flyvehastigheder (M > 2,5) bliver trykstigningen kun på grund af dynamisk luftkompression ret stor. Dette gør det muligt at skabe kompressorfrie VRE'er, som baseret på typen af ​​arbejdsproces er opdelt i direkte flow (ramjet) og pulserende (PuRjet). Ramjet-enheden består af en input-enhed (luftindtag), et forbrændingskammer og en output-enhed (jet-dyse). Ved supersonisk flyvning bremses den modgående luftstrøm i luftindtagskanalerne, og dens tryk stiger. Trykluft kommer ind i forbrændingskammeret, hvor brændstof (petroleum) indsprøjtes gennem en dyse. Forbrændingen af ​​petroleum-luftblandingen i kammeret (efter dens foreløbige antændelse) sker ved praktisk talt et let varierende tryk. Højtryksgas opvarmet til en høj temperatur (mere end 2000 K) accelereres i jetdysen og strømmer ud af motoren med en hastighed, der overstiger flyets flyvehastighed. Ramjet-parametre afhænger i høj grad af højde og flyvehastighed.

Ved flyvehastigheder mindre end det dobbelte af lydens hastighed (M > 5,0-6,0), er sikring af høj ramjet-effektivitet forbundet med vanskeligheder med at organisere forbrændingsprocessen i en supersonisk strømning og andre træk ved højhastighedsstrømme. Ramjet-motorer bruges som supersoniske fremdriftsmotorer krydsermissiler, motorer af anden fase af luftværnsstyrede missiler, flyvende mål, jetpropelmotorer osv.

Jetdysen har også variable dimensioner og form. Et ramjet-drevet fly letter normalt ved hjælp af raketkraftenheder (flydende eller fast brændstof). Fordelene ved ramjet-motorer er evnen til at arbejde effektivt på høje hastigheder og flyvehøjder end kompressor WFD'er; højere effektivitet sammenlignet med flydende raketmotorer(da luftilt bruges i ramjetmotorer, og ilt indføres i flydende drivmiddelmotorer som brændstofkomponent), enkel design osv.

Deres ulemper omfatter behovet for at forhåndsaccelerere JIA med andre typer motorer og lav effektivitet ved lave flyvehastigheder.

Afhængigt af hastigheden er ramjetmotorer opdelt i supersoniske (SPVRJET) med M fra 1,0 til 5,0 og hypersoniske (Scramjet) med M > 5,0. Scramjet-motorer er lovende til rumfartskøretøjer. Pu-jet-motorer adskiller sig fra ramjet-motorer ved tilstedeværelsen af ​​specielle ventiler ved indgangen til forbrændingskammeret og den pulserende forbrændingsproces. Brændstof og luft kommer med jævne mellemrum ind i forbrændingskammeret, når ventilerne er åbne. Efter forbrænding af blandingen stiger trykket i forbrændingskammeret, og indløbsventilerne lukker. Højtryksgasser med høj hastighed skynder sig ind i en speciel udgangsanordning og bliver smidt ud af motoren. Mod slutningen af ​​deres udløb falder trykket i forbrændingskammeret betydeligt, ventilerne åbner igen, og arbejdscyklussen gentages. PuVRD'er fandt begrænset anvendelse som fremdriftsmotorer til subsoniske krydsermissiler, i flymodeller osv.

Foran jetmotor ventilatoren er placeret. Han tager luften ud ydre miljø, suger den ind i turbinen. I raketmotorer erstatter luft flydende ilt. Ventilatoren er udstyret med flere titanium vinger med speciel form.

De forsøger at gøre ventilatorområdet stort nok. Ud over luftindtag er denne del af systemet også involveret i afkøling af motoren og beskytter dens kamre mod ødelæggelse. Bag ventilatoren er en kompressor. Det tvinger luft ind i forbrændingskammeret under højt tryk.

Et af de vigtigste strukturelle elementer i en jetmotor er forbrændingskammeret. I den blandes brændstof med luft og antændes. Blandingen antændes, ledsaget af kraftig opvarmning af husdelene. Brændstofblandingen udvider sig ved høj temperatur. Faktisk sker der en kontrolleret eksplosion i motoren.

Fra forbrændingskammeret kommer en blanding af brændstof og luft ind i turbinen, som består af mange vinger. Jetstrømmen lægger pres på dem og får turbinen til at rotere. Kraften overføres til aksel, kompressor og ventilator. Der dannes et lukket system, hvis drift kun kræver en konstant tilførsel af brændstofblandingen.

Den sidste del af en jetmotor er dysen. En opvarmet strøm kommer her ind fra turbinen og danner en jetstrøm. Der tilføres også kold luft til denne del af motoren fra ventilatoren. Det tjener til at afkøle hele strukturen. Luftstrømmen beskytter dysemanchetten mod de skadelige virkninger af jetstrømmen og forhindrer dele i at smelte.

Hvordan fungerer en jetmotor?

Motorens arbejdsvæske er en jet. Det flyder ud af dysen med meget høj hastighed. Dette genererer en reaktiv kraft, der skubber hele enheden ind modsat retning. Trækkraften skabes udelukkende af strålens påvirkning uden støtte fra andre kroppe. Denne funktion ved jetmotoren gør, at den kan bruges som et kraftværk til raketter, fly og rumfartøjer.

Dels er driften af ​​en jetmotor sammenlignelig med virkningen af ​​en vandstrøm, der strømmer fra en slange. Under enormt tryk tilføres væsken gennem slangen til den indsnævrede ende af slangen. Hastigheden af ​​vandet, der forlader dysen, er højere end inde i slangen. Dette skaber en modtrykskraft, der gør det muligt for brandmanden kun at holde slangen med stort besvær.

Produktionen af ​​jetmotorer er en særlig gren af ​​teknologien. Da temperaturen på arbejdsvæsken her når flere tusinde grader, er motordele lavet af højstyrke metaller og materialer, der er modstandsdygtige over for smeltning. Enkelte dele af jetmotorer fremstilles for eksempel af specielle keramiske forbindelser.

Video om emnet

Varmemotorers funktion er at omdanne termisk energi til nyttigt mekanisk arbejde. Arbejdsvæsken i sådanne installationer er gas. Det sætter kraft på turbinebladene eller stemplet, hvilket får dem til at bevæge sig. De fleste simple eksempler Varmemotorer er dampmaskiner, såvel som karburator- og dieselforbrændingsmotorer.

Instruktioner

Stempel varmemotorer De består af en eller flere cylindre, inden i hvilke der er et stempel. Varm gas udvider sig i cylinderens volumen. I dette tilfælde bevæger stemplet sig under påvirkning af gas og udfører mekanisk arbejde. En sådan varmemotor omdanner stempelsystemets frem- og tilbagegående bevægelse til akselrotation. Til dette formål er motoren udstyret med en krankmekanisme.

Ekstern forbrændingsvarmemotorer omfatter dampmaskiner, hvor arbejdsvæsken opvarmes, når brændstof forbrændes uden for motoren. Opvarmet gas eller damp under højt tryk og høj temperatur føres ind i cylinderen. Samtidig bevæger stemplet sig, og gassen afkøles gradvist, hvorefter trykket i systemet bliver næsten lig med atmosfærisk tryk.

Udstødningsgassen fjernes fra cylinderen, hvori den næste portion straks tilføres. For at returnere stemplet til dets udgangsposition bruges svinghjul, som er fastgjort til krumtapakslen. Sådanne varmemotorer kan give enkelt- eller dobbeltvirkende. I dobbeltvirkende motorer er der to stadier af stempelslag pr. akselomdrejning i enkeltvirkende motorer, stemplet laver et slag på samme tid.

Forskellen mellem forbrændingsmotorer og de ovenfor beskrevne systemer er, at den varme gas her opnås ved at brænde brændstof-luftblandingen direkte i cylinderen og ikke udenfor den. Forsyning af næste portion brændstof og