Регистрация

Пламенный мотор

23-04-2014, 04:33

Пламенный мотор



Реактивные авиадвигатели во второй половине XX века открыли новые возможности в авиации: полеты на скоростях, превышающих скорость звука, создание самолетов с высокой грузоподъемностью, а также сделали возможным массовые путешествия на большие расстояния. Турбореактивный двигатель по праву считается одним из самых важных механизмов ушедшего века, несмотря на простой принцип работы.

ИСТОРИЯ

Первый самолет братьев Райт, самостоятельно оторвавшийся от Земли в 1903 году, был оснащен поршневым двигателем внутреннего сгорания. И на протяжении сорока лет этот тип двигателя оставался основным в самолетостроении. Но во время Второй мировой войны стало ясно, что традиционная поршнево-винтовая авиация подошла к своему технологическому пределу – как по мощности, так и по скорости. Одной из альтернатив был воздушно-реактивный двигатель.

Идею применения реактивной тяги для преодоления земного притяжения впервые довел до практической осуществимости Константин Циолковский. Еще в 1903 году, когда братья Райт запускали свой первый самолет «Флайер-1», российский ученый опубликовал труд «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в котором разработал основы теории реактивного движения. Опубликованная в «Научном обозрении» статья утвердила за ним репутацию мечтателя и не была воспринята всерьез. Циолковскому потребовались годы трудов и смена политического строя, чтоб доказать свою правоту.

Пламенный мотор


Реактивный самолет Су-11 с двигателями ТР-1, разработки КБ Люльки



Тем не менее, родиной серийного турбореактивного двигателя суждено было стать совсем другой стране – Германии. Создание турбореактивного двигателя в конце 1930-х было своеобразным хобби немецких компаний. В этой области отметились практически все известные ныне бренды: Heinkel, BMW, Daimler-Benz и даже Porsche. Основные лавры достались компании Junkers и ее первому в мире серийному турбореактивному двигателю 109-004, устанавливаемому на первый же в мире турбореактивный самолет Me 262.

Несмотря на невероятно удачный старт в реактивной авиации первого поколения, немецкие решения дальнейшего развития нигде в мире не получили, в том числе и в Советском Союзе.

В СССР разработкой турбореактивных двигателей наиболее удачно занимался легендарный авиаконструктор Архип Люлька. Еще в апреле 1940 года он запатентовал собственную схему двухконтурного турбореактивного двигателя, позже получившую мировое признание. Архип Люлька не нашел поддержки у руководства страны. С началом войны ему вообще предложили переключиться на танковые двигатели. И только когда у немцев появились самолеты с турбореактивными двигателями, Люльке было приказано в срочном порядке возобновить работы по отечественному турбореактивному двигателю ТР-1.

Уже в феврале 1947 года двигатель прошел первые испытания, а 28 мая свой первый полет совершил реактивный самолет Су-11 с первыми отечественными двигателями ТР-1, разработки КБ А.М. Люльки, ныне филиала Уфимского моторостроительного ПО, входящего в Объединенную двигателестроительную корпорацию (ОДК).

Пламенный мотор



ПРИНЦИП РАБОТЫ

Турбореактивный двигатель (ТРД) работает по принципу обычной тепловой машины. Не углубляясь в законы термодинамики, тепловой двигатель можно определить как машину для преобразования энергии в механическую работу. Этой энергией обладает так называемое рабочее тело – используемый внутри машины газ или пар. При сжатии в машине рабочее тело получает энергию, а при последующем его расширении мы имеем полезную механическую работу.

При этом понятно, что работа, затрачиваемая на сжатие газа должна быть всегда меньше работы, которую газ может совершить при расширении. Иначе никакой полезной «продукции» не будет. Поэтому газ перед расширением или во время него нужно еще и нагревать, а перед сжатием – охладить. В итоге за счет предварительного нагрева энергия расширения значительно повысится и появится ее излишек, который можно использовать для получения необходимой нам механической работы. Вот собственно и весь принцип работы турбореактивного двигателя.

Таким образом, любой тепловой двигатель должен иметь устройство для сжатия, нагреватель, устройство для расширения и охлаждения. Все это есть у ТРД, соответственно: компрессор, камера сгорания, турбина, а в роли холодильника выступает атмосфера.

Пламенный мотор



Рабочее тело – воздух, попадает в компрессор и сжимается там. В компрессоре на одной вращающейся оси укреплены металлические диски, по венцам которых размещены так называемые «рабочие лопатки». Они «захватывают» наружный воздух, отбрасывая его внутрь двигателя.

Далее воздух поступает в камеру сгорания, где нагревается и смешивается с продуктами сгорания (керосина). Камера сгорания опоясывает ротор двигателя после компрессора сплошным кольцом, либо в виде отдельных труб, которые называются жаровыми трубами. В жаровые трубы через специальные форсунки и подается авиационный керосин.

Из камеры сгорания нагретое рабочее тело поступает на турбину. Она похожа на компрессор, но работает, так сказать, в противоположном направлении. Ее раскручивает горячий газ по тому же принципу, как воздух детскую игрушку-пропеллер. Ступеней у турбины немного, обычно от одной до трех-четырех. Это самый нагруженный узел в двигателе. Турбореактивный двигатель имеет очень большую частоту вращения – до 30 тысяч оборотов в минуту. Факел из камеры сгорания достигает температуры от 1100 до 1500 градусов Цельсия. Воздух здесь расширяется, приводя турбину в движение и отдавая ей часть своей энергии.

После турбины – реактивное сопло, где рабочее тело ускоряется и истекает со скоростью большей, чем скорость встречного потока, что и создает реактивную тягу.

ПОКОЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Несмотря на то, что точной классификации поколений турбореактивных двигателей в принципе не существует, можно в общих чертах описать основные типы на различных этапах развития двигателестроения.

К двигателям первого поколения относят немецкие и английские двигатели времен Второй мировой войны, а также советский ВК-1, который устанавливался на знаменитый истребитель МИГ-15 и на самолеты ИЛ-28, ТУ-14.

Пламенный мотор


Истребитель МИГ-15



ТРД второго поколения отличаются уже возможным наличием осевого компрессора, форсажной камеры и регулируемого воздухозаборника. Среди советских примеров двигатель Р-11Ф2С-300 для самолета МиГ-21.

Двигатели третьего поколения характеризуются увеличенной степенью сжатия, что достигалось увеличением ступеней компрессора и турбин, и появлением двухконтурности. Технически это самые сложные двигатели.

Появление новых материалов, которые позволяют значимо поднять рабочие температуры, привело к созданию двигателей четвертого поколения. Среди таких двигателей – отечественный АЛ-31 разработки ОДК для истребителя Су-27.

Сегодня на уфимском предприятии ОДК начинается выпуск авиационных двигателей пятого поколения. Новые агрегаты установят на истребитель Т-50 (ПАК ФА), который приходит на смену Су-27. Новая силовая установка на Т-50 с увеличенной мощностью сделает самолет еще более маневренным, а главное – откроет новую эпоху в отечественном авиастроении.

Источник: http://topwar.ru

Автор: anytop
Прочитали - 444
Распечатать
Похожие новости:
Французский опытный истребитель-перехватчик Leduc 0.22

Французский опытный истребитель-перехватчик Leduc 0.22

Вооруженные силы мира
США оценят стоимость лицензии на российские ракетные двигатели

США оценят стоимость лицензии на российские ракетные двигатели

Экономика
Су-35, истребитель на грани двух поколений

Су-35, истребитель на грани двух поколений

Вооруженные силы мира
Ту-144 против «Конкорда» (Часть 6) СПС второго поколения Ту-244

Ту-144 против «Конкорда» (Часть 6) СПС второго поколения Ту-244

Вооруженные силы мира
Жидкостные, ракетные, первые…

Жидкостные, ракетные, первые…

Вооруженные силы мира
Польша испытывает проблемы с двигателями для истребителей МиГ-29

Польша испытывает проблемы с двигателями для истребителей МиГ-29

Вооруженные силы мира
Полуреактивные «Ла»

Полуреактивные «Ла»

Вооруженные силы мира
Наследник «Черного дрозда»

Наследник «Черного дрозда»

Вооруженные силы мира
УМПО наградили за производство лопаток для Т-50

УМПО наградили за производство лопаток для Т-50

Вооруженные силы мира
Летать на своем

Летать на своем

Вооруженные силы мира
Рогозин: F-35 уступает российскому ПАК ФА

Рогозин: F-35 уступает российскому ПАК ФА

Новости мира
Китай попросил у России помощи в разработке двигателей

Китай попросил у России помощи в разработке двигателей

Новости мира
В США рухнул самолет времен Второй мировой войны

В США рухнул самолет времен Второй мировой войны

Происшествия
Россия создает многоразовый космический двигатель

Россия создает многоразовый космический двигатель

Вооруженные силы мира
Китай признаёт зависимость от российских двигателей

Китай признаёт зависимость от российских двигателей

Экономика
В России испытали пульсирующий детонационный двигатель

В России испытали пульсирующий детонационный двигатель

Вооруженные силы мира
Швейцарские ученный разработали эффективный двигатель

Швейцарские ученный разработали эффективный двигатель

Новости мира
Гиперзвуковой двигатель для марсолетов испытают в Подмосковье

Гиперзвуковой двигатель для марсолетов испытают в Подмосковье

Вооруженные силы мира
На МАКСе поломались все истребители пятого поколения

На МАКСе поломались все истребители пятого поколения

Общество
Россия разрабатывает 34-тонный истребитель пятого поколения

Россия разрабатывает 34-тонный истребитель пятого поколения

Вооруженные силы мира
Комментарии к новости0
Комментировать
О нашем сайте

На нашем новостном портале вы можете узнать самые свежие новости, происшествиями в мире, политике стран, самые разнообразные мировые новости ждут Вас на нашем сайте, вы можете дискутировать с другими посетителями нашего портала novostimira.net обсуждать самые насущные горячие новости как вашей страны, так и новости всего мира, проставляя рейтинг новостям, вы делаете их более популярными во всём мировом интернет сообществе. Будь в курсе всех событий мировых новостей, делись всей информацией на нашем сайте в социальных сетях. Новости мира - твой новостной портал в мировые новости !

Copyright © 2014 - 2018 NovostiMira.net

  • Яндекс.Метрика