المحرك التوربيني: جهاز، ومبدأ العملية الدائرة. محركات الدفع التوربيني إنتاج في روسيا

المحرك التوربيني مثل المكبس: وهو والآخر يكون المروحة. لكن على خلاف ذلك فهي مختلفة. النظر في ما يشكل هذه الوحدة، وكيف تعمل، وما هي إيجابيات وسلبيات.

الخصائص العامة

المحرك التوربيني ينتمي إلى فئة من توربينات الغاز التي صممت لتكون محولات الطاقة العالمية واستخدمت على نطاق واسع في مجال الطيران. فهي تتألف من حرارة المحرك، حيث الغازات توسيع تدوير التوربينات وتشكل عزم الدوران، ورمح المرفقة به وحدات أخرى. يتم توفير المحرك مع المروحة الدفع التوربيني.

وهو خليط بين المكبس وتوربو وحدات. أولا، في محركات المكبس طائرات مثبتة، تتكون من اسطوانة مع شكل نجمة ترتيبها داخل المنجم. ولكن يرجع ذلك إلى حقيقة أن لديهم الكثير من الحجم والوزن، فضلا عن إمكانية سرعة منخفضة، فهي لم تعد تستخدم، بدا تفضيل إعدادات نفاث. ولكن هذه المحركات كانت لا تخلو من العيوب. يمكن أن تتطور بسرعة أسرع من الصوت، ولكن تستهلك الكثير من الوقود. لذلك عملها مكلفة للغاية لنقل الركاب.

وكان المحرك التوربيني للتعامل مع مثل هذا العيب. وقد تم حل هذه المشكلة. اتخذت بناء وتشغيل من آلية محرك نفاث، ومكبس - مراوح. وهكذا، أصبح من الممكن الجمع صغيرة الحجم والتكلفة وعالية الكفاءة.

تم اختراع المحركات وبنيت مرة أخرى في الثلاثينات من القرن الماضي في الاتحاد السوفياتي، وبعد عقدين من الزمن، وشرعوا في الإنتاج الضخم. قد تختلف قوة 1880-11000 كيلو واط. لفترة طويلة كانت تستخدم في الطيران العسكري والمدني. ومع ذلك، تفوق سرعة الصوت، وكانوا لا يصلح. لذلك، مع ظهور مثل هذه المرافق في سلاح الجو رفض لهم. لكن الطائرات المدنية توفيره أساسا من قبلهم.

المحرك التوربيني جهاز ومبدأ عملها

تصميم المحرك هو بسيط جدا. وهي تشمل:

• المخفض؛
• المروحة.
• غرفة الاحتراق.
• ضاغط.
• فوهة.

مخطط التوربيني على النحو التالي: بعد الحقن وضغط الهواء عن طريق الضاغط يدخل غرفة الاحتراق. تم حقن بها الوقود. أشعلت الخليط الناتج ويخلق الغازات التي تدخل التوربينات التوسع وتناوب عليها، وأنه، في المقابل، يدور الضاغط والمسمار. يتم تصريف الطاقة غير المنفقة من خلال فوهة، وخلق فحوى رد الفعل. لأن قيمتها ليست كبيرة (عشرة بالمائة)، فإنه لا يعتبر الدفع التوربيني نفاث.

مبدأ التشغيل والتصميم، ومع ذلك، فإن مماثل لهم، ولكن الطاقة ليست تماما من خلال فوهة، وخلق ذراع رد فعل عزم الدوران، ولكن جزئيا فقط، حيث أن طاقة مفيدة أيضا تدوير المسمار.

رمح التشغيل

هناك محركات مع واحد أو اثنين من اعمدة. ورمح واحد البديل هم على رمح واحد وضاغط والتوربينات، والمسمار. في المزدوج رمح - واحد منهم شنت التوربينات والضواغط، ومن ناحية أخرى - المسمار من خلال ترس التخفيض. هنا وهناك نوعان من توربينات متصلة واحدة طريقة أخرى الديناميكي الغاز. واحد منهم هو لولب، والآخر - لضاغط. هذا تجسيدا هو الأكثر شيوعا، حيث أن الطاقة يمكن تطبيقها دون تشغيل مسامير. وهذا مفيد خصوصا عندما كانت الطائرة على الأرض.

ضاغط

هذا الجزء يتكون من سنتين إلى ست مراحل، والسماح لتصور تغييرات كبيرة في درجة الحرارة والضغط، وكذلك للحد من السرعة. مع هذا التصميم، كما تبين لخفض الوزن والحجم، وهو أمر مهم جدا لمحركات الطائرات. يتضمن ضاغط الضواغط ودوارات دليل. على هذا الأخير يمكن أن تقدم أو لم تقدم التنظيم.

المروحة

وبفضل هذا التفصيل يتم تشكيل قوة الدفع، ولكن سرعة محدودة. فهو يعتبر مؤشرا أفضل على مستوى 750-1500 دورة في الدقيقة، منذ زيادة كفاءة يبدأ في الانخفاض وتفريق المسمار بدلا من ذلك تحويلها إلى الفرامل. وتسمى هذه الظاهرة "تأثير الإغلاق." وهو ناتج عن ريش المسمار الذي بسرعات عالية في الدوران، وتجاوز سرعة الصوت، تبدأ بشكل صحيح. وسيتبع نفس التأثير مع زيادة في قطرها.

التوربينات

التوربينات قادرة على تطوير سرعة تصل إلى عشرين ألف دورة في الدقيقة، ولكن لا يمكن أن المسمار ذلك مناسبا، حتى هنا وهناك العتاد الحد الذي يقلل من سرعة ويزيد من عزم الدوران. يمكن للحد من تكون مختلفة، ولكن مهمتهم الرئيسية بغض النظر عن نوع - تبطئ وزيادة الوقت.

هذه الخاصية تحد من استخدام الطائرات التوربيني الجيش. ومع ذلك، والتنمية على إنشاء محرك أسرع من الصوت لا يتوقف، على الأقل حتى الآن، وهي ليست ناجحة. لتحسين الجر في بعض الأحيان يتم توفير اثنين من البراغي مع الدفع التوربيني. مبدأ العملية في الوقت نفسه أنها أدركت من خلال تناوب في اتجاهين متعاكسين، ولكن مع العتاد واحد.

وكمثال على ذلك، والنظر في محرك D-27 (Turbopropfan) وجود اثنين من مروحة حلزونية تعلق على علبة التروس التوربينات الحرة. هذا هو النموذج الوحيد في التصميم المستخدمة في مجال الطيران المدني. ولكنه يعتبر التطبيق الناجح قفزة كبيرة لتحسين أداء المحرك التقارير.

مزايا وعيوب

نحن واحدة من اصل الإيجابيات والسلبيات التي اتسمت بها أعمال التوربيني. المزايا هي:

• خفيفة الوزن بالمقارنة مع وحدات المكبس.
• كفاءة مقارنة مع محركات إرتكاس (بسبب كفاءة المروحة تصل ستة وثمانين في المئة).

ومع ذلك، على الرغم من هذه المزايا التي لا يمكن إنكارها، محركات الطائرات، في بعض الحالات أكثر الأفضل. التوربيني الحد الأقصى للسرعة المحرك سبعمائة وخمسون مائة كيلومتر في الساعة. ومع ذلك، ل الطائرات الحديثة من الدول القليلة جدا. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الضوضاء الناتجة عالية جدا، تتجاوز القيم المسموح بها من منظمة الطيران المدني الدولي.

ولذلك، فإن إنتاج محركات الدفع التوربيني في روسيا محدودة. في الأساس، ويتم تثبيتها في الطائرات التي تطير لمسافات طويلة وعلى سرعة منخفضة. ثم التطبيق له ما يبرره.

ومع ذلك، في مجال الطيران العسكري، حيث الخصائص الرئيسية المطلوبة من الطائرات عالية على المناورة وتشغيل هادئ، بدلا من الكفاءة، وهذه المحركات لا تلبي المتطلبات الضرورية وتستخدم وحدات نفاث هنا.

وفي الوقت نفسه يجري تطويرها باستمرار علينا أن إنشاء مسامير الأسرع من الصوت للتغلب على تأثير "عرقلة" والوصول إلى مستوى جديد. ربما، عندما اختراع هو أن تصبح حقيقة واقعة، من المحركات النفاثة ترفض المحركات المروحية التربينية والطائرات العسكرية. ولكن في الوقت الراهن لا يمكن إلا أن يوصف بأنه "حقوله المنتجة" ليست هي الأقوى، ولكن بشكل مستقر.