Типи авіаційних двигунів, авіація, зрозуміла всім
Вітаю!
Неодноразово у своїх розповідях я згадував авіадвигуни, але ж при такому розмаїтті літальних апаратів неминуче і різноманітність двигунів. Тому, я думаю, настав час це питання розглянути ближче.
Авіадвигуни можна поділяти по різному, але мені більше подобається їх розподіл по відношенню до атмосферного повітря. Тобто вони діляться на такі, яким атмосфера для роботи необхідна і такі, яким вона в принципі не потрібна, більше того навіть знижує їх ефективність.
Другі - це ракетні двигуни, а перші назвемо атмосферними (повітряними). Будь-який з авіадвигунів використовує хімічну реакцію окислення палива або, говорячи людською мовою, горіння. Для окислення (горіння) в повітряних двигунах використовується атмосферне окислювач - кисень, а в ракетних він не потрібен, тому що запас окислювача (як і палива) є на борту. Більш того для створення самого процесу руху повітряний двигун так чи інакше взаємодіє з атмосферою, або за допомогою гвинта, або повітря стає робочим тілом двигуна. У ракетному двигуні робоче тіло - це гази, отримані при згорянні палива.
Рідинний ракетний двигун. Правда Неавіаційні 🙂
Ракетні двигуни діляться на твердопаливні (РДТТ) і рідинні (ЖРД). У перших і паливо, і окислювач в готовому вигляді спресовані в корпусі в спеціальну шашку. А в другому вони подаються певним чином в рідкому вигляді в камеру згоряння.
Повітряні двигуни діляться на реактивні (їх ще називають відповідно до теми повітряно-реактивними, ВРД) і гвинтові. У перших тяга утворюється за рахунок виходу з сопла реактивного струменя, а по-друге за рахунок взаємодії з повітряним середовищем обертового повітряного гвинта.
Ще один поршневий двигун :-). Фірма Siemens.
Гвинтові, в свою чергу, можуть бути гвинто-моторними, тобто, просто кажучи, поршневими (про них ми вже не раз згадували і ще не раз згадаємо :-)) або турбогвинтовими (ТВД). ТВД - це по суті своїй ТРД, у якого левова частка потужності спрацьовується на турбіні для обертання повітряного гвинта, який укріплений на валу перед компресором (через редуктор).
Турбогвинтовий двигун ТВ3-117ВМА-СБМ1.
АН-140. На цьому літаку встановлені двигуни ТВ3-117ВМА-СБМ1.
Реактивні двигуни - це, в першу чергу турбореактивні (ТРД). Про них ви вже знаєте з цієї статті. Далі, розвиток ТРД - двоконтурний турбореактивний двигун (ДТРД або ТРДД). Це двигун в якому крім основного тракту (контуру) доданий ще один контур, в якому повітря проходить передніми ступенями компресора (їх ще назвают вентилятором) поверх основного контуру прямо в сопло. Ці двигуни славляться великою економічністю.
Як простий ТРД, так і двоконтурний можуть бути форсованими. Буває, що необхідно додаткове збільшення потужності (часто короткочасне). А так як в газах, що пройшли турбіну, зазвичай є ще достатня кількість кисню, то організують додатковий підведення палива в затурбінное простір, його підпал, і виходить форсажна камера. З її допомогою потужність двигуна можна значно збільшити (зазвичай більш, ніж на третину). Отримуємо ТРДФ або ТРДДФ. Такий прийом найчастіше застосовується на військових літаках.
Основні типи авіаційних двигунів я перерахував. Однак обов'язково треба сказати, що в науці про теплових машинах існує поняття газотурбінного двигуна (ГТД). І вобщем-то, строго кажучи, ТРД - це різновид ВМД. І спочатку був розроблений саме ВМД, як корисний механізм, але не для авіації. У ВМД практично немає виходить реактивного струменя. Вся його потужність перетворюється турбіною в потужність на валу двигуна, а цей вал обертає потрібні людині агрегати. У нашому авіаційному випадку він обертає гвинт, і найчастіше це несучий гвинт вертольота. Такі двигуни так і називаються: вертолітні ГТД. Або ще по-іншому турбовальние двигуни (від слів турбіна, вал). У цьому ж ключі до ВМД можна віднести і турбогвинтові двигуни (ТВД), так як реактивної тяги у них збереглася тільки дуже мала частина.
Вертолітний ВМД (турбовальний) Д-136. Встановлюється на вертольоти МІ-26
На закінчення скажу, що є ще, скажімо так, екзотичні види двигунів. Це такі, як, наприклад, ракетні двигуни на ядерному або електро-ядерному паливі, турборакетние або ракетно-прямоточні двигуни і т.д. Такі двигуни зазвичай або в практичній (або навіть теоретичної) розробці, або в одиничних дослідних зразках, майбутнє яких туманно. Я навіть не став включати їх в схему. Надалі, якщо буде до них інтерес і достатньо інформації, я про них напишу.
Ось, мабуть, і все. З вступної темою «Типи авіаційних двигунів» ми покінчили. Тепер черга більш детальних і обов'язково більш цікавих статей 🙂 про кожен тип окремо.