Utsikter for den russiske luftfartsmotorindustrien. Jetmotordriftsdiagram

Eksperimentelle prøver av gassturbinmotorer (GTE) dukket først opp på tampen av andre verdenskrig. Utviklingen kom til liv på begynnelsen av femtitallet: gassturbinmotorer ble aktivt brukt i militær og sivil flykonstruksjon. På det tredje stadiet av introduksjonen i industrien begynte små gassturbinmotorer, representert av mikroturbinkraftverk, å bli mye brukt i alle industriområder.

Generell informasjon om gassturbinmotorer

Driftsprinsippet er felles for alle gassturbinmotorer og består i å transformere energien til komprimert oppvarmet luft til mekanisk arbeid gassturbinaksel. Luften som kommer inn i ledevingen og kompressoren komprimeres og kommer i denne formen inn i forbrenningskammeret, hvor drivstoff injiseres og arbeidsblandingen antennes. Gasser dannet som følge av forbrenning er under høytrykk passere gjennom turbinen og rotere bladene. En del av rotasjonsenergien brukes på å rotere kompressorakselen, men mesteparten av energien til den komprimerte gassen omdannes til nyttig mekanisk arbeid med å rotere turbinakselen. Blant alle forbrenningsmotorer (ICE) har gassturbinenheter størst effekt: opptil 6 kW/kg.

Gassturbinmotorer opererer på de fleste typer dispergert drivstoff, noe som gjør at de skiller seg ut fra andre forbrenningsmotorer.

Problemer med å utvikle små TGDer

Ettersom størrelsen på gassturbinmotoren reduseres, reduseres effektiviteten og den spesifikke effekten sammenlignet med konvensjonelle turbojetmotorer. Hvori spesifikk verdi drivstofforbruket øker også; de aerodynamiske egenskapene til strømningsseksjonene til turbinen og kompressoren forringes, og effektiviteten til disse elementene reduseres. I forbrenningskammeret, som et resultat av en reduksjon i luftstrømmen, reduseres forbrenningseffektiviteten til drivstoffet.

En reduksjon i effektiviteten til gassturbinmotorkomponenter med en reduksjon i dimensjonene fører til en reduksjon i effektiviteten til hele enheten. Derfor, når de moderniserer en modell, betaler designere Spesiell oppmerksomhetøke effektiviteten til individuelle elementer, opptil 1 %.

Til sammenligning: når kompressoreffektiviteten øker fra 85 % til 86 %, øker turbineffektiviteten fra 80 % til 81 %, og den totale Motoreffektivitetøker umiddelbart med 1,7 %. Dette antyder at for et fast drivstofforbruk vil den spesifikke effekten øke like mye.

Luftfartsgassturbinmotor "Klimov GTD-350" for Mi-2-helikopteret

Utviklingen av GTD-350 begynte først i 1959 ved OKB-117 under ledelse av designeren S.P. Izotov. I utgangspunktet var oppgaven å utvikle en liten motor for MI-2-helikopteret.

På designstadiet ble det brukt eksperimentelle installasjoner, og node-for-unit finishing-metoden ble brukt. I prosessen med forskning ble det laget metoder for å beregne små blader, og konstruktive tiltak ble iverksatt for å dempe høyhastighetsrotorer. De første prøvene av en fungerende modell av motoren dukket opp i 1961. Lufttester av Mi-2-helikopteret med GTD-350 ble først utført 22. september 1961. I følge testresultatene ble to helikoptermotorer revet i stykker, og utstyret girkassen på nytt.

Motoren besto statlig sertifisering i 1963. Serieproduksjon åpnet i den polske byen Rzeszow i 1964 under ledelse av sovjetiske spesialister og fortsatte til 1990.

Ma l Den andre innenlandsproduserte gassturbinmotoren GTD-350 har følgende ytelsesegenskaper:

— vekt: 139 kg;
— dimensjoner: 1385 x 626 x 760 mm;
— merkeeffekt på den frie turbinakselen: 400 hk (295 kW);
— fri turbinrotasjonshastighet: 24000;
— driftstemperaturområde -60…+60 ºC;
— spesifikt drivstofforbruk 0,5 kg/kW time;
— brensel — parafin;
— marsjfart: 265 hk;
— starteffekt: 400 hk.

Av flysikkerhetsgrunner er Mi-2-helikopteret utstyrt med 2 motorer. Tvillinginstallasjonen gjør at flyet trygt kan fullføre flyvningen i tilfelle feil på et av kraftverkene.

GTD - 350,- pr dette øyeblikket er moralsk foreldet moderne småfly krever kraftigere, pålitelige og billigere gassturbinmotorer. For øyeblikket, nytt og lovende innenlands motor er MD-120, Salyut Corporation. Motorvekt - 35 kg, motortrykk 120 kgf.

Generell ordning

Utformingen av GTD-350 er noe uvanlig på grunn av plasseringen av forbrenningskammeret ikke umiddelbart bak kompressoren, som i standardmodeller, men bak turbinen. I dette tilfellet er turbinen festet til kompressoren. Dette uvanlige arrangementet av komponenter reduserer lengden på motorens kraftaksler, og reduserer derfor vekten på enheten og gir mulighet for høye rotorhastigheter og effektivitet.

Under motordrift kommer luft inn gjennom VNA, passerer gjennom aksialkompressortrinnene, sentrifugaltrinnet og når luftoppsamlingsrullen. Derfra, gjennom to rør, tilføres luft til baksiden av motoren til forbrenningskammeret, hvor den snur strømningsretningen og går inn i turbinhjulene. Hovedkomponentene til GTD-350 er: kompressor, forbrenningskammer, turbin, gassoppsamler og girkasse. Motorsystemer presenteres: smøring, kontroll og anti-ising.

Enheten er delt inn i uavhengige enheter, noe som gjør det mulig å produsere individuelle reservedeler og sikre rask reparasjon. Motoren blir stadig forbedret og i dag utføres modifikasjonen og produksjonen av Klimov OJSC. Den opprinnelige ressursen til GTD-350 var bare 200 timer, men i løpet av modifikasjonsprosessen ble den gradvis økt til 1000 timer. Bildet viser den generelle mekaniske tilkoblingen av alle komponenter og sammenstillinger.

Små gassturbinmotorer: bruksområder

Mikroturbiner brukes i industri og hverdagsliv som autonome kilder elektrisitet.
— Effekten til mikroturbiner er 30-1000 kW;
— volum ikke overstiger 4 kubikkmeter.

Blant fordelene med små gassturbinmotorer er:
- bredt utvalg av laster;
— lavt vibrasjons- og støynivå;
- arbeide for forskjellige typer brensel;
- små dimensjoner;
— lavt nivå av eksosutslipp.

Negative poeng:
- kompleksitet elektronisk krets(i standardversjonen utføres strømkretsen med dobbel energikonvertering);
— en kraftturbin med en hastighetsvedlikeholdsmekanisme øker kostnadene betydelig og kompliserer produksjonen av hele enheten.

Til dags dato har ikke turbogeneratorer fått så bred distribusjon i Russland og i Russland post-sovjetiske rom, som i USA og Europa på grunn av de høye produksjonskostnadene. Men ifølge beregninger kan en enkelt autonom gassturbinenhet med en effekt på 100 kW og en virkningsgrad på 30 % brukes til å levere energi til standard 80 leiligheter med gassovner.

En kort video av bruken av en turboakselmotor for en elektrisk generator.

Ved å installere absorpsjonskjøleskap kan en mikroturbin brukes som luftkondisjoneringssystem og for samtidig kjøling av et betydelig antall rom.

Bilindustri

Små gassturbinmotorer viste tilfredsstillende resultater under veitester, men kostnadene for kjøretøyet øker mange ganger på grunn av kompleksiteten til designelementene. Gassturbinmotor med en effekt på 100-1200 hk. har egenskaper som ligner bensinmotorer, men masseproduksjon av slike biler forventes ikke i nær fremtid. For å løse disse problemene er det nødvendig å forbedre og redusere kostnadene for alle komponenter i motoren.

Ting er annerledes i forsvarsindustrien. Militæret tar ikke hensyn til kostnadene; Militæret trengte et kraftig, kompakt, problemfritt kraftverk for stridsvogner. Og på midten av 60-tallet av det 20. århundre, Sergei Izotov, skaperen av kraftverk for MI-2 - GTD-350. Izotov Design Bureau begynte utviklingen og opprettet til slutt GTD-1000 for T-80-tanken. Kanskje er dette den eneste positive erfaringen med å bruke gassturbinmotorer til bakketransport. Ulempene med å bruke en motor på en tank er dens fråtsing og kresenhet når det gjelder renheten til luften som passerer gjennom arbeidsbanen. Nedenfor presenteres kort video drift av tanken GTD-1000.

Liten luftfart

I dag tillater ikke de høye kostnadene og den lave påliteligheten til stempelmotorer med en effekt på 50-150 kW russisk liten luftfart med selvtillit å spre vingene. Motorer som Rotax er ikke sertifisert i Russland, og Lycoming-motorer som brukes i landbruksflyging er åpenbart overpriset. I tillegg kjører de på bensin, som ikke produseres i vårt land, noe som øker driftskostnadene ytterligere.

Det er liten luftfart, som ingen annen industri, som trenger små gassturbinmotorprosjekter. Ved å utvikle infrastrukturen for produksjon av små turbiner, kan vi trygt snakke om gjenopplivingen av landbruksluftfart. I utlandet er et tilstrekkelig antall selskaper engasjert i produksjon av små gassturbinmotorer. Anvendelsesområde: privatfly og droner. Blant modellene for lette fly er de tsjekkiske motorene TJ100A, TP100 og TP180, og den amerikanske TPR80.

I Russland, siden Sovjetunionens tid, har små og mellomstore gassturbinmotorer blitt utviklet hovedsakelig for helikoptre og lette fly. Ressursen deres varierte fra 4 til 8 tusen timer,

I dag, for behovene til MI-2-helikopteret, fortsetter det å produseres små gassturbinmotorer fra Klimov-anlegget, for eksempel: GTD-350, RD-33, TVZ-117VMA, TV-2-117A, VK-2500PS- 03 og TV-7-117V.

Eksperimentelt oppsett for direkte laservekst basert på en fiberlaser med høy effekt

Interessant faktum: det er bare fire land i verden som har en full syklus med produksjon av rakettmotorer og jetmotorer for fly. Blant dem er Russland, som ikke bare er konkurransedyktig på noen typer produkter, men også er ledende. Onde tunger hevder at alt Russland har i dette området er rester av sovjetisk luksus, og at det ikke finnes noe eget.

Som du vet, er det ikke å flytte på sekkene å snakke med tungen. Faktisk ligger Russland i dag ikke etter andre land og utvikler aktivt nye metoder for produksjon av flymotordeler. Institute of Laser and Welding Technologies ved Peter den store St. Petersburg Polytechnic University er engasjert i dette under ledelse av instituttets direktør, doktor i tekniske vitenskaper, professor Gleb Andreevich Turichin. Prosjektet hans gruppe jobber med heter: "Å lage en teknologi for høyhastighets produksjon av flymotordeler og -komponenter ved bruk av heterofase pulvermetallurgimetoder."

Hvis navnet på instituttet inneholder ordet "laser", kan vi anta at laseren er en viktig del av denne teknologien. Sånn er det. En stråle av metallpulver og andre komponenter påføres arbeidsstykket, og en laserstråle varmer opp pulveret, noe som fører til sintring. Og så videre flere ganger til du mottar ønsket produkt. Prosessen minner om lag-for-lag dyrking av deler. Sammensetningen av pulveret kan endres under produksjon og deler kan fås med ulike egenskaper i ulike deler.

Produktene oppnådd på denne måten har styrke på nivå med varmvalset stål. Dessuten krever de ikke ytterligere behandling etter produksjon. Men dette er ikke hovedsaken! På eksisterende metoder Produksjonen av jetmotordeler krever flere teknologiske operasjoner, som kan ta opptil tre tusen timer når det gjelder komplekse produkter. Ny metode lar deg redusere produksjonstiden med 15 ganger!

Selve installasjonen der alt dette skjer, kalt en teknologisk maskin av utviklerne, er et stort metallforseglet kammer med en kontrollert atmosfære. Alt arbeid utføres av en robot, hvis arm er utstyrt med utskiftbare sprayhoder. Alt dette ble oppfunnet ved instituttet. Instituttet har utviklet et styringssystem for hele denne prosessen.

Den første fasen av prosjektet ble fullført i fjor. Så ble de utviklet matematiske modeller overføre pulverpartikler til overflaten av produktet og varme dem opp med en laserstråle. Men dette betyr ikke at arbeidet begynte fra bunnen av. På det tidspunktet var instituttets ansatte i stand til å dyrke en konisk trakt med de spesifiserte egenskapene på en teknologisk pilotinstallasjon, noe som overbeviste Kuznetsov OJSC (en avdeling av United Propulsion Corporation, Samara) til å bli med, og finansierte halvparten av kostnadene. Det vitenskapelige og tekniske rådet til den russiske føderasjonens militær-industrielle kommisjon støttet også prosjektet.

Prosjektet skal være ferdig innen utgangen av neste år, men er allerede foran skjema. En teknologisk maskin er allerede klar og den andre er under installasjon. I stedet for å utvikle teknologi for å produsere én del, lærte spesialister fra St. Petersburg å lage tjue! Dette ble mulig ikke bare takket være det harde arbeidet og entusiasme fra prosjektdeltakerne, men også takket være United Motor Corporations store interesse for raskt å flytte fra eksperimentelt arbeid til industriell bruk av ny teknologi.

En annen viktig del av arbeidet er redesign av motorer og deres deler for voksende teknologi. Og det er også gjort. Ansatte i OJSC Kuznetsov har allerede samlet all dokumentasjon for produksjon av en gassturbingenerator ved hjelp av denne metoden og forbereder seg på å motta utstyr for laserdyrking av produkter, opplæring av ansatte til å jobbe med dette utstyret.

Vi kan trygt si at masseintroduksjonen av den nye metoden hos motorprodusenter er rett rundt hjørnet. Selvfølgelig vil ikke andre bransjer som er interessert i slike teknologier stå til side. Dette er først og fremst rakett- og romindustrien, samt bedrifter som produserer kraftverk for transport, skip og energi. Produsenter av medisinsk utstyr er også interessert i denne metoden.

Evgeniy Radugin

OJSC Kuznetsov er en ledende motorbyggingsbedrift i Russland. Det utfører design, produksjon og reparasjon av rakett-, fly- og gassturbininstallasjoner for gassindustrien og energi.

Disse motorene ble brukt til å lansere bemannet romskip"Vostok", "Voskhod", "Soyuz" og romfartøy for automatisk transport "Progress". 100 % av bemannede romoppskytinger og opptil 80 % av kommersielle utføres ved bruk av RD107/108-motorer og deres modifikasjoner produsert i Samara.

Anleggets produkter har spesiell betydningå opprettholde kampberedskap langdistanse luftfart Russland. Hos Kuznetsov ble motorer designet, produsert og teknisk vedlikeholdt for Tu-95MS langdistansebomber, for Tu-22M3 bombefly og for den unike Tu-160.

1. For 55 år siden begynte det å masseproduseres rakettmotorer i Samara, som ikke bare ble skutt opp i bane, men har vært i bruk i mer enn et halvt århundre Russisk kosmonautikk og tung luftfart. Kuznetsov-bedriften, som er en del av Rostec State Corporation, forente flere store Samara-fabrikker. Først var de engasjert i produksjon og vedlikehold av motorer for bæreraketter av Vostok- og Voskhod-rakettene, nå - for Soyuz. Den andre retningen for Kuznetsovs arbeid i dag er kraftverk for fly.

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

2. . Dette er en av de innledende stadiene av motorproduksjonsprosessen. Høypresisjonsbehandlings- og testutstyr er konsentrert her. For eksempel er DMU-160 FD fresebehandlingssenter i stand til å behandle store deler av kompleks form med en diameter på opptil 1,6 meter og en vekt på opptil 2 tonn.

3. Utstyret drives i 3 skift.

4. Bearbeiding på en dreiebenk.

5. NK-32 er installert på Tu-160 strategisk bombefly, og NK-32-1 er installert på Tu-144LL flygende laboratorium. Installasjonshastigheten lar deg behandle sømmer opp til 100 meter per minutt.

6. . Dette stedet er i stand til å støpe emner med en diameter på opptil 1600 mm og en vekt på opptil 1500 kg, som kreves for å huse deler av gassturbinmotorer for industri- og luftfartsapplikasjoner. Bildet viser prosessen med å helle en del i en vakuumsmelteovn.

10. Testen innebærer avkjøling av et alkoholbad ved bruk av flytende nitrogen til en spesifisert temperatur.

20. Montering av neste prototype motor NK-361 for russisk jernbane. En ny utviklingsretning for OJSC Kuznetsov er produksjonen av mekaniske drivenheter til GTE-8.3/NK-kraftenheten for trekkseksjonen til et hovedgassturbinlokomotiv basert på NK-361-gassturbinmotoren.

21. Den første prototypen av et gassturbinlokomotiv med en NK-361-motor i 2009, under tester på den eksperimentelle ringen i Shcherbinka, bar et tog som veide mer enn 15 tusen tonn, bestående av 158 biler, og dermed sette verdensrekord.

24. - turbojetmotor for Tu-22M3-flyet, det viktigste russiske bombeflyet middels rekkevidde. Sammen med NK-32 i lang tid er en av de kraftigste flymotorene i verden.

Gassturbinmotor NK-14ST brukes som en del av en gasstransportenhet. Det interessante er at motoren bruker naturgass, pumpet gjennom rørledninger som drivstoff. Det er en modifikasjon av NK-12-motoren, som ble installert på strategisk bombefly Tu-95.

29. Verksted for sluttmontering av serielle rakettmotorer. RD-107A/RD-108A-motorene utviklet av NPO Energomash OJSC er samlet her. Disse fremdriftssystemene er utstyrt med første og andre trinn av alle utskytningskjøretøyer av Soyuz-typen.

30. Foretakets andel i rakettmotorsegmentet på det russiske markedet er 80%, i bemannede oppskytninger - 100%. Motorens pålitelighet er 99,8 %. Lanseringer av bæreraketter med motorer fra JSC Kuznetsov utføres fra tre kosmodromer - Baikonur (Kasakhstan), Plesetsk (Russland) og Kourou (Fransk Guyana). Lanseringskomplekset for Sojuz vil også bli bygget ved den russiske Vostochny Cosmodrome (Amur-regionen).

33. Her på verkstedet jobbes det med tilpasning og montering av rakettmotoren NK-33, beregnet på første trinn av Soyuz-2-1v lettklasse bærerakett.

34. - en av de som var planlagt destruert etter stenging måneprogram. Motoren er enkel å betjene og vedlikeholde, og har samtidig høy pålitelighet. Dessuten er kostnadene to ganger lavere enn kostnadene for eksisterende motorer i samme skyvekraftklasse. NK-33 er etterspurt også i utlandet. Slike motorer er installert på den amerikanske Antares-raketten.

36. I sluttmonteringsbutikken for rakettmotorer er det et helt galleri med fotografier av sovjetiske og russiske kosmonauter som dro ut i verdensrommet på raketter med Samara-motorer.

41. på standen. Noen minutter før starten av brannprøvene.

Det er bare én måte å bekrefte nesten hundre prosent pålitelighet til et produkt: send den ferdige motoren til testing. Den monteres på et spesielt stativ og lanseres. Fremdriftssystemet må fungere som om det allerede lanserte et romfartøy i bane.

42. For mer enn et halvt århundre med arbeid produserte Kuznetsov rundt 10 tusen flytende rakettmotorer med åtte modifikasjoner, som lanserte mer enn 1800 bæreraketter av typen Vostok, Voskhod, Molniya og Soyuz i verdensrommet.

43. Når det er klart for et minutt, tilføres vann til brennerens kjølesystem, og skaper et vannteppe som reduserer temperaturen på fakkelen og støyen fra motoren som går.

44. Ved testing av en motor registreres ca. 250 parametere, hvor kvaliteten på motorens produksjon vurderes.

47. Klargjøring av motoren på stativet varer i flere timer. Den er koblet til sensorer, funksjonaliteten deres blir kontrollert, linjene blir trykktestet, og driften av stativet og motorautomatiseringen blir grundig kontrollert.

48. Teknologiske kontrolltester varer omtrent ett minutt. I løpet av denne tiden forbrennes 12 tonn parafin og rundt 30 tonn flytende oksygen.

49. Testene er over. Etter dette sendes motoren til monteringsbutikken, hvor den demonteres, komponenter inspiseres, monteres, sluttinspeksjon utføres, og deretter sendes til kunden - til JSC RCC Progress. Der er den installert på rakettscenen.

I hvilken luft er hovedkomponenten i arbeidsvæsken. I dette tilfellet kommer luften inn i motoren fra omkringliggende atmosfære, er utsatt for kompresjon og oppvarming.

Oppvarming utføres i forbrenningskamre ved å brenne drivstoff (parafin, etc.) ved å bruke atmosfærisk oksygen som oksidasjonsmiddel. Ved bruk kjernebrensel Luften i motoren varmes opp i spesielle varmevekslere. I henhold til metoden for forkomprimering av luft, er WRD-er delt inn i ikke-kompressor og kompressor (gassturbin).

I kompressorløse jetmotorer utføres kompresjon kun på grunn av høyhastighetstrykket til luftstrømmen som rammer motoren under flyging. I kompressorjetmotorer blir luft i tillegg komprimert i en kompressor drevet av en gassturbin, og det er derfor de også kalles turbokompressor eller gassturbinmotorer (GTVRE). I kompressorjetmotorer ekspanderer oppvarmet høytrykksgass, som gir fra seg deler av energien til gassturbinen som roterer kompressoren, går inn i jetdysen og kastes ut av motoren med en hastighet som overstiger flyhastigheten. Dette skaper trekkraften. Slike WRD-er er klassifisert som direkte reaksjonsmotorer. Hvis en del av energien til den oppvarmede gassen gitt til gassturbinen blir betydelig og turbinen roterer ikke bare kompressoren, men også en spesiell fremdriftsinnretning (for eksempel en luftpropell), som også sikrer opprettelsen av hovedskyvekraften , så kalles slike WRD-er indirekte reaksjoner.

Bruk luftmiljø som en komponent av arbeidsvæsken lar deg bare ha ett drivstoff om bord på flyet, hvorav andelen i volumet av arbeidsvæsken i VRD ikke overstiger 2-6%. Vingeløft-effekten tillater flyging med motorkraft som er betydelig lavere enn vekten til flyet. Begge disse omstendighetene bestemte den dominerende bruken av WFD på fly under flyvninger i atmosfæren. Kompressorgassturbinjetmotorer, som er hovedtypen av motorer i moderne militær og sivil luftfart, er spesielt utbredt.

Ved høye supersoniske flyhastigheter (M > 2,5) blir trykkøkningen kun på grunn av dynamisk luftkompresjon ganske stor. Dette gjør det mulig å lage ikke-kompressor jetmotorer, som, basert på type arbeidsprosess, er delt inn i direktestrøm (ramjet) og pulserende (pulserende) jetmotorer. Ramjet består av en inngangsenhet (luftinntak), et forbrenningskammer og en utgangsenhet (jetdyse). Ved supersonisk flyvning bremses den motgående luftstrømmen i luftinntakskanalene, og trykket øker. Trykkluft kommer inn i forbrenningskammeret, hvor drivstoff (parafin) injiseres gjennom munnstykket. Forbrenningen av parafin-luftblandingen i kammeret (etter dens foreløpige tenning) skjer ved praktisk talt et litt varierende trykk. Høytrykksgass oppvarmet til høy temperatur (mer enn 2000 K) akselereres i jetdysen og strømmer ut av motoren med en hastighet som overstiger flyets flyhastighet. Ramjet-parametere avhenger i stor grad av høyde og flyhastighet.

Ved flyhastigheter mindre enn det dobbelte av lydhastigheten (M > 5,0-6,0), er det å sikre høy ramjet-effektivitet forbundet med vanskeligheter med å organisere forbrenningsprosessen i en supersonisk strømning og andre funksjoner ved høyhastighetsstrømmer. Ramjet-motorer brukes som supersoniske fremdriftsmotorer kryssermissiler, motorer av andre stadier av luftvernstyrte missiler, flygende mål, jetpropellmotorer, etc.

Jetdysen har også variable dimensjoner og form. Et ramjet-drevet fly tar vanligvis av ved bruk av rakettkraftenheter (flytende eller fast brensel). Fordelene med ramjet-motorer er muligheten til å fungere effektivt på høye hastigheter og flyhøyder enn kompressor WFDs; høyere effektivitet sammenlignet med flytende rakettmotorer(siden ramjet-motorer bruker atmosfærisk oksygen, og oksygen introduseres i flytende rakettmotorer som en drivstoffkomponent), enkel design, etc.

Deres ulemper inkluderer behovet for å forhåndsakselerere JIA med andre typer motorer og lav effektivitet ved lave flyhastigheter.

Avhengig av hastigheten er ramjet-motorer delt inn i supersonisk (SPVRJET) med M fra 1,0 til 5,0 og hypersonisk (Scramjet) med M > 5,0. Scramjet-motorer er lovende for romfartskjøretøyer. Pu-jet-motorer skiller seg fra ramjet-motorer ved tilstedeværelsen av spesielle ventiler ved inngangen til forbrenningskammeret og den pulserende forbrenningsprosessen. Drivstoff og luft kommer inn i forbrenningskammeret med jevne mellomrom når ventilene er åpne. Etter forbrenning av blandingen øker trykket i brennkammeret og innløpsventilene lukkes. Høytrykksgasser med høy hastighet skynde seg inn i en spesiell utgangsanordning og blir kastet ut av motoren. Mot slutten av utløpet reduseres trykket i forbrenningskammeret betydelig, ventilene åpnes igjen, og driftssyklusen gjentas. PuVRD-er fant begrenset bruk som fremdriftsmotorer for subsoniske kryssermissiler, i flymodeller, etc.

Foran jetmotor viften er plassert. Han tar luften ut eksternt miljø, suger den inn i turbinen. I rakettmotorer erstatter luft flytende oksygen. Viften er utstyrt med flere titanblader med spesiell form.

De prøver å gjøre vifteområdet stort nok. I tillegg til luftinntak, er denne delen av systemet også involvert i å kjøle motoren, og beskytter dens kamre mot ødeleggelse. Bak viften er det en kompressor. Den tvinger luft inn i forbrenningskammeret under høyt trykk.

En av de viktigste strukturelle elementene i en jetmotor er forbrenningskammeret. I den blandes drivstoff med luft og antennes. Blandingen antennes, ledsaget av sterk oppvarming av husdelene. Drivstoffblandingen ekspanderer under høy temperatur. Faktisk oppstår en kontrollert eksplosjon i motoren.

Fra forbrenningskammeret kommer en blanding av drivstoff og luft inn i turbinen, som består av mange blader. Jetstrømmen legger press på dem og får turbinen til å rotere. Kraften overføres til akselen, kompressoren og viften. Det dannes et lukket system, hvis drift bare krever en konstant tilførsel av drivstoffblandingen.

Den siste delen av en jetmotor er dysen. En oppvarmet strøm kommer inn her fra turbinen og danner en jetstrøm. Denne delen av motoren forsynes også med kald luft fra viften. Det tjener til å avkjøle hele strukturen. Luftstrømmen beskytter dysemansjetten mot de skadelige effektene av jetstrømmen, og forhindrer at deler smelter.

Hvordan fungerer en jetmotor?

Arbeidsvæsken til motoren er en jet. Den renner ut av dysen med en veldig høy hastighet. Dette genererer en reaktiv kraft som presser hele enheten inn motsatt retning. Trekkkraften skapes utelukkende av strålens virkning, uten støtte fra andre kropper. Denne funksjonen til jetmotoren gjør at den kan brukes som et kraftverk for raketter, fly og romfartøy.

Delvis er driften av en jetmotor sammenlignbar med virkningen av en vannstrøm som strømmer fra en slange. Under enormt trykk tilføres væsken gjennom slangen til den innsnevrede enden av slangen. Hastigheten på vannet som forlater dysen er høyere enn inne i slangen. Dette skaper en mottrykkskraft som gjør at brannmannen kun kan holde slangen med store vanskeligheter.

Produksjonen av jetmotorer er en spesiell gren av teknologi. Siden temperaturen på arbeidsvæsken her når flere tusen grader, er motordeler laget av høyfaste metaller og materialer som er motstandsdyktige mot smelting. Enkelte deler av jetmotorer er for eksempel laget av spesielle keramiske forbindelser.

Video om emnet

Funksjonen til varmemotorer er å omdanne termisk energi til nyttig mekanisk arbeid. Arbeidsvæsken i slike installasjoner er gass. Det legger kraft på turbinbladene eller stempelet, og får dem til å bevege seg. Det meste enkle eksempler Varmemotorer er dampmotorer, samt forgasser- og dieselforbrenningsmotorer.

Bruksanvisning

Stempel varmemotorer De består av en eller flere sylindre, inne i hvilke det er et stempel. Varm gass ekspanderer i volumet av sylinderen. I dette tilfellet beveger stempelet seg under påvirkning av gass og utfører mekanisk arbeid. En slik varmemotor konverterer den frem- og tilbakegående bevegelsen til stempelsystemet til akselrotasjon. For dette formålet er motoren utstyrt med en sveivmekanisme.

Ekstern forbrenningsvarmemotorer inkluderer dampmotorer der arbeidsvæsken varmes opp når drivstoff brennes utenfor motoren. Oppvarmet gass eller damp under høyt trykk og høy temperatur mates inn i sylinderen. Samtidig beveger stempelet seg, og gassen avkjøles gradvis, hvoretter trykket i systemet blir nesten lik atmosfærisk trykk.

Eksosgassen fjernes fra sylinderen, hvor neste del umiddelbart tilføres. For å returnere stempelet til utgangsposisjonen, brukes svinghjul, som er festet til veivakselen. Slike varmemotorer kan gi enkel eller dobbel handling. I dobbeltvirkende motorer er det to trinn med stempelslag per akselomdreining i enkeltvirkende motorer, stempelet gjør ett slag på samme tid.

Forskjellen mellom forbrenningsmotorer og systemene beskrevet ovenfor er at den varme gassen her oppnås ved å brenne drivstoff-luftblandingen direkte i sylinderen, og ikke utenfor den. Forsyning av neste porsjon drivstoff og