Авиационен двигател Jumo 004 B

Авиационен двигател Jumo 004 B


Често се спори кои са най-добрите авиационни двигатели. Всъщност трябва да знаем за какво ще използваме даден двигател и да подберем най-подходящия. Всеки двигател има различни характеристики, които се определят от принципа му на работа и вида на конструкцията му.

От зората на самолетостроенето (а и до днес) се използват бутални авиационни двигатели, но в наши дни употребата им е силно ограничена. С развитието на авиацията в края на Втората световна война се появява немският изтребител Месершмит Ме 262. Той се е отличавал с много по-висока скорост и скороподемност, но най-странното за войниците от вражеската страна е било това, че самолетът не е имал витло. Това е така, защото той е бил с реактивни двигатели и е бил тласкан от реактивната струя, генерирана от неговите двигатели, а не е теглен от витло, както дотогава познатите самолети. След войната инженерите се досещат да комбинират витлата с реактивните двигатели и се появяват турбовитловите двигатели. При тях към вала на реактивната турбина е прикачено и витло.

Бутални авиационни двигатели

Първо ще разгледаме класическите бутални авиационни двигатели. В началото са били редови, след това се появяват звездообразни (с въздушно охлаждане), V-образни и боксерови мотори. Преди ерата на реактивните двигатели конструкторите са влагали много усилия в разработки на различни типове бутални двигатели за авиацията. Плод на тези усилия са турбо компресорите, системите за директно впръскване на гориво и други. В последно време обаче тези двигатели се използват само за учебни или любителски самолети и най-често са боксерови. Заради голямата литрова мощност се ползват и ванкелови двигатели за малки самолети, но те са много рядко срещани, защото ресурсът и надеждността им не са големи. Буталните самолетни двигатели са доста по-евтини за производство и поддръжка от общо казано реактивните. Ремонтите при тях могат да се извършват от сравнително по-ниско квалифициран персонал, но и възможностите им са доста по-ограничени от тези на реактивните.

Турбореактивни авиационни двигатели

Както при много други неща, така и при авиацията върховите технологии първо се прилагат за военни цели, а след това навлизат и при цивилните.
Накратко реактивният авиационен двигател се състои от компресор, който подава сгъстен въздух към двигателя. След това въздушната стуря попада в горивна камера, където се смесва с горивото и се възпламенява. Получената струя горещ въздух излизайки от двигателя задвижва турбина, която е зацепена на един вал с компресора, а останала част от енергията (нетна) тласка самолета напред. (цикъл на Брайтън) Колкото е по-горещ въздуха толкова е по-силна тягата. В действителност КПД-то на тези двигатели е много ниско, но с повишаване на скоростта и височината на полета то се подобрява.

Тези двигатели са доста по-сложни за производство, което ги прави и скъпи, а и поддръжката им изисква доста ресурси. Затова се използват само при изтребителите, където разходът на гориво не е от първостепенно значение, а тяговата въоръженост е важна за бързото развиване на висока скорост и по-добрата маневреност.

Турбовитлови авиационни двигатели

Турбовитловите авиационни двигатели имат доста сходна конструкция като тази на реактивните. При тях изходящата струя не е основна за задвижването на самолета, а това се получава чрез пропелер, зацепен на вала на двигателя. При този тип двигатели КПД-то е доста по-голямо, но и самолетът става по-шумен. Освен това не могат да се развият големи скорости и ускорението е по-слабо. Използват се главно при малки пътнически или транспортни самолети за къси растояния при полети до два часа.

Турбовентилаторни авиационни двигатели

Турбовентилаторните двигатели са нещо средно между двете конструкции и се използват масово при големи пътнически лайнери от типа на Boeing 777. При тях всичко е затворено в корпуса на двигателя, но в предната част на вала е поставен голям вентилатор. Той е разположен преди компресора и създава силен поток въздух, който преминава около горивната камера, а не през нея и създава основната тяга на двигателя.

Хеликоптерни авиационни двигатели

При хеликоптерите положението е малко по-различно, заради ниските скорости на полета. Тук се появява на помощ газотурбинният двигател. Принципът му на действие е доста сходен с този на реактивния двигател. Основната разлика е в това, че струята от горещ въздух под налягане се използва за развъртане на турбини. Те от своя страна преобразуват кинетичната енергия на газовете в механична и задвижват изходящия вал на двигателя.

Конструкцията отново се състои от компресор, който да подава сгъстен въздух към двигателя. Непосредствено след него се поставя центробежен компресор, който подава въздуха към горивната камера, която е изнесена по периферията на двигателя. Горивото се подава в нея и посредством искра се възпламенява. Газовете с повишена температура и налягане се подават към две степени от турбини. Първата степен е тази, която задвижва самия компресор. Втората е работната турбина, която завърта изходящия вал на двигателя, за който е зацепен редуктор, отвеждащ движението към носещия и опашния винт. Характерно за тази конструкция е, че при нея нямаме механично предаване на движението между вала на компресора и изходящия вал. Подобен тип двигател можете да откриете и в американския танк А1 Абрамс, но може и да се използва и за стационарни цели.

Заключение

Общото между всички изброени двигатели, е че спадат към групата на двигателите с вътрешно горене, но буталните двигатели са с циклично действие, докато останалите са с непрекъснато и могат да развиват много по-големи обороти и мощности. Това е и причината днес те да доминират в авиацията, която покрива нуждите от големи и тежки летателни апарати за превоз на пътници, товари или военни цели.

Самолети

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *