Motor turbopropulsor: un dispozitiv, principiul de funcționare a circuitului. motoare turbopropulsoare de producție din Rusia

turbopropulsor motorului ca un piston: și el, iar celălalt au elice. Dar, în caz contrar acestea sunt diferite. Luați în considerare ceea ce constituie această unitate, cum funcționează, care sunt argumente pro și contra.

caracteristici generale

motor turbopropulsor aparține unei clase de turbine cu gaz, care sunt concepute ca traductoare de energie universale și au fost utilizate pe scară largă în domeniul aviației. Ele constau dintr - un motor termic, în care gazele expandat rotesc turbina și formează cuplul, și arborele său atașat alte unități. Motorul este prevăzut cu o elice turbopropulsoare.

Este o încrucișare între un piston și turbo. În primul rând, în motoarele cu piston aeronave instalate, constând dintr-un cilindru cu o stea în formă aranjată în interiorul arborelui. Dar, din cauza faptului că au avut prea mult mărimea și greutatea, precum și posibilitatea de viteză mică, acestea nu mai sunt folosite, dând preferință apărut setări turbojet. Dar aceste motoare nu au fost fără dezavantaje. Ele pot dezvolta o viteză supersonică, dar consumă o mulțime de combustibil. Prin urmare, funcționarea lor este prea scump pentru transportul de călători.

turbopropulsor motorului a trebuit să facă față cu un astfel de dezavantaj. Și această problemă a fost rezolvată. Construcția și funcționarea au fost preluate din mecanismul motorului turboreactor, și cu piston - elice. Astfel, a devenit posibilă combinație de dimensiuni mici, de cost și de înaltă eficiență.

Motoarele au fost inventate și construite înapoi în anii treizeci ai secolului trecut, în Uniunea Sovietică, iar două decenii mai târziu, au început să producția de masă. Puterea a variat 1880 - 11000 kW. Perioada de timp au fost utilizate în aviația militară și civilă. Cu toate acestea, viteza supersonica, ei au fost nu se potrivesc. Prin urmare, odată cu apariția unor astfel de instalații în Forțele Aeriene le-a refuzat. Dar aeronave civile în principal furnizate de acestea.

motor turbopropulsor Aparatură și principiul său de lucru

Design cu motor este foarte simplu. Acesta include:

• reductor;
• elice;
• o cameră de ardere;
• un compresor;
• duză.

Schema turbopropulsor, după cum urmează: după injectare și comprimarea aerului de către compresorul intră în camera de ardere. La aceasta s-injectat combustibil. Amestecul rezultat este aprins și creează gaze care intră în turbina de expansiune și rotiți-l, și, la rândul său, se rotește compresorul și șurubul. energia necheltuit este evacuat printr - o duză, crearea de împingere reactivă. Deoarece valoarea sa nu este semnificativă (zece procente), acesta nu este considerat un turbopropulsor turboreactoare.

Principiul de funcționare și de design, cu toate acestea, sunt similare cu ele, dar energia nu este complet prin duza, creând un braț de reacție a cuplului, dar numai parțial, deoarece energia utilă este, de asemenea, rotiți șurubul.

axul de operare

Există motoare cu unul sau doi arbori. Varianta cu un singur ax sunt pe un ax și un compresor și o turbină și un șurub. In dublu-ax - una dintre ele montate turbina si compresor, iar pe de altă parte - șurubul printr-un reductor. Aici există două turbine conectate la o altă metodă dinamică de gaz. Una dintre ele este pentru șurub, iar celălalt - pentru compresor. O astfel de realizare este cea mai comună, deoarece energia poate fi aplicată fără a executa șuruburile. Acest lucru este util mai ales atunci când avionul este pe teren.

compresor

Această parte constă din două până la șase etape, care să permită să perceapă schimbări semnificative de temperatură și presiune, precum și pentru a reduce viteza. Cu acest design, se pare, pentru a reduce greutatea și dimensiunea, care este foarte important pentru motoarele de avioane. Compresorul include rotoarele și aripi de ghidare. Pe acestea din urmă pot fi furnizate sau nu sunt prevăzute de regulament.

elice

Grație acestui detaliu se formează forța de tracțiune, dar viteza este limitată. Acesta este considerat un indicator mai bun al nivelului de 750 până la 1500 rpm, deoarece creșterea eficienței începe să scadă și se dispersează în loc să fie șurub transformat într-o frână. Fenomenul se numește „efectul de închidere.“ Aceasta este cauzată de lamele cu șurub care , la viteze mari de rotație, depășind viteza sunetului, încep să funcționeze corect. Același efect se va observa cu creșterea diametrului lor.

turbină

Turbina este capabil să dezvolte o viteză de până la douăzeci de mii de rotații pe minut, dar nu se poate șurub în formă, așa că aici există o reducere de viteze care reduce viteza și crește cuplul. Cutii de viteze pot fi diferite, dar principala lor sarcina, indiferent de tipul - încetini și crește timpul.

Această caracteristică limitează utilizarea avioanelor militare turbopropulsoare. Cu toate acestea, dezvoltarea pe crearea unui motor supersonic nu se oprește, cel puțin pentru moment și nu sunt de succes. Pentru a îmbunătăți tracțiunea, uneori, cele două șuruburi este prevăzut cu un turbopropulsoare. Principiul de funcționare în același timp, le-au realizat prin rotirea în direcții opuse, dar cu o singură roată.

Ca un exemplu, să considerăm motor D-27 (Turbopropfan) având două ventilator elicoidal atașat la cutia de viteze a turbinei libere. Acesta este singurul model de proiectare utilizate în aviația civilă. Dar aplicarea sa de succes este considerat un salt mare pentru a îmbunătăți performanța motorului de raportare.

Avantaje și dezavantaje

Noi individualizeze plusuri și minusuri, care au caracterizat activitatea turbopropulsor. Avantajele sunt:

• greutate redusa comparativ cu unitățile piston;
• eficiență în comparație cu motoarele turboreactoare (datorită eficienței elicei atinge optzeci și șase la sută).

Cu toate acestea, în ciuda acestor avantaje incontestabile, motoare cu reacție, în unele cazuri, sunt mai preferabile. Turbopropulsor limită de viteză a motorului este de șapte sute cincizeci de kilometri pe oră. Cu toate acestea, pentru aeronave moderne de foarte puțini. În plus, zgomotul generat este foarte mare, depășind valorile admisibile ale Organizației Internaționale a Aviației Civile.

Prin urmare, producția de motoare turbopropulsoare în Rusia este limitată. Practic, acestea sunt instalate în aeronavă care zbura pe distanțe lungi și la viteză redusă. Apoi, cererea este justificată.

Cu toate acestea, în aviația militară, în cazul în care principalele caracteristici necesare ale aeronavei sunt manevrabilitate ridicată și funcționare silențioasă, mai degrabă decât eficiență, aceste motoare nu îndeplinesc cerințele necesare și unitățile turboreactoare sunt folosite aici.

În același timp, suntem în mod constant în curs de dezvoltare pentru a crea un șuruburi supersonice pentru a depăși „efectul de blocare“ și să ajungă la un nou nivel. Poate că, atunci când invenția este de a deveni o realitate, de la motoarele cu reacție refuză să turbopropulsoarele și aeronave militare. Dar, în momentul în care poate fi descris doar ca „Workhorses“ nu sunt cele mai puternice, dar funcționarea stabilă.