Bilasizmi? Samolyotlarning fotosuratlarini ko'rib chiqsak, birinchi navbatda ko'zni qamashtiradigan narsalar liver yoki qanot bo'lishi mumkin. Biroq, samolyot tezligi, masofasi va yo'lovchilar sig'imini aniq belgilovchi omillar qanotlar ostida yoki fyuzelyaj ichida yashiringan "yurak"da yotadi: dvigatel.
Turbojet, turbofan, turbovintli va turboprop{0}}bu to‘rtta nom birgalikda sanab o‘tilganda tilni burish kabi eshitilishi mumkin. Biroq, ular orasidagi munosabatlarni tushunganingizdan so'ng, samolyot dizayni ortidagi asosiy mantiq darhol aniq bo'ladi. Keling, bugun uni parchalab olaylik.
[Rasm]
Birinchidan, ushbu asosiy tushunchani yodda tuting: bu to'rt turdagi dvigatellar bir oilaga tegishli. Ularning barchasi gaz turbinasi printsipi asosida ishlaydi. Oddiy qilib aytganda: havo so'riladi → siqiladi → yonilg'i yuboriladi va yondiriladi → yuqori{2}}harorat, yuqori-bosim gaz turbinani aylanishga majbur qiladi → egzoz kuchini hosil qilish uchun chiqariladi. To'rttasi ham aynan bir xil asosiy jarayonga ega.
Farqi ular yonishdan keyin hosil bo'ladigan quvvatni qanday yo'naltirishda yotadi.
1
Turbojet dvigateli: asl nasl
To'liq nomi "turbojetli dvigatel" bo'lib, u etuklikka erishgan reaktiv dvigatellarning birinchi turi edi. Uning ishlash printsipi eng sodda: barcha havo bitta yo'ldan-siqilish, yonish va chiqarish. Egzoz qanchalik tez chiqarilsa, tortishish shunchalik katta bo'ladi.
Jangda, uchuvchi yondirgichni ishga tushirgan paytda, tortishish 30% dan 100% gacha oshishi mumkin; ammo bu imkoniyatdan faqat qisqa muddat foydalanish mumkin, chunki yoqilg'i sarfi astronomik darajada yuqori.
Turbojetning eng katta afzalligi tezlikdir, bu uni baland{0}}balandlikda, yuqori{1}}tezkor parvozlar uchun ideal qiladi. Uning eng katta kamchiligi - yuqori yoqilg'i sarfi; samaradorlik, ayniqsa, past tezlikda parvoz paytida past-.
[Rasm: Turbojet dvigatelining sxematik diagrammasi]
Dvigatel atrofiga yonish kamerasini chetlab o'tuvchi va shunchaki ventilyator tomonidan itariladigan havo-qo'shimcha havo qatlamini qo'shish mumkinmi, deb hech kim o'ylab ko'rganmi? Bu yonilg'i tejab qolmaydimi?
Shunday qilib, turbofan dvigatel tug'ildi.
2
Turbofan dvigateli: amaldagi chempion
Siz turbofan dvigatelini "havo paltosi" kiygan turbojetli dvigatel deb tasavvur qilishingiz mumkin. Asl yadro dvigatelining oldiga katta fan o'rnatilgan. Havo kirgandan so'ng u ikki yo'lga bo'linadi:
Kichik bir qismi markaziy "eski yo'l" (ichki kanal / yadro) bo'ylab boradi: siqish → yonish → egzoz → surish hosil bo'lishi.
Katta qismi tashqi "yangi yo'l" (tashqi kanal / aylanma kanal) bo'ylab boradi: faqat fan → to'g'ridan-to'g'ri egzoz → bosim hosil qilish (va yoqilg'i samaradorligini oshirish) tomonidan tezlashadi.
[Rasm]
Turbofan dvigatelining ichki va tashqi kanallarining ishlash tamoyillari (yadro va aylanma oqimlar)
Kalit bitta raqamda yotadi: **bypass nisbati**. Bu aeromotorlar{1}}dagi asosiy tushunchadir. Oddiy qilib aytganda, bu tashqi kanal orqali oqib o'tadigan havo massasining ichki kanal orqali o'tadigan havo massasiga nisbati.
Bypass nisbati nol → Turbojet dvigateli
Past aylanib o'tish nisbati (masalan, 0,2–0,3) → Yaxshi yuqori{4}}tezkorlik → Qiruvchi samolyotlarda qo'llaniladi
Yuqori aylanma koeffitsienti (masalan, 8–9 yoki undan yuqori) → Yuqori yoqilgʻi-tejamkor, past shovqin → Fuqarolik laynerlarida ishlatiladi
Dunyodagi eng yirik fuqarolik turbofan dvigatellari bugungi kunda aylanib o'tish koeffitsienti 10 dan oshadi. Boshqacha qilib aytganda, dvigatel yadrosida yonish natijasida hosil bo'ladigan havo quvvati jami -o'ndan biridan kamroqni tashkil qiladi; Qolgan 90% surish massiv fan tomonidan itariladigan havodan keladi. Bu ularning quvvat va yoqilg'i samaradorligi kombinatsiyasining siri.
[Rasm]
3
Turboprop dvigateli: Havo transportining "Gerkuli"
Ko'p odamlar turbovintli dvigatellarni eski{0}}porshenli dvigatellar deb adashadi. Aslida, ular butunlay boshqacha. Turbovintli dvigatel asosan reaktiv dvigateldir, lekin u turbina tomonidan ishlab chiqarilgan quvvatning katta qismini reduktor vites qutisi orqali tashqi parvonaga uzatadi.
Havoni chayqash parvona tomonidan hosil qilingan tortish kuchi (surish) harakatning asosiy manbai bo'lib, egzoz quvuridan zaif egzoz oqimi esa faqat yordamchi rol o'ynaydi. Aslini olganda, agar siz turbofan dvigatelini olsangiz, uning katta ventilyatorini tashqariga ko'rsatsangiz va aylanish tezligini kamaytirsangiz, sizda turbovintli dvigatel bo'lar edi.
[Rasm]
Turboprop dvigatel
Turbopropning afzalligi shundaki, uning past{0}}tezlikda parvoz qilishda-o‘ta yuqori samaradorligi, u turbofandan ham tejamkorroqdir. 600 km/soatdan past parvoz tezligida turbovintli dvigatel katta afzalliklarga ega.
Uning kamchiliklari ham aniq: u juda tez ucha olmaydi va sezilarli shovqin hosil qiladi. Turbovintli dvigatellardan foydalanadigan Rossiyaning Tu{3}}95 bombardimonchi samolyoti mashhur "Ayiq" laqabini oldi. Parvona yuqori tezlikda aylanganda, uning uchlari tovush to'sig'ini buzadi va nihoyatda baland shovqin hosil qiladi - xabarlarga ko'ra, 20 kilometrgacha eshitiladi. Karlik shovqin bilan birgalikda yuqori tezlik turboprop tanganing bir tomonidir.
Rasm
AEP500 turbovintli dvigatel
Turboproplar, ayniqsa,{0}}past{1}}to-o'rta tezlikdagi-transport samolyotlari, patrul samolyotlari va mintaqaviy avialaynerlar uchun juda mos keladi. Ular yuqori tezlikni talab qilmaydi, lekin yoqilg'i samaradorligini, past xarajatlarni va uchish-qo'nish yo'lagining minimal talablarini birinchi o'ringa qo'yadi. Ko'pgina turbovintli samolyotlar qisqa, asfaltlanmagan yo'laklardan ko'tarilib, qo'na oladi-bu standart tijorat avialaynerlari uchun imkonsizdir.
4
Turboshaft dvigatellari: Vertolyotlar uchun maxsus ishlab chiqilgan
Turboproplarni qoplagan holda, turboşaftlarni tushunish oson. Turboprop o'z kuchini pervaneni aylantirish uchun yo'naltirsa, turboval uni vertolyotning rotorini aylantirishga yo'naltiradi.
Rasm
Turboshaft dvigateli
Turboshaft dvigatellari bir nechta asosiy xususiyatlarga ega:
Juda yuqori quvvat{0}}va{1}}og‘irlik nisbati-ular ixcham va engil, lekin katta quvvat beradi. Bu vertolyotlar uchun juda muhim; tejalgan har bir kilogramm vazn qo'shimcha kilogramm yuk olish imkonini beradi.
Vertolyotning tor fyuzelyajiga sig'adigan-ixcham tuzilma.
Sozlanishi mumkin bo'lgan egzoz yo'nalishi-orqaga chiqishi kerak bo'lgan boshqa dvigatellardan farqli o'laroq, egzoz yo'lini vertolyotning maxsus havo korpusi sxemasiga moslashtirish mumkin.
Turboproplar va turboşaftlar bir xil yadroli dvigatelning ikkita variantidir. Ishlab chiqaruvchilar shunchaki yakuniy chiqish mexanizmini o'zgartirishlari kerak; bir xil yadroli dvigatel qo'zg'almas qanotli samolyotlar uchun turboprop yoki vertolyotlar uchun turboval bo'lib xizmat qilishi mumkin. Aviatsiya sanoati ushbu turdagi modulli dizaynni kontseptsiya trendga aylanishidan ancha oldin qo'llagan.
Va nihoyat, keling, to'rtta tur o'rtasidagi munosabatlarga aniqlik kiritaylik:
Turbojet: ajdod; eng toza shakl. U eng yuqori tezlikni taklif qiladi, lekin eng ko'p yoqilg'i sarflaydi.
Turbofan: takomillashtirilgan versiya. U kuch va yoqilg'i samaradorligini muvozanatlash uchun katta fan qo'shib, uni hozirgi sanoat standartiga aylantiradi.
Turboprop: yoqilg'i{0}}tejamkor versiyasi. U barcha quvvatni pervanelga yo'naltiradi va past tezlikda ajoyib tejamkorlikni ta'minlaydi.
Turboshaft: maxsus versiya. U kuchni vertolyot rotorlarini boshqarish uchun maxsus mil chiqishiga aylantiradi. To'rt dvigatel turining hech biri tabiatan boshqalardan ustun emas; har birining o'z maydoni va o'ziga xos rivojlanish yo'li bor.
