Двигатель |

как электродвигатели могут изменить российскую авиацию — РТ на русском

Российские учёные разработали прототип электрического авиационного двигателя. Об этом заявил глава Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) Михаил Гордин. Мощность мотора составляет 60 кВт, что позволяет оснащать им двухместные самолёты. Как полагают отечественные инженеры, совершенствование агрегатов на электрической тяге позволит сделать авиаперевозки более экономичными и экологичными. Эксперты уверены, что за подобными воздушными судами — будущее мировой авиационной индустрии.

Генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) Михаил Гордин сообщил о разработке прототипа электрического авиационного двигателя. По его словам, в перспективе данный образец может быть установлен на небольшие по размерам летательные аппараты.

«Эта научно-исследовательская работа («Перспективные гибридные силовые установки». — RT) заточена под объекты меньшего размера. В прошлом году мы сделали электродвигатель на 60 кВт (80 л. с.)… Этот мотор является прототипом электрического авиационного двигателя», — заявил в интервью РИА Новости Гордин.

Также по теме

«Не уступали западным образцам»: как создавались первые отечественные радары для нужд боевой авиации

19 апреля 1945 года на вооружение авиации ВМФ Советского Союза была принята авиационная бортовая радиолокационная станция (БРЛС)…

Как рассказал топ-менеджер, для проведения лётных испытаний новый силовой агрегат планируется установить на лёгкий двухместный отечественный самолёт «Сигма-4». В прошлом году реализовать эту идею не удалось из-за проблем с системой управления двигателем. Однако, как пообещал Гордин, неудачный опыт будет учтён и машина поднимется в воздух на электромоторе в течение этого года.

Авиационный электродвигатель мощностью 60 кВт был представлен широкой публике в августе 2019 года на Международном авиакосмическом салоне (МАКС) в Жуковском. В первый день работы выставки демонстрационный образец осмотрели президент РФ Владимир Путин и его турецкий коллега Реджеп Тайип Эрдоган.

Как рассказывал Гордин, электродвигатель разрабатывается на основе водородных топливных элементов. Масса силового агрегата составляет всего 20 кг. Изделие предназначено преимущественно для оснащения двухместных самолётов. В проекте, помимо ЦИАМ, участвует Институт проблем химической физики РАН.

«Прорывные технологии»

В рамках решения Военно-промышленной комиссии от 17 июля 2018 года в России реализуется концепция, предполагающая широкое внедрение в авиационную отрасль систем электродвижения. Одним из ведущих отечественных институтов в этой сфере является ЦИАМ.

По словам Гордина, в планы предприятия входит создание авиационных двигателей-демонстраторов, «на которых будут исследованы прорывные технологии». В частности, речь идёт об использовании высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП), позволяющих уменьшить массогабаритные параметры силовых установок и повысить их КПД до 99%.

По информации ЦИАМ, электрические моторы обладают рядом преимуществ перед агрегатами внутреннего сгорания. Например, они более экологичные и менее шумные. Эти качества позволяют электродвигателям соответствовать самым жёстким международным стандартам, которые определяет Международная организация гражданской авиации (ICAO).

Cамолёт семейства «Сигма»
© sigma-avia.com

«Внедрение электрических силовых агрегатов позволит сократить эмиссию вредных веществ. Также они относительно просты в производстве и эксплуатации по сравнению с двигателями внутреннего сгорания», — отметил в беседе с RT заслуженный лётчик РФ Владимир Попов.

Кроме того, как считают российские инженеры, прогресс в совершенствовании электрических моторов закладывает фундамент для проектирования летательных аппаратов с новыми характеристиками. При этом учёные признают, что для воплощения в реальность амбициозных инновационных идей потребуется не одно десятилетие.

Выступая на VI Открытой всероссийской конференции по аэроакустике, начальник отдела перспектив развития воздушно-реактивных двигателей ЦИАМ Анатолий Полев констатировал, что «разработка новых конкурентоспособных двигателей — затратный и длительный процесс».

Также по теме

Защита на высоте: как Россия совершенствует костюмы для военных лётчиков

В России разрабатывается новый защитный костюм для пилотов Воздушно-космических сил. Об этом рассказал начальник…

Как пояснил учёный, период создания новых технологий в авиадвигателестроении составляет 10—16 лет, на их освоение и внедрение в летательные аппараты уходит примерно столько же времени. Тем не менее отечественные инженеры рассчитывают достичь определённых практических результатов уже в ближайшее время.

Так, в рамках научно-исследовательской работы «Электролёт СУ-2020» (осуществляется по заказу Минпромторга) в Сибирском научно-исследовательском институте авиации им. С.А. Чаплыгина создаётся летающая лаборатория на базе самолёта Як-40.

На этой машине будет испытываться экспериментальная гибридная силовая установка (ГСУ). Лётные испытания этого образца запланированы на 2022 год.

В носовой части самолёта инженеры установят электродвигатель, использующий эффект высокотемпературной сверхпроводимости. Он призван обеспечить более высокие показатели удельной мощности и КПД компонентов гибридного агрегата по сравнению с традиционными аналогами. В салоне летающей лаборатории будут размещены аккумуляторы и блоки системы управления.

Мощность гибридного двигателя составляет 500 кВт (679 л. с.): 400 кВт производят генераторы, 100 кВт — аккумуляторы. Масса двигателя — 95 кг, диаметр — 0,45 м, длина — 0,4 м. В перспективе подобной силовой установкой можно будет оснащать самолёты вместимостью до 20 пассажиров.

«Создание гибридных силовых установок — одно из ведущих направлений развития авиационной техники, которое может существенно повлиять на облик летательных аппаратов будущего. На исследования и разработку ГСУ направлены усилия практически всех ведущих авиационных научных и промышленных центров мира. В перспективе ГСУ позволят существенно сократить удельный расход топлива и вредные выбросы», — говорится в материалах ЦИАМ.

«Выигрыш может оказаться большим»

В интервью RT на полях МАКС-2019 начальник отдела электрических силовых установок ЦИАМ Антон Варюхин заявил, что «выигрыш от гибридизации может оказаться большим». Впрочем, от отметил, что существенный положительный эффект для авиационной отрасли станет заметен только с появлением изделий мощностью в несколько мегаватт (МВт) и более. Тем не менее, как полагает инженер, на некоторые типы воздушных судов уже сейчас можно устанавливать гибридные и электрические двигатели.

«Прежде всего это лёгкие учебные самолёты. В будущем электродвигателем может быть оснащён, например, Ил-114-300, производство которого сейчас разворачивается. Для этого как раз необходимо достичь мощности в 2 МВт», — сказал Варюхин.

Элементы авиационного двигателя на испытаниях
© uecrus.com

Владимир Попов также считает вопрос мощности ключевой преградой для распространения авиационных двигателей, работающих полностью или частично на электрической энергии. Однако, по прогнозу эксперта, в ближайшие годы отечественным специалистам удастся разработать аккумуляторы, которые позволят выпускать летательные аппараты на ГСУ и электромоторах.

«Конечно, необходим хороший источник питания, то есть мощные аккумуляторы. Они должны длительное время отдавать свою энергию двигателям — это сложная, но решаемая задача. На мой взгляд, на первом этапе электрические двигатели будут устанавливаться на самолётах и вертолётах лёгкого класса. Затем наверняка наступит очередь более габаритных машин», — рассуждает Попов.

В комментарии RT исполнительный директор агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев заявил, что уже сегодня уровень развития российской и зарубежной авиаотрасли позволяет производить самолёты с ГСУ вместимостью свыше десяти пассажиров. Дальность полёта зависит от ёмкости аккумуляторов и относительно невелика — не более 1 тыс. км.

Также по теме

«Новая парадигма развития»: как цифровые двойники изменят авиационную отрасль России

В 2024 году в России планируется завершить научно-исследовательские работы по внедрению технологии цифровых двойников авиационных…

«То направление, по которому идут российские учёные и инженеры, имеет хорошие перспективы. Я имею в виду использование эффекта высокотемпературной сверхпроводимости, значительно повышающего КПД электрического двигателя и дальность полёта при сохранении прежних показателей ёмкости аккумуляторных батарей», — утверждает Пантелеев.

Как рассказал аналитик, помимо небольших самолётов, сейчас на электрической тяге могут подниматься в воздух лёгкие вертолёты и БПЛА различного типа. Однако Пантелеев подчеркнул, что на сегодняшний день не приходится говорить о востребованности таких летательных аппаратов в коммерческих перевозках из-за их слабых технических характеристик и высокой стоимости производства.

«До коммерческих образцов пока далековато. Необходимо решить самые разные проблемы, например найти эффективный способ охлаждения электромоторов, которые при работе на максимальных режимах выделяют большое количество тепловой энергии. Тем не менее процесс идёт в правильном направлении. Это видно по российскому проекту ГСУ мощностью 500 кВт. Если он будет реализован, то появится база, необходимая для создания новых транспортных и пассажирских самолётов», — резюмировал Пантелеев.

Авиация

Беспилотники

Вертолёт

Высокие технологии

Двигатели

Наука

Новые технологии

Предприятие

Промышленность

Россия

Самолет

Инновации

Финансы

Экономика

Электрические самолеты будущего

«У вас на даче пила какая – бензиновая или электрическая? – спрашивает меня Сергей Борисович Гальперин, директор проектного комплекса «Гражданские самолеты» НИЦ «Институт имени Н. Е. Жуковского». «Была бензиновая, – отвечаю, – но так замучился с капризным двухтактным ДВС, что в этом году купил электрическую». «Вот! – иронично замечает мой собеседник. – И авиацию надо переводить на электричество!»

Олег Макаров

Современный газотурбинный (турбовентиляторный) двигатель, который приводит в движение лайнеры, – это, конечно, не двухтактная тарахтелка для садовых инструментов, а высокоэффективная и очень надежная машина. Однако, по мнению авиастроителей, она близка к исчерпанию резервов для дальнейшего совершенствования. Да что там двигатели – все строящиеся ныне авиалайнеры настолько похожи друг на друга, что лишь знаток авиации сходу отличит Boeing или Airbus от Bombardier или МС-21. И хотя нет ни малейшего сомнения в том, что лайнеры современного типа с двумя ГТД под крыльями будут еще десятилетиями катать нас по небу, большие надежды на новую компоновку и новую аэродинамику самолетов связывают с электрическим движением.

Быстро, но недолго

Еще недавно под термином «электросамолет» понимался «более электрический самолет» – летательный аппарат с фиксированным крылом, в котором механическая и гидравлическая трансмиссия по максимуму заменялась электрической. Никаких больше трубок и тросов – всю механическую работу, как, например, приведение в движение рулей и механизацию крыла, выполняют небольшие электродвигатели-актуаторы, к которым подводится электропитание и канал для управляющего сигнала. Теперь термин наполнился новым смыслом: истинный электросамолет должен и сам двигаться на электрической тяге.

Разумеется, перспективы электроавиации зависят не только (и даже не столько) от авиаконструкторов, сколько от прогресса в области электротехники. Ведь самолеты, что называется, «на батарейках», существуют. Вспомогательные электромоторы на планеры ставили еще несколько десятилетий назад. А самолет Extra 330LE, впервые поднявшийся в воздух в 2016 году, уже сам таскает за собой планеры и ставит рекорды скорости. Вот только его блок из 14 мощных литий-ионных батарей и электродвигатель от Siemens позволяют этому крохе брать на борт лишь двух человек, включая пилота, и находиться в воздухе не дольше 20 минут.

Конечно, есть проекты, в которые заложены куда более впечатляющие показатели. В сентябре прошлого года британская авиакомпания-лоукостер EasyJet объявила, что через десять лет выведет на линии полностью электрический региональный лайнер (дальность 540 км, что для внутриевропейских рейсов весьма немало) вместимостью 180 пассажиров. Партнером по проекту стал американский стартап Wright Electric, который уже построил пока двухместный летающий демонстратор. Однако на сегодняшний день энергетическая плотность самых лучших литий-ионных батарей более чем на порядок уступает углеводородному топливу. Предполагается, что к 2030 году батареи улучшат свои показатели максимум в два раза.

Турбина, останься!

Намного выигрышней выглядит ситуация с топливными элементами, в которых химическая энергия топлива превращается в электрическую непосредственно, минуя процесс горения. Наиболее перспективным топливом для такого источника питания считается водород. Эксперименты с топливными элементами в качестве источника питания для электросамолета ведутся в разных странах мира (в России над проектами по созданию таких летательных аппаратов в первую очередь работает ЦИАМ, а топливные элементы для них создаются в ИПХФ РАН под руководством профессора Юрия Добровольского). Из летавших и пилотируемых концептов можно вспомнить европейский демонстратор ENFICA-FC Rapid 200FC – в нем использовались одновременно как электробатареи, так и топливные элементы. Но и эта технология нуждается еще в значительной доработке и дополнительных исследованиях.

Наиболее реальными на сегодня кажутся перспективы электросамолетов, построенных по гибридной схеме. Это означает, что движитель летательного аппарата (винт или винтовентилятор) будет приводиться в движение электромотором, а вот электричество он получит от генератора, вращаемого… газотурбинным двигателем (или другим ДВС). На первый взгляд такая схема кажется странной: от ГТД хотят отказаться в пользу электродвигателя, но не собираются этого делать.

Гибридных проектов в мире тоже уже немало, однако нас в первую очередь интересует Россия. Работы по электросамолету, в частности с гибридной схемой, велись в разных научных институтах авиационного профиля – таких, как ЦАГИ или ЦИАМ. Сегодня эти и некоторые другие учреждения объединены (с 2014 года) под эгидой Научно-исследовательского центра «Институт имени Н. Е. Жуковского», призванного стать единым мощным «мозговым трестом» отрасли. Задача комплексирования в рамках центра всех работ по электроавиации возложена на Сергея Гальперина, которого мы уже цитировали в начале статьи.

Взлет на батарейке

«Переход на электродвигатели в авиации открывает немало интересных перспектив, – говорит Сергей Гальперин, – но рассчитывать на создание коммерческого электросамолета с приличной для российских условий дальностью на чисто химических источниках энергии (батареях или топливных элементах) в ближайшем будущем не приходится: слишком разнится энергетический потенциал килограмма керосина и килограмма аккумуляторов. Гибридная схема могла бы стать разумным компромиссом. Надо понимать, что ГТД, непосредственно создающий тягу, и ГТД, который будет приводить в движение вал генератора, – это совсем не одно и то же.

Дело в том, что у самолета в ходе полета значительно изменяются энергетические потребности. На взлете авиационный двигатель развивает мощность, близкую к максимальной, а при движении на крейсерском участке (то есть большую часть полета) энергопотребление самолета снижается в 5–6 раз. Таким образом, традиционная силовая установка должна уметь работать в широком диапазоне режимов (не всегда оптимальных с точки зрения экономики) и быстро переходить от одного к другому. Ничего подобного не потребуется от ГТД в гибридной установке. Он будет подобен газовым турбинам электростанций, которые работают всегда в одном и том же, самом экономически выгодном режиме. Работают годами, без остановки».

С помощью генератора ГТД сможет вырабатывать энергию для непосредственного питания электродвигателей, а также для создания запаса в аккумуляторах. Помощь аккумуляторов понадобится как раз на взлете. Но поскольку работа электромоторов на взлетном режиме продлится всего несколько минут, запас энергии не должен быть очень большим и батареи на борту могут быть вполне приемлемыми по размеру и весу. У ГТД при этом никакого взлетного режима не будет – его дело спокойно вырабатывать электричество. Таким образом, в отличие от авиадвигателя ГТД в гибридном электросамолете будет менее мощным, более надежным и экологичным, проще по конструкции, а значит, дешевле и, наконец, будет обладать большим ресурсом.

Дуем на крыло

При этом переход на электродвигатели открывает перспективы принципиальных новшеств в конструкции гражданских самолетов будущего. Одна из наиболее обсуждаемых тем – создание распределенных силовых установок. Сегодня классическая схема компоновки лайнера предполагает две точки приложения тяги, то есть два, редко четыре, мощных двигателя, висящих на пилонах под крылом. В электросамолетах рассматривается схема размещения большого числа электродвигателей вдоль крыла, а также на его концах. Зачем это нужно?

Дело опять же в разнице взлетного и крейсерского режимов. На взлете при малой скорости набегающего потока летательному аппарату для создания подъемной силы необходимо крыло большой площади. На крейсерской скорости широкое крыло мешает, создавая избыточную подъемную силу. Проблема решается за счет сложной механизации – выдвижных закрылков и предкрылков. Самолеты меньшего размера, взлетающие с небольших аэродромов и имеющие для этого большие крылья, вынуждены идти на крейсерском участке с неоптимальным углом атаки, что приводит к дополнительному расходу топлива.

Но, если на взлете множество электромоторов, соединенных с винтами, будут дополнительно обдувать крыло, его не придется делать слишком широким. Самолет взлетит с коротким разбегом, а на крейсерском участке узкое крыло не создаст проблем. Машину будут тянуть вперед винты, вращаемые маршевыми электродвигателями, а пропеллеры вдоль крыла на этом этапе будут сложены или убраны до посадки.

В качестве примера можно привести проект NASA – X-57 Maxwell. Концепт-демонстратор оснащен 14 электромоторами, размещенными вдоль крыла и на законцовках консолей. Все они работают только во время взлета и посадки. На крейсерском участке задействованы только двигатели на концах крыла. Такое размещение моторов позволяет снизить негативное влияние вихрей, возникающих в этих местах. С другой стороны, силовая установка получается сложной, а значит, ее дороже обслуживать и вероятность отказов тоже выше. В общем, ученым и конструкторам есть над чем подумать.

Выручит жидкий азот

«Электрический самолет предоставляет множество возможностей для оптимизации, – говорит Сергей Гальперин. – Можно экспериментировать, например, с комбинированием тянущего и толкающего винтов. Электродвигатели гораздо выигрышней по сравнению с ГТД в конвертопланах, так как безопасный поворот электромотора в горизонтальное положение не представляет такой сложной инженерной проблемы, как в случае с традиционными двигателями. В электросамолете можно обеспечить полную интеграцию всех систем, создать новую систему управления. Даже гибридные машины будут производить меньше шума и вредных выбросов».

Как и аккумуляторы, электромоторы по мере увеличения мощности наращивают массу, объем и тепловыделение. Требуются новые технологии, которые сделали бы их более мощными и легкими. Для отечественных разработчиков гибридных силовых установок настоящим прорывом стало сотрудничество с российской компанией «СуперОкс» – одним из пяти крупнейших в мире поставщиков материалов со свойствами высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). Сейчас «СуперОкс» разрабатывает электродвигатели со статором из сверхпроводящих материалов (охлаждаемых жидким азотом). Эти моторы с хорошими для авиации характеристиками станут основой гибридной силовой установки для регионального самолета, который, возможно, поднимется в небо в середине будущего десятилетия. В этом году на авиасалоне «МАКС» специалистами ЦИАМ был представлен демонстратор такой установки мощностью 10 кВт. Планируемый самолет будет оснащен гибридной силовой установкой с двумя двигателями мощностью 500 кВт каждый.

«Прежде чем говорить о гибридном электросамолете, – рассказывает Гальперин, – необходимо испытать нашу установку на земле, а затем в летающей лаборатории. Мы надеемся, что это будет Як-40. В нос машины вместо радара мы сможем поставить 500-киловаттный ВТСП-электродвигатель. В хвост вместо центрального двигателя установим турбогенератор. Двух оставшихся двигателей «Яка» будет вполне достаточно, чтобы испытать наше детище в большом диапазоне высот (до 8000 м) и скоростей (до 500 км/ч). И даже если гибридная установка откажет, самолет спокойно сможет завершить полет и приземлиться». Лаборатория-демонстратор по плану будет оборудована в 2019 году. Цикл испытаний предварительно назначен на 2020 год.

Умные небеса

Электрическая и гибридная тяга занимает значительное место в планах крупнейших мировых авиапроизводителей. Вот так выглядят основные черты пассажирской авиации середины нынешнего века согласно программе Smarter Skies компании AIRBUS.

«Зеленый» полет

Самолеты будущего сконструируют таким образом, чтобы максимально уменьшить углеводородный след в атмосфере. Распространение получат газотурбинные двигатели на водороде, гибридные схемы и полностью электрические самолеты на батареях. Предполагается, что батареи будут подзаряжаться от экологически чистых источников электричества. Возможно появление в районе аэродромов крупных ветропарков или солнечных электростанций.

Свобода в небе

Интеллектуальные лайнеры будут самостоятельно прокладывать маршруты исходя из параметров экологичности и топливной эффективности на основе анализа данных о погоде и состоянии атмосферы. Также они смогут собираться в формации наподобие птичьих стай, что позволит снизить лобовое сопротивление для отдельных входящих в формацию ЛА и уменьшить энергозатраты на полет.

Скорее от земли

Новые силовые установки и аэродинамика лайнеров позволят им взлетать по максимально возможной крутой траектории, чтобы уменьшить шум в районе аэропортов и как можно скорее достичь крейсерского эшелона, где самолет демонстрирует оптимальные экономические характеристики.

Посадка без двигателя

Самолеты будущего смогут заходить на посадку в планирующем режиме. Это сэкономит топливо, уменьшит уровень шума в районе аэропортов. Также снизится посадочная скорость. Это позволит сократить длину взлетно-посадочных полос.

Никакого выхлопа

Аэропорты будущего полностью откажутся от ДВС, сжигающих топливо. Для руления лайнеры будут оснащены электрическими мотор-колесами. Как альтернатива – скоростные беспилотные электротягачи, которые смогут быстро доставлять самолеты от перрона к ВПП и наоборот.

Как летает ЯК-40ЛЛ со сверхпроводящим электродвигателем

Это стало мировой премьерой: первый российский «электросамолет» — летающая лаборатория Як-40ЛЛ с демонстратором технологий гибридной силовой установки (ГСУ) совершил полет на МАКС-2021. Летающая лаборатория отлетала отлично, сообщили «РГ» разработчики самолета.

Эксперты отмечают четкую слаженность совместной работы систем самолета и ГСУ, в состав которой входит первый в мире сверхпроводящий электрический авиадвигатель. Он дополняет два турбореактивных двигателя самолета. Применение технологий высокотемпературной сверхпроводимости в перспективе позволит существенно снизить массу и габариты электрических машин и повысить КПД. Для авиации это критически важно: полет — всегда борьба с весом. И здесь мы опережаем мир на 2-3 года, потому что подобный подход еще никто не демонстрировал и такие технологии не показывал.

Сверхпроводящий электродвигатель мощностью 500 кВт, вращающий воздушный винт, расположен в носовой части Як-40ЛЛ. Там же находится и система криогенного охлаждения на жидком азоте. Питание электродвигателя осуществляется от электрического генератора, вращаемого турбовальным газотурбинным двигателем, он установлен в хвостовой части, и блока аккумуляторных батарей. Взлетаешь на электромоторе, там, где можно, запускаешь газотурбинный двигатель, на разрешенной высоте подзаряжаешь аккумулятор, продолжаешь полет опять на электричестве и садишься на винтах.

До начала летных испытаний уникальный мотор и его элементы прошли стендовые испытания в ЦИАМ. Затем ГСУ была установлена на самолет Як-40, на базе которого в СибНИА создали летающую лабораторию. После подтверждения устойчивой совместной работы электродвигателя и всех систем самолета в ходе комплекса наземных испытаний Як-40ЛЛ перешел на этап летных испытаний.

По словам ученых, они надеются к 2026-2027 году получить полностью весь набор технологий, который позволит создать к 2030 году региональный самолет на такой гибридной схеме. Но намерены идти еще дальше, а именно использовать в двигателе в качестве хладагента не азот, а сжиженный водород, который будет и топливом. Он фактически вообще не дает никаких выбросов. Это будет еще более сложная схема — для больших самолетов, для дальней авиации. Однако это уже перспектива 2035 года и дальше.

ГСУ «электролета» разработана Центральным институтом авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») в широкой кооперации отечественных предприятий. Так, инновационный электродвигатель создан компанией «СуперОкс» по заказу Фонда перспективных исследований. В числе участников работы — ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» (СибНИА, также входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»), Уфимский государственный авиационный технический университет, Московский физико-технический институт, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет). Заказчиком научно-исследовательской работы «Электролет СУ-2020» выступает министерство промышленности и торговли Российской Федерации.

— На МАКС-2019 мы представляли модель этой летающей лаборатории и отдельные элементы силовой установки. А на МАКС-2021 она уже взлетела в небо. За эти два года ЦИАМ и наши партнеры по проекту получили ценный практический опыт по разработке гибридных силовых установок и применению сверхпроводимости в электродвигателях. Наработанный опыт мы уже применяем в других проектах, в том числе с использованием водорода в качестве топлива, — заявил генеральный директор ЦИАМ Михаил Гордин.

— Мы создаем сверхпроводниковые материалы и технологии, которые нужны для создания эффективных электрических летательных аппаратов. В ходе МАКС мы вместе с нашими коллегами наглядно продемонстрировали очень важный шаг на этом пути — летающая лаборатория со сверхпроводниковым электродвигателем совершила первый демонстрационный полет. Cверхпроводники в перспективе в сочетании с водородным топливом открывают реальный путь для создания эффективной и экологичной авиации, — уверен председатель совета директоров «СуперОкс» Андрей Вавилов.

— В летных испытаниях самой сложной задачей было определить влияние на работу маршевых двигателей обдувки винта электрического мотора в полете и особенности при его отказе, что удалось проверить при выполнении подлетов, а также определение особенности продольной устойчивости самолета при возникающих перебалансировках. Все оказалось в допустимых пределах, — говорит генеральный директор СибНИА, заслуженный летчик-испытатель РФ Владимир Барсук.

Исследованием малошумных и экологичных ГСУ, прежде всего для перспективных серийных самолетов малой и региональной авиации, занимаются все разработчики авиационной техники мира. Их преимущество состоит в возможности, с одной стороны, получить выгоду от энергоэффективных, экологически чистых электрических технологий, с другой — сохранить приемлемую весовую эффективность за счет оптимизации конструкции и режимов работы газотурбинных или поршневых авиационных двигателей.

— Технологии, которые мы применяем в нашем «электролете» — это прорыв для мирового авиастроения. Пока мы испытываем инновационные электрические двигатели на летающей лаборатории, но примерно к 2030 году НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» рассчитывает представить уже целый ряд летательных аппаратов с принципиально иными экономическими и экологическими показателями, в том числе по шумности и выбросам. Этот технологический рывок невозможно было бы совершить без активной заинтересованности и финансирования Минпромторгом России и Фондом перспективных исследований, — резюмирует генеральный директор НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» Андрей Дутов.

Электросамолет на старте – Наука – Коммерсантъ

5 февраля в Новосибирске начались наземные отработки самолета — летающей лаборатории с демонстратором гибридной силовой установки (ГСУ), оснащенной сверхпроводниковым (ВТСП) электродвигателем мощностью 500 кВт.

Фото: Игорь Иванко, Коммерсантъ / купить фото

В авиации с 2011 году перспективным направлением признаны самолеты с электродвигателями. Ряд инновационных проектов инициированы известными компаниями и организациями (Airbus, Boeing, NASA, DARPA, JAXA). Достигнуты значимые результаты в виде демонстраторов технологий.

Так, год назад Европейская авиастроительная корпорация Airbus совместно с компаниями Rolls-Royce и Siemens начала реализовывать программу E-Fan X, с конечной целью — создание «электрического» самолета. Демонстратор технологий должен был совершить первый полет в 2020 году, но в апреле 2020 года программа была свернута из-за пандемии COVID-19. В рамках этой программы Airbus намеревалась поднять в воздух среднеразмерный пассажирский реактивный самолет BAe 146, оснащенный одним опытным электродвигателем, мощность которого составляла бы 2 МВт (в штатном варианте BAe 146 имеет четыре турбовентиляторных реактивных двигателя).

В России разработкой электросамолетов занимается Фонд Перспективных Исследований, а конкретно — реализующее проект Фонда московское ЗАО «СуперОкс» (разработки на основе оксидных сверхпроводников). Как рассказал эксклюзивно для «Наука» заместитель генерального директора по аэрокосмическим технологиям ЗАО «СуперОкс» Алексей Сергеевич Воронов «В апреле 2021 года планируется завершение научно-технического проекта ФПИ «Контур» по созданию электродвигателя на основе высокотемпературных сверхпроводящих (ВТСП) материалов 2-го поколения. В рамках проекта разработан демонстратор авиационной интегрированной электроэнергетической системы (АИЭС) для перспективных летательных аппаратов на основе единой ВТСП-платформы, включающей подсистемы выработки электроэнергии, ее преобразования и передачи, а также высокоэффективного привода воздушного винта. Основные элементы АИЭС представлены на рисунках 1, 1а, 1б.

Предыдущая фотография

Схема авиационной интегрированной электроэнергетической системы (АИЭС)
на основе единой ВТСП-платформ

Фото:
Фото предоставлено компанией «СуперОкс»

Рис. 1а. ВТСП-двигатель

Фото:
Фото предоставлено компанией «СуперОкс»

Рис. 1б. ВТСП-кабель

Фото:
Фото предоставлено компанией «СуперОкс»

Следующая фотография

1
/
3

Схема авиационной интегрированной электроэнергетической системы (АИЭС)
на основе единой ВТСП-платформ

Фото:
Фото предоставлено компанией «СуперОкс»

Рис. 1а. ВТСП-двигатель

Фото:
Фото предоставлено компанией «СуперОкс»

Рис. 1б. ВТСП-кабель

Фото:
Фото предоставлено компанией «СуперОкс»

Мощность двигателя составляет 500 кВт. Ключевыми отличиями разработанной электроэнергетической системы от существующих образцов является принцип сверхпроводимости и технология получения высокотемпературных сверхпроводников в виде провода (ленты) и возможность производства из ВТСП-лент 2-го поколения элементов электрических и электромагнитных систем. Разработка защищена десятками патентов и Ноу-Хау. Созданный в ходе выполнения проекта «Контур» научно-технический задел обеспечивает возможность:

повышения удельной мощности электрических машин до 5 кВт/кг и более;

снижения расхода топлива до 30%;

снижения шумности на 20%;

повышения транспортной эффективности на 10%.

На период с 2021 по 2026 годы запланирована разработка технологии создания полностью электрического самолета, что позволит Российской Федерации стать мировым лидером в переходе от традиционного парка самолетов, к аппаратам нового поколения».

Эффективность применения авиационной техники в терминах расхода топлива и стоимости пассажиро-километра или тонно-километра определяется весовой эффективностью используемой силовой установки. Традиционные подходы к созданию силовых установок, когда энергия топлива при сжигании преобразуется в тягу напрямую (турбореактивный двигатель – реактивная тяга, турбовентиляторный двигатель – воздушная тяга второго контура, турбовинтовой двигатель – тяга винта), достигли своего предела ввиду отсутствия потенциала для модернизации и оптимизации за приемлемую стоимость и время.

Концепция гибридных силовых установок (ГСУ) позволяет наиболее эффективно реализовывать расход топлива (источника энергии) вне зависимости от профиля полета летательного аппарата. Такой эффект достигается за счет того, что в гибридной схеме используются электрические приводы винта или вентилятора, а также существует энергетический буфер в виде аккумуляторных батарей. Применение подхода, когда генерация, передача и распределение энергии производится по электрическим проводам, позволяет управлять расходом топлива имея прогноз потребления энергии на борту ЛА.

В настоящее время ГСУ реализованы и серийно выпускаются для образцов автомобильной техники. А.С.Воронов убежден, что единственным подходом к созданию высокоэффективной ГСУ, способной конкурировать с существующими энергоустановками, является использование ВТСП-материалов, которые кратно отличаются от традиционных проводников (медь, алюминий и их сплавы) по токо-несущей способности. Они позволяют создавать эффективные электродвигатели, силовые кабели, системы защиты от токов короткого замыкания, которые отличают предельно высокие удельные мощностные характеристики. Развитие технологий производства ВТСП-лент привело к созданию более совершенных ВТСП-двигателей и значительному расширению сфер их применения. Снижение потерь на переменном токе в ВТСП-ленте 2-го поколения более чем в 10 раз обеспечило возможность в ходе проекта «Контур» впервые в мире изготовить из ВТСП-материалов статорные обмотки и разработать для демонстратора ВТСП-АИЭС эффективные электрические машины с меньшими массо-габаритными характеристиками и заданной скоростью вращения вала. В основе этих электрических машин лежит принцип построения синхронной электрической машины с использованием сверхпроводников в качестве токонесущих элементов.

Более высокая плотность тока, допустимая в ВТСП-материалах, приводит к значительному улучшению основных характеристик электрической машины и кабелей. С целью обеспечения криогенных температур, необходимых для функционирования сверхпроводников, были использованы доступные технологии криостатирования (вакуумные криостаты с многослойной изоляцией) и криоохлаждения (криокулеры, жидкий азот в качестве криогенной жидкости).

За счет усовершенствования технологии производства и повышения инженерной плотности тока ВТСП-ленты представляется возможным модернизировать имеющиеся технологии и создавать электрические машины на ВТСП мегаваттного класса. Степень надежности как электрической машины, так и других элементов ВТСП-системы и системы криогенного обеспечения при этом выходит на более высокий уровень.

Основные технологические проблемы, решенные в ходе проекта «Контур», заключались в необходимости создания ВТСП-провода, обеспечивающего возможность работы элементов статора двигателя в переменном магнитном поле с критическим током более 150 Ампер при частоте 250-300 Гц, а также интеграции криогенной среды в «теплую» электрическую машину с необходимостью теплоизоляции криогенного объема. «Нами решена задача объединения ВТСП-элементов в единую систему с общим криогенным охлаждением!» — доволен результатом Воронов.

При создании нового двигателя также решена задача повышения выживаемости ВТСП-обмоток при многократном ударном термоциклировании с комнатной температуры до температуры жидкого азота. Обеспечение необходимого криогенного охлаждения ВТСП-элементов системы достигнуто за счет увеличения скорости и объема прокачки хладагента, эффективными тепловыми развязками и мостами, обеспечением работы с переохлажденным жидким азотом в диапазоне температур от 77 К до 70 К. Контроль уровня охлаждения обеспечивался организацией сбора требуемых параметров (температуры, давления и т.д.) и передачу собранной информации в систему управления.

Изготовление компонентов ВТСП освоено на производственной площадке ЗАО «СуперОкс» в Москве (технопарк на Калужской). Разработкой заинтересовалось Минпромторговли РФ.

Рис. 2. Схема расположения электродвигателя на крыле самолета BAe 146

Фото: Airbus

Рис. 2. Схема расположения электродвигателя на крыле самолета BAe 146

Фото: Airbus

В 2016 году Американское космическое агентство NASA представило демонстрационный электросамолет Х-серии, винты которого приводятся в движение четырнадцатью электродвигателями (рис. 3). Новые технологии отрабатываются на экспериментальном образце самолета X-57, получившего название «Максвелл», в рамках 10-летней программы New Aviation Horizons с бюджетом $790 млн.

Рис. 3. Самолет Х-57 Maxwell

Фото: Maxwell

Рис. 3. Самолет Х-57 Maxwell

Фото: Maxwell

По расчетам создателей X-57, энергия, которая требуется для полета, сократится в пять раз в сравнении с обычным самолетом, летящим на скорости 175 миль/час. Кроме того, «Максвелл» будет работать исключительно на батареях, что исключает выброс углекислого газа в атмосферу во время полета и значительно уменьшит шум самолета. В рамках указанной программы планируется дополнительно создать пять крупных транспортных самолетов Х-серии, с задачами демонстрации передовых технологий по сокращению потребления топлива, выбросов и шума, для их скорейшего вывода на рынок.

Исследования Airbus, Boeing, Rolls-Royce, NASA, DLR и JAXA показывают, что создание гибридных силовых установок позволит снизить потребление топлива региональных и магистральных самолетов до 70 %, а шумность — на 65 %. Для мощности двигателя, превышающей 1 МВт, только применение ВТСП-технологий позволяет достичь этих целевых показателей (рис. 4).

Рис. 4. Место перспективных электрических систем в линейке авиационных силовых установок (источник: Rolls Royce, 2020)

Фото: Rolls Royce

Компании Airbus и Siemens с 2016 года ведут активные исследования в этом направлении с целью обеспечить технологический прорыв и заложить фундамент для новых стандартов в области авиации, в частности, в рамках проекта LuFo-V2 TELOS с финансированием 23,4 млн евро.

На прошедшем в 2019 г. парижском авиасалоне Le Bourget компания MagniX продемонстрировала два электрических авиационных двигателя: magni250 мощностью 375 лошадиных сил и 750-сильный magni500. Электродвигатель magni500 представлен на рис. 5.

Электродвигатели модельного ряда magni позиционируются как более экономичная и экологичная замена газотурбинным двигателям Pratt and Whitney PT6, традиционно применяемым на самолетах малой авиации. На этап серийного производства компания планирует выйти в 2022 году. Характеристики двух модификаций электродвигателей magni представлены в табл. 1.

Таблица 1. Характеристики двигателей magni250 и magni500 (на основе рекламных материалов компании MagniX).

^* без учета силовой электроники и охлаждающей системы

В рамках программы Advanced Superconducting Motor Experimental Demonstrator (ASuMED) в 2019 г. разработан прототип полностью сверхпроводящего авиационного двигателя (рис. 6) и в течение 2020 г. проводится изготовление его демонстрационного образца.

Рис. 6. Макет ВТСП-двигателя ASuME

Фото: Oswald Elektromotoren

Рис. 6. Макет ВТСП-двигателя ASuME

Фото: Oswald Elektromotoren

Проект ВСТП-двигателя ASuMED координируется немецкой компанией Oswald Elektromotoren при поддержке европейской программы Horizon 2020. Бюджет программы составляет около 10 млн долл. В проекте приняла участие российская компания ЗАО «СуперОкс» с задачами разработки и поставки ВТСП-ленты 2-го поколения. Конфигурация ВТСП-двигателя ASuMED представляет собой синхронный двигатель, в котором вращающий момент создается за счет магнитного поля, генерируемого в ВТСП-роторе и ВТСП-статоре, работающих при температуре – 250°С (охлаждение жидким водородом). Целью программы ASuMED является создание прототипа ВТСП-двигателя, обладающего плотностью мощности и эффективностью, достаточными для реализации проекта «Гибридно-электрического распределенного движения» (HEDP) перспективного большого гражданского самолета, характеристики которого должны соответствовать требованиям по экологии и эргономики, намеченных Flightpath 2050. Проектные характеристики двигателя, создаваемого в рамках программы ASuMED, представлены в табл. 2. В перспективе компания Oswald Elektromotoren планирует повысить мощность силового агрегата до 10 и более мегаватт.

Таблица 2. Проектные характеристики двигателя AsuMED

Наименование характеристики	Параметры
Материал обмоток статора	ВТСП-лента
Охлаждение статора	жидкий водород
Возбуждение ротора	стеки из ВТСП-ленты
Охлаждение ротора	газообразный гелий
Мощность, МВт	1
Скорость вращения вала, об/мин	6000
Удельная мощность двигателя^*, кВт/кг	20
Магнитная индукция в воздушном зазоре, Тл	2,5
КПД	0,999

^* без учета силовой электроники и охлаждающей системы

Наиболее значимые проекты по перспективным разработкам для авиации с применением ВТСП-технологий приведены в табл. 3.

Таблица 3. Перспективные разработки по созданию авиационной техники с применением ВТСП-технологий

Результаты концептуальных исследований возможных подходов к построению летательных аппаратов на основе передовых технологий приведены в табл. 4

Для каждой компании, представленной в табл. 4, определен горизонт прогнозирования, когда станет возможно достижение требуемого уровня технической готовности для создания первого самолета данного типа:

Таблица 4. Результаты исследования летательных аппаратов с электрической силовой установкой

для Boeing и NASA STARC-ABL техническая готовность будет достигнута в 2025-2030 годах, а эксплуатационные возможности появятся к 2030-2040 годам;

Airbus имеет техническую готовность, а эксплуатационных возможностей она достигнет к 2025 году;

ESAero планирует достигнуть технической готовности уже в 2020 году и эксплуатационных возможностей – в 2025-2035 годах.

Таким образом, проведенный анализ развития инновационных технологий в авиации позволяет сделать вывод, что на сегодняшний день все ведущие авиастроительные компании мира находятся в преддверии реализации концепции полностью электрического самолета. Практически все проекты планируют применение ВТСП-технологии как основы для технологического прорыва в создании ГСУ мегаваттного класса для перспектив авиационного применения.

В России развитие рассматриваемых технологий проводится в аналогичных направлениях, а именно:

технология электродвижения включена в Перечень приоритетных направлений развития оборонно-промышленного комплекса России;

создание электрического самолета предусмотрено «Стратегией развития авиационной промышленности Российской Федерации на период до 2030 года»;

создание перспективных электрических силовых установок, включено в «Стратегию развития судостроительной промышленности до 2035 года» как один из основных приоритетов научно-технического развития отрасли;

«Транспортной стратегией Российской Федерации до 2035 года» предусмотрен массированный переход на гибридные силовые установки и двигатели, использующие сжиженный газ.

Основным национальным достижением в области силового электродвижения можно считать создание единой системы энергообеспечения и электродвижения с использованием технологий сверхпроводимости (проект «Контур»), аналогичных которой, ни серийно, ни на уровне демонстраторов зарубежными конкурентами не производится. Полученный в рамках проекта уникальный НТЗ вывел Российскую Федерацию в лидеры по созданию электрического самолета, с опережением ближайших конкурентов на 3-5 лет.

Для реализации достигнутых конкурентных преимуществ необходимо провести разработку первого регионального пассажирского самолета с ГСУ на основе ВТСП-технологий. Реализация этого амбициозного проекта в короткие сроки становится

возможной благодаря сложившейся кооперации передовых отечественных компаний, обладающих требуемыми компетенциями:

ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» – головная научная организация российского авиа-двигателестроения;

ПАО «Туполев» – ведущее отечественное предприятие в области проектирования, производства и послепродажного сопровождения летательных аппаратов различных классов;

ЗАО «СуперОкс» – лидирующая инновационная компания, способная обеспечить высокий научно-технический и производственный уровень ВТСП-узлов и механизмов перспективного электрического самолета.

Владимир Тесленко, кандидат химических наук

Силовая установка для самолета на основе электродвигателей? (стр. 28)

Тема: Силовая установка для самолета на основе электродвигателей?

https://politexpert.net/…

Самолеты нового поколения: в РФ взялись за сверхпроводниковые авиадвигатели
19.09.2018 11:36

Сотрудники Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ) разрабатывают двигатели на основе высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП) для перспективной авиации.

Инженеры ЦАГИ планируют использовать новую технологию в работе электрических и гибридных силовых установок, которые станут в будущем оснащаться на самолетах короткого взлета и посадки, а также в конвертопланах. Данные виды воздушной техники имеют огромный потенциал. Конвертопланы выполнены по техническому принципу, соединяя в себе возможности вертолета и самолета. За счет поворотной конструкции силовых установок такая техника способна взлетать, используя винты, как вертолет, а впоследствии в воздухе происходит перестроение и конвертоплан летит как обычный турбовентиляторный самолет.

Данный вид техники активно применяется в США, и Россия решила не только догнать американцев, но и обойти их в технологическом плане. Создание сверхпроводниковых авиадвигателей даст большое количество возможностей новым видам авиации. В процессе проведения исследований специалисты ЦАГИ совместно с коллегами из Московского авиационного института (МАИ) сравнили множество силовых установок, чтобы выбрать наиболее перспективные для внедрения новой технологии ВТСП.

Главной особенностью и преимуществом сверхпроводниковых установок и генераторов является существенное увеличение мощности с нынешних 5 кВт/кг до 12 кВт/кг. Этого удалось добиться за счет применения современных ВТСП лент в обмотках ротора и статора. Примечательно, что не только новые двигатели в дальнейшем будут усилены благодаря ВТСП. Специалисты прорабатывают возможность создать малооборотный электродвигатель для привода несущего вертолетного винта.

https://iz.ru/814246/…/rossiiskii-gibridnyi-aviadvigatel-poletit-v-2019-godu

Российский гибридный авиадвигатель полетит в 2019 году
20 ноября 2018, 12:26

Первый полет с новым 500-киловаттным гибридным авиадвигателем должен состояться в следующем году. Об этом 20 ноября рассказал генеральный директор ФГБУ НИИ «Институт имени Н. Е. Жуковского» Андрей Дутов.

«Разработан 500-киловаттный электрический двигатель. В следующем году надеемся провести первый полет. Это гибридный двигатель. В этом даже опережаем таких конкурентов, как Siemens, Airbus», — приводит его слова ТАСС.

Дутов напомнил, что прототип двигателя ранее демонстрировался на «Гидроавиасалоне» в Геленджике и на авиасалоне МАКС. Считается, что новый двигатель станет первым шагом на пути создания самолета, работающего на электричестве. Предварительно, по словам Дутова, выпуск первого 50-местного полностью электрического регионального самолета запланирован на 2035 год.

https://rg.ru/2018/11/29/smozhet-li-iskusstvennyj-intellekt-zamenit-pilota.html

Андрей Дутов, генеральный директор НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», доктор технических наук:

— Мировая аэрокосмическая индустрия стоит на пороге глобальных перемен. Появляются новые, прорывные решения, которые кардинально изменят облик отрасли. Какой самолет олицетворит действительно революционный технологический рывок? Мы убеждены: электрический. Почему?

По нашим оценкам, общий потенциал повышения эффективности от использования традиционных технологий в авиастроении к 2030 году не превысит 35-40 процентов от сегодняшнего уровня. И по авиадвигателям, и по аэродинамике практически достигнут потолок. Так что действительно нужен скачок, сопоставимый с переходом от винтовой к реактивной авиации. И электрические самолеты — это одно из наиболее очевидных направлений прорыва.

Самолет на электрической тяге будет абсолютно экономичным и на 30-40 процентов менее шумным, чем традиционный. И здесь принципиальный момент: во многих странах запрещены ночные полеты. Электролет для региональных линий, который, как планируется, будет создан в 2030-х годах, откроет «ночной авиарынок». А это увеличение парка самолетов на 40 процентов!

Национальный исследовательский центр «Институт им. Н.Е. Жуковского», куда сегодня входят ЦАГИ и ЦИАМ (Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова»), разрабатывает ключевые технологии, которые будут положены в основу такого самолета. Компанией «Суперокс» по заданию Фонда перспективных исследований уже создан 500-киловаттный электрический двигатель: это уникальная электромашина, основанная на высокотемпературной сверхпроводимости, благодаря которой снимаются физические ограничения для повышения мощности. Сейчас в ЦИАМ создается стенд гибридной силовой установки, включающей этот двигатель.

Электрический демонстратор в рамках контракта с минпромторгом должен полететь в 2020 году. Необходимо решить огромное количество сопутствующих технологических проблем: хранение энергии на борту, передача и доведение ее до двигателя, переделка бортовых систем с учетом того, что основным источником энергии будет не реактивный двигатель, а источник питания… Важно отработать весь комплекс. Поэтому демонстратор — необходимое звено в технологической цепи — от фундаментальных явлений к конкретному образцу. Мы отстаиваем эту идеологию.

На основе отработанных технологий планируется приступить к созданию серийного электрического двигателя для самолета на 9-19 пассажиров. А в планах — к 2035 году получить 50-местный региональный самолет с гибридной силовой установкой.

Создание инновационной электрической технологии в авиастроении даст толчок развитию и других отраслей: включая судостроение, производство железнодорожной и автомобильной техники. Электричество нужно везде, энергия нужна везде. Все остальное, даже если мы говорим о сверхзвуковом деловом самолете, это традиционные технологии, доведенные до какого-то нового совершенствования.

Но я хочу подчеркнуть: сегодня вопрос не только в том, на чем летать, а вопрос — куда летать. Есть региональная политика государства. Президент говорит: надо развивать Дальний Восток, развивать Арктику и т.д. Тот же «региональщик» должен делаться не просто из красивых идей и форм, а исходя из максимальной экономической эффективности для страны. В мире произошла консолидация рынка авиастроения — две фирмы заняли больше 90 процентов. Они выпускают свою номенклатуру. Поэтому возникает вопрос: либо строить транспортную систему, исходя из предложенного вида техники, либо искать иной путь.
Андрей Дутов (справа) и Кирилл Сыпало: Какой самолет олицетворит действительно революционный технологический рывок? Мы убеждены: электрический.

Опережающий научно-технический задел должен быть не по отношению к конкретной машине, а к транспортной системе в целом. Надо четко понимать: мы можем сегодня сделать красивый самолет, весь «с иголочки». А у нас хватит денег на модернизацию аэродромной сети, чтобы летал он именно туда, где прежде всего ждут крылатого «работягу»? Нужно сразу делать самолет, который садился бы на любую полосу, с гарантированным уровнем безопасности. Это совершенно другие технологии, другие подходы. Основа — создание самолета под заданную стоимость жизненного цикла и требования транспортной системы. Просто делать «в воздух», чтобы конкурировать с «Боингом» и «Аэрбасом», — время прошло.

Перспективы

На вопросы «РГ» отвечает генеральный директор ЦАГИ, член-корреспондент РАН Кирилл Сыпало.

Кирилл Иванович, какие проекты определяют облик гражданской авиации будущего?

Кирилл Сыпало: Его скорее определяют уже не конструкторские решения или технологии, а те ограничения, которые накладывают международные стандарты. И в первую очередь, нормы ИКАО по безопасности полетов и экологии: они все жестче. Кроме того, свои требования диктует необходимость постоянного увеличения экономичности воздушного транспорта.
Фото: предоставлено пресс-службой ОАК
Новый гражданский самолет МС-21-300 впервые приземлился в темноте

Отсюда и основные перспективы. Это переход на альтернативные источники энергии, прежде всего — электрическую. Это нетрадиционные компоновки — такие, как «летающее крыло» с вынесенными в верхнюю часть двигателями для экранирования шума. Это различные комбинированные силовые установки, интегрированные в конструктивно-силовую схему самолета… Но авиация никогда не уходила от своего основного тезиса: быстрее, выше, дальше. И поэтому на повестке дня — сверхзвуковые самолеты, возможный переход к гиперзвуковым скоростям. Это, конечно, вопрос послезавтрашнего дня, но основные проработки идут уже сейчас.

А над какими концепциями абсолютно новых самолетов работают сегодня ученые?

Кирилл Сыпало: Здесь можно выделить несколько направлений. Повысить экономичность мы можем за счет не только двигательной установки, но и оптимизации аэродинамического облика. Например, новый МС-21 имеет уникальные характеристики именно с точки зрения аэродинамики. Прежде всего крыла, благодаря чему на 8-10 процентов превосходит конкурентов — «Боинг-737», А-320. И такая борьба будет идти постоянно.

Но когда мы говорим про революционные прорывы, это так или иначе связано с достижениями фундаментальной науки. Прежде всего речь идет о поиске новых концепций, позволяющих радикально улучшить существующие технико-экономические и летно-технические характеристики. Например, о задаче управления пограничным слоем.

Поясните, что это такое?

Кирилл Сыпало: Поскольку воздух вязкий, на границе его потока и профиля крыла возникает тонкий слой (несколько сантиметров при движении с дозвуковой скоростью), как бы «приклеенный» к крылу и движущийся вместе с ним. Это и есть пограничный слой. Так вот, скажем, ЦАГИ в своей программе взаимодействия с институтами Академии наук рассматривает вариант так называемой управляемой плазмы на поверхности самолета. Что, к примеру, на 10-15 процентов обеспечивает снижение аэродинамического сопротивления. Это не решение, уже готовое к внедрению. Но технология отрабатывается.
Концепция легкого сверхзвукового делового самолета. Фото: Пресс-служба ФГУП «ЦАГИ».

А что за гибридный авиадвигатель разрабатывается у нас ?

Кирилл Сыпало: Сам по себе электрический двигатель имеет предел с точки зрения скорости передвижения. Оптимально видится некое сочетание турбовинтовых реактивных и электрических двигателей на борту, чтобы одновременно увеличить экономичность, снизить экологическое воздействие на окружающую среду и летать быстро. Это то, что ожидает от авиатехники потребитель.

Гибридный авиадвигатель в природе существует. Сейчас важнее правильно понять, как его разместить в самолете. Как он интегрируется в аэродинамическую компоновку. Как должны быть выстроены бортовые системы с учетом двух принципиально разных источников энергии: один — электрический, другой — по-прежнему химический. Вот эти вопросы интересуют ЦАГИ с точки зрения проектирования летательных аппаратов.

Если мы говорим про электрический двигатель с эффектом сверхпроводимости, то это задача, которую решают в основном в ЦИАМ. Мы им помогаем. Но там задача — как раз запустить этот 500-киловаттный двигатель на летном демонстраторе.

Ваш прогноз: когда электролеты начнут возить пассажиров?

Кирилл Сыпало: Первые образцы уже есть — для малой авиации. Тем более что мощность электрических двигателей и требуемые для них источники хранения пока обладают не столь высоким КПД, как хотелось бы. Поэтому сразу возить много пассажиров на больших объемах вряд ли удастся. Первые серийные пассажирские машины на электрической тяге появятся где-то в 2025-2030 годах. Первые региональные самолеты — 2030-2035 годы. За пределами 2040-2050 годов — это уже магистральные самолеты на электрических, или комбинированных, или гибридных силовых установках. Пока видится такой технологический тренд.

https://www.aviaport.ru/digest/2019/07/19/597025.html

— Давайте перейдем к одному из направлений — электрической и гибридной тяге. На какой стадии сейчас в России создание таких силовых установок?

— Сейчас все находится на этапе демонстраторов или подготовки к их созданию. В электричестве, как это ни банально, большое значение имеет масштаб. Чем меньше объект, тем проще его поднять в воздух. В качестве примера могу привести игрушки — электрические мини-дроны, которые продаются в магазинах, их параметры тоже оптимизируются с развитием технологий. Как только возникает необходимость в большей полезной нагрузке и более длительном нахождении в воздухе, встает вопрос о массе летательного аппарата и электродвигателей. И на первое место выходит вопрос отвода тепла, потому что мощность пропорциональна кубу линейного размера, а площадь поверхности, которая рассеивает тепло, — только квадрату. То есть в определенный момент становится затруднительно отводить тепло или приходится увеличивать габариты и массу электродвигателя, тратить энергию на охлаждение. Поэтому мы изучаем возможности сверхпроводимости. И тут одними расчетами не отделаться, необходимо создавать демонстратор.

Мы работаем по двум госконтрактам, связанным с электродвижением. Первый нацелен на создание демонстратора полностью электрической силовой установки на водородных топливных элементах для легкого двухместного самолета. Совместно с ООО «Экспериментальная мастерская «Наука Софт» мы спроектировали электродвигатель, который при мощности 60 кВт (80 лошадиных сил) будет весить всего 20 килограммов. Вскоре планируем поставить его на самолет «Сигма-4» для тестового полета. В следующем году, надеюсь, финансирование этой работы продолжится, что станет шагом к тому, чтобы у нас в стране появился собственный авиационный электрический двигатель.

Если мы успешно испытаем сверхлегкий самолет, это откроет путь к созданию легких самолетов на базе электрических двигателей различной мощности: 120, 180, 240 кВт. 240 кВт (320 лошадиных сил) — это уже вертолет, способный поднять четырех человек.

Второй контракт — на создание демонстратора гибридной электрической силовой установки мощностью 500 кВт (679 лошадиных сил). В проекте много соисполнителей, основной из них — компания «СуперОкс», разрабатывающая электродвигатель на сверхпроводниках своего производства. В этом году планируем провести наземные испытания демонстратора на стенде ЦИАМ и выдать первый вариант конструкторской документации для летающей лаборатории на базе самолета Як-40. Ее макет, кстати, и будет показан на МАКСе.

Если в следующем году финансирование продолжится, то до конца 2020-го или уже в 2021-м году мы на этой лаборатории слетаем. Если полет пройдет успешно, речь пойдет о создании демонстратора самолета с гибридной силовой установкой, например, на базе L-410. Тогда уже можно будет говорить о создании полноценных коммерческих гибридных силовых установок для самолетов, это перспектива ближайших пяти лет.

Всего то прошло лет пятнадцать … и ЦИАМ занялся …. хотя конешно в случае с ВТСП схватился явно не зато . .. ну да ладно, чем бы дитя не тешилось, лишь бы труды выдавало;)
03:53 05.02.2022

ЦИАМ будет работать над гибридными двигателями для самолетов до 100 мест

МОСКВА, 5 фев – РИА Новости. Центральный институт авиационного моторостроения имени Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Жуковского») планирует создать линейку гибридных и электрических двигателей для самолетов до 100 мест, в том числе конвертопланов, сообщили РИА Новости в пресс-службе ЦИАМ.
Пятого февраля 2021 года начались летные испытания летающей лаборатории Як-40ЛЛ — важного российского проекта в области гибридных силовых установок (ГСУ) для авиации. В состав установки входит первый в мире электрический авиадвигатель мощностью на высокотемпературных сверхпроводниках (ВТСП). Электродвигатель мощностью 500 киловатт, приводящий воздушный винт, дополняет два турбореактивных двигателя самолета.
«По завершении этих научно-исследовательских работ Россия вплотную приблизится к открытию опытно-конструкторских работ по созданию линейки ГСУ и ЭСУ (электрической силовой установки) для самолетов размерностью от 1 до 100 мест, в том числе для перспективных воздушных судов новых обликов: мультироторного типа, конвертопланов, вертикального взлета и посадки (аэротакси)», — говорится в сообщении.
Помимо Як-40ЛЛ, демонстратор силовой установки которого дорабатывается и во второй половине года вновь встанет на летающую лабораторию, в ЦИАМ ведутся работы по созданию полностью электрической силовой установки для сверхлегких и легких воздушных судов. Её уже показывали на летающей лаборатории «Сигма 4Э» с электродвигателем мощностью 80 киловатт и литий-ионными аккумуляторами.

В 2022 году на «Сигме-4Э» отработают электрическую часть, а в дальнейшем её сделают гибридной за счет установки водородного топливного элемента по массе сопоставимого аккумуляторной батареей. Гибридизация силовой установки позволит увеличить продолжительность полёта в 3-4 раза, а на базе топливного элемента может быть создана вспомогательная электрическая установка мощностью 30-40 киловатт, отметили в пресс-службе.

Гибридные силовые установки за счет использования энергоэффективных экологически чистых электрических технологий выгодны прежде всего для малых и региональных самолетов, уверены в ЦИАМ. Кроме того «гибриды» позволяют сохранить приемлемую весовую эффективность за счет оптимизации конструкции и режимов работы газотурбинных или поршневых авиационных двигателей.
«Для авиастроения, как и для других отраслей, характерна жесткая конкуренция за технологическое первенство, причем в глобальном масштабе. Владеешь технологией – можешь влиять на стандарты и политику в сфере гражданской авиации», — приводит пресс-служба слова гендиректора ЦИАМ Андрея Козлова.
Он отметил, что одной из задач науки и ЦИАМ в частности является исследование прорывных технологий для плавного перехода к их промышленному производству. По его словам, отраслевые предприятия проявляют большой интерес к гибридным и электрическим силовым установка, а институт готов передавать им свой опыт.

Ответить в тему:

Главная страница
Избранное
Все темы
Архив

Агентство «АвиаПорт» является разработчиком программного обеспечения, позволяющего зарегистрированным пользователям сайта общаться друг с другом. Все сообщения отражают собственное мнение их авторов, и агентство не несет ответственность за достоверность и законность информации, публикуемой пользователями на страницах раздела.

Бесколлекторные электродвигатели для самолетов

В наличии

1 отзыв

В наличии

3 отзыва

В наличии

Купить
за 96 грн

У вас в истории* —

0 грн.

ваша скидка — 0%

Купить товар за 99 грн.

Купи на сумму —

2 000 грн.

получи скидку — 3%

Купить товар за 96 грн.

5 000 грн.

94 грн.

12 000 грн.

92 грн.

25 000 грн.

10%

89 грн.

* — история ваших покупок ведется с момента регистрации на нашем сайте или с момента получения скидки в одном из торговых залов нашего магазина.

ПОДРОБНЕЕ О ДИСКОНТНОЙ ПРОГРАММЕ

В наличии

Купить
за 1842 грн

У вас в истории* —

0 грн.

ваша скидка — 0%

Купить товар за 1899 грн.

Купи на сумму —

2 000 грн.

получи скидку — 3%

Купить товар за 1842 грн.

5 000 грн.

1804 грн.

12 000 грн.

1766 грн.

25 000 грн.

10%

1709 грн.

ПОДРОБНЕЕ О ДИСКОНТНОЙ ПРОГРАММЕ

В наличии

Купить
за 4996 грн

У вас в истории* —

0 грн.

ваша скидка — 0%

Купить товар за 5150 грн.

Купи на сумму —

2 000 грн.

получи скидку — 3%

Купить товар за 4996 грн.

5 000 грн.

4893 грн.

12 000 грн.

4790 грн.

25 000 грн.

10%

4635 грн.

ПОДРОБНЕЕ О ДИСКОНТНОЙ ПРОГРАММЕ

В наличии

Купить
за 8245 грн

У вас в истории* —

0 грн.

ваша скидка — 0%

Купить товар за 8500 грн.

Купи на сумму —

2 000 грн.

получи скидку — 3%

Купить товар за 8245 грн.

5 000 грн.

8075 грн.

12 000 грн.

7905 грн.

25 000 грн.

10%

7650 грн.

ПОДРОБНЕЕ О ДИСКОНТНОЙ ПРОГРАММЕ

В наличии

Купить
за 10719 грн

У вас в истории* —

0 грн.

ваша скидка — 0%

Купить товар за 11050 грн.

Купи на сумму —

2 000 грн.

получи скидку — 3%

Купить товар за 10719 грн.

5 000 грн.

10498 грн.

12 000 грн.

10277 грн.

25 000 грн.

10%

9945 грн.

ПОДРОБНЕЕ О ДИСКОНТНОЙ ПРОГРАММЕ

В наличии

Купить
за 854 грн

У вас в истории* —

0 грн.

ваша скидка — 0%

Купить товар за 880 грн.

Купи на сумму —

2 000 грн.

получи скидку — 3%

Купить товар за 854 грн.

5 000 грн.

836 грн.

12 000 грн.

818 грн.

25 000 грн.

10%

792 грн.

ПОДРОБНЕЕ О ДИСКОНТНОЙ ПРОГРАММЕ

В наличии

Купить
за 854 грн

У вас в истории* —

0 грн.

ваша скидка — 0%

Купить товар за 880 грн.

Купи на сумму —

2 000 грн.

получи скидку — 3%

Купить товар за 854 грн.

5 000 грн.

836 грн.

12 000 грн.

818 грн.

25 000 грн.

10%

792 грн.

ПОДРОБНЕЕ О ДИСКОНТНОЙ ПРОГРАММЕ

В наличии

Купить
за 679 грн

У вас в истории* —

0 грн.

ваша скидка — 0%

Купить товар за 700 грн.

Купи на сумму —

2 000 грн.

получи скидку — 3%

Купить товар за 679 грн.

5 000 грн.

665 грн.

12 000 грн.

651 грн.

25 000 грн.

10%

630 грн.

ПОДРОБНЕЕ О ДИСКОНТНОЙ ПРОГРАММЕ

В наличии

Купить
за 786 грн

У вас в истории* —

0 грн.

ваша скидка — 0%

Купить товар за 810 грн.

Купи на сумму —

2 000 грн.

получи скидку — 3%

Купить товар за 786 грн.

5 000 грн.

770 грн.

12 000 грн.

753 грн.

25 000 грн.

10%

729 грн.

ПОДРОБНЕЕ О ДИСКОНТНОЙ ПРОГРАММЕ

В наличии

Купить
за 1077 грн

У вас в истории* —

0 грн.

ваша скидка — 0%

Купить товар за 1110 грн.

Купи на сумму —

2 000 грн.

получи скидку — 3%

Купить товар за 1077 грн.

5 000 грн.

1055 грн.

12 000 грн.

1032 грн.

25 000 грн.

10%

999 грн.

ПОДРОБНЕЕ О ДИСКОНТНОЙ ПРОГРАММЕ

Нет в наличии

2 отзыва

Нет в наличии

1 отзыв

Нет в наличии

1 отзыв

Нет в наличии

1 отзыв

Нет в наличии

1 отзыв

Нет в наличии

2 отзыва

Нет в наличии

1 отзыв

Нет в наличии

1 отзыв

Двигатель Turnigy 2836/8 1100 KV

Арт. : D2836-8-1100

Один из самых популярных двигателей среди авиамоделистов. Для моделей весом от 800 до 1200 грамм.

Вид:
Авиамодельные

Тип:
Бесколлекторный

Нет в наличии

3 отзыва

Нет в наличии

Двигатель Turnigy 4250 580k

Арт.: T4250-580

Бесколлекторный двигатель Turnigy 4250 580kv для 3D-пилотажных самолетов

Вид:
Авиамодельные

Тип:
Бесколлекторный

Нет в наличии

Двигатель Turnigy G32 530kv

Арт. : G32-530

Бесколлекторный двигатель Turnigy G32 530kv для моделей самолетов

Вид:
Авиамодельные

Тип:
Бесколлекторный

Нет в наличии

магникс

НАСА выбирает MagniX для быстрого развития электрифицированных авиационных двигателей
Иллюстрация НАСА: усовершенствованный дозвуковой самолет с электрифицированной силовой установкой (Источник: НАСА)
ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Электрификация небес

Приложения реального мира

Электрический по дизайну
УЧИТЬ БОЛЬШЕ

Электрический дизайн

Новое поколение региональной авиации уже здесь. В сентябре 2022 года полностью электрический самолет Eviation Alice успешно завершил свой первый испытательный полет, оснащенный двумя электрическими силовыми установками MagniX magni650. Первый в мире полностью электрический пригородный самолет (9-местный плюс 2 члена экипажа), Alice представляет собой продукт «чистого листа», построенный с нуля вокруг электрического двигателя.
Электрические силовые установки MagniX также будут использоваться в самолете Faradair BEHA, гибридном электрическом самолете с чистым листом, спроектированном как 18-местный пассажирский и грузовой самолет.

Масштабируемость
УЧИТЬ БОЛЬШЕ

Масштабируемый

Наши электрические силовые установки MagniX не зависят от источника топлива и прекрасно работают с водородными топливными элементами для питания более крупных самолетов вместимостью более 40 человек. Мы гордимся тем, что являемся поставщиком универсального водородного двигателя для DHC8-Q300, который в настоящее время переоборудуется в крупнейший в мире водородно-электрический самолет.

Универсальный
УЧИТЬ БОЛЬШЕ

Универсальный

Компания magniX может предоставить вам электрические силовые установки, чтобы легко превратить ваш новый или старый региональный самолет с винтовым газовым двигателем в более экономичный, с нулевым уровнем выбросов и более тихий полностью электрический коммерческий самолет. Мы добились больших успехов, электрифицируя как DHC-2 Beaver, который стал первым полностью электрическим коммерческим самолетом, совершившим полет, так и Cessna Grand Caravan, который стал самым большим полностью электрическим коммерческим самолетом.
Наши проверенные в полете электрические силовые установки могут модернизировать ваш флот и вывести его в новую электрическую эру авиации.

Ведущие в отрасли продукты

Компания magniX разработала семейство испытанных в полете электрических силовых установок (ЭДУ) для коммерческой авиации.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Воплощение в реальность: мы обещаем, мы делаем
Электрические силовые установки MagniX уже приводят в движение самолеты в полете

MagniX приводит в действие полностью электрический самолет Alice от Eviation для исторического первого полета
27 сентября 2022 г.

Eviation Alice успешно завершил свой первый полет, отметив историческую веху в авиации — первый в мире полностью электрический пригородный самолет с «чистым листом», построенный с нуля на основе электрической силовой установки. Alice приводится в движение двумя электрическими двигательными установками MagniX magni650 (EPU), которые являются единственными испытанными в полете электрическими двигательными установками такого масштаба.

Модифицированный Cessna — самый большой электрический самолет, совершивший полет
28 мая 2020 г.

Cessna Grand Caravan 208B, оснащенный двигателем MagniX 750HP magni500 EPU, стал самым большим в мире полностью электрическим коммерческим самолетом, поднявшимся в небо над Мозес-Лейк, штат Вашингтон.

Компания magniX претендует на первое место в области электрического самолета
10 декабря 2019 г.

Гидросамолет DHC-2 Beaver компании Harbour Air, модернизированный ЭПУ magniX magni500 мощностью 750 л.с., совершил первый в мире полет в качестве полностью электрического коммерческого самолета в Ванкувере, Канада.

Награды и признание

2021
Победитель

Следующие большие достижения в области технологий
для электрификации коротких рейсов

2020Финалист

Трофей Роберта Дж. Кольера

2020

Самая инновационная компания в энергетике

2020

Премия «Инновация года»

2020
Финалист

Идеи, меняющие мир в транспорте

2020
Финалист

Награда за выдающиеся достижения в области инноваций

2020

Список 20 поводов для празднования 2020 года

2019

19 вещей, которые сделали мир лучше в 2019 году

2019

Премия «Инновация года»

Новости

Отслеживайте обновления компании MagniX

ПРОСМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ НОВОСТЕЙ

Новости

Отслеживайте обновления компании MagniX

Свяжитесь с нами

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

Услуги | MagniX

Magni350 ЭПУ
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

магни650 ЭПУ
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

MagniDrive 100
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

магни350 ЭПУ

Непосредственно к пропеллеру

Электронный блок управления предназначен для обеспечения необходимого крутящего момента и мощности при низких оборотах, той же скорости, что и пропеллер. Это обеспечивает прямое соединение двигателя с гребным винтом, устраняя необходимость в сложной коробке передач, требующей технического обслуживания.

Конфигурируемые точки крепления

Сменные и настраиваемые точки крепления удовлетворяют различные потребности операторов и OEM-производителей.

Защита от ППП

Двигатель герметизирован с обоих концов, что снижает риск ППП и других загрязнений.

Улучшенные тепловые характеристики

EPU был разработан с использованием сложной встроенной системы жидкостного охлаждения, обеспечивающей полную производительность независимо от условий окружающей среды.

2×3-фазная архитектура

2×3-фазная архитектура обеспечивает резервирование, повышенную надежность и постепенное снижение производительности в случае возникновения неисправности.
Пример: В маловероятном случае короткого замыкания одна 3-фазная секция может быть отключена, позволяя пилоту использовать 50% полной мощности.

Электродвижущая установка (ЭДУ) magni350 представляет собой ЭДУ класса 450 л. с. / 350 кВт / 1600 Нм. Каждый EPU включает в себя двигатель magni350, 2 X magniDrive 100 и интегрированную систему управления температурным режимом с обратной связью.

Максимальная мощность ТО350 кВт

Номинальная длительная мощность280 кВт

Выходная скорость от 1200 до 2300 об/мин

Макс. непрерывный крутящий момент 1610 Н·м

Номинальный крутящий момент1410 Н·м

Сухой вес magni350 EPU 111,5 кг / 245,8 фунтов

Максимальная рабочая высота 35 000 футов

Экологическая квалификацияDO-160G

Максимальное рабочее напряжение800 В постоянного тока

Минимальное рабочее напряжение 500 В постоянного тока

магни650 ЭПУ

Непосредственно к пропеллеру

EPU предназначен для обеспечения необходимого крутящего момента и мощности при низких оборотах, той же скорости, что и пропеллер. Это обеспечивает прямое соединение двигателя с гребным винтом, устраняя необходимость в сложной коробке передач, требующей технического обслуживания.

Конфигурируемые точки крепления

Защита от ППП

Двигатель герметизирован с обоих концов, что снижает риск ППП и других загрязнений.

Улучшенные тепловые характеристики

В EPU используется сложная встроенная система жидкостного охлаждения, обеспечивающая полную производительность независимо от условий окружающей среды.

4×3-фазная архитектура

4×3-фазная архитектура обеспечивает резервирование, повышенную надежность и постепенное снижение производительности в случае сбоя.
Пример: В маловероятном случае короткого замыкания одна 3-фазная секция может быть отключена, что дает пилоту 75% полной мощности.

Электродвигатель Magni650 представляет собой ЭДУ класса 850 л.с. / 640 кВт / 3000 Нм. Каждый EPU включает в себя двигатель magni650, 4 X magniDrive 100 и интегрированную систему управления температурным режимом с обратной связью.

Максимальная мощность ТО 640 кВт

Номинальная длительная мощность 560 кВт

Выходная скорость от 1200 до 2300 об/мин

Макс. непрерывный крутящий момент 3020 Н·м

Номинальный крутящий момент2 820 Н·м

Сухой вес magni650 EPU200 кг / 440,9 фунта

Максимальная рабочая высота 35 000 футов

Экологическая квалификацияDO-160G

Максимальное рабочее напряжение800 В постоянного тока

Минимальное рабочее напряжение 500 В постоянного тока

магнидрайв

Совместимость с DO178/DO254

MagniDrive 100 был разработан специально для аэрокосмических приложений, включая, помимо прочего, DO178/DO254, удары молнии, электромагнитные помехи и многое другое.

Высокий уровень защиты

Привод magniDrive 100 был разработан с несколькими дублирующими уровнями защиты как аппаратного, так и программного обеспечения.

Создан для работы на большой высоте

MagniDrive 100 был разработан для работы в условиях высокогорья без давления. Это обеспечивает высокий уровень гибкости и адаптируемости при использовании magniDrive 100.

Улучшенные тепловые характеристики

Технология карбида кремния

MagniDrive 100 был разработан с использованием самой передовой технологии карбида кремния, обеспечивающей высокие рабочие характеристики, ожидаемые в аэрокосмических приложениях.

MagniDrive 100 — это многофункциональное высокопроизводительное решение для силовой электроники, включающее функции инвертора и контроллера двигателя. Он спроектирован как «двунаправленный», способный работать как в режиме постоянного/переменного тока для движения, так и в режиме переменного/постоянного тока для генерации. Он подходит для сетей HVDC до 800 В постоянного тока. Разработанный для работы без давления, MagniDrive 100 сочетает в себе высокие тепловые характеристики, устойчивость к электромагнитным помехам и молниезащиту для металлических и композитных конструкций. MagniDrive 100 может поддерживать как аналоговые входы дроссельной заслонки (например, для использования при модернизации), так и элементы управления Fly-By-Wire (для новых самолетов).

Выходная мощность170 кВт

MagniDrive 100 Вес12 кг / 26 фунтов

Выходная скорость от 1200 до 2300 об/мин

Макс. непрерывный крутящий момент 3020 Н·м

Номинальный крутящий момент2 820 Н·м

ИнтерфейсыCAN x4, RS485, PT1,000, датчики давления

Напряжение (HVDC)400 — 800 В

Экологическая квалификацияDO-160G

Максимальное рабочее напряжение800 В постоянного тока

Минимальное рабочее напряжение 500 В постоянного тока

Компания MagniX

разработала семейство электрических двигательных установок (ЭДУ) для аэрокосмической и оборонной промышленности. Благодаря высокому уровню надежности, непревзойденной производительности и эксплуатационной практичности блоки MagniX EPU могут работать с несколькими источниками энергии, включая батареи, топливные элементы и многое другое.

Компания MagniX

разработала семейство электрических двигательных установок (ЭДУ) для аэрокосмической и оборонной промышленности. Благодаря высокому уровню надежности, непревзойденной производительности и эксплуатационной практичности, MagniX EPU могут работать с несколькими источниками энергии, включая батареи, топливные элементы и многое другое.

magni350 EPU

Непосредственно к пропеллеру

EPU предназначен для обеспечения необходимого крутящего момента и мощности при низких оборотах, той же скорости, что и гребной винт. Это обеспечивает прямое соединение двигателя с гребным винтом, устраняя необходимость в сложной коробке передач, требующей технического обслуживания.

Конфигурируемые точки крепления

Защита от ППП

Двигатель герметизирован с обоих концов, что снижает риск ППП и других загрязнений.

Улучшенные тепловые характеристики

2×3-фазная архитектура

Электродвижущая установка (ЭДУ) magni350 представляет собой ЭДУ класса 450 л.с. / 350 кВт / 1600 Нм. Каждый EPU включает в себя двигатель magni350, 2 X magniDrive 100 и интегрированную систему управления температурным режимом с обратной связью.

Максимальная мощность ТО350 кВт

Номинальная длительная мощность280 кВт

Выходная скорость от 1200 до 2300 об/мин

Макс. непрерывный крутящий момент 1610 Н·м

Номинальный крутящий момент1410 Н·м

Сухой вес magni350 EPU 111,5 кг / 245,8 фунтов

Максимальная рабочая высота 35 000 футов

Экологическая квалификацияDO-160G

Максимальное рабочее напряжение800 В постоянного тока

Минимальное рабочее напряжение 500 В постоянного тока

magni650 EPU

Непосредственно к гребному винту

EPU предназначен для обеспечения требуемого крутящего момента и мощности при низких оборотах, той же скорости, что и гребной винт. Это обеспечивает прямое соединение двигателя с гребным винтом, устраняя необходимость в сложной коробке передач, требующей технического обслуживания.

Конфигурируемые точки крепления

Защита от ППП

Двигатель герметизирован с обоих концов, что снижает риск ППП и других загрязнений.

Улучшенные тепловые характеристики

4×3-фазная архитектура

Максимальная мощность ТО 640 кВт

Номинальная длительная мощность 560 кВт

Выходная скорость от 1200 до 2300 об/мин

Макс. непрерывный крутящий момент 3020 Н·м

Номинальный крутящий момент2 820 Н·м

magni650 EPU сухая масса 200 кг / 440,9фунты

Максимальная рабочая высота 35 000 футов

Экологическая квалификацияDO-160G

Максимальное рабочее напряжение800 В постоянного тока

Минимальное рабочее напряжение 500 В постоянного тока

magniDrive 100

Совместимость с DO178/DO254

Высокий уровень защиты

Разработано для работы на большой высоте

MagniDrive 100 был разработан для работы в условиях высокогорья без давления. Это обеспечивает высокий уровень гибкости и адаптивности при использовании magniDrive 100.

Advanced Thermal Performance

EPU был разработан со сложной встроенной системой жидкостного охлаждения, обеспечивающей полную производительность независимо от условий окружающей среды.

Технология карбида кремния

Выходная мощность170 кВт

MagniDrive 100 Вес12 кг / 26 фунтов

Выходная скорость от 1200 до 2300 об/мин

Макс. непрерывный крутящий момент 3020 Н·м

Номинальный крутящий момент2 820 Н·м

ИнтерфейсыCAN x4, RS485, PT1,000, датчики давления

Напряжение (HVDC)400 — 800 В

Экологическая квалификацияDO-160G

Максимальное рабочее напряжение800 В постоянного тока

Минимальное рабочее напряжение 500 В постоянного тока

Жизнь | MagniX

Жизнь | магникс

Срок службы MagniX

СМОТРИ

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

Наши люди

У magniX сильная и инклюзивная культура, охватывающая не только наши коммерческие цели, но и дух наших сотрудников и сообщества, которое мы формируем вместе

Наша команда представляет собой разнообразную смесь дальновидных мечтателей, инженеров, практиков и технических экспертов, которые представляют все сферы жизни, чтобы создать лучшее будущее.

Наша команда представляет собой разнообразную смесь дальновидных мечтателей, практичных инженеров, практиков и технических экспертов, которые представляют все слои общества, чтобы создать лучшее будущее.

Наша удивительная культура пронизывает все, что мы делаем. У нас работают специалисты в своих областях, которые готовы поделиться своими знаниями.
Анжела Хасенбалг , инженер по качеству

Наши ценности

Общие убеждения и поведение

Наши ценности

Общие убеждения и поведение

Каждое утро наша команда приходит на работу, увлеченная тем, что мы делаем и почему мы это делаем. Мы верим, что невозможное возможно.

Мы команда с семейным духом.

Мы работаем вместе как сплоченная команда, достигая высочайших результатов, основанных на честности, сопричастности и сотрудничестве, заботясь друг о друге.

Мы всегда в деле.

Мы преданы миссии, команде и друг другу, несмотря на трудности, с которыми мы сталкиваемся, и даже когда никто не смотрит.

Мы поступаем правильно,
даже когда это тяжело.

Мы всегда будем придерживаться самых высоких стандартов личной и профессиональной честности без компромиссов и компромиссов.

Нам любопытно.

Мы активно задаем вопросы и не боимся отвечать на вопросы других.

Мы открыты.

Мы общаемся открыто, правдиво, прямо и своевременно, демонстрируя наши успехи и неудачи.

Мы последовательны.

Мы придерживаемся наших ценностей и принципов во всех аспектах нашего взаимодействия, политик, процедур и результатов, независимо от того, кто вовлечен.

Мы команда с семейным духом.

Мы всегда в деле.

Мы поступаем правильно, даже когда это трудно.

Нам любопытно.

Мы активно задаем вопросы и не боимся отвечать на вопросы других.

Мы открыты.

Мы общаемся открыто, правдиво, прямо и своевременно, демонстрируя наши успехи и неудачи.

Мы последовательны.

Преимущества

Мы инвестируем в здоровье и счастье наших сотрудников

Оставаться здоровым

Мы покрываем 100% страховых взносов на медицинское, стоматологическое страхование и страхование зрения для членов команды и их иждивенцев.
В нашем плане медицинского страхования предусмотрены низкие франшизы, низкие максимальные суммы наличных средств и низкие доплаты за визиты по уходу.

Сбережения на будущее

Мы вносим 9,5% в 401k нашего сотрудника независимо от вклада члена команды.

Расширение вашей семьи

Мы предлагаем 3 месяца полностью оплачиваемого отпуска по уходу за ребенком или отпуска по болезни.

Свободное время

Наши сотрудники имеют право на 20 дней отпуска, начисляемых с первого дня работы в компании.
MagniX закрывает свои двери на последнюю неделю календарного года, чтобы дать всей нашей команде заслуженный отдых.

Будьте здоровы

Сбережения на будущее

Мы вносим 9,5% в 401k нашего сотрудника независимо от вклада члена команды.

Расширение вашей семьи

Мы предлагаем 3 месяца полностью оплачиваемого отпуска по уходу за ребенком или отпуска по болезни.

Свободное время

Присоединяйтесь к нам, и вместе мы сможем создать будущее

ОНЛАЙН-ЗАЯВКА
ПОЧТА В ЗАЯВКЕ

Открытые позиции
Присоединяйтесь к нам, и вместе мы сможем создать будущее

В magniX наша блестящая команда преданных своему делу людей разрабатывает и создает технологии, формирующие будущее безэмиссионной авиации. Если вы хотите изменить мир к лучшему, подайте заявку здесь на одну из наших открытых вакансий или отправьте нам свое резюме и сообщите нам, как вы можете внести свой вклад.

ОНЛАЙН-ЗАЯВКА
ПОЧТА В ЗАЯВКЕ

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

Наша история | magniX

Наша история | магникс

Мир стал свидетелем
перехода на электрическую авиацию

Наше видение

Стать самой надежной в мире компанией по разработке решений в области электротехники

Наша миссия

Разрабатывать и поставлять лучшие в отрасли продукты с помощью интеллектуальных инноваций и клиентоориентированности

Наше видение

Стать самой надежной в мире компанией по разработке решений в области электротехники

Наша миссия

Разрабатывать и поставлять лучшие в отрасли продукты за счет интеллектуальных инноваций и клиентоориентированности

MagniX возглавляет это изменение

История говорит нам, что достижения в области двигателей приводят к революциям в авиации. После поршневого двигателя и реактивного двигателя электродвигатель обещает открыть новую эру полета. При значительном снижении эксплуатационных расходов электрические самолеты изменят экономику путешествий, а также сократят выбросы углерода. Теперь, когда силовая установка MagniX демонстрирует доказанную способность приводить в действие целый ряд различных самолетов, мы предлагаем взглянуть на то, как начинается электрическая эра. Мы изучаем все области применения электрических технологий в авиационной отрасли, стремясь ускорить переход мира к полетам на электричестве.

Наше путешествие

MagniX построен на краеугольных камнях людей, страсти и возможностей. Наша история началась на Золотом побережье Австралии в 2005 году, когда бережливый стартап сосредоточился на двигателях с постоянными магнитами и сверхпроводящих технологиях, разработав новаторскую электрическую двигательную установку. В 2017 году мы подошли к переломному моменту. Как технологическое открытие может быть преобразовано в продукт, который окажет масштабное влияние на клиентов, устойчиво и доступно объединяя сообщества? Это был поворотный момент, когда мы переименовали компанию в magniX, и наша миссия превратилась в руководство разработкой двигателей для эпохи электрической авиации.

2005 г.

2009 г.

2015
2017
2018
2019
2020
2022

2005

Тони Гуина основывает компанию Guina Energy в Голд-Косте, Австралия.

2009

Clermont впервые объединяется с Guina Energy.

2015

Guina Energy успешно разрабатывает новаторский сверхпроводящий EPU.
Clermont завершает приобретение Guina Energy.

2017

Guina Energy переименовывается в magniX.
Первые успешные испытания прототипа Magni5 EPU.

2018

Штаб-квартира magniX переехала с Золотого побережья Австралии в Редмонд, штат Вашингтон, США.
Eviation выбирает MagniX для поставки электрической силовой установки для Alice, первого в мире полностью электрического коммерческого самолета.

2019

Успешный испытательный полет eBeaver в Ванкувере, Канада, в сотрудничестве с Harbour Air.

2020

Успешный испытательный полет eCaravan.
Universal Hydrogen называет magniX поставщиком электрической силовой установки для 40-местного водородного Dash-8.
Компания «Sydney Seaplanes» выбрала «magniX» для eCaravan STC и «Faradair» для новой конструкции BEHA на 18 человек.

2022

Первый полет Eviation Alice, первого в мире полностью электрического пригородного самолета с электрическими силовыми установками MagniX.

Наши лидеры

Познакомьтесь с нашей командой лидеров, чья страсть к расширению границ в сочетании с глубоким опытом воплощает в жизнь электрическое решение.

Джон Саабас
председатель
Нуно Таборда
Исполнительный директор
Риона Армесмит
технический директор
Саймон Роудс
Начальник отдела продаж
Кэтлин Кай
Глава финансов

Джон Саабас

Chairman

Nuno Taborda

CEO

Riona Armesmith

CTO

Simon Roads

Head of Sales

Kathleen Kai

Head of Finance

Ваш браузер не поддерживает видео тег.

h4X утверждает, что удельная мощность в три раза выше, чем у электрических авиационных двигателей

Если и есть что-то важное, что сдерживает электрическую революцию в мире авиации, так это хранение энергии. Но есть тонна очень умных людей, бьющихся над проблемой увеличения плотности энергии батарей, и еще одна растущая фракция, работающая над тем, чтобы сделать дальнобойные, быстрозаправляющиеся силовые агрегаты на водородных топливных элементах стандартом для будущих полетов.

В любом случае, это произойдет в ближайшие десятилетия, и одна новая компания из Миннеаполиса обращает свое внимание на другой критический элемент двигательной установки. Компания h4X Technologies вырывается вперед со встроенной конструкцией электродвигателя, которая, по ее словам, может обеспечивать такую же постоянную мощность, как и некоторые из лучших двигателей на рынке, при весе, составляющем треть или меньше от общего веса.

Вес, конечно, имеет большое значение в авиации, а для электрических самолетов он удваивается. Каждый фунт, поднятый ввысь, означает уменьшение полезной нагрузки, которую вы можете нести, уменьшение диапазона, который вы получите от своей батареи или водородного бака, и, в конечном итоге, потерю денег для владельца.

В связи с тем, что малые и средние электрические самолеты начинают поступать в коммерческую эксплуатацию, а давно обещанный рост сегмента воздушных такси eVTOL навсегда не за горами, h4X видит большие возможности впереди для чудовищного снижения веса, такого как его двигатель HPDM-250. .

Конструкция электрического авиационного двигателя h4X HPDM 250

Первая версия будет весить 15 кг (33 фунта) и обеспечивать постоянную мощность 200 кВт с максимальной мощностью до 250 кВт. Это 13,3 непрерывных киловатта на килограмм, невероятная плотность мощности. Для сравнения, двигатель Magnax с осевым потоком, который мы рассмотрели в 2018 году, может похвастаться мощностью 15 кВт/кг, но это пиковая мощность; его непрерывная удельная мощность больше похожа на 7,5 кВт/кг.

И это само по себе совершенно исключительно. Двигатель, использованный Harbour Air в первом в мире коммерческом полете на электрическом самолете в прошлом году, был Magnix Magni500 — да, есть конкурирующие компании по производству электродвигателей под названием Magnix и Magnax — и удельная мощность этой штуки больше похожа на 4,2 кВт/кг.

Более того, ни один из вышеперечисленных двигателей не имеет встроенного инвертора, поэтому вам придется нести дополнительный вес – 12 кг (33 фунта) в случае системы привода Magnix. В конструкции h4X инвертор встроен в корпус шестиугольной призмы.

Максимальный КПД двигателя достигается при 20 000 об/мин, что намного быстрее, чем вращение пропеллера, поэтому h4X также может оснащаться встроенным планетарным редуктором с передаточным числом 4:1, что требует снижения веса всего в три дополнительных килограмм (6,6 фунта). Основатель и генеральный директор h4X Джейсон Сильвестр говорит нам, что команда могла бы спроектировать двигатель так, чтобы он вращался медленнее, и исключить коробку передач, но общая эффективность и удельная мощность пострадали бы.

Один блок обеспечит значительную экономию веса на небольшом электрическом самолете, но для многовинтовых самолетов, таких как eVTOLs

h4X

, все будет гораздо лучше.

Пиковая комбинированная эффективность двигателя, редуктора и инвертора h4X HPDM-250 в этой конфигурации, которая, скорее всего, будет использоваться на борту электрического самолета, составляет 92,9 процента. Это в значительной степени удар по энергоэффективности Magni500, только с гораздо более высокой выходной мощностью на единицу веса. Его непрерывная удельная мощность с редуктором на борту составляет 11,1 кВт/кг, что по-прежнему значительно превосходит конкурентов.

Как этой стартап-команде из Миннеаполиса удалось добиться такого значительного скачка плотности мощности? Сильвестр говорит нам, что это комбинация факторов, которые складываются.

«HPDM-250 был разработан, чтобы расширить границы производительности при минимальной массе системы», — говорит он. «Это продукт запатентованных инноваций во многих областях, отличающийся высочайшим уровнем интеграции на рынке. Это включает в себя оптимизацию электромагнитных характеристик, аддитивное производство, современные материалы и высокочастотную силовую электронику на карбиде кремния».

«Две инновации заслуживают особого внимания. Мы используем единую синергетическую охлаждающую рубашку для одновременного охлаждения как силовой электроники, так и двигателя. Эта интеграция уменьшает массу и объем системы. Медные катушки статора, изготовленные методом аддитивного производства, используются для увеличения коэффициента заполнения медью и улучшения непрерывности. плотность тока. Это новая технология, которая может произвести революцию в производстве двигателей, поскольку она предлагает более быструю разработку, лучшую производительность и большую гибкость конструкции».

Эти напечатанные на 3D-принтере медные катушки статора не только позволяют h4X вместить больше меди в меньшее пространство, но и очень помогают с охлаждением, позволяя HPDM-250 работать ближе к своей пиковой мощности, не выделяя неуправляемого количества тепла. А Сильвестр говорит, что аддитивное производство означает, что этот двигатель можно будет быстро прототипировать, итерировать, масштабировать до различных размеров и уровней мощности, а также настраивать в соответствии с требованиями заказчика.

Медные катушки, напечатанные на 3D-принтере, играют ключевую роль в чудовищной плотности мощности этого двигателя

ч4Х

Сильвестр говорит нам, что, несмотря на то, что компоненты плотно упакованы в конструкцию двигателя, его корпус с шестью крышками обеспечивает легкий доступ в тех редких случаях, когда вам нужно открыть его.

Замена двигателя массой примерно 50 кг (110 фунтов) на двигатель массой 18 кг (40 фунтов) принесет небольшой выигрыш в весе одновинтового самолета, но преимущества будут тем больше, чем больше двигателей будет в вашей конструкции. использует. Сильвестр считает, что эта конструкция предлагает значительные преимущества по полезной нагрузке, стоимости и дальности полета по сравнению с воздушными такси eVTOL, которые обычно используют более шести винтов. Но h4X нацелен на более крупные цели.

«В следующие пять лет мы увидим эти электронные вертикальные взлеты и посадки и небольшие электрические самолеты», — говорит Сильвестр. «Но примерно к 2030 году мы начнем наблюдать электрификацию больших коммерческих самолетов. Это действительно то, к чему вы стремитесь. авиационный сектор. Самолет, который использует распределенную силовую установку с несколькими двигателями мощностью 250 кВт, может быть, 16 или около того, вдоль каждого крыла. Вы можете себе представить, что их вес будет складываться, и именно здесь двигатель, подобный нашему, может иметь огромное значение».

Как всегда, экстраординарные утверждения требуют экстраординарных доказательств, поэтому мы с нетерпением ждем информации о том, как работает прототип.

«Сейчас мы занимаемся прототипированием», — говорит Сильвестр. «Мы должны протестировать его ко второму кварталу следующего года. Что касается бизнеса, мы рассчитываем получить письма о намерениях от потенциальных клиентов и сотрудничать с первыми инвесторами для расширения h4X. Мы очень много работали в скрытом режиме. .»

Тот, за кем нужно следить.

Источник: h4X

E-811 EASA TC – Pipistrel Aircraft

ОПИСАНИЕ

E-811: первый сертифицированный электрический двигатель для использования на самолетах авиации общего назначения

E-811 – первый электрический двигатель, сертифицированный для использования в Авиация Агентства авиационной безопасности Европейского Союза (EASA). Воспользуйтесь преимуществами сертифицированного электрического двигателя или ускорьте процесс разработки своего планера с двигателем, самолета UL, LSA, VLA или самолета уровня 1 Part‑23.

Двигатель Е-811 сочетает в себе электродвигатель с жидкостным охлаждением и регулятор мощности с жидкостным охлаждением. Предлагая пиковую мощность 57,6 кВт (77 л.с.) и 49.2 кВт (66 л.с.) максимальной длительной мощности, E-811 является идеальной силовой установкой для планеров с двигателями, самолетов UL, LSA и VLA, где требуется сертифицированный двигатель. Он также может быть установлен на самолетах уровня 1 части 23 и других приложениях с распределенной силовой установкой, применяя соответствующие специальные условия.

Ходовой двигатель представляет собой современный синхронный электродвигатель с постоянными магнитами с осевым потоком. Эти двигатели легче и компактнее, они также более мощные, чем двигатели с радиальным магнитным потоком, что делает их идеальными для применения в авиации. Пропеллер установлен непосредственно на роторе.

Соответствующий контроллер преобразует постоянный ток (DC) от батарей в переменный ток (AC) для двигателя. Контроллер получает команду крутящего момента по шине CAN и соответствующим образом регулирует входной ток двигателя через высоковольтную шину переменного тока двигателя. Мотор реагирует мгновенно и без задержек. Контроллер также требует 12-вольтового источника питания.

Гибкость

Направление вращения двигателя не выбирается на заводе и может быть легко адаптировано к любому конкретному применению в процессе установки. Двигатель может вращаться по часовой стрелке или против часовой стрелки в качестве направления вращения по умолчанию.

E-811 поддерживает широкий спектр пропеллеров. На двигатель можно установить фиксированные, регулируемые с земли и электрические гребные винты с регулируемым шагом, если они совместимы с геометрией фланцев и расположением винтов (6xM8 на диаметре 75 мм). Гидравлические регуляторы не поддерживаются. Гребной винт должен иметь максимальный момент инерции 3245 кг-см ² (7,7 фунт-фут ² ) и весить менее 5,5 кг. Максимальная частота вращения двигателя составляет 2500 об/мин. Воздушный винт, соответствующий техническим характеристикам и ограничениям двигателя E-811, доступен для заказа или может быть специально разработан в Pipistrel.

Система охлаждения и дополнительное монтажное оборудование

Двигатель полностью охлаждается жидкостью через единый охлаждающий контур со смесью 50% воды и 50% гликоля (автомобильный класс G12+). Вход охлаждающей жидкости расположен на регуляторе мощности, затем он поступает к двигателю через промежуточный шланг охлаждающей жидкости. Выход охлаждающей жидкости расположен на двигателе.

Система охлаждения является частью установки и может быть поставлена компанией Pipistrel. В его состав входят следующие узлы: насос охлаждающей жидкости; радиатор; расширительный бак; бутылка с переливом; подводящие, отводящие и промежуточные шланги; и сама охлаждающая жидкость. Контур должен обеспечивать температуру охлаждающей жидкости на каждом компоненте менее 60°С.

Для управления выходной мощностью двигателя должна быть предусмотрена вспомогательная система управления. Это может быть обеспечено либо с помощью рычага управления двигателем, либо с помощью компьютера управления полетом, а также должна быть предусмотрена индикация в кабине, например, индикатор оборотов. Доступны различные решения, дополняющие вашу установку. Узнайте о различных вариантах, которые может предоставить Pipistrel.

Для обеспечения движущей силы двигателю требуется подача постоянного тока высокого напряжения. В зависимости от выбранной архитектуры двигатель будет получать мощность постоянного тока от источника энергии, которым могут быть батареи, подключенные через систему управления батареями (BMS), или генератор, или топливный элемент, или их комбинации. Также необходимо низковольтное (12 В пост. тока) подключение к источнику питания.

Установка дополнительного оборудования зависит от комплектации самолета. Его пригодность для двигателя Е-811 должна быть продемонстрирована в рамках сертификации типа самолета.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЬ PIPISTREL E-811

Сертификат типа EASA (№ EASA.E.234) соответствует CS-22, подраздел H, Amdt. 2 и специальное условие SC E-1 для электрического двигателя планера, LSA или VLA.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ PIPISTREL E-811-268MVLC

ДВИГАТЕЛЬ – 268 МВ LC VHML

тип синхронный постоянный магнит с осевым потоком

диаметр 268 мм (10,55 дюйма)

ширина 91 мм (3,58 дюйма)

сухой вес 22,7 кг (50 фунтов)

Максимальная взлетная мощность (MTOP) до 90 секунд 57,6 кВт (77 л. с.) при 2500 об/мин

максимальная непрерывная мощность (MCP) 49,2 кВт (66 л.с.) при 2350 об/мин

Диапазон температур наружного воздуха -20°C, +40°C (-4°F, 104°F)

максимальная температура двигателя 110°С (230°F)

ограничение скорости 2350 об/мин (MCP), 2500 об/мин (MTOP)

ограничения крутящего момента 200 Нм (MCP), 220 Нм (MTOP)

КОНТРОЛЛЕР – h400C

размеры 245 x 126 x 230 мм (9,65 x 4,96 x 9,05 дюйма)

сухой вес 8,1 кг (17,8 фунта), включая кабели

максимальная температура контроллера 70°С (158°F)

Диапазон входного напряжения 250–400 В постоянного тока

максимальный ток контроллера 311 А

максимальный длительный ток 226 А

ТРЕБОВАНИЯ К СИСТЕМЕ ОХЛАЖДЕНИЯ

поток охлаждающей жидкости > 5,5 л/мин

температура охлаждающей жидкости

перепад давления (во всей системе)

ТРЕБОВАНИЯ К ПРОПЕЛЛЕРУ

максимальный момент инерции 3245 кг-см ² (7,7 фунт-фут ² )

максимальная масса винта 5,5 кг (12,1 фунта)

максимальная скорость 2500 об/мин

Примечание.
Двигатель м драйв: Космос: Наука и техника: Lenta.ru
BMW M5 с системой M xDrive F90 — Обзор
Актуальный склад по наличию новых автомобилей BMW.
НОВЫЕ АВТОМОБИЛИ BMW М 5 СЕРИИ:
ВСЕ КЛЮЧЕВЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Получить предложение
Тест-драйв
Запись на сервис
Trade-in
BMW M5 Competition, BMW M5 CS.
Автомобили M BMW 5 серии впечатляющим образом сочетают в себе фирменную спортивность BMW M с комфортом и элегантностью седана бизнес-класса. Познакомьтесь с тремя уникальными автомобилями BMW M с яркими характерами. Быстрейший в истории, новый BMW M5 CS с двигателем мощностью в 635 л.с. (467 кВт) и разгоном до 100 км/ч за рекордные 3 секунды. Оснащенный двигателем мощностью 625 л.с. (460 кВт) и подвеской с гоночными настройками BMW M5 Competition с системой полного привода M xDrive олицетворяет собой эталон динамики. Во внешнем облике высокомощного спортивного седана это проявляется за счет множества элементов цвета «Глянцевый Черный». В дополнение к системе полного привода M xDrive, спроектированной для максимальной динамики и устойчивости, BMW M5 оснащается подвеской, обеспечивающей спортивность и комфорт даже в продолжительных поездках. Завершает тройку BMW M550i xDrive. Этот спортивный седан BMW 5 серии обладает мощностью 530 л.с. (390 кВт) и впечатляет идеально сбалансированной комбинацией спортивности, комфорта и экономичности. BMW M5 Competition
Мощность двигателя: 625 л.с
Расход топлива: 10,6 л/100 км
Разгон (0–100 км/ч): 3,3 с
BMW M5 CS
Мощность двигателя: 635 л.с
Расход топлива: 10,6 л/100 км
Разгон (0–100 км/ч): 3,0 с
BMW M5 COMPETITION
8-цилиндровый бензиновый двигатель М TwinPower Turbo
Система M xDrive с активным дифференциалом M
Эксклюзивные элементы экстерьера и интерьера
BMW M5 M SPECIAL
8-ступенчатая спортивная автоматическая коробка передач Steptronic
Дифференциал M Sport
8-цилиндровый бензиновый двигатель М TwinPower Turbo
BMW M550I XDRIVE
8-цилиндровый бензиновый двигатель M TwinPower Turbo
Дифференциал M Sport
Разгон (0-100 км/ч) 3. 8 с
BMW M5 COMPETITION И BMW M5: МОЩЬ И ДИНАМИКА.
ОБЗОР ПОЗАИМСТВОВАННЫХ В МИРЕ АВТОСПОРТА ТЕХНОЛОГИЙ ДВИГАТЕЛЕЙ И ПОДВЕСКИ BMW M5 COMPETITION И BMW M5.
Своей исключительной мощностью и динамикой модели BMW M5 Competition и BMW M5 обязаны совершенным двигателям и системам подвески, позаимствованным из мира автоспорта. Неважно, отправляетесь Вы на деловую встречу, совершаете прогулку по извилистым загородным дорогам или стараетесь показать свое лучшее время на гоночной трассе – Вас всегда будет сопровождать типичное для автомобилей М ощущение исключительной точности и динамики.
8-цилиндровый бензиновый двигатель BMW М TwinPower Turbo.
При максимальной мощности 460 кВт (625 л.с.) и крутящем моменте 750 Нм 8-цилиндровый бензиновый двигатель BMW M TwinPower Turbo разгоняет автомобиль с 0 до 100 км/ч за 3,3 с. Благодаря двум турбонагнетателям TwinScroll, системе высокоточного впрыска топлива и системе регулировки хода клапанов Valvetronic 4,4-литровый двигатель развивает впечатляющую мощность даже на низких оборотах, а также отличается высокой отзывчивостью и огромным крутящим моментом.
Система M xDrive.
Система полного привода M xDrive с активным дифференциалом M гарантирует максимальное сцепление с дорожной поверхностью и высочайшую динамику как при повседневной эксплуатации, так и на гоночных трассах. Уникальная технология M сочетает в себе маневренность, характерную для заднеприводной компоновки, с управляемостью, присущей полноприводным автомобилям. Вы можете выбрать один из трех режимов движения: 4WD, 4WD Sport и – при отключенной DSC – 2WD.
8-ступенчатая автоматическая коробка передач M Steptronic с технологией Drivelogic.
8-ступенчатая автоматическая коробка передач M Steptronic с технологией Drivelogic отличается сверхвысокой скоростью переключения передач и несколькими алгоритмами переключения: от максимально спортивных и динамичных до комфортных и экономичных. Передачи можно также переключать вручную при помощи рычага селектора или лепестков на рулевом колесе.
Кнопка M MODE.
Используйте кнопку M MODE на центральной консоли для настройки степени вмешательства систем помощи водителю. В режиме ROAD используются все возможности электронных ассистентов. В режиме SPORT они только предупреждают водителя, но не вмешиваются в процесс управления автомобилем. В режиме TRACK системы помощи водителю полностью отключены, например для заездов на гоночной трассе. При этом на информационных дисплеях отображаются параметры автомобиля, наиболее соответствующие выбранному режиму.
M Setup.
M Setup позволяет настроить различные параметры динамики движения, в том числе характеристики двигателя, трансмиссии и рулевого управления, настройки амортизаторов, степень вмешательства системы динамического контроля устойчивости (DSC) или распределение крутящего момента в системе полного привода M xDrive в соответствии с Вашими индивидуальными предпочтениями.
Сервотроник M.
В любой дорожной ситуации сервотроник М обеспечивает оптимальное усилие на руле, адаптируясь к текущей скорости движения. В результате на любых скоростях рулевое управление остается исключительно точным и отзывчивым. Система получила специальные настройки для моделей M и позволяет выбрать один из двух режимов работы легким нажатием клавиши.
Карбоно-керамические тормоза М.
Карбоно-керамические тормоза M – результат заимствования инновационных технологий из автоспорта. Они не подвержены коррозии, чрезвычайно износоустойчивы, выдерживают большие термические нагрузки и обладают низкой массой, что положительно сказывается на маневренности и динамике. Эту особенную систему легко узнать по золотисто-матовым суппортам с логотипом «M».
Выхлопная система М Sport.
Выхлопная система M Sport генерирует динамичный звук, который может изменяться с помощью управляющего клапана, встроенного в систему выпуска. В режимах SPORT и SPORT+, активируемых с помощью кнопок выбора режимов движения, используется еще более интенсивный звук двигателя, в то время как в режиме, ориентированном на комфорт, звук становится более спокойным.
BMW M5 COMPETITION: ЭЛЕМЕНТЫ ДИЗАЙНА.
ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ M ЭЛЕМЕНТЫ ДИЗАЙНА ЭКСТЕРЬЕРА И ИНТЕРЬЕРА BMW M5 COMPETITION.
Динамика во всем: приковывающие взгляд детали обновленного BMW M5 Competition свидетельствуют о его спортивных генах. Наряду с новой двойной решеткой радиатора М, обновленными фарами и передним бампером с новым дизайном высокодинамичный характер автомобиля подчеркивают характерные для М детали цвета «Глянцевый Черный», которыми отделаны воздуховоды М, зеркала заднего вида М и задний спойлер М. Задняя часть с фонарями нового дизайна, обновленным бампером и двумя выхлопными патрубками цвета «Черный Хром» приобрела исключительно мощный вид. В салоне характерные для М элементы, среди которых многофункциональные сиденья М, приборная панель М или кожаное рулевое колесо М с красными лепестками переключения передач подчеркивают спортивный характер кокпита, ориентированного на водителя.
Внешний видСалон
Двойная решетка радиатора M.
Двойная решетка радиатора M с односоставной рамкой цвета «Глянцевый Черный» придает M5 Competition эффектный и выразительный вид. Типичные для М трехмерные сдвоенные ламели также выполнены в цвете «Глянцевый Черный» и украшены черной эмблемой M5 Competition.
Боковые воздуховоды M.
Эффектные боковые воздуховоды М цвета «Глянцевый Черный» украшены обозначением модели «М5 Competition». Оно привносит дополнительный трехмерный спортивный акцент, подчеркивая динамичное сочетание технического совершенства и захватывающего дух дизайна, которые характерны для всех автомобилей М.
Наружные зеркала M.
Особые наружные зеркала заднего вида М с окраской в цвет «Глянцевый Черный» придают M5 Competition ярко выраженный спортивный характер.
Задний спойлер М.
Задний спойлер M цвета «Глянцевый Черный» подчеркивает атлетичный силуэт автомобиля и заметно уменьшает нежелательную подъемную силу. Создавая прижимную силу, он обеспечивает автомобилю дополнительное сцепление задних колес с дорогой и тем самым повышает курсовую устойчивость на высоких скоростях.
Сдвоенные выхлопные патрубки M.
Сдвоенные патрубки цвета «Черный Хром» выхлопной системы M Sport служат визуальным и акустическим подтверждением спортивного характера автомобиля.
Задний бампер цвета «Глянцевый Черный»
Задний бампер M5 Competition цвета «Глянцевый Черный» подчеркивает его спортивный характер и придает автомобилю неповторимое своеобразие.
ОСОБЕННОСТИ ДИЗАЙНА BMW M5.
Выразительный спортивный стиль и современная элегантность. Дизайн экстерьера BMW M5 сочетает в себе четкие линии и мощные пропорции, наделяя автомобиль динамичным обликом. Хромированные элементы дизайна, среди которых рамка обновленной двойной решетки радиатора М, воздуховоды М, логотип «М5» или отделка выхлопных патрубков, расставляют визуальные акценты. Общий облик великолепно дополняют двухцветные легкосплавные диски M и составные тормоза M с суппортами красного и черного глянцевого цвета. Спортивный и современный характер автомобиля прослеживается также и в салоне. Водителя и пассажиров встречает просторный интерьер премиум-класса, наглядным свидетельством которого являются подсвечиваемые накладки на пороги дверей с логотипом «M5». При этом ориентированный на водителя кокпит с такими характерными для М элементами, как кожаное рулевое колесо M, эргономичные сиденья M Sport или специальная приборная панель М, подчеркивают спортивный облик BMW M5. Контрольный дисплей с высоким разрешением и уникальные декоративные планки «Алюминий Carbon Structure» дополняют спортивный характер салона.
BMW INDIVIDUAL ДЛЯ BMW M5.
BMW M5 – это спортивный седан, который впечатляющим образом сочетает в себе высокую динамику, элегантность и современный вид. Уникальный характер автомобиля дополнительно подчеркивают тщательно подобранные эксклюзивные опции из программы BMW Individual. Вам на выбор предлагаются разнообразные лакокрасочные покрытия BMW Individual с эффектом «металлик» – как, например, представленные здесь “Красный Авантюрин”, “Серый Алвит”, “Морозный Гранит” и “Синий Танзанит”. В салоне сиденья M Sport с обивкой из тончайшей кожи Merino подчеркивают роскошную спортивную атмосферу. Среди вариантов полной отделки кожей Merino BMW Individual доступны такие цвета, как «Белый Дым»/»Черный» и «Тартуфо»/»Черный». Такие высококачественные декоративные планки BMW Individual, как представленные здесь варианты цвета «Черный рояльный лак», «Глянцевая Коричневая Слива» или «Белый Орех» светло-коричневого цвета идеально гармонируют с обивкой потолка BMW Individual из алькантары цвета «Антрацит» и вносят завершающий штрих в общий облик салона BMW M5.
ПОДПИШИТЕСЬ НА СВЕЖИЕ НОВОСТИ О СПЕЦПРЕДЛОЖЕНИЯХ И АКЦИЯХ
ДИЗАЙН И ДИНАМИКА ДВИЖЕНИЯ BMW M550I XDRIVE.
ОБЗОР ВАРИАНТОВ ДИЗАЙНА, А ТАКЖЕ ТЕХНОЛОГИЙ ДВИГАТЕЛЯ И ХОДОВОЙ ЧАСТИ BMW M550I XDRIVE.
BMW M550i xDrive предлагает вдохновляющую комбинацию импульсивного спортивного характера и комфорта в повседневной эксплуатации. Системы ходовой части, как, например, опциональная адаптивная подвеска М и мощный 530-сильный (390 кВт) 8-цилиндровый двигатель V8 BMW M TwinPower Turbo гарантируют высокий уровень динамики движения при оптимальной устойчивости. Во внешнем виде эксклюзивные элементы дизайна характерного цвета «Серый Церий» расставляют впечатляющие акценты, а спортивный характер автомобиля подчеркивают такие элементы комплектации, как аэродинамический пакет M, тормоза M Sport с красными суппортами или многофункциональные сиденья M для водителя и переднего пассажира.
Динамические характеристикиДизайн
8-цилиндровый бензиновый двигатель BMW М TwinPower Turbo.
В бензиновом 8-цилиндровом двигателе BMW М TwinPower Turbo используются два турбонагнетателя и система управления клапанами Valvetronic, а также система непосредственного впрыска топлива высокой точности. Двигатель развивает пиковую мощность 390 кВт (530 л.с.) и крутящий момент 750 Нм. Оба турбонагнетателя установлены в пространстве между рядами цилиндров.
Адаптивная подвеска М Professional.
в адаптивной подвеске М Professional используются технологии подвески М Sport, система контроля кренов и интегральное активное рулевое управление. Как результат — уникальная устойчивость и динамика движения.
Аэродинамический пакет М.
Аэродинамический пакет М подчеркивает атлетичность автомобиля и улучшает его аэродинамические качества. В пакет входят передний бампер с увеличенными воздухозаборниками, уникальные боковые облицовки порогов и задний бампер с диффузором. Хромированные выхлопные патрубки располагаются по обеим сторонам кузова.
Тормозная система М Sport.
Тормозная система M Sport с темно-синими многопоршневыми суппортами и логотипом «M» обеспечивает максимальную эффективность торможения даже при самом динамичном вождении. Она адаптирована к высочайшему динамическому потенциалу автомобиля, позволяя использовать более энергичный стиль вождения и обеспечивая уверенное торможение даже на влажной поверхности.
Дифференциал M Sport.
Дифференциал M Sport оптимизирует сцепление колес с дорогой и курсовую устойчивость при перестроении или ускорении на выходе из поворота, при скоростном прохождении поворотов, а также на дорогах с различным покрытием. Тяга повышается с помощью дифференциала с электронным управлением, уменьшающего разницу скоростей вращения задних колес.
АВТОМОБИЛИ BMW М 5 СЕРИИ: СЕТЕВАЯ ИНТЕГРАЦИЯ И СИСТЕМЫ ПОМОЩИ ВОДИТЕЛЮ.
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И СИСТЕМЫ ПОМОЩИ ВОДИТЕЛЮ ДЛЯ МАКСИМАЛЬНОГО КОМФОРТА И БЕЗОПАСНОСТИ.
Вам нужен умный помощник, который зачитал бы Вам в пути тексты поступивших сообщений электронной почты, или Вы хотите управлять развлекательными и офисными функциями своего автомобиля с большого сенсорного экрана? Что бы Вы ни пожелали, автомобили BMW М 5 серии предлагают Вам широкий выбор инновационных функций и систем помощи, которые позволят сделать Вашу поездку еще более безопасной и комфортабельной. Ниже Вы можете познакомиться с некоторыми элементами оснащения, которые позволяют управлять развлекательными и офисными функциями, а также оказывают водителю помощь и обеспечивают полную сетевую интеграцию.
Развлекательные и офисные функцииСетевая интеграция и системы помощи водителю
BMW Live Cockpit Professional.
BMW Live Cockpit Professional с функцией навигации включает в себя сенсорный контрольный дисплей высокого разрешения с диагональю 12,3» и полностью цифровой дисплей на приборной панели с диагональю 12,3». Управление операционной системой BMW 7 также может осуществляться при помощи сенсорного контроллера iDrive.
Пакет Connected Professional.
Консьерж-сервис, дистанционное управление автомобилем, сервисы BMW Maps, интеграция смартфона или функция In-Car Experiences? Зачем заказывать отдельные опции, если можно воспользоваться сразу всеми? С пакетом Connected Professional все эти сервисы BMW ConnectedDrive будут в Вашем распоряжении.
Интеграция смартфона.
Теперь Вам больше не придется отказываться от функций своего смартфона за рулем BMW. Интеграция смартфона расширяет функционал Вашего автомобиля за счет поддержки Apple CarPlay® и Android Auto® с беспроводным подключением Вашего смартфона. Это позволяет Вам максимально удобно пользоваться всеми знакомыми функциями и различными приложениями непосредственно в автомобиле.
Аудиосистема Bowers & Wilkins Diamond Surround Sound.
Аудиосистема Bowers & Wilkins Diamond Surround Sound с двумя алмазным высокочастотными динамиками отличается выдающимся студийным качеством звука на каждом месте в автомобиле. 16 динамиков с тщательно подобранным размещением гарантируют необыкновенные впечатления. Динамики подсвечиваются, визуально подчеркивая выдающееся качество звучания.
M5 CompetitionM5 Competition M SpecialM5 Special Edition
M5 Competition
Модификация
Основные характеристики
Максимальная мощность, л. с. при об/мин
625/6000-6000
Время разгона 0–100 км/ч, сек
3,3
Смешанный цикл, л/100 км
10,4
Длина, мм
4966
Клиренс, мм
128
Все характеристики
ЗАКАЗАТЬ BMW M5
**Информация о ценах и комплектации автомобилей является ориентировочной и предоставляется для справки. Информация о ценах и комплектации автомобилей не является публичной офертой. Точную информацию о ценах и комплектации автомобилей можно получить у официальных дилеров BMW.
Главная страница
МОДЕЛЬНЫЙ РЯД
BMW M5 Competition
Позвоните мне
Запись на сервис
Конфигуратор BMW
Цены носят информационный характер и ни при каких условиях не являются публичной офертой, определяемой положениями Статьи 435 ГК РФ.
Все содержащиеся на Сайте сведения носят исключительно справочный характер и не являются исчерпывающими. Информация о продаже автомобилей, о наличии и или отсутствии автомобилей у официальных дилеров может не соответствовать действительности и/или утратить актуальность на момент обращения к официальному дилеру.
Все условия приобретения автомобилей, цены, спецпредложения и комплектации автомобилей указаны с целью ознакомления и ни при каких обстоятельствах не являются публичной офертой, как она определена положениями статьи 435 ГК РФ.
ООО «БМВ Русланд Трейдинг» не участвует во взаимоотношениях между официальными дилерами и покупателями автомобилей, не является поверенным/агентом/комиссионером в отношении автомобилей, не несет никакой ответственности по обязательствам, вытекающим из сделок, заключенных с официальными дилерами на основании информации на Сайте, а также не несет ответственности за любые убытки, возникшие в связи с использованием информации на Сайте.
© BMW 2022
Kodix Automotive
Двигатели Haval – обзор и сравнение
Нередко можно услышать мнение, что двигатели Haval — это устаревшие разработки японских брендов. Когда-то это было действительно так, но в 2015 году ситуация кардинально поменялась: производитель запустил огромный технический центр, где работают известные профессионалы автомобилестроительной отрасли.
Факт же заключается в том, что в 2022 году автопроизводитель Haval самостоятельно разрабатывает и изготавливает двигатели внутреннего сгорания для своих авто, предлагаемых в России. Все без исключения актуальные модели бренда — Jolion, F7, F7x и H9 — оснащены силовыми агрегатами собственного производства.
Чтобы не изобретать велосипед, компания заказывает многие комплектующие у мировых поставщиков автоиндустрии. Так, кроссоверы Haval могут быть укомплектованы тормозами от немецкой Bosch и АКПП от ZF Friedrichshafen AG, системой питания — от американской Delphi, решениями безопасности — от шведско-американской Autoliv.
Далее мы рассмотрим двигатели Haval, которыми агрегатированы актуальные кроссоверы Хавейл, доступные на российском рынке. Вы узнаете об их характеристиках, преимуществах и, конечно, недостатках. Итак, начнем.
Двигатель Haval Jolion
Самый младший кроссовер китайского бренда предлагается с двумя разными 1,5-литровыми двигателями. Их характеристики выглядят так:
Рабочий объем — 1497 см³, впрыск — распределенный, максимальная мощность — 143 л. с., крутящий момент — 210 Н·м, колесная формула — 4×2 (передний привод), коробка переключения передач — АКПП или МКПП, расход топлива — 10,4/6,7/8,1 л на 100 км (городской, загородной и смешанный цикл соответственно).
Рабочий объем — 1499 см³, впрыск — прямой, максимальная мощность — 150 л. с., крутящий момент — 230 Н·м, колесная формула — 4×4 (полный привод), коробка переключения передач — АКПП, расход топлива — 10,4/6,9/8,2 л на 100 км (городской, загородной и смешанный цикл соответственно).
Достоинства
Любой двигатель Haval Jolion обеспечивает комфортное управление авто, разумеется, в рамках своего класса. В зависимости от предпочтений водителя, на нем можно тронуться с места как плавно, так и достаточно резко (в спортивном режиме). В целом и общем управлять автомобилем удобно, по динамическим характеристикам он вполне неплох. По части топливной экономичности агрегаты также находятся в пределах нормы.
Недостатки
К минусу обоих моторов можно отнести заметный недостаток тяги на низких оборотах. Пересаживаясь на Jolion с низкобюджетного автомобиля, это можно и не заметить, но водители, привыкшие к турбированным двигателям, неизбежно испытают дискомфорт.
Второй минус — небольшие задержки при переключении передач АКПП, которые могут оттолкнуть любителей агрессивной езды. Мы же склоняемся к тому, что это сделано намеренно — с прицелом на повышение надежности и срока службы агрегата.

Двигатель Haval F7/F7x
Эти кроссоверы можно приобрести с двумя бензиновыми турбированными двигателями объемом 1,5 и 2,0 литра со следующими характеристиками:
Рабочий объем — 1499 см³, максимальная мощность — 150 л. с., крутящий момент — 280 Н·м, колесная формула — 4×2 (передний привод) или 4×4 (полный привод), расход топлива — 10,9/7,0/8,4 л на 100 км (4×2) или 10,7/6,8/8,2 л на 100 км (4×4) в городском, загородном и смешанном цикле соответственно.
Рабочий объем — 1967 см³, максимальная мощность — 190 л. с., крутящий момент — 340 Н·м, колесная формула — 4×2 (передний привод) или 4×4 (полный привод), расход топлива — 11,6/7,2/8,8 л на 100 км (4×2) или 12,5/7,5/9,4 л на 100 км (4×4) в городском, загородном и смешанном цикле соответственно.
В паре с любым из этих силовых агрегатов установлена семиступенчатая роботизированная коробка переключения передач с двойным сцеплением мокрого типа.
Достоинства
Как отмечалось выше, любой двигатель Haval F7 — и 1,5, и 2,0 л — может похвастаться достойным крутящим моментом на малых оборотах, что повышает планку ездового комфорта в сравнении с атмосферными собратьями близкой мощности. Некоторые автоэксперты отмечают, что 1,5-литровый мотор лучше подходит для динамичного обгона и в целом кажется более понятным и предсказуемым в сравнении со старшим собратом.
Недостатки
В минусы 1,5-литрового агрегата можно записать недостаточные динамические характеристики для любителей обгона — он предназначен исключительно для спокойной езды. В свою очередь, старший мотор грешит более высоким расходом топлива. Также многие считают, что его потенциал не дает раскрыть бережный характер работы роботизированной КПП (по всей видимости, для достижения максимальной надежности).
Двигатель Haval H9
Топовый кроссовер китайского бренда, как и положено по статусу, предлагается с самыми мощными силовыми агрегатами и системой полного привода. На выбор покупателей — бензиновый и дизельный мотор (оба объемом 2,0 литра). Давайте взглянем на их официальные характеристики:
Тип — бензиновый, с турбонаддувом и непосредственным впрыском топлива, рабочий объем — 1967 см³, максимальная мощность — 218 л. с., крутящий момент — 380 Н·м, расход топлива — 15,7/10,7/12,6 л на 100 км (городской, загородный и смешанный цикл соответственно).
Тип — дизельный, с двухступенчатным турбонаддувом и системой подачи топлива Common Rail, рабочий объем — 1996 см³, максимальная мощность — 190 л. с., крутящий момент — 420 Н·м, расход топлива в смешанном цикле — 8,3 л на 100 км.
Достоинства
И бензиновый, и дизельный двигатель Haval H9 отличаются достаточной надежностью и предсказуемостью в эксплуатации. Китайский автопроизводитель сделал все необходимое, чтобы мотор служил как можно дольше без существенных денежных затрат.
Плавную работу АКПП хвалят многие владельцы H9, в том числе хорошо знакомые с автомобилями немецких и японских брендов. Переключение передач выполняется достаточно гладко и быстро, обеспечивая умеренную, но достаточную в большинстве сценариев езды тягу мотора.
Недостатки
К минусам обоих силовых агрегатов относят недостаток прыти — их мощности банально не хватает на то, чтобы обеспечить высокие динамические характеристики тяжелого кроссовера весом более двух тонн. Это практически незаметно на «городской» скорости, однако очень хорошо чувствуется при динамичной езде по скоростным шоссе.
Заключение
Чудес не бывает — самый доступный автомобиль не может быть хорошим. Концерн Great Wall вовсе не позиционирует бренд Haval как дешевый. Напротив, его продукция стоит дороже ровесников других марок родом из КНР. И реальность заключается в том, что авто Хавейл конкурируют не только с ними, но и с европейскими и корейскими брендами.
Как показывают результаты продаж, автомобили китайской марки продаются хорошо (а за последний прошедший год даже отлично), а значит, они как минимум неплохи. Безусловно, технически сложную модель сделать идеальной крайне сложно — слишком много нюансов влияет на конечный результат, который видят покупатели.
Если просмотреть обзоры ведущих отраслевых сайтов, а также отзывы и комментарии их владельцев, то в них будет крайне сложно найти полностью отрицательные оценки двигателей Haval, которые бы отражали крайнюю степень разочарования.
Одни отмечают недостаточную плавность, другие — нехватку динамики, третьи — слишком много пластмассы, четвертые — что-то еще. Но в общем и целом целевая аудитория благосклонно воспринимает силовые агрегата бренда. А значит, китайцы движутся в правильном направлении.
Тест-драйв Haval H9
Сравнение Haval F7 и Haval Jolion
HAVAL Dargo — Обзор и сравнение комплектаций
Главная страница
Новости и статьи
Обзор двигателей Haval
34234324, Москва, Старая Басманная, 13с1
+7 (495) 023-45-66
Запись на тест-драйв
Запись на сервис
Позвонить мне
* Цена на модель HAVAL JOLION в комплектации Comfort (Комфорт) с двигателем 1. 5Т, 2WD 2022 года производства. Предложение ограничено, не является офертой и действует с 19.09.2022 года.
* Цена на модель обновленный HAVAL F7 в комплектации Comfort (Комфорт) с двигателем 1.5Т, 2WD 2022 года производства. Предложение ограничено, не является офертой и действует с 01.10.2022 года.
* Цена на обновленный HAVAL F7x в комплектации Comfort (Комфорт) с двигателем 1.5Т, 2WD 2022 года. Предложение ограничено, не является офертой и действует с 01.10.2022 года.
* Цена на автомобиль HAVAL DARGO в комплектации Comfort (Комфорт) с бензиновым двигателем 2.0T 2WD. Предложение ограничено, не является офертой и действует с 01.10.2022 года.
* Цена на модель GWM Wingle 7 в комплектации Comfort (Комфорт) с дизельным двигателем 2.0Т 150, 4WD. Предложение ограничено, не является офертой и действует с 19.09.2022 года.
* Цена на модель GWM POER в комплектации Comfort (Комфорт) с дизельным двигателем 2.0Т 150, 4WD. Предложение ограничено, не является офертой и действует с 01. 10.2022 года.
* Цена на модель HAVAL H9 в комплектации Elite (Элит) с бензиновым двигателем 2.0, 4WD, 2022 года производства действительна с 19.09.2022 года. Предложение ограничено, не является офертой и действует с 19.09.2022 года.
**** На некоторых автомобилях HAVAL может отсутствовать система / устройство вызова экстренных оперативных служб (блок ЭРА-ГЛОНАСС).
¹ Хавэйл Дарго
² Хавэйл Джолион
Вся представленная на сайте информация, касающаяся автомобилей и сервисного обслуживания, носит информационный характер и не является публичной офертой. Все цены указанные на данном сайте носят информационный характер и являются максимально рекомендуемыми розничными ценами по расчетам дистрибьютора (ООО «Хавейл Мотор Рус»). Для получения подробной информации просьба обращаться к ближайшему официальному дилеру ООО «Хавейл Мотор Рус» либо по телефону Горячей линии 8 (800) 511-59-86, либо на сайте. Опубликованная на данном сайте информация может быть изменена в любое время без предварительного уведомления.
Юридическая информация
© 2022, все права защищены
Kodix Automotive
«Невозможный» ЭМ-привод, похоже, все-таки не работает
Лия Крейн
ЭМ-приводы могут остаться предметом научной фантастики
/Getty Images Plus/Getty
Двигатель, нарушающий законы физики, звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, и, вероятно, так оно и есть.
Так называемый электромагнитный двигатель — ракетный двигатель, работающий на электромагнитных волнах, — рекламировался как способ отказаться от топлива, необходимого для исследования дальнего космоса. Эту идею отстаивает изобретатель Роджер Шойер, чей электромагнитный привод использует микроволны, заключенные в коническую полость, для создания тяги. В предыдущих тестах НАСА микроволны, отражающиеся от стенок двигателя, казалось, создавали достаточную силу, чтобы толкать полость в одном направлении.
Когда идея была впервые опубликована, она попала в заголовки (в том числе статья в New Scientist , в которой предполагалось, что ЭМ-привод может быть «концом крыльев и колес»). Но физики уже давно критикуют его, утверждая, что ЭМ-привод нарушит один из самых фундаментальных законов физики — нельзя получить импульс из ниоткуда. Теперь, кажется, они были правы.
Реклама
Тест-драйв
Электромагнитный привод был испытан группой из Дрезденского технического университета в Германии под руководством Мартина Таймара, который представил свои результаты на конференции Ассоциации аэронавтики и астронавтики Франции по космическим двигателям 16 Май. Это не прошло проверку.
Команда построила свой электромагнитный двигатель тех же размеров, что и тот, который тестировал НАСА, и поместила его в вакуумную камеру. Затем они направили микроволны в полость и измерили ее крошечные движения с помощью лазеров. Как и в предыдущих тестах, они обнаружили, что он создает тягу, измеряемую пружиной. Но когда он был расположен так, что микроволны не могли создавать тягу в направлении пружины, привод, казалось, давил так же сильно.
И, когда команда урезала мощность вдвое, это почти не повлияло на тягу. Так что, похоже, что-то еще работает. Исследователи говорят, что тяга может быть вызвана взаимодействием между магнитным полем Земли и кабелями, питающими микроволновый усилитель.
Магнитные помехи
Большая часть их установки была полностью экранирована от внешних полей, но некоторые кабели не помещались внутри коробки, и, возможно, несколько сантиметров оставались неэкранированными, говорит Таймар. Ток, протекающий по этим незащищенным кабелям, может взаимодействовать с магнитным полем, толкая ЭМ-привод вперед. Когда они рассчитали силу этого эффекта, они обнаружили, что он может создавать тягу в несколько микроньютонов. Тяга, которую они измерили от ЭМ привода, составила 4 микроньютона.
Если двигатель действительно питается от магнитных полей, а не от микроволн, он не сможет работать в космосе, вдали от магнитного поля Земли. Поскольку эти тесты проводились с очень низкой мощностью — на порядок ниже, чем предыдущие тесты НАСА — они еще не окончательные. «Не факт, что там нет реального сигнала, но если он и есть, то очень слабый», — говорит Джим Вудворд из Калифорнийского государственного университета в Фуллертоне.
Таймар говорит, что группа проведет испытания при более высоких мощностях примерно в течение следующего месяца, а затем перейдет к испытаниям с другими частотами излучения внутри полости, полостями различной формы и другими вариациями ЭМ-привода. «Это определенно выглядит хуже, чем раньше, но потребуется еще год испытаний, прежде чем мы узнаем наверняка», — говорит он. «Я все испытаю».
«Эти бестопливные двигательные установки в лучшем случае считаются спекулятивными, а в худшем — просто серьезной чепухой, и люди тратят свое время впустую», — говорит Вудворд. Но он добавляет: «Я не думаю, что эта группа зря тратит время. Если есть реальный эффект, они его найдут».
Подробнее: Наши 5 самых безумных миссий НАСА, которые могут произойти
Еще по этим темам:
космический полет
электромагнетизм
В новом всестороннем тесте EmDrive не смог создать тягу
EmDrive — это гипотетическая ракета, сторонники которой утверждают, что она может создавать тягу без выхлопа. Это нарушило бы всю известную физику. В 2016 году команда лаборатории NASA Eagleworks заявила об измерении тяги устройства EmDrive, новость о котором вызвала настоящий переполох. Последняя попытка воспроизвести шокирующие результаты привела к простому ответу: измерения Eagleworks проводились по нагреву опоры двигателя, а не по какой-то новой физике.
EmDrive — относительно простое устройство: это пустая полость, которая не идеально симметрична. По словам сторонников EmDrive, за счет отражения электромагнитного излучения внутри полости сужение полости приводит к чистой тяге двигателя, несмотря на то, что из привода ничего не протекает. В 2016 году команда лаборатории Eagelworks НАСА, как сообщается, измерила чистую тягу в своем эксперименте EmDrive, который, по их утверждению, стал революцией в нашем понимании физики и будущего космических полетов.
Физики были… настроены скептически. Сохранение импульса диктует, что неподвижный объект не может двигаться без действующей на него суммарной силы, что, как утверждалось в эксперименте Eagleworks, нарушается. Но закон сохранения импульса проверялся бесчисленное количество раз на протяжении веков — фактически, этот принцип лежит в основе почти каждой теории физики. Так что, по сути, почти каждый раз, когда проверяется физика, проверяется и закон сохранения импульса.
Результаты эксперимента Eagleworks не очень убедительны. Хотя команда утверждала, что измеряла тягу, она не была очень статистически значимой и, по-видимому, была результатом «сбора вишен» — авторы наблюдали за случайными колебаниями и ждали подходящего момента, чтобы сообщить о своих результатах.
Но в духе научного воспроизведения команда Дрезденского технологического университета под руководством профессора Мартина Таймара перестроила экспериментальную установку Eagleworks.
И они нашли приземистый.
Сообщая о своих результатах на Proceedings of Space Propulsion Conference 2020 , профессор Таймар сказал: «Мы обнаружили, что причиной «толчки» был тепловой эффект. Для наших тестов мы использовали конфигурацию NASA EmDrive от White et al. (который использовался в лабораториях Eagleworks, потому что он лучше всего задокументирован, а результаты были опубликованы в Journal of Propulsion and Power .)
С помощью новой конструкции измерительной шкалы и различных точек подвески того же двигателя мы смогли воспроизвести кажущиеся силы тяги, аналогичные тем, которые были измерены командой НАСА, а также сделать они исчезают посредством точечной подвески».
В сущности, кажущаяся тяга Eagleworks EmDrive была получена из-за нагрева шкалы, которая использовалась для измерения тяги, а не из-за какого-либо движения самого привода.
Мини реактивный двигатель: Высококачественные мини-реактивные двигатели — Alibaba.com
General Electric напечатала на 3D-принтере миниатюрный реактивный двигатель
General Electric напечатала на 3D-принтере миниатюрный реактивный двигатель | Авиатранспортное обозрение
Деловой авиационный портал
Новости
15 мая 2015 ATO.ru
Теги:
Новости, Промышленность, Двигатели, Разработки, General Electric
Сотрудники американской корпорации General Electric напечатали на 3D-принтере мини-версию реактивного двигателя, сообщили в компании. Частота вращений силовой установки достигла 33 тыс. об./мин. Размер модели составил около фута (30,5 см) в ширину и примерно 8 дюймов в высоту (20,3 см).
Мини-двигатель собирался в течение нескольких лет. Он предназначен для испытаний, которые направлены на выявление возможностей напечатанных на 3D-принтере компонентов. Проверка работоспособности двигателя проводилась в тех же условиях, в которых испытываются полномасштабные модели. «Мы хотели посмотреть, получится ли у нас собрать работающую силовую установку при условии, что в ней будут использованы в основном детали, изготовленные с помощью аддитивных технологий», — рассказал один из инженеров, участвовавших в проекте.
Вы прочитали 30% текста.
Это закрытый материал портала ATO.RU.
Полный текст материала доступен только по платной подписке.
Месяц
699 ₽
23 ₽ в день
Полгода
2999 ₽
17 ₽ в день
Год
4999 ₽
14 ₽ в день
Подписка на материалы ATO.ru
предоставляет доступ ко всем закрытым материалам сайта — новостям, аналитике,
инфографике — уникальному контенту, каждый день создаваемому редакцией ATO.ru.
Кроме этого, Вы получаете доступ к материалам «Ежегодника АТО» и ко всему архиву
журнала «Авиатранспортное обозрение», выходившему с 1999 по 2019 год.
Вопросы, связанные с платным доступом, направляйте на адрес paywall@ato. ru
Для пенсионеров у нас 50% скидка на все виды доступа. Зарегистрируйтесь на сайте под своим реальным ФИО
(например, Иван Иванович Ивванов), указав, что Вы пенсионер, и отправьте с емэйла, который указали при регистрации
скан/фотографию подтверждающего документа по адресу [email protected].
Услуга «Автоплатеж». За двое суток до окончания вашей подписки, с вашей банковской карты автоматически спишется оплата подписки на следующий период, но мы предупредим вас об этом заранее отдельным письмом. Отказаться от этой услуги можно в любое время в личном кабинете на вкладке Подписка. Подробные условия автоматической пролонгации подписки.
Приобретение бумажных и pdf-версий изданий
ИД «А.Б.Е.Медиа», включая Ежегодник АТО и архивные номера журнала «Аввиатранспортное обозрение»:
Я подписчик / Я активировал промокод.
Если у вас есть неактивированный промокод, авторизуйтесь/зарегистрируйтесь на сайте и введите его в своем Личном кабинете на вкладке Подписка
<noscript><img loading='lazy' src='/800/600/http/lambert-modellturbinen.de/assets/images/Contents_s.jpg' /></noscript> youtube.com/embed/W6A4-AKICQU?wmode=opaque» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»>
Ссылки по теме

Российский двигатель для самолета Superjet прошел стендовые испытания

Модель мотогондолы двигателя для самолета Superjet-New испытали в ЦАГИ

Какова роль технологий в восстановлении авиационного транспорта?

SITA ищет партнеров для расширения в сторону смарт-технологий

Конференция «Аддитивные технологии в авиаиндустрии» на HeliRussia 2022

Создание и сертификацию полностью российского двигателя для Superjet 100 планируется ускорить

Европейский регулятор выдал бесполезный сертификат на канадский двигатель для российского вертолета

Конференция «Пожаротушение с применением авиации» на HeliRussia 2022

15 мая 2015 ATO. ru
Понравился материал?
Google предполагает, что вам это будет интересно
2022-09-30 19:40
В аэропорту Калининграда вновь вводится режим открытого неба — на два года
:: Контекст >>
2022-09-30 15:09
Режим запрета полетов в 11 российских аэропортов продлен до 10 октября
:: Контекст >>
2022-09-30 11:26
Количество частных инвесторов «Аэрофлота» возросло в 26 раз за 25 лет
:: Контекст >>
2022-09-30 10:52
Red Wings добавляет регулярные рейсы из Москвы в Хургаду и Шарм-эль-Шейх к египетской программе
:: Контекст >>
2022-09-27 14:33
DATF 2022: Некоторые российские авиакомпании перешли на ручные расчеты
:: Контекст >>
Популярные материалы
Аэропорт Новокузнецка завел базовую авиакомпанию
Убытки авиакомпании LOT за прошлый год превысили пандемийные
Очередные шесть российских вертолетов переданы НССА; остался еще 31
Boeing оштрафовали на 200 млн долларов за дезинформацию по самолетам В-737МАХ
Самолеты С919 и Boeing 737MAX все еще не сертифицированы в Китае
Видеосюжеты на ATO.
ru
COVID-19
Авиационная статистика
Авиационные альянсы
Итоги года
Легкий двухмоторный самолет Рысачок
Организация воздушного движения в московском узловом диспетчерском районе (УДР)
Программа Sukhoi Superjet 100 (Сухой Суперджет 100)
Программа Ил-96
Программа МС-21
Программа Ту-204СМ
Russia allows to return two Boeing 737MAXs to foreign lessors
Russia enhances continued airworthiness system
MC-21 powered by Russian-made engines completes 100 flights in 20 months
Tajikistan’s flag carrier to lease two Boeing 737-800s
Aeroflot Group turns Sochi into an international hub
Armenian and Georgian airlines jointly ordered three Boeing 737-800BCFs
Aeroflot: developing Krasnoyarsk regional hub still high priority
Azimuth Airlines to open maintenance hangar in Rostov in 2023
Ещё
2022 ©
Авиатранспортное обозрение
Мобильная версия сайта — mobix1. ru
Некоммерческое использование материалов сайта ATO.ru (в том числе цитирование и сокращенное изложение) разрешается при условии
размещения прямой ссылки на цитируемый материал или на главную страницу www.ato.ru. Любое коммерческое использование, а также
перепечатка материалов возможны только с письменного разрешения редакции.
Турбореактивный двигатель с тягой 100 кг
Турбореактивный двигатель XH-1000N представляет собой небольшой турбореактивный двигатель с низкой стоимостью, высокой тяговооруженностью и высокой надежностью, разработанный независимой компанией Feihang Power Technology Co., Ltd. Общая конструкция одноступенчатого центробежного компрессора + короткое кольцевое сгорание ниже по потоку используется камера + одноступенчатая осевая турбина, форма проста. Примите опорную конструкцию 0-2-0, один упорный шарикоподшипник спереди и сзади распределяет радиальную нагрузку двигателя, а задний подшипник несет осевую нагрузку. Передний и задний подшипники используют эластичную кольцевую структуру для регулировки динамики ротора. Двигатель крепится в гондоле самолета за переднюю монтажную пластину кожуха и монтажную кромку хвостового сопла. Ротор двигателя имеет внутреннюю конструкцию передачи усилия, и усилие ротора передается на гондолу самолета через гнездо подшипника, диффузор, монтажную пластину и переднюю монтажную секцию. В целом двигатель имеет простую и компактную конструкцию, легкость разборки и сборки, рациональное использование пространства и гарантированные прочностные требования деталей, отвечающие конструктивным требованиям низкой стоимости и высокой тяговооруженности.
Турбореактивный двигатель для дрона-мишени XH—1000N — продукт собственной разработки с рядом национальных запатентованных технологий. Автоматическая подача топлива одним ключом, система зажигания стабильна и надежна. Контроль скорости ECU с множественной защитой, передачей данных, программным обеспечением, которое можно обновить, параметры можно настроить для работы в различных рабочих условиях, точное управление скоростью, быстрый отклик дроссельной заслонки, запуск зажигания на большой высоте и многие другие преимущества.
Основные характеристики

Высокая скорость, тяговооруженность, высотное зажигание

Общие технические данные

1. Модель и категория двигателя

Модель двигателя: XH—1000N

Категория: Малый турбореактивный двигатель

2. Направление вращения ротора двигателя

Ротор двигателя вращается по часовой стрелке (впуск двигателя смотрит назад)

3. Размер контура двигателя

Максимальный диаметр: 203 мм

Максимальная длина: 501 мм

4. Вес двигателя

Сухой вес двигателя составляет 9,0 кг, а установленный вес двигателя (включая аксессуары) — 10,85 кг.

5. Момент инерции двигателя (центр масс)

Ix=156923кг*мм2, Iy=156963 кг*мм2, Iz=51224 кг*мм2;

Ixy=59кг*мм2, Iyz=117 кг*мм2, Izx=1029 кг*мм2.

6. Тяговооружённость двигателя

Тяговооружённость двигателя равна 10.

7. Воздушный поток двигателя

В статических условиях стандартной атмосферы двигателя и уровня моря преобразованный поток воздуха на входе составляет 1,8 кг/с.

8. Крайний срок двигателя

Двигатель XH-1000N имеет первый межремонтный ресурс 30 часов, общий технический ресурс 50 часов или 100 пусков, межремонтный интервал 10 часов, срок хранения 10 лет, гарантийный срок 1 год (с даты вскрытия сальника).

9. Запас устойчивости двигателя в максимальном состоянии: 15%.

10. Значение вибрации всего двигателя

Значение вибрации двигателя должно быть не более 8g (основная частота, а часть измерения вибрации расположена в положении внешнего зажима кожуха диффузора двигателя).

Ключевые данные о производительности
а) Статические технические параметры двигателя в стандартных атмосферных условиях на уровне моря
№： Значение товара

1. Максимальная скорость (об/мин): 65000

2. Максимальная тяга (даН): 100

3. Скорость холостого хода (об/мин): 30000

4. Тяга на холостом ходу (даН): 11

5. Сухая масса двигателя (кг): 9,25

6. Тяговооружённость: 11,89

7. Установленный вес (кг): 11,5

8. Установленная тяговооруженность: 9,56

9. Расход воздуха (кг/с): 1,8

10. Максимальная тяга расхода топлива (кг/мин): 2,6

11. Максимальная температура выхлопных газов: 750 ℃.

12. Диапазон рабочих температур: -25℃～+50℃

13. Максимальная стартовая высота (м): 5000

14. Максимальная высота использования (м): 10000

15. Максимальный рабочий М: 0,9

16. Режим запуска: автоматический запуск топлива
б) Разгон двигателя

Двигатель переходит с холостого хода на тележку за 10 с.
в) Замедление двигателя

Двигатель с тележки на холостой ход в течение 15 с.
г) Высотно-скоростные характеристики двигателя

1. Тяговая высота двигателя (H) – частота вращения (мАч) Характеристики

При условии действия закона управления ЭБУ зависимость тяги от высоты полета и скорости полета показана на рисунке.

Рисунок 3 Кривая тяги в зависимости от высоты и скорости
2. Характеристики расхода топлива двигателем: высота (ч) – частота вращения (мАч).

Рис. 4. Кривая расхода топлива в зависимости от высоты полета и скорости
При условии действия закона управления ЭБУ зависимость расхода топлива от высоты полета и скорости полета показана на рисунке (без учета расхода смазки подшипников). Качество отбираемого от двигателя воздуха, качество отбираемого от двигателя воздуха в топливный бак
д) другое

1. Скоростные характеристики

Конкретные данные двигателя XH-1000N зависят от заводских данных.

Когда скорость полета и высота постоянны, соотношение между тягой и расходом топлива со скоростью вращения должно обеспечивать стабильную и надежную мощность для полета самолета и удовлетворять требованиям полета самолета в различных конструктивных состояниях.

2. Рабочий конверт (только для справки)

Максимальная высота полета: 10000м

Максимальная скорость полета: 1100 км/ч

Минимальная рабочая температура: -25 ℃

Максимальная рабочая температура: +50℃
Реактивный двигатель. 100 знаменитых изобретений
Реактивный двигатель
В реактивном двигателе сила тяги, необходимая для движения, создается путем преобразования исходной энергии в кинетическую энергию рабочего тела. В результате истечения рабочего тела из сопла двигателя образуется реактивная сила в виде отдачи (струи). Отдача перемещает в пространстве двигатель и конструктивно связанный с ним аппарат. Перемещение происходит в направлении, противоположном истечению струи. В кинетическую энергию реактивной струи могут преобразовываться различные виды энергии: химическая, ядерная, электрическая, солнечная. Реактивный двигатель обеспечивает собственное движение без участия промежуточных механизмов.
Для создания реактивной тяги необходимы источник исходной энергии, которая преобразуется в кинетическую энергию реактивной струи, рабочее тело, выбрасываемое из двигателя в виде реактивной струи, и сам реактивный двигатель, преобразующий первый вид энергии во второй.
Основной частью реактивного двигателя является камера сгорания, в которой создается рабочее тело.

Все реактивные двигатели делятся на два основных класса, в зависимости от того, используется в их работе окружающая среда или нет.
Первый класс – воздушно-реактивные двигатели (ВРД). Все они тепловые, в которых рабочее тело образуется при реакции окисления горючего вещества кислородом окружающего воздуха. Основную массу рабочего тела составляет атмосферный воздух.
В ракетном двигателе все компоненты рабочего тела находятся на борту оснащенного им аппарата.
Существуют также комбинированные двигатели, сочетающие в себе оба вышеназванные типа.
Впервые реактивное движение было использовано в шаре Герона – прототипе паровой турбины. Реактивные двигатели на твердом топливе появились в Китае в X в. н. э. Такие ракеты применялись на Востоке, а затем в Европе для фейерверков, сигнализации, а затем как боевые.
Важным этапом в развитии идеи реактивного движения была идея применения ракеты в качестве двигателя для летательного аппарата. Ее впервые сформулировал русский революционер-народоволец Н. И. Кибальчич, который в марте 1881 г., незадолго до казни, предложил схему летательного аппарата (ракетоплана) с использованием реактивной тяги от взрывных пороховых газов.
H. Е. Жуковский в работах «О реакции вытекающей и втекающей жидкости» (1880-е годы) и «К теории судов, приводимых в движение силой реакции вытекающей воды» (1908 г.) впервые разработал основные вопросы теории реактивного двигателя.
Интересные работы по исследованию полета ракеты принадлежат также известному русскому ученому И. В. Мещерскому, в частности в области общей теории движения тел переменной массы.
В 1903 г. К. Э. Циолковский в своей работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами» дал теоретическое обоснование полета ракеты, а также принципиальную схему ракетного двигателя, предвосхищавшую многие принципиальные и конструктивные особенности современных жидкостно-ракетных двигателей (ЖРД). Так, Циолковский предусматривал применение для реактивного двигателя жидкого топлива и подачу его в двигатель специальными насосами. Управление полетом ракеты он предлагал осуществить посредством газовых рулей – специальных пластинок, помещаемых в струе вылетающих из сопла газов.
Особенность жидкостно-реактивного двигателя в том, что в отличие от других реактивных двигателей он несет с собой вместе с топливом весь запас окислителя, а не забирает необходимый для сжигания горючего воздух, содержащий кислород, из атмосферы. Это единственный двигатель, который может быть применен для сверхвысотного полета вне земной атмосферы.
Первую в мире ракету с жидкостным ракетным двигателем создал и запустил 16 марта 1926 г. американец Р. Годдард. Она весила около 5 килограммов, а ее длина достигала 3 м. Топливом в ракете Годдарда служили бензин и жидкий кислород. Полет этой ракеты продолжался 2,5 секунды, за которые она пролетела 56 м.
Систематические экспериментальные работы над этими двигателями начались в 30-х годах XX века.
Первые советские ЖРД были разработаны и созданы в 1930–1931 гг. в ленинградской Газодинамической лаборатории (ГДЛ) под руководством будущего академика В. П. Глушко. Эта серия называлась ОРМ – опытный ракетный мотор. Глушко применил некоторые новинки, например охлаждение двигателя одним из компонентов топлива.
Параллельно разработка ракетных двигателей велась в Москве Группой изучения реактивного движения (ГИРД). Ее идейным вдохновителем был Ф. А. Цандер, а организатором – молодой С. П. Королев. Целью Королева была постройка нового ракетного аппарата – ракетоплана.
В 1933 г. Ф. А. Цандер построил и успешно испытал ракетный двигатель ОР-1, работавший на бензине и сжатом воздухе, а в 1932–1933 гг. – двигатель ОР-2, на бензине и жидком кислороде. Этот двигатель был спроектирован для установки на планере, который должен был совершить полет в качестве ракетоплана.
В 1933 г. в ГИРДе создана и испытана первая советская ракета на жидком топливе.
Развивая начатые работы, советские инженеры в последующем продолжали работать над созданием жидкостных реактивных двигателей. Всего с 1932 по 1941 г. в СССР было разработано 118 конструкций жидкостных реактивных двигателей.
В Германии в 1931 г. состоялись испытания ракет И. Винклера, Риделя и др.
Первый полет на самолете-ракетоплане с жидкостно-реактивным двигателем был совершен в Советском Союзе в феврале 1940 г. В качестве силовой установки самолета был применен ЖРД. В 1941 г. под руководством советского конструктора В. Ф. Болховитинова был построен первый реактивный самолет – истребитель с жидкостно-ракетным двигателем. Его испытания были проведены в мае 1942 г. летчиком Г. Я. Бахчиваджи.
В это же время состоялся первый полет немецкого истребителя с таким двигателем. В 1943 г. в США провели испытания первого американского реактивного самолета, на котором был установлен жидкостно-реактивный двигатель. В Германии в 1944 г. были построены несколько истребителей с этими двигателями конструкции Мессершмитта и в том же году применены в боевой обстановке на Западном фронте.
Кроме того, ЖРД применялись на немецких ракетах Фау-2, созданных под руководством В. фон Брауна.
В 1950-е годы жидкостно-ракетные двигатели устанавливались на баллистических ракетах, а затем на искусственных спутниках Земли, Солнца, Луны и Марса, автоматических межпланетных станциях.
ЖРД состоит из камеры сгорания с соплом, турбонасосного агрегата, газогенератора или парогазогенератора, системы автоматики, органов регулирования, системы зажигания и вспомогательных агрегатов (теплообменники, смесители, приводы).
Идея воздушно-реактивных двигателей не раз выдвигалась в разных странах. Наиболее важными и оригинальными работами в этом отношении являются исследования, проведенные в 1908–1913 гг. французским ученым Р. Лореном, который, в частности, в 1911 г. предложил ряд схем прямоточных воздушно-реактивных двигателей. Эти двигатели используют в качестве окислителя атмосферный воздух, а сжатие воздуха в камере сгорания обеспечивается за счет динамического напора воздуха.
В мае 1939 г. в СССР впервые состоялось испытание ракеты с прямоточным воздушно-реактивным двигателем конструкции П. А. Меркулова. Это была двухступенчатая ракета (первая ступень – пороховая ракета) с взлетным весом 7,07 кг, причем вес топлива для второй ступени прямоточного воздушно-реактивного двигателя составлял лишь 2 кг. При испытании ракета достигла высоты 2 км.

В 1939–1940 гг. впервые в мире в Советском Союзе проводились летние испытания воздушно-реактивных двигателей, установленных в качестве дополнительных двигателей на самолете конструкции Н. П. Поликарпова. В 1942 г. в Германии испытывались прямоточные воздушно-реактивные двигатели конструкции Э. Зенгера.
Воздушно-реактивный двигатель состоит из диффузора, в котором за счет кинетической энергии набегающего потока воздуха происходит сжатие воздуха. В камеру сгорания через форсунку впрыскивается топливо и происходит воспламенение смеси. Реактивная струя выходит через сопло.
Процесс работы ВРД непрерывен, поэтому в них отсутствует стартовая тяга. В связи с этим при скоростях полета меньше половины скорости звука воздушно-реактивные двигатели не применяются. Наиболее эффективно применение ВРД на сверхзвуковых скоростях и больших высотах. Взлет самолета с воздушно-реактивным двигателем происходит при помощи ракетных двигателей на твердом или жидком топливе.
Большее развитие получила другая группа воздушно-реактивных двигателей – турбокомпрессорные двигатели. Они подразделяются на турбореактивные, в которых тяга создается струей газов, вытекающих из реактивного сопла, и турбовинтовые, в которых основная тяга создается воздушным винтом.
В 1909 г. проект турбореактивного двигателя был разработан инженером Н. Герасимовым. В 1914 г. лейтенант русского морского флота М. Н. Никольской сконструировал и построил модель турбовинтового авиационного двигателя. Рабочим телом для приведения в действие трехступенчатой турбины служили газообразные продукты сгорания смеси скипидара и азотной кислоты. Турбина работала не только на воздушный винт: отходящие газообразные продукты сгорания, направленные в хвостовое (реактивное) сопло, создавали реактивную тягу дополнительно к силе тяги винта.
В 1924 г. В. И. Базаров разработал конструкцию авиационного турбокомпрессорного реактивного двигателя, состоявшую из трех элементов: камеры сгорания, газовой турбины, компрессора. Поток сжатого воздуха здесь впервые делился на две ветви: меньшая часть шла в камеру сгорания (к горелке), а большая подмешивалась к рабочим газам для понижения их температуры перед турбиной. Тем самым обеспечивалась сохранность лопаток турбины. Мощность многоступенчатой турбины расходовалась на привод центробежного компрессора самого двигателя и отчасти на вращение воздушного винта. Дополнительно к винту тяга создавалась за счет реакции струи газов, пропускаемых через хвостовое сопло.
В 1939 г. на Кировском заводе в Ленинграде началась постройка турбореактивных двигателей конструкции А. М. Люльки. Его испытаниям помешала война.
В 1941 г. в Англии был впервые осуществлен полет на экспериментальном самолете-истребителе, оснащенном турбореактивным двигателем конструкции Ф. Уиттла. На нем был установлен двигатель с газовой турбиной, которая приводила в действие центробежный компрессор, подающий воздух в камеру сгорания. Продукты сгорания использовались для создания реактивной тяги.
В турбореактивном двигателе воздух, поступающий при полете, сжимается сначала в воздухозаборнике, а затем в турбокомпрессоре. Сжатый воздух подается в камеру сгорания, куда впрыскивается жидкое топливо (чаще всего – авиационный керосин). Частичное расширение газов, образовавшихся при сгорании, происходит в турбине, вращающей компрессор, а окончательное – в реактивном сопле. Между турбиной и реактивным двигателем может быть установлена форсажная камера, предназначенная для дополнительного сгорания топлива.
Сейчас турбореактивными двигателями оснащено большинство военных и гражданских самолетов, а также некоторые вертолеты.
В турбовинтовом двигателе основная тяга создается воздушным винтом, а дополнительная (около 10 %) – струей газов, вытекающих из реактивного сопла. Принцип действия турбовинтового двигателя схож с турбореактивным, с той разницей, что турбина вращает не только компрессор, но и воздушный винт. Эти двигатели применяются в дозвуковых самолетах и вертолетах, а также для движения быстроходных судов и автомобилей.
Наиболее ранние реактивные твердотопливные двигатели использовались в боевых ракетах. Их широкое применение началось в XIX в., когда во многих армиях появились ракетные части. В конце XIX в. были созданы первые бездымные порохи, с более устойчивым горением и большей работоспособностью.
В 1920–1930-е годы велись работы по созданию реактивного оружия. Это привело к появлению реактивных минометов – «катюш» в Советском Союзе, шестиствольных реактивных минометов в Германии.
Получение новых видов пороха позволило применять реактивные твердотопливные двигатели в боевых ракетах, включая баллистические. Кроме этого они применяются в авиации и космонавтике как двигатели первых ступеней ракет-носителей, стартовые двигатели для самолетов с прямоточными воздушно-реактивными двигателями и тормозные двигатели космических аппаратов.
Реактивный твердотопливный двигатель состоит из корпуса (камеры сгорания), в котором находится весь запас топлива и реактивного сопла. Корпус выполняется из стали или стеклопластика. Сопло – из графита, тугоплавких сплавов, графита.
Зажигание топлива производится воспламенительным устройством.
Регулирование тяги производится изменением поверхности горения заряда или площади критического сечения сопла, а также впрыскиванием в камеру сгорания жидкости.
Направление тяги может меняться газовыми рулями, отклоняющейся насадкой (дефлектором), вспомогательными управляющими двигателями и т. п.
Реактивные твердотопливные двигатели очень надежны, могут долго храниться, а следовательно, постоянно готовы к запуску.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
БАКУФУ КАК ДВИГАТЕЛЬ ПРОГРЕССА
БАКУФУ КАК ДВИГАТЕЛЬ ПРОГРЕССА
Откуда у японских железнодорожников такое стремление к точности? Оговоримся сразу: не только у железнодорожников, японцы вообще очень пунктуальны. Кроме того, были и исторические причины. К 1872 году, когда первая железнодорожная ветка
Двигатель русской души
Двигатель русской души
Некоторые, заметные многим свежайшие перемены во внешне-внутренней политике нашего Отечества влекут за собой последствия, и весьма благоприятные – только не осознаваемые нами сразу и совершенно.Благодаря ужесточению позиций властей по многим
Федерация — двигатель прогресса
Федерация — двигатель прогресса
Даже если бы противоречий не было, искусственная унификация всё равно пагубна для страны. Ведь все успешные, быстро развивающиеся, государства фактически федеративны. Даже если формально выглядят унитарными.Скажем, Франция гордится
Анекдоты как двигатель реформ
Анекдоты как двигатель реформ
Слова, как известно, могут становиться материальной силой. Слова, которые вызывают сильные эмоции — в особенности.Анекдоты — сильное снадобье для уставшего от рутины организма. Повторяясь в тысячах интерпретаций, они оставляют
5. ДВИГАТЕЛЬ ТОРГОВЛИ
5. ДВИГАТЕЛЬ ТОРГОВЛИ
В один из первых дней моего пребывания в Америке я включил свой радиоприемник и настроил его. Комната огласилась разухабистой джазовой музыкой. Затем музыка смолкла, и голос диктора сказал:– Внимание, леди и джентльмены! Через минуту, пользуясь
Вечный двигатель Джона Кили
Вечный двигатель Джона Кили
Автор предупреждает: тем, кто считает, что практически все в природе уже изучено и осталось уточнить лишь мелкие детали, а также тем, кто способен поверить только в то, что сам попробовал «на зуб», читать статью не рекомендуется – это может
Двигатель внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания
Создатели первых двигателей внутреннего сгорания отталкивались от конструкции паровой машины. Еще в 1860 году французский механик Этьен Ленуар построил газовый двигатель, напоминавший паровую машину. Он работал на смеси светильного газа и
ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПРОГРЕССА
ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПРОГРЕССА
Два мира, две структуры. Одна плодила нищету, вторая увеличивала число богатых. В одной – катаклизмы, в другой – устремленность в работу: каждый миг простоя бьет по кошельку. Стремление к богатству – это как вечный двигатель прогресса.
Деньги как двигатель прогресса
Деньги как двигатель прогресса
Было образовано АОЗТ, а муниципальное предприятие, занимавшееся разработкой мини-цехов, государством вскоре было ликвидировано за ненадобностью. Благодаря притоку денег разработка молочного контейнера стала идти намного интенсивнее, и
Оппозиция — двигатель развития
Оппозиция — двигатель развития
Впечатление, что сегодня политическая оппозиция деморализована, распылена, неактуальна — обманчиво. Сегодня мы живём по принципу: «Чего нет в телевизоре, того нет на самом деле». Но этот процесс опасен для правящих кругов: в романе Маркеса
Собственность как двигатель прогресса
Собственность как двигатель прогресса
Отвлечённые рассуждения бесплодны и противоречивы, куда полезней опять вернуться к истории. И история любви, и история денег, конечно, не протекали сами по себе. Они переплелись и взаимодействовали, сливаясь в нечто целое. Если
Двигатель без мотора
Двигатель без мотора
Ольга Рубан
«Сатурн» создал первый в истории современной России газотурбинный двигатель морского назначения. Однако ни одна из его модификаций на рынок до сих пор не вышла
Первый российский морской газотурбинный двигатель, созданный в НПО
Лень — двигатель прогресса
Лень — двигатель прогресса
Современный телезритель слишком ленив, чтобы самому искать телепрограммы в сети. Именно поэтому в России продолжит развиваться традиционное телевидение. И никакой интернет его не убьет
section
Сюжеты
Телевидение:
«Дождь»
Реактивный ответ
Реактивный ответ
Реактивный ответ
Владимир Мединский. Война. Мифы СССР. 1939-1945. — М.: Олма Медиа Групп, 2013. — 15 000 экз. В последние годы многие, как по команде, стали видеть Россию недогосударством с недоисторией. На этом сходятся радикальные либералы, троцкисты и
Неизвестный ВРД или некоторые примеры применения мотокомпрессорного двигателя.
Двигатель этого типа в нынешнем классификационном списке авиационных силовых установок не значится и в реальной эксплуатации не используется. Многие люди о нем даже никогда и не слышали. Однако, он, фактически ровесник первых аэропланов, имеет любопытную историю практического применения и может быть интересен для любителей авиации.
Мотокомпрессорная силовая установка самолета И-250.
В транспортном машиностроении уже достаточно давно существует такое понятие, как комбинированная силовая установка. Обычно этот термин означает совмещение в одной конструктивной составляющей двигателей (или принципов их действия) различных типов, чаще всего двух или более.
Для наземной техники хорошим примером могут служить относительно активно использующиеся сейчас автомобили, автобусы и троллейбусы, способные работать с применением поршневых двигателей внутреннего сгорания и электродвигателей в одном, так сказать, комплекте. Для них чаще всего применяется термин «гибридные двигатели».
Авиация тоже не избежала этой участи. Комбинированные силовые установки различных конструкций и принципов работы проектировались и применялись на летательных аппаратах достаточно интенсивно практически с первых шагов самолетостроения.
Делалось все это не от хорошей жизни, а от несовпадения желаемого с имеющимися возможностями. Ведь даже сейчас, существующие и разрабатываемые высокосовершенные авиационные двигатели не могут сделать летательный аппарат абсолютно универсальным, как в плане высоких тяговых характеристик, массового и аэродинамического совершенства, так и в плане высокой топливной экономичности. Каждая из существующих двигательных схем, например винтовая и схемы на реактивной тяге (ВРД), имеет свою наиболее выгодную для нее область применения.
А на первых этапах развития авиации еще не было особого выбора силовых установок, но зато было широкое поле для новаторской деятельности. Принцип реактивного движения, известный, кстати, задолго до возникновения первых аэропланов, казался одной из самых соблазнительных возможностей решения проблем.
И в дальнейшем, с ростом скорости самолетов (особенно в 40-х годах), и соответствующим падением тяговых возможностей воздушного винта, а также мощностных возможностей поршневого двигателя (без роста массы), он становился попросту единственно возможным.
Реактивные ракетные двигатели, как жидкостные, так и твердотопливные, не могли стать основными двигателями самолета из-за кратковременности их работы, некоторых особенностей, усложняющих эксплуатацию (касается ЖРД) и сложности управления (РДТТ). Поэтому применялись они, в основном, на опытных самолетах и в качестве ускорителей. В особенности это касается двигателей на твердом топливе. Об этом написано здесь (и здесь).
Довольно быстро стало понятно, что воздушно-реактивный двигатель наиболее приемлем для маршевой силовой установки самолета, а точнее говоря этот двигатель должен быть именно турбореактивным для возможности старта с нулевой скорости, то есть со стоянки.
Вот только приемлемое воплощение этого факта в конкретное техническое устройство, которое могло бы быть плодотворно использовано в качестве силовой установки для атмосферного летательного аппарата запаздывало по известным причинам как научного, так и технического характера. То есть не хватало знаний, не было конкретных теоретических разработок и практического опыта, отсутствовали специальные производства и материалы.
Что есть и чего хочется…
Но однажды запущенный процесс развития уже было не остановить. Первый, чисто реактивный самолет с турбореактивным двигателем совершил свой исторический полет 27 августа 1939 года. Это был немецкий самолет Heinkel He 178, оборудованный двигателем Heinkel HeS 3, обладавшим максимальной тягой 498 кгс.
Турбореактивный двигатель НеS-3В
Самолет Не 178.
Самолет Не 178.
Этот двигатель был построен к началу 1939 года и в июле опробован в полете на поршневом пикирующем бомбардировщике Heinkel He 118, использованным в качестве летающей лаборатории. HeS 3 подвесили под его фюзеляж и включали в полете (за исключением взлета и посадки).
Впервые практически использованный для полноценного реактивного полета ТРД был, понятное дело, относительно примитивен, однако, имел все характерные для своего типа узлы, в т.ч. компрессор (центробежный с подпорной осевой ступенью), кольцевую камеру сгорания, турбину (радиальную), выходное устройство. И работал он уже как полноценный воздушно-реактивный двигатель. Однако, эксплуатационные характеристики его оставляли желать лучшего.
Таковыми, впрочем, были все ранние ТРД, как проекты, так и построенные в металле. Малая тяга, низкий кпд, мизерный ресурс, невысокая надежность… Понятно, ведь это были только первые шаги, и все достижения на этом пути оставались еще впереди. Однако, так можно говорить сейчас, а тогда совершенно четких перспективы еще не были ясны.
Пожалуй, именно существование на начальном этапе некой неопределенности в дальнейшем развитии турбореактивных двигателей и желание поскорей найти более простую, но при этом полноценную, а главное столь необходимую альтернативу, позволившую бы улучшить характеристики летательных аппаратов, заставляло инженеров рассматривать другие варианты реактивных двигателей.
В одном из таких вариантов и был использован принцип комбинированности (или гибридности). Речь идет о мотокомпрессорном воздушно-реактивном двигателе (МКВРД). В СССР такой тип двигателя в первой половине 40-х годов получил еще одно наименование — ВРДК (воздушно-реактивный двигатель с компрессором).
За рубежом он имеет несколько названий. Наиболее употребимое — motorjet (для сравнения ТРД – turbojet), менее употребимое (а также применяемое в немецком языке) – termojet. Есть еще несколько малоупотребимых названий — hybrid jets, piston-jets, compound engines, reaction motor, а также аfterburning ducted fan (канальный вентилятор с дожиганием), bypass ducted fan.
В турбореактивном двигателе наиболее нагруженным и сложным узлом является турбина. Она по большей части определяет предельную для конструкции температуру газа в камере сгорания, поскольку сама находится не только под ее воздействием, но еще и под нагрузкой от огромных по величине центробежных сил (рабочие колеса). Температура газа, в свою очередь, напрямую влияет на тягу.
Но при этом турбина в некотором роде второстепенна и саму тягу, так сказать, «не делает». Ее главное предназначение – создать мощность для вращения компрессора. То есть, мало того, что она сложна и в ТРД без нее не обойтись, но, если она сама по себе еще и невысокие характеристики имеет, то и двигатель высокими параметрами обладать не будет. Сплошные проблемы…
Чтобы от них избавиться, «проще всего» избавиться от самой турбины. А это как раз и есть случай мотокомпрессорного двигателя. Очень удобный в том плане, что в 30-х и начале 40-х годов еще не был накоплен опыт создания качественных авиационных турбин с относительно высокими параметрами.
Традиционно классическая мотокомпрессорная силовая установка состоит из трех главных частей: поршневого двигателя внутреннего сгорания (ПД), компрессора и, если так можно сказать, упрощенного воздушно-реактивного двигателя. При этом компрессор приводится от поршневого двигателя ( обычно через специальную трансмиссию или вал) и может быть различной типовой конструкции (чаще всего центробежный или осевой).
Компрессор обычно низко-напорный (по конструктивным возможностям). Вместо него также может быть использован высоконапорный вентилятор или, по сути дела, воздушный винт (или несколько) в кольцевой оболочке.
ВРД в этом комплекте действительно очень упрощен по сравнению с ТРД. Он не имеет ни собственного компрессора, ни, соответственно, турбины, и обладает только топливными форсунками (или их коллектором), через которые подводится топливо для нагрева поступающего воздуха, импровизированной камерой сгорания и выходным устройством для выхода газа (соплом). Причем с использованием и наличием камеры сгорания тоже возможны варианты (об этом ниже).
Таким образом, наружный воздух по специальному каналу поступает к внешнему компрессору, который вращается поршневым двигателем. Далее сжатый воздух поступает в камеру сгорания где подогревается сжиганием топлива, и потом энерговооруженная газовая смесь проходит в реактивное сопло для разгона и создания реактивной тяги.
В классическом варианте мотокомпрессорного двигателя упрощенный ВРД своим устройством и принципом действия напоминает прямоточный воздушно-реактивный двигатель или даже в большей степени форсажную камеру сгорания для ТРД и ТРДД. Именно при создании мотокомпрессорных двигателей был получен первый опыт, пригодившийся в дальнейшем при разработке ФКС.
По различным источникам вклад камеры сгорания МКВРД в создание тяги ( помимо сжатия воздуха компрессором ) оценивается от одной трети до половины от общей величины в зависимости от совершенства конструкции. Свой некоторый вклад в зависимости от варианта конструкции могут также вносить выхлопные газы ПД и тепло его корпуса.
Общесамолетная тяга от такой комбинированной силовой установки может быть получена не только за счет реактивной струи газов из ВРД, но и с помощью воздушного винта, приводимого поршневым двигателем (тем же, который вращает компрессор). Существуют различные примеры проектирования и постройки самолетов с МКВРД как с воздушным винтом, так и без него.
При использовании на самолете обоих типов движителей, и воздушного винта и реактивной тяги, прослеживается определенная универсальность. На малых скоростях (высотах) более выгодна работа с использованием воздушного винта, а на больших скоростях (высотах) — с использованием реактивной тяги. Высотно-скоростные возможности летательного аппарата возрастают.
Стоит сказать, что были и другие, уже значительно более совершенные компоновочные варианты мотокомпрессорных двигателей, например, в конце 30-х, в 40-х годах (в основном в Германии), когда они создавались параллельно с турбореактивными и полным ходом шла оценочная деятельность, чтобы понять, какой из двух принципов более приемлем. В такой версии все, традиционно отдельные, элементы классического моторджета объединялись в единый агрегат, внешне очень напоминавший ТРД (о примерах ниже). Однако, несмотря на похожесть, принцип работы оставался неизменен.
В качестве интересного дополнения …
Говоря об общем принципе устройства МКВРД, нельзя не упомянуть один любопытный факт. Вне зависимости от того знают ли люди, что такое мотокомпрессорный двигатель, или нет, практически каждый из них у себя дома имеет, можно сказать, его миниатюрную модель. Маломощную и для движения не предназначенную, но все же…
Это обычный бытовой фен. В нем, хоть и в примитивном виде, есть все необходимые элементы: вентилятор (мини-компрессор), нагреватель (камера сгорания) и даже сужающееся сопло, которое дует иной достаточно интенсивно и горячо :-)…
Направления…
Попытки внедрения «гибридности», приведшие в конечном итоге к постройке реально работающих образцов двигателей мотокомпрессорного типа имели место практически с первых шагов развития авиации, когда «летающие этажерки» более-менее прочно утвердились в воздухе.
При этом можно сказать, что в рамках самого типа существовало несколько направлений и вариантов конструкторских разработок, менявших конструкцию (а иногда и параметры работы ), но не менявших основополагающего принципа работы двигателя.
Примером может служить несколько необычный проект двигателя французского инженера Рене Лорина (René Lorin), выполненный им в 1908 году. От упрощенного ВРД, который вроде как должен присутствовать в motorjet-е, в двигателе Лорина осталось только выходное устройство, то есть сопло.
Двигатель Рене Лорина.
Собственная камера сгорания, как, впрочем и отдельный компрессор, у двигателя, как таковые, отсутствовали. В сопло направлялись продукты сгорания после воспламенения топливо-воздушной смеси в цилиндре поршневого двигателя.
То есть это был, по сути дела, рядный поршневой двигатель, каждый цилиндр которого имел собственное сопло для выхода выхлопных газов и, соответственно, генерации реактивной тяги. Понятно, что тяга формировалась импульсами, хотя, конечно, к ПуВРД этот факт отношения не имеет. Подразумевалось, что такие двигатели должны были устанавливаться прямо на крыло самолета.
Следующим по хронологии пожалуй стоит упомянуть известный экспериментальный самолет Coandă 1910, сконструированный румынским инженером-аэродинамиком и изобретателем Анри Коандэ (румын. Henri Coandă), известным первооткрывателем эффекта Коанда.
Самолет Coanda 1910 на Парижской авиационной выставке в 1910 году.
Схема двигателя Коандэ. Система подачи и зажигания топлива, как и дополнительные КС не показаны. Показан предполагаемый подвод выхлопных газов ПД в поток.
Силовая установка располагалась в носовой части фюзеляжа. Она имела вид кольцевого канала-капота , передняя часть которого была оборудована центробежным компрессором, сжимающим поступающий воздух, расход которого через фронтальный воздухозаборник регулировался с помощью лепесткового устройства (Коанда назвал его обтюратором).
Компрессор имел скорость вращения около 4000 об/мин и приводился от рядного поршневого мотора Clerget (мощностью 50 л.с.), установленного в верхней части фюзеляжа сразу за воздушным каналом, через специальную трансмиссию.
Сам изобретатель вначале называл такую силовую установку «turbo-propulseur» (слово «turbo» здесь относится именно к компрессору), а впоследствии, когда воздушно-реактивные двигатели уже уверенно заняли ведущее место в авиационном двигателестроении, объявил его воздушно-реактивным мотокомпрессорным двигателем.
Примерно тогда же прозвучало высказывание о том, что Coandă 1910 был первым полетевшим самолетом на реактивной тяге, максимальная величина которой (около 220 кгс) составляла примерно половину от тяги вышеупомянутого Heinkel He 178.
Подразумевалось, что сжатый после компрессора воздух смешивался с топливом, которое сгорало, сообщая самолету увеличенную реактивную тягу. Топливо впрыскивалось в задних боковых частях воздушного канала и там же сгорало. В дальнейшем в некоторых источниках упоминались также некие дополнительные камеры сгорания по бокам фюзеляжа.
Элементы компрессора двигателя Коандэ.
Реплика самолета Coanda 1910. Установленный ПД не соответствует оригиналу.
Еще одна возможная схема двигательной установки самолета Coanda 1910.
Кроме того в патентных заявках оговаривался подвод выхлопных газов от поршневого двигателя на вход в воздушный канал, что могло повысить расход воздуха через двигатель и температуру потока.
Однако, заявления о камерах сгорания фактически появились уже в послевоенный период. Конструкция самолета, в этом плане крайне неудачная, вряд ли позволила бы использовать такую схему без риска пожара, который бы повредил деревянную конструкцию и совершенно незащищенного пилота.
Самолет был представлен на 2-ой Парижской авиационной выставке (октябрь 1910 года) без дополнительных камер сгорания и заявленной системы отвода выхлопных газов поршневого двигателя. Многие исследователи и авиационные специалисты, как в то время, так и в последние годы подвергали большому сомнению сам факт существования системы сжигания топлива в потоке на Coandă 1910.
Ставился под сомнение даже факт единственного полета этого самолета. Он состоялся 16 декабря 1910 года и закончился неудачно из-за повреждения системы управления (или невнимательности пилота).
По некоторым румынским источникам (и якобы со слов самого Коандэ) полет состоялся случайно. Инженер не собирался взлетать и просто проводил опробование двигателя. Неосторожно сдвинутые рычаги увеличили обороты компрессора и открыли обтюратор. Самолет начал разбег и взлетел.
Неожиданность, большое пламя выхлопа из-под капота и отсутствие опыта в пилотировании привело к потере контроля за скоростью и высотой. Самолет оказался на земле и загорелся. Сам инженер получил некоторые травмы. В дальнейшем из-за отсутствия средств самолет не восстанавливался.
Возможное распространение горячих газов от двигателя на самолете Coanda 1910.
Любопытно, что это происшествие иногда связывают с открытием впоследствии Анри Коандэ явления, названного его именем – эффект Коанда. Струя воздуха, выходящая из кольцевого сопла двигательной установки его самолета вместе с раскаленными газами после сгорания топлива как бы «прилипла» к фюзеляжу и повредила хвостовое оперение. Это якобы натолкнуло инженера на определенные мысли. Однако, так ли все это было на самом деле, мы, похоже, уже никогда не узнаем….
В этом деле есть еще один интересный момент. В то же время, к началу декабря 1910 года в Париже по заказу Великого князя Кирилла Владимировича (двоюродный брат императора Николая II) были построены аэросани, оснащенные двигателем Коандэ (он принимал в этом непосредственное участие), аналогичным по конструкции самолетному. Так вот, на этом устройстве не было дополнительного сжигания топлива, кроме как в самом поршневом двигателе.
Аэросани Великого Князя Кирилла (проект Коандэ).
И тем не менее… Сейчас, видимо, не так уже и важно присутствовала ли система сжигания топлива в воздушном потоке на двигателе Coandă 1910. Если была, то это был хоть и достаточно примитивный, но все же типичный моторджет с полным набором характерных конструктивных узлов. Если же не было, то все равно этот проект был достаточно близок к такому типу двигателей, а точнее к их определенному варианту, создающему так называемую «холодную тягу».
Мотокомпрессорный двигатель с камерой сгорания, подогревая воздух, создает «горячую тягу». Но если дополнительной камеры сгорания нет, то тяга как раз холодная. В этом случае некоторый подогрев может осуществляться только за счет сжатия воздуха в компрессоре ( немного, но все же…), отвода в поток горячих выхлопных газов поршневого двигателя, а также за счет охлаждения корпуса ПД (если оба последних способа предусмотрены конструкцией).
Двигатель самолета Coandă 1910 мог быть достаточно близок к этому «холодному» варианту (если считать, что у него все-таки не было системы сжигания топлива в потоке, или же она не использовалась). Сам принцип расположения агрегатов, когда компрессор расположен впереди поршневого двигателя и обдувает его воздухом, иногда его еще называют «схемой Коанда».
Интересно, что у же в следующем, 1911 году был заявлен исследовательский проект русского инженера А. Горохова. Он представлял из себя классический вариант мотокомпрессорного двигателя с 2-мя камерами сгорания и компрессором приводимым в движение поршневым мотором. То есть двигатель генерировал как раз горячую тягу. При этом сам компрессор также представлял из себя поршневой агрегат, сжимавший воздух в цилиндрах и направлявший его в камеры сгорания.
Проект А.Горохова. 1 — воздухозабоник; 2 — компрессор; 3 — камеры сгорания; 4 — сопла; 5 — поршневой двигатель.
Варианты…
Однако позже, в 30-х и самом начале 40-х годов, существовали достаточно совершенные проекты моторджетов, работавших именно на холодной тяге.
Примером может служить немецкий двигатель HeS 60, спроектированный объединенной компанией Heinkel-Hirth в 1941 году, как завершающая модель в целой линейке подобных двигателей. Этот агрегат не имел камеры сгорания.
Воздух сжимался (с некоторым повышением температуры) в собственном трехступенчатом осевом компрессоре. Также был организован выход в поток выхлопных газов 32-цилиндрового дизельного двигателя (мощность 2000 л.с.), который вращал компрессор и теплосъем с этого ПД. Далее сжатый воздух направлялся в управляемое створчатое сопло. Расчетная тяга достигала 1250 кгс.
Схема двигателя НеS-60.
На этой модели был предусмотрен отбор, при необходимости, части энергии потока на внутридвигательные нужды через специальную радиальную турбину.
Сам поршневой двигатель «встраивался» внутрь HeS 60. Такая схема была характерна для немецких проектов и в дальнейшем применялась также для проектов МКВРД, использующих горячую тягу (упомянуто ниже).
Принцип создания холодной тяги пробовали использовать, как один из режимов работы мотокомпрессорного двигателя, на различных экспериментальных самолетах, таких, например, как Focke-Wulf Fw 44.
Схема двигателя BMW Flugmotorenbau для самолета Focke-Wulf Fw 44.
Схема самолета Focke-Wulf Fw 44 с установленным двигателем типа motorjet на холодной тяге.
Самолет Focke-Wulf Fw 44.
На нем специалисты компании BMW Flugmotorenbau в 1938 году вместо штатного двигателя и двухлопастного воздушного винта установили другой двигатель (Bramo 325, позже 329), четырехлопастной вентилятор и направляющий аппарат с кольцевой оболочкой (по принципу импеллера). Воздух покидал двигатель через сужающиеся каналы кольцевого сопла.
Motorjet инженера Харриса. 1917 год.
В дальнейшем «холодная тяга» нашла свое применение в различных конструкциях реактивных двигателей, главным образом в турбореактивных двухконтурных, в особенности это касается турбовентиляторных двигателей.
А само понятие «motorjet» впервые было упомянуто еще в 1917 году в запатентованном проекте британского инженера Харриса (H.S. Harris of Esher). Этот проект представлял из себя классический мотокомпрессорный двигатель. В нем центробежный компрессор (А) приводился в движение двухцилиндровым поршневым двигателем (С).
Сжатый воздух направлялся в две боковые камеры сгорания (D), где впрыскивалось и сжигалось топливо (B), после чего газовый поток направлялся в сопла для создания тяги. Здесь Е — дополнительный эжектируемый воздух.
Разнообразие конструкторских разработок моторджетов иллюстрирует интересный проект известного британского конструктора Фрэнка Уиттла (Frank Whittle), созданный им в 1936 году. Свою схему он назвал «dual thermal cycle» (рисунок). В ней были предусмотрены два компрессора. Один, осевой, основной (B) в начале воздушного тракта, а второй, центробежный (F), в его конце. Осевой приводился в движение турбиной (С), которая в свою очередь вращалась от потока воздуха (Н), создаваемого задним центробежным компрессором.
А этот ЦБ компрессор, в свою очередь, приводился от поршневого двигателя (Е), который получал воздух (J) для своей работы от этого же ЦБ компрессора, а выхлопные газы (K) направлял в турбину для ее дополнительной раскрутки. Отработанный воздух из турбины (L) направлялся в канал сопла для получения дополнительной тяги.
Схема мотокомпрессорного двигателя Уиттла «dual thermal cycle».
Немецкие инженеры довольно много экспериментировали до начала 40-х годов на тему мотокомпрессорного двигателя. Существовала даже концепция возможного использования таких двигателей на дальних бомбардировщиках, способных достичь берегов Америки.
Проект двигателя фирмы Junkers «jet reaction plant».
Фирма Junkers разработала свой проект большого двигателя, получивший название «jet reaction plant». В нем 4-х-ступенчатый осевой компрессор приводился от дизельного двигателя с блоком из 16-ти цилиндров. При этом воздух охлаждал корпус поршневого двигателя (тем самым нагреваясь), а в задней камере сгорания с ним смешивалось и поджигалось топливо, увеличивая конечную тягу.
Первый, реально летающий…
Разработкой мотокомпрессорных двигателей в тот период времени занимались инженеры различных стран. Через год после полета Heinkel He 178, в августе 1940 года в воздух поднялся еще один из числа первых реактивных самолетов. Это был итальянский Caproni Campini N.1/CC2.
Но несмотря на «реактивность» на нем был установлен не турбореактивный двигатель, а именно классический motorjet. Движителем был сам ВРД, то есть самолет приводился в движение только за счет реактивной тяги, без использования воздушного винта.
Самолет Caproni Campini №1/СС2.
В составе motorjet-а был рядный поршневой двигатель Isotta Fraschini L.121/RC ( версия, предусматривающая воздушное охлаждение, мощность 900 л.с.), который приводил трехступенчатый осевой компрессор, располагавшийся в носовой части фюзеляжа. Рабочие лопатки компрессора могли изменять угол установки с помощью гидравлики¹.
————————
¹Примечание. К сожалению мне не удалось найти однозначную информацию о принципиальной конструкции компрессора. По одним источникам (итальянским) кроме трех ступеней ротора были и три ступени статора. То есть практически полноценный осевой компрессор. По другим статора не было, а были три ступени высоконапорного воздушного винта (вентилятора) изменяемого шага в кольцевой оболочке.
При этом первые две ступени (этого винта) повышали динамическое давление, а третья служила по большей части для «исправления» потока, то есть придания ему осевого направления для возможного уменьшения потерь при турбулизации. Ведь потоку предстояло еще добраться к выходному устройству через весь фюзеляж.
Но для нашей темы в целом суть этой конструкции в общем-то большой роли не играет. Принцип работы в любом случае остается тем же. Меняются только выходные параметры.
———————
Атмосферный воздух поступал в воздухозаборник (диффузорного типа), где тормозился с повышением статического давления. Затем давление (полное либо динамическое) повышалось в компрессоре (вентиляторе), после чего воздух обтекал корпус поршневого двигателя, нагреваясь сам и охлаждая ПД одновременно. При этом поток вбирал в себя его выхлопные газы, тоже с повышенной температурой, и поступал через фюзеляж в его хвостовую часть.
Конструктивная схема самолета Caproni Campini №1/СС2. Рекомендкется смотреть в увеличенном виде (кликабельна дважды).
Стабилизаторы пламени и топливные коллекторы в форсажной камере мотокомпрессорной силовой установки самолета Caproni Campini №1/СС2.
Здесь он, уже нагретый и сжатый, попадал в камеру сгорания, где его температура еще более повышалась и далее выходил в атмосферу через сопло, создавая реактивную тягу. Сопло управлялось посредством перемещения центрального тела с помощью гидравлики.
Сопло мотокомпрессорной силовой установки самолета Caproni Campini №1/СС2. Виден управляемый конус (центральное тело).
Камера сгорания была по конструкции очень похожа на современные форсажные камеры и таковой на самом деле являлась. В передней ее части располагались топливные форсунки в виде кольцевых коллекторов. Там же были кольцевые стабилизаторы пламени (и потока), аналогичные стабилизаторам нынешних ФК.
В полете она не работала постоянно, слишком велик был расход топлива, и использовалась только для разгона. Таким образом для формирования реактивной тяги в крейсерском полете (например, при барражировании) использовалась только энергия, получаемая от компрессора, плюс выхлопные газы поршневого двигателя и некоторый нагрев потока при омывании им горячего корпуса.
То есть это была вышеупомянутая схема Коанда и без использования форсажной камеры двигатель генерировал холодную тягу.
Самолет, несмотря на определенную смелость конструкторских решений не обладал высокими параметрами. Максимальная скорость с использованием форсажной камеры ( тяга при этом была около 690 кгс) составляла 375 км/ч. Без использования ФК – порядка 320км/ч.
Относительно небольшой диаметр входного канала воздухозаборника обуславливал низкий массовый расход воздуха через двигатель (ниже тяга). Для современных ТРД такого рода фактор может быть в некоторой степени компенсирован большой степенью повышения давления, однако Caproni Campini N.1 этим похвастаться не мог.
Работа камеры сгорания (ФКС) самолета Caproni Campini №1/СС2. Фюзеляж расстыкован.
К тому же малая величина сжатия влекла за собой низкую термическую эффективность (и топливную, соответственно, тоже). В итоге тяга двигателя получалась невысокой (в особенности для веса самолета в 3650 кг (пустой) и 4220 кг (взлетный)).
Были и другие проблемы конструктивного и эксплуатационного характера. Например, трудности с розжигом и удержанием факела пламени в форсажной трубе в потоке воздуха от компрессора.
Caproni Campini N.1 не стал полноценным летательным аппаратом, а скорее превратился в демонстратор новых технологических решений. При этом конструкторы фирмы Caproni не отказались полностью от своих разработок. На базе Campini N.1 был предложен проект высотного скоростного истребителя Caproni Campini Ca.183bis (1943 год), использующего как реактивную тягу, так и тягу воздушного винта.
Самолет Caproni Campini Ca. 183bis.
Схема конструкции самолета Caproni Campini Ca.183bis
Этот самолет должен был быть оборудован двумя поршневыми двигателями. Один (Daimler-Benz DB 605) для привода двух соосных воздушных винтов (по три лопасти в каждом) с противоположным вращением. Второй (Fiat A.30) для привода воздушного компрессора собственной конструкции инженера Secondo Campini. Для воздуха на охлаждение второго двигателя и для компрессора предусматривались специальные закабинные воздухозаборники.
Предполагалось, что этот самолет сможет летать на расстояние до 2000 км и иметь максимальную скорость 740 км/ч. Однако, в воздух ни ему, ни другим подобным итальянским проектам подняться было не суждено.
Интересно, что у Campini еще в 1932 году был проект самолета с мотокомпрессорным двигателем, слегка напоминавший Ca.183bis расположением агрегатов. Здесь в качестве поршневого использовался радиальный ПД, расположенный за кабиной экипажа и приводивший компрессор, который прогонял воздух в камеру сгорания (форсажную). Это еще одна схема МКВРД (радиальный ПД — рисунок). Однако, проект не был осуществлен.
Мотокомпрессорная силовая установка с радиальным поршневым двигателем. Одна из возможных схем.
В 1942 году существовал проект (в двух вариантах) переделки известного итальянского истребителя Reggiane Re.2005 Sagittario в версию с мотокомпрессорным двигателем. Для этого за кабиной пилота установили дополнительный рядный поршневой 12-цилиндровый двигатель Fiat A.20, который приводил два отдельных центробежных компрессора конструкции Campini.
Один из них осуществлял наддув штатного поршневого двигателя Daimler-Benz DB 605А (построенный Фиатом по лицензии), что было важно для увеличения его высотности, а второй сжимал воздух с дальнейшей подачей его в камеру сгорания и выходом через сопло для генерации реактивной тяги. В названии прибавили литеру «R» — реактивный (Re.2005R).
Время работы камеры сгорания за полет предусматривалось не более10-12 минут. Она должна была работать только как ускоритель (форсаж), для достижения больших скоростей, например во время ведения воздушного боя. По расчетам самолет должен был достичь скорости 730 км/ч.
Проводились инженерные работы и натурные испытания. Форсажная камера смогла выдать только 100 кгс тяги, расход топлива оказался больше расчетного. В итоге проект, который один из специалистов назвал «сумашедшей идеей людей творческих, но непрактичных», был закрыт, тем более, что появилась модификация Re.2006 с более мощным поршневым двигателем.
Первая версия проекта самолета RE 2005R.
Проект самолета Re 2005 R (вторая версия).
Чуть позже был представлен второй вариант Re.2005R с новым маршевым ПД Isotta Fraschini Gamma с воздушным охлаждением. В этом самолете не было вспомогательного двигателя. Конструкция форсажной камеры была улучшена. Компрессор стал осевым четырехступенчатым и приводился от главного двигателя. Этот проект также был закрыт по тем же причинам.
В тот же период времени проводились работы с гибридными силовыми установками аналогичного типа и в США, в НАСА, в исследовательском цетре в Лэнгли. Инженер Истман Джэйкобс (Eastman Jacobs) с 1941 по 1943 год разрабатывал проект, получивший своеобразное название Jake’s jeep и повторявший принцип Campini (Коанда), но в своей интерпретации. Тяга воздушного винта в нем не использовалась.
В этом проекте в процессе сжатия предусматривалось использование только динамического сжатия с помощью канальных вентиляторов. Приводом служил радиальный поршневой двигатель, установленный за вентиляторами. Воздух после них разделялся на два канала, что в некотором роде походило на современные двухконтурные двигатели.
Первый (внутренний) контур направлял воздух для нагрева путем охлаждения ПД. Далее воздух смешивался с горячими выхлопными газами и потом с испаряющимся (благодаря температуре этих газов) топливом (бензин), после чего смесь воспламенялась от свечей. Это была так называемая первичная камера сгорания.
Нагретый первичный газ, продвигаясь по оси двигателя, испарял и поджигал подаваемую далее вторичную (или основную) порцию топлива (вторичная или основная КС), смешиваясь при этом с воздухом, подаваемым по второму (внешнему) контуру. Далее общий поток направлялся в реактивное сопло для создания тяги.
Проект самолета Nasa Jake’s Jeep (Кликабельно).
Предусматривалось одновременное использование обеих камер сгорания, использование только первичной, либо работа вообще без КС, на упомянутой уже холодной тяге. Это позволяло увеличивать время нахождения самолета в воздухе, а горячую тягу использовать только для форсированного набора скорости.
Этот проект постигла та же судьба, что и основную массу других из области motorjet-ов. Еще на этапе начальной отработки камер сгорания у него были проблемы. Но их решение не повлияло на конечные итоги проводимых работ. Да, видимо, и не могло повлиять, потому что уже существовали работающие и перспективные ТРД. В марте 1943 года программа именно по этой причине была закрыта.
«Летающие» ВРДК…
К середине 40-х реальную практическую конкуренцию (хоть и формально) многим существовавшим на Западе проектам летательных аппаратов с МКВРД составили советские самолеты с комбинированной силовой установкой такого же принципа. В СССР разрабатываемый тип получил еще одно название — ВРДК.
К тому времени все уверенней заявлял о себе турбореактивный двигатель. Создавались все более совершенные и выгодные в эксплуатации образцы. Если в 30-х годах мотокомпрессорными двигателями в различных их вариантах параллельно с другими ВРД достаточно массово занимались немецкие авиационные фирмы, то к 1941 году эта работа была прекращена практически полностью и конструкторы переключились на работу с ТРД, окончательно определив для себя цели в реактивном двигателестроении. Достаточно интенсивно подобного рода работы проводились также в Америке и Англии.
В СССР же работы по мотокомпрессорным двигателям (ВРДК) проводились еще с 1941 года. Примерно в это время в ЦИАМ (Центральный институт авиационного моторостроения) было организовано конструкторское бюро для отработки наивыгоднейшей схемы ВРДК. Бюро руководил известный инженер-конструктор Холщевников К.В.
Однако конструкторская деятельность без определения приоритетов велась достаточно неспешно (как впрочем и в отношении других типов реактивных двигателей). И только в 1944 году, когда в реальных боевых действиях «вдруг» стали появляться немецкие реактивные самолеты, все работы в этой сфере были активизированы. Тогда в системе наркомата авиационной промышленности даже был сформирован научно-исследовательский институт для работы над проблемами реактивного двигателестроения – НИИ-1.
Истребитель И-250 с ВРДК.
Конструктивная схема самолета И-250. Показано расположение ВРДК.
В конце мая 1944 года КБ П.О.Сухого, а также А.И.Микояна и М.И.Гуревича было выдано задание на проектирование экспериментальных самолетов «с поршневым двигателем и дополнительным воздушно-реактивным двигателем с компрессором». Эти дополнительные «ВРД с компрессором» как раз и получили название ВРДК. Разрабатывались они в ЦИАМ группой Холщевникова.
В результате получились два летающих самолета: И-250 (по некоторым источникам МиГ-13) и Су-5. Они имели принципиально аналогичную конструкцию силовых установок. Главным двигателем был поршневой ВК-107А (для Су-5 первоначально планировался двигатель М-107), от которого через специальный вал приводился осевой компрессор. Воздух в него поступал по каналу из носовой части фюзеляжа.
Мотокомпрессор самолета И-250.
Далее воздух, охлаждая по пути водяной радиатор ПД, попадал в камеру сгорания и после сжигания топлива, подаваемого форсунками, выходил через управляемое реактивное сопло, формируя дополнительную тягу.
Камера сгорания являла собой по сути дела форсажную камеру, и для постоянной работы не предназначалась. Тепло поршневого двигателя и его выхлопные газы в формировании реактивной тяги не использовались.
Таким образом ВРДК включался только временно, в случае необходимости резкого увеличения тяги, то есть выполнял функции ускорителя (или вспомогательного двигателя). Например для И-250 время его непрерывной работы составляло не более 10 минут. Используемое топливо – авиационный бензин.
Су-5ВРДК.
Первоначальный проект Су-5ВРДК.
Поздний проект Су-5ВРДК.
При этом планировалась максимальная скорость на высоте около 7500 м для И-250 – 825 км/ч, для Су-5 – 795 км/ч.
Программа Су-5 была закрыта в 1946 году в числе других, признанных неперспективными. Работы по И-250 продолжались, так сказать, не смотря ни на что. И летом 1945 года даже было принято решение о постройке опытной серии из 10 самолетов. Однако, «смотреть-то» как раз было на что…
Камера сгорания (форсажная) ВРДК самолета Су-5.
Реактивное сопло мотокомпрессорного двигателя самолета Су-5.
И-250 по различным причинам крайне тяжело внедрялся в производство и оказался очень неудобен в эксплуатации из-за большого количества недоработок и поломок, касающихся именно ВРДК. К тому времени уже поступали в эксплуатацию реактивные МиГ-9 и Як-15 с ТРД. К концу госиспытаний И-250 полным ходом испытывался ставший впоследствии знаменитым МиГ-15.
Таким образом судьба И-250 была предрешена. Даже опытная серийная десятка, выпущенная, кстати, с трудом и приключениями, так и не вошла (по некоторым источникам) в боевой состав авиации ВМФ, для которого была предназначена. В 1950 году самолет был официально выведен из эксплуатации.
Проекты ЦАГИ…
В инициативном порядке в ЦАГИ в начале 40-х (до момента образования НИИ-1) также разрабатывались несколько проектов самолетов с ВРДК (не воплощенных в жизнь, к сожалению). Цель этих проектов была задача отработки путей радикального увеличения скорости самолетов. Ее значение особенно возросло с началом Великой отечественной войны.
Некоторые из них…
Проект самолета С-1ВРДК-1. Оборудован поршневым двигателем М-82 с ВРДК: компрессор осевой, камера сгорания (или форсажная камера), регулируемое сопло с центральным телом. Тяга создавалась только за счет реактивной струи. Воздушный винт не был предусмотрен. В качестве топлива использовался бензин.
Проект С-1ВРДК-1. 3 — компрессор; 5 — ПД; 7 — подача топлива в камеру сгорания; 11 — центральное тело регулируемого сопла.
По расчетам на высоте 4500 м скорость должна была достигать 800 км/ч, на 7500 м – 820 км/ч. По сравнению с винтовыми истребителями самолет обладал повышенной скороподъемностью, лучшими разгонными характеристиками и мог поддерживать стабильную максимальную скорость во всем диапазоне высот.
Для увеличения продолжительности полета использовался вариант холодной тяги. В этом случае топливо в камеру сгорания не подавалось. Воздух подогревался за счет теплосъема с поршневого двигателя и направления его выхлопных газов в общий поток по каналам фюзеляжа и далее в сопло.
В результате, при использовании камеры сгорания не более 15-20 мин за полет (и экономии тем самым горючего) время нахождения в воздухе могло быть увеличено до 3,5 часов, то есть такой самолет мог быть использован в качестве высотного барражирующего истребителя-перехватчика. Рассматривался также вариант двухдвигательного самолета с ВРДК.
Другой проект…. На базе истребителя Як-9 (мотор М-105ф) был разработан проект истребителя с ускорителем типа ВДРК. В хвостовой части установили камеру сгорания и трехступенчатый осевой компрессор, который через приводные валы и промежуточные редукторы приводился от ранее разработанного поршневого двигателя М-105РЕН (с системой дополнительных редукторов).
Проект Як-9ВРДК.
Однако, самолет оказался перетяжеленным из-за установки дополнительного оборудования. Мощность нового двигателя М-105РЕН оказалась ниже исходного М-105ф. Расчетная скорость по сравнению с Як-9 возросла всего на 80 км/ч, при этом боевые возможности уменьшились из-за требуемого демонтажа части вооружения. Проект был признан неудачным, хотя интересен сам факт его существования в плане приобретения практического опыта.
Несколько позже (к концу 1943 года) появился другой, более совершенный проект с ВРДК на базе Як-9. Он должен был оборудоваться высотным поршневым двигателем АМ-39ф, приводившим двухступенчатый компрессор ВРДК, направлявший сжатый воздух в камеру сгорания. По расчетам самолет мог достичь скорости 830 км/ч на высоте около 8100. Время полета при комбинированном использовании холодного и горячего режимов составляло около 2,5 часов, то есть самолет мог быть использован в качестве барражирующего истребителя- перехватчика.
Самолет (от Як-9) с ВРДК. Поршневой двигатель АМ-39Ф
Имел место также проект, предусматривающий установку ВРДК на самолет Ла-5. Здесь в качестве компрессора был использован одноступенчатый вентилятор, установленный перед двигателем (как на немецком поршневом двигателе BMW-801) с добавленным к нему направляющим аппаратом, что позволило сформировать практически полноценную ступень осевого компрессора. Схема проекта представлена на рисунке.
Схема самолета Ла-5ВРДК.
Существовали и другие интересные проекты в различных специализированных советских КБ…
Проводились, например, разработки двигателей, конструктивно несколько отличавшихся от традиционных ВРДК . Это были двигатели, в которых поршневой мотор интегрировался внутрь ВРД, оборудованного своим компрессором, и длинный приводной вал отсутствовал. Такой конструкции агрегаты проектировались в первой половине 40-х немецкими конструкторами (вышеупомянутый двигатель на холодной тяге HeS 60, а также jet reaction plant фирмы Junkers). После окончания войны их опыт и наработки были использованы в СССР.
В 1947 году разрабатывался уже достаточно совершенный двигатель «032» под руководством инженера-конструктора А. Шайбе на так называемом опытном заводе №2 в ОКБ-1 (Куйбышевская область). Это был один из «немецких» заводов, сформированный в 1946 году и занимавшийся газотурбинными двигателями (в частности ТВД), используя оборудование и специалистов, вывезенных из Германии.
Схема двигателя «032».
Двигатель был оборудован 10-ти цилиндровым звездообразным двухрядным встроенным ПД и регулируемым соплом. Расчетная максимальная тяга – 2000 кгс, номинальная — 1800 кгс. Габаритные размеры: длина 4,0 м, диаметр — 1,0 м. Топливо – керосин или газойль. Работы по двигателю были прекращены в том же 1947 году из-за бесперспективности в связи с явным преимуществом ТРД.
Японский вклад в «общее дело»…
Однако была еще одна страна, авиационные инженеры которой уделили определенное внимание внедрению мотокомпрессорных двигателей в эксплуатацию. Это Япония. Здесь все делалось из соображений крайней необходимости и, в общем-то, при существенном дефиците времени. Моторджет был выбран благодаря его простоте и достаточной для существовавших условий тяговой эффективности.
В конечный период 2-ой Мировой войны Япония для борьбы с военными кораблями ВМС союзников СССР (главным образом США) создали и начали использовать самолет-снаряд, управляемый летчиком-камикадзе. Это была модель Yokosuka MXY7 Ohka ( «Ока» – цветок сакуры).
Самолет-снаряд Ohka 22 c двигателем Tsu 11 ( Аэрокосмический музей в Вашингтоне).
Однако этот летательный аппарат (точнее говоря его первоначально существовавший вариант Ohka 11) был оборудован ракетными двигателями, обладавшими большим начальным импульсом, но малым временем работы. Поэтому дальность самолета была невысока – около 36 км.
Столь малая дальность была большим недостатком, потому что носители самолетов-снарядов, бомбардировщики-торпедоносцы Mitsubishi G4M2 вынуждены были для запуска Ohka 11 приближаться к корабельным авианосным группам на малые расстояния, тем самым подвергая себя и свой груз риску быть сбитыми истребителями противника.
Такое часто и происходило, при этом погибал не только самолет-снаряд, но и бомбардировщик со всем экипажем. Из-за этих случаев, неоднократно происходивших, Ohka 11 даже получил от американских моряков прозвище Вака, что в японском означает «дурак», «идиот».
Для исправления этого недостатка и увеличения дальности требовался другой двигатель. Так как ни времени, ни особых ресурсов для его разработки уже явно не хватало, то японские инженеры обратили внимание на принцип мотокомпрессорного двигателя.
Камера сгорания двигателя Tsu-11 самолета Ohka-22.
Вид со стороны сопла. Самолет Ohka 22 (музей).
Поршневой двигатель из состава Tsu-11 и воздухозаборники компрессора.
Поршневой двигатель motorjet-а Tsu-11. Воздухозаборник компрессора.
В итоге получился МКВРД Ishikawajima Tsu-11. Его воздушно-реактивная часть состояла из одноступенчатого осевого компрессора и камеры сгорания с выходным нерегулируемым соплом. Привод компрессора осуществлялся от 4-хцилиндрового перевернутого рядного поршневого двигателя Hitachi Hatsukaze НА-11 (НА-47, лицензия немецкого Hirth HM 504). Вход воздуха осуществлялся через два боковых воздухозаборника в хвостовой части фюзеляжа.
ВРД был очень прост, можно сказать примитивен. Его тяга составляла около 180 кгс, при этом по мнению американских инженеров, изчавших образец этого двигателя, вклад камеры сгорания в общую тягу был невелик. Большая часть тяги формировалась компрессором. Тем не менее дальность полета по сравнению с 11-ой моделью, увеличилась более, чем в три раза. Самолет получил наименование Ohka 22.
Было произведено достаточно малое количество двигателей Tsu-11. Он так же планировался к установке на самолет Yokosuka MXY9 Shuka, который собирались использовать в качестве тренировочного для летчиков самолета-перехватчика с ракетным двигателем Mitsubishi J8M (морской вариант, Ki-200 – армейский вариант).
Однако, ни один из этих самолетов так и не полетел – война закончилась. Ohka 22 успели построить около 50 штук (11-я модель -755 штук). Один из двигателей Tsu-11 находится в Вашингтоне в Национальном Аэрокосмическом музее (NASM). Он смонтирован на восстановленный Ohka 22.
————
К концу сороковых интерес к мотокомпрессорным двигателям практически сошел на нет, и они исчезли из практического поля зрения авиационных инженеров. В дальнейшем были отдельные случаи использования его или его принципа работы, чаще всего малоизвестные, единичные и с большой авиацией уже никак не связанные.
Экспериментальная модель самолета ( В-208Т) с мотокомпрессорным двигателем (кликабельно).
Двигатель такого типа в порядке эксперимента применялись ( применяются и сейчас) в авиамоделировании (имитация ТРД) или разработке небольших беспилотных летательных аппаратов. Примером может служить так называемая программа «Рубикон» (1968-1978 г.г.) в СССР, посвященная разработке микро-двигателей на реактивной тяге и созданная тогда модель самолета В-208Т.
Эта модель была оборудована вентилятором (1) с направляющим аппаратом (2), приводимым во вращение обычным модельным компрессионным поршневым двигателем (3), и камерой сгорания (4).
Или совсем неавиационные разработки. Например, применение выходной газовой струи мотокомпрессорного двигателя для скоростной очистки поверхностей, а конкретней железнодорожных путей ото льда и снега. Это так называемый «Hornet Project» небольшой канадской фирмы Nye Thermodynamics Corporation (1998 год).
В этом устройстве применена жаровая труба от КС серийного турбовинтового двигателя и сторонний дизельный компрессор.
Двигательные установки на принципе моторджета иногда применяют сейчас для экзотических транспортных средств в различных автошоу и для рекордных заездов. В качестве компрессора применяют обычно автомобильные турбокомпрессоры или агрегаты им подобные.
Практически уже в наше время имели место идеи использования мотокомпрессорных двигателей на холодной тяге с интегрированными дизельными моторами на для малоразмерных аэротакси. Главным в этих идеях было использование последних достижений в авиационном двигателестроении, которые позволили бы сделать эксплуатацию выгодной и дешевой для рядовых пассажиров.
И все-таки…
И все-таки по факту для авиации эпоха моторджетов к 50-му году завершилась окончательно… Мотокомпрессорный двигатель изначально оказался как бы на рубеже двух эпох в развитии авиационного двигателестроения, на рубеже, где новые технологии приходят на смену старым. В этом состояла и его сила, и его слабость одновременно, и все, казалось бы только что созданные, проекты очень быстро устаревали.
В этот же период времени ( 30-е годы) на подъеме были и работы по созданию турбокомпрессоров (тurbojet), но все же имевшийся уровень научных знаний, технологий и развития металлургии не давал возможности создать одновременно совершенную, долговечную, мощную и надежную газовую турбину (как в современных ТРД).
При этом идея motorjet-а, как двигателя формирующего воздушно-реактивную тягу оказалась достаточно революционна и имела очевидные преимущества. При хорошем выборе мощности поршневого двигателя, достаточной производительности компрессора (по расходу воздуха и по степени сжатия), правильном подборе и слаженой совместной работе камеры сгорания и сопла тяга мотокомпрессорнного двигателя вполне могла быть больше тяги винта одного поршневого двигателя.
Плюс к этому надо не забывать о факте падения тяги воздушного винта со скоростью, что не свойственно ВРД (а значит и МКВРД).
К тому же, в соответствии со всем этим, первые ТРД имели очень малый эксплуатационный ресурс. Motorjet мог в этом плане также иметь преимущество. Ведь его надежность и долговечность (в сравнении с ТРД) по большей части зависела от хорошо отработанного ПД и достаточно простой камеры сгорания. Поэтому интерес к такому двигателю был вполне закономерен.
Однако, вышеупомянутая переходность двигателя определила и его существенные недостатки, делавшие в конечном итоге (и в особенности после быстрого внедрения ТРД) его дальнейшее использование попросту нецелесообразным.
Рабочие процессы в комбинированной силовой установке, работающей по принципу мотокомпрессорного двигателя, описываются сразу двумя термодинамическими циклами. Поршневой двигатель – это цикл Отто, а для ВРДК – цикл Брайтона.
Как известно, чем выше давление в цикле, тем выше его работа, а значит и получаемая мощность. При высоком давлении более качественно протекают тепловые процессы в камере сгорания, повышается полнота сгорания, а значит снижается потребность в топливе и растет экономичность.
Полноту полезного использования тепла, полученного при сжигании топлива, характеризует термический кпд цикла. Он напрямую зависит от степени сжатия воздуха, поступающего в камеру сгорания. Чем выше степень сжатия, тем выше кпд.
Для поршневого двигателя степень сжатия характеризует такая величина, как «компрессия», а для воздушно-реактивного двигателя с компрессором – это π_к, то есть степень повышения давления в компрессоре.
И вот как раз получение высокого π_к при помощи компрессора ВРДК оказалось делом затруднительным. Одна из причин тому – несовершенство применяемых компрессоров. Сложность технологий, недостаточный уровень (по сравнению с настоящим временем) инженерных и конструкторских знаний в области создания осевых компрессоров заставлял применять в основном центробежные компрессоры, в некоторых случаях даже вентиляторы (воздушные винты) в кольцевых оболочках.
Осевые компрессоры стали чаще появляться только в немецких проектах конца 30-х, первой половины 40-х. Но и таким агрегатам, чтобы создать большее сжатие надо иметь большее количество ступеней, а значит большие размеры и массу, что не всегда позволительно (еще одна причина низкого π_к).
Одна ступень хорошего ЦБ компрессора в принципе может обеспечить относительно высокую степень повышения давления, однако при этом пропускная способность ее в 2,5- 3 раза меньше, чем у осевого компрессора (при прочих равных условиях). А пропускная способность – это расход воздуха, один из главных параметров любого ВРД. Он прямо пропорционален тяге.
Более того, сжатие – тяжелая работа. Чем большую степень сжатия мы хотим получить и обеспечить больший расход воздуха, тем большую работу должен совершать агрегат, приводящий компрессор.
Для случая ВРДК – это поршневой двигатель, и для него большая мощность напрямую означает большую массу. Масса – один из главных недостатков мотокомпрессорной силовой установки, в которой для привода в общем-то маломощного компрессора применяется совершенно отдельный массивный агрегат (ПД). Вдвойне хуже, если привод компрессора – его единственная функция, то есть воздушный винт не используется.
В этом плане газовая турбина турбореактивных двигателей (особенно современных) находится в значительно более лучшем положении. При относительно малой массе и габаритах (компактна), находясь в составе единого агрегата, она совершает очень большую работу по приводу компрессора (а также часто массивного вентилятора в ТВРД), сжимающего и пропускающего через двигатель большие массы воздуха.
В итоге при всех возможных плюсах имеем: невысокая степень сжатия, низкий кпд, низкая экономичность (как впрочем у любой форсажной камеры), достаточно малый расход воздуха и большая масса. Вполне понятно, что конкуренция с турбореактивным двигателем мотокомпрессорному была бы не по плечу. Впрочем ее практически и не было.
Ни один из самолетов, оборудованных motorjet-ом, по сути дела не был в «серьезной» эксплуатации. Все они, даже дошедший до мелкой серии И-250, так, в общем-то, и остались опытными, своего рода демонстраторами иных, к сожалению, не совсем удачных технологий.
Историю, как известно, пишут победители…
В данном случае своего рода победителем стал ТРД, вполне, впрочем, заслуженно. При этом мотокомпрессорный двигатель оказался в некоторой тени, так что, как уже говорилось, даже не все (особенно люди в авиационном смысле неискушенные) о нем знают.
Однако, на самом деле он стал важным звеном в истории развития авиации. Это факт, значение которого нельзя преуменьшать. Практика использования форсажных камер для современных ТРД (ТРДД) берет свое начало, по сути дела, с первых motorjet-ов. Достаточно вспомнить камеру сгорания двигателя самолета Caproni Campini N.1.
Второй контур современных турбовентиляторных двигателей, благодаря которому они высокоэкономичны и малошумны – своего рода воплощение мотокомпрессорных двигателей с так называемой холодной тягой.
Таким образом, вопреки мнению некоторых историков авиации, касающегося примитивности и неактуальности motorjet-ов, представляющих из себя тупиковую ветвь развития ВРД, они все-таки заслуживают уважительного к себе отношения и занимают заметное место в ряду мировых авиационных достижений.
—————-
В заключение еще один ролик от «Hornet Project» и иллюстрации по теме, которые не вошли в основное повествование.
До новых встреч…
Схема расположения силовой установки самолета Caproni Campini №1/СС2.
Проверка работы форсажной камеры двигателя самолета Caproni Campini № 1/CC2. Фюзеляж расстыкован.
Демонстрация включения форсажа на самолете Caproni Campini №1/CC2 при расстыкованном фюзеляже.
Самолет Caproni Campini №1/СС2 в музейной экспозиции.
Турбореактивный двигатель HeS-3.
Схема мотокомпрессорной силовой установки самолета И-250.
Самолет И-250 (МиГ-13).
Самолет-снаряд Ohka 22 в Аэрокосмическом музее.
Процесс монтажа двигателя Tsu-11 на самолет Ohka-22 (аэрокосмический музей).
Воздухозаборник двигателя Tsu-11.Виден компрессор.
Самолет Су-5 с ВРДК.
Еще один проект самолета с мотокомпрессорным двигателем КБ Сухого.
Аэросани с двигателем Коандэ.
Внутреннее устройство аэросаней с двигателем Коандэ.
Камера сгорания, работающая как составляющая мотокомпрессорного двигателя (проект Hornet).
Схема двигателя «032», вид на поршневой двигатель.
This entry was posted in АВИАЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ, ИСТОРИЯ АВИАЦИИ and tagged ВРДК, комбинированная силовая установка, мотокомпрессорный двигатель. Bookmark the permalink.
Принцип работы реактивного и турбореактивного двигателя самолета и ракеты
Современный мир трудно представить без самолетов. Авиация прочно вошла в нашу жизнь и помогает путешественникам преодолевать тысячи километров за считанные часы, что, в еще недавнем прошлом, казалось фантастикой. Не говоря уже о полетах в космос и путешествиях к дальним планетам. Все это стало возможным благодаря изобретению реактивных двигателей. Давайте разберемся в принципе их работы.
Первые двигатели появились давным-давно и преобразовывали мускульную силу животных в полезную для достижения конкретной цели энергию. Простейший пример – лошадь, помогающая крутить эернова мельницы. Затем появились ветряные мельницы, где жернова приходили в движение за счет энергии ветра, иди водяные мельницы, использующие течение рек.
Двигатели, работающие на топливе
Общество сразу по достоинству оценило преимущества использование простейших двигателей и в последующие годы многие ученые трудились над разработкой моделей, работа которых не зависела бы от природных и погодных условий, усталости животного, выступающего в качестве источника энергии.
Гюйгенс ван Зейлихем
Наибольшего успеха на этом поприще добился голландский физик Христиан Гюйгенс ван Зейлихем, который в 1687 году первым предложил использовать порох в качестве источника энергии. Согласно замыслу, в двигателе создавалась камера внутреннего сгорания, в которой должен был сжигаться порох, а выделенная в результате горения энергия, преобразовываться в силу, приводящую определенный элемент в движение. Порох являлся первым прототипом современного топлива.
Примечательно, что идея была позаимствована у артиллеристов, наблюдая за которыми, Гюйгенс обратил внимание на то, что после выстрела, орудия откатывались в сторону, противоположную выстрелу.
Наработки голландца, а также ряда других заслуженных ученых, значительно облегчили путь создания топливных двигателей, которыми мы пользуемся до сих пор. На место пороха пришли бензин и солярка, обладающие иными физическими свойствами и температурами горения, необходимыми для выделения энергии.
Отличительные черты
Как уже говорилось раньше, предпринимались попытки использовать газотурбинный двигатель для автомобиля, однако дальше испытаний дело не пошло. Единственная отрасль, в которой агрегат нашёл применение – авиация.
Если сравнивать газотурбинный мотор с иными силовыми установками, то у первого изделия значение вырабатываемой мощи по отношению к массе больше. Так же плюс в используемом топливе, доведённый до мелкодисперсного состояния, ассортимент воображает, главный вид – керосин и дизель. Но возможно применение: бензина, газа, спирта, мазута, угольной пыли и т.п.
Агрегат с поршнями и газотурбинная установка, это моторы, работающие на основе тепла, преобразующие энергию, выделившуюся при горении в работу механики. Разница между устройствами заключается в течение процесса. В обоих моторах происходит забор и воздушное сдавливание, после чего подаётся порция горючего, затем субстанция горит, увеличивается и сбрасывается атмосферную среду.
В поршневых установках описанные действия происходят в одной точке – камере сгорания, при этом соблюдается очерёдность действий. Для газотурбинного двигателя характерно протекание действий в нескольких частях механизма одновременно.
Что бы понять, как работает газотурбинный двигатель, разделяют этапы протекания процессов, которые в сумме составляют преобразование топлива в работу:
Подведение горючего и образование смеси.
За счёт прохождения атмосферного воздуха через компрессорное колесо, смесь сжимается в объёме, увеличивая напор, до сорока раз. После происходит перетекание воздуха в горящий объём, куда подаётся и топливо. Перемешиваясь с воздушной массой и сгорая, смесь энергетически преобразуется.
Энергетическое рабочее преобразование.
Выделившуюся силу переформатируют в работу механики. Для этого используют специальные лопатки, которые вращаются в газовой струе, выходящей с напором.
Распределение силы.
Распределяя полученную работу, задействуют её кусок в сдавливании очередной воздушной порции, оставшаяся мощь отводится для привода механизма.
Таким образом, видно, что действие газотурбинного устройства сопровождается оборачиванием и это единственное перемещение в установке. Тогда как для других видов силовых агрегатов действию сопутствует перемещение вытеснителя. Учитывая, что габариты и масса газотурбинного агрегата меньше поршневого собрата, а полезный коэффициент и мощь выше, превосходство первого очевидно. Однако увеличенный аппетит и сложность эксплуатации нивелируют преимущества. С целью экономии горючего, установки применяют устройство обмена теплом.
Схема включения в процесс турбины:
Явление отдачи
Шло время, наука не стояла на месте. На смену простейшим механическим двигателям пришли паровые, топливные, электрические.
Но научные поиски и разработки на этом не прекращались. Как всегда, на помощь пришла природа, которая, в большинстве случаев и наталкивает изобретателей на удивительные открытия.
Наблюдения за морскими жителями, такими как осьминоги, кальмары и каракатицы, привели к неожиданным результатам. Манера движения этих морских обитателей, была схожа с кратковременным толчком. Будто тело отталкивается отчего – то и продвигается вперед.
Эти наблюдения были чем-то схожи с замечаниями Гюегенса про выстрел и пушку, которые мы упоминали выше.
Таким образом, в физики появилось понятие «явление отдачи». В ходе дальнейших научных исследований было выяснено, что именно благодаря явлению отдачи происходит все движение на планете Земля: автомобиль отталкивается от земли, корабль – от воды и т.д.
Движение тел происходит благодаря передаче импульса от одного объекта другому. Для объяснения явления приведем простейший пример: вы решили толкнуть своего товарища в плечо, приложили определенную силу, в результате которой, он сдвинулся с места, но и вы испытали силу, отталкивающую вас в противоположную сторону.
Конечно, расстояние, на которое сдвинетесь вы и ваш друг, будет зависеть от ряда факторов: сколько вы весите, как сильно вы его толкнули.
Реактивный двигатель и принцип его работы
Таким образом, мы постепенно подошли к рассмотрению самого распространенного в самолетостроении и ракетной отрасли типа двигателя – реактивный двигатель.
Любой из нас способен воочию наблюдать явление реактивной реакции. Все что необходимо, надуть воздушный шарик и отпустить. Каждый знает, что произойдет далее: из шарика будет вырываться поток воздуха, который будет двигать тело шарика в противоположном направлении.
Согласитесь, очень похоже на то, как кальмар, сокращая свои мышцы, создает струю воды, толкающую его в противоположном направлении.
Наблюдения, описанные выше, получили точные научные объяснения, были отображены в физических законах:
закон сохранения импульса;
третий закон Ньютона.
Именно на них основывается принцип работы реактивного двигателя: в двигатель поступает поток воздуха, который сгорает в камере внутреннего сгорания, смешиваясь с топливом, в результате чего образуется реактивная струя, заставляющая тело двигаться вперед.
Принцип работы достаточно прост, однако устройство подобного двигателя довольно сложное и требует точнейших расчетов.
Устройство реактивного двигателя
Реактивный двигатель состоит из следующих основных элементов:
компрессор, который засасывает в двигатель поток воздуха;
камера внутреннего сгорания, где происходит смешивание топлива с воздухом, их горение;
турбина – придает дополнительное ускорение потоку тепловой энергии, полученной в результате горения топлива и воздуха;
сопло, важнейший элемент, который преобразует внутреннюю энергию в «движущую силу» – кинетическую энергию.
Благодаря совместному взаимодействию этих элементов, на выходе реактивного двигателя образуется мощнейшая реактивная струя, придающая объектам, на которых установлен двигатель, высочайшую скорость.
Реактивные двигатели в самолете
В преддверии Мировой Войны, ученые ведущих стран старательно трудились над разработками самолетов с реактивными двигателями, которые бы позволили их странам безоговорочно диктовать свои условия на небесном фронте.
Первый реактивный самолет был разработан немцами в 1937 году, а его испытания начались лишь в 1939 году. Однако имеющиеся на то время двигатели потребляли невероятно большое количество топлива и запас хода такого самолета составлял всего лишь 60 км.
В это же время Японии и Великобритании удалось создать собственные самолеты с реактивными двигателями. Но это были лишь опытные экземпляры, так и не поступившие в серийное производство.
Первым серийным реактивным самолетом стал немецкий «Мессершмит», который, однако, не позволил гитлеровской коалиции взять верх в развязанной ими войне.
Мессершмитт Me-262 Швальбе/Штурмфогель
В гражданской же авиации реактивные самолеты появились лишь в 1952 году в Великобритании.
С тех пор и по настоящие дни, реактивные двигатели являются основными двигателями, применяемыми в самолетостроении. Именно благодаря им, современны лайнеры развивают скорость до 800 километров в час.
История[править | править код]
В 1791 году английский изобретатель Джон Барбер предложил идею коловратного двигателя с поршневым компрессором, камерой сгорания и газовой турбиной. В 1909 году русский изобретатель Н. В. Герасимов запатентовал схему газотурбинного двигателя для создания реактивной тяги (турбореактивного двигателя)[2][3][4]. Патент на использование газовой турбины для движения самолёта получен в 1921 году французским инженером Максимом Гийомом[fr].
Первый образец турбореактивного двигателя продемонстрировал английский инженер Фрэнк Уиттл 12 апреля 1937 года и созданная им небольшая частная фирма Power Jets[en]. Он основывался на теоретических работах Алана Гриффита[en].
Первое полезное применение турбореактивного двигателя произошло в Германии на самолёте Heinkel He 178 с ТРД HeS 3[en]. ТРД разработан Хансом фон Охайном почти одновременно с Уиттлом — первый пуск в сентябре 1937 года, изготовлялся фирмой Heinkel-Hirth Motorenbau. Лётчик Эрих Варзиц совершил первый полёт 27 августа 1939 года.
Реактивные двигатели в космосе
После освоения неба человечество поставило перед собой задачу покорить космос.
Как вы уже поняли, наиболее мощным двигателем, способным поднять ракету на высоту во много тысяч километров, являлся именно реактивный двигатель.
Конечно, возникает вопрос: как может работать реактивный двигатель в космосе, в безвоздушном пространстве?
В устройстве ракеты предусмотрен резервуар с кислородом, который смешивается с ракетным топливом и образует необходимую тягу полета ракеты, когда космический корабль покидает атмосферу Земли.
Затем приходит в действие закон сохранения импульса: масса ракеты постепенно уменьшается, сгоревшая смесь топлива и кислорода выбрасывается через сопло в одну сторону, а тело ракеты движется в противоположную.
Примечания[править | править код]
↑ ГОСТ 23851-79 Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения. (термин 10, стр.3) (неопр.)
.
↑ РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ • Большая российская энциклопедия – электронная версия (неопр.)
. bigenc.ru. Дата обращения: 16 февраля 2021.
↑ Изобретения России // Газотурбинный двигатель (неопр.)
. rus-eng.org. Дата обращения: 16 февраля 2021.
↑ В. М. Корнеев.
Особенности конструкции газотурбинных двигателей. — Ridero, 2018. — ISBN 978-5-4485-9499-1.
↑ Теория и расчёт воздушно-реактивных двигателей. Учебник для вузов. Авторы: В. М. Акимов, В. И. Бакулев, Р. И. Курзинер, В. В. Поляков, В. А. Сосунов, С. М. Шляхтенко. Под редакцией С. М. Шляхтенко. 2-е издание, переработанное и дополненное. М.: Машиностроение, 1987
↑ ГОСТ 23851-79. — С. 3. термин 13.
↑ ГОСТ 23851-79. — С. 29. термин 175.
↑ 12
Боевая авиационная техника . — С. 149. раздел III «Авиационные двигатели», глава 1 «Классификация и области применения».
↑ 12
Боевая авиационная техника . — С. 205. раздел III «Авиационные двигатели», глава 4 «Конструктивные особенности ТРДД и ТРДДФ».
↑ Боевая авиационная техника . — С. 207. раздел III «Авиационные двигатели», глава 4 «Конструктивные особенности ТРДД и ТРДДФ».
↑ Александр Грек.
Человек, который купил космодром // Популярная механика. — 2021. — № 11. — С. 54.
↑ Ядерное дежавю: существует ли ракета с ядерным двигателем (рус.). Популярная механика. Дата обращения: 12 сентября 2021.
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.

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).

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.

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.

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.
000 100 кг — Миниджеты
Реактивный двигатель с тягой от 0 до 100 кг. Класс
Пионер этих мини-двигателей, вероятно, американский инженер Макс ДРЕХЕР, который в 1960-х построил серию небольших турбин для военного и гражданского применения.
Французская компания JPX, вероятно, является той, кто начал их использование в больших масштабах (на глобальном уровне для производителей моделей). С тех пор, конкурируя со многими другими мировыми компаниями, JPX исчезла из этого сектора, чтобы переориентироваться на поршневые двигатели для авиации общего назначения
Турбины представляют собой объекты, предназначенные для использования в авиации (кроме исключений parfois quelques, comme pour le fantastique travail d’Yves ROSSY).
Турбореактивные двигатели, отсортированные по номинальной мощности и году выпуска
L’AMT AT-450 на заводе AMT USA (Aviation Microjet Technology), базирующейся в Огайо американского общества, который производит и производит маленькие турбины для газа: la propulsion de modeles radio commandé,. ..
AMT Нидерланды conçoit et fabrique des petits turboréacteurs destinés à la propulsion: d’engins cibles / беспилотники d’avions radio commandés, d’avions expérimentaux, de planeurs à dispositifs d’envol incorporés, Le réacteur Olympus a subit deux évolution…
Le Titan является автором уникальной центрифуги с двойным компрессором и осевой турбиной с двумя потоками. Le temps nécessaire au Titan pour monter et downre les ségimes de min à max est благоприятное влияние на faible…
Le petit turboréacteur BMW 8025 développé by BMW Triebwerkbau GmbH (Мюнхен Аллах). Il avait pour origine la Turbine à gaz pour électrogène groupe BMW 6002, введенный в 1959 году.0004 Le BMW 8026 создан и произведен компанией Bmw Triebwerkbau Gmbh de Munchen-Allach. Руководство, выпущенное BMW 8025, выполняет главную миссию по обновлению декоративной отделки и восхождению на автономный самолет. Il s’agissait avant tout…
Турбогенератор Cobra, созданный компанией D.James et J. Walles и конструктором компании James Engineering Turbines Ltd (J.E.T). A l’original ce n’était pas un moteur destiné à propulser un avion, mais ses performance ont été si intéressantes qu’il…
Le réacteur JetCat P160 ete initialement conçu pour la propulsion de model reduit. В состав центрифуги компрессора входит установка, в которой находится аспиратор воздуха, а также установка впрыска карбюратора…
JetCAt Produit une Famille de turbo réacteur qui est l’une dès plus Complete du Marché. Elle est composée de plusieurs models dont les puissances s’échelonnaient Entre 20 et 150 kg de poussée. Le Jetcat P200 – это…
Le Jetcat P300 – это турбореактивный двигатель с простым потоком класса 30 кг. Он является составной частью центрифуги компрессора, осевой турбины и кольцевой камеры сгорания. Il a été Commercialisé en…
A l’Original, le JFS-100 etait un groupe de démarrage conçu et produit par la Société Garrett. Il a été utilisé, Entre autre sur les chasseurs A7, F16 и F15. Il offrait une puissance de 90 Hp à 72…
Kingtech — производитель малых газотурбинных реактивных двигателей, выпускающий двигатели для высокотехнологичных моделей самолетов с дистанционным управлением и беспилотных авиационных систем. Kingtech вышла на рынок в 2009 году после четырех лет разработки. С…
В ходе военной деятельности, Люлька произвела маленькую турбореактивную машину ТС-31, которая весит 23 кг и может весить 55 кг. Il ne fut utilisé que sur le moto-planeur Антонов А-13. Использование(я)
Часть проектов самолетов, основанная на использовании двигателей, созданных миром, для микротурбин для моделей с радиоуправлением, которые не имеют сертификатов. Depuis quelques années, некоторые автомобилисты…
Первоначальным продуктом Microturbo была стартерная турбина «Noelle», которая привела к появлению ряда стартеров/ВСУ, таких как «Emeraude», «Espadon» и «Saphir». Emeraude привел к созданию первого турбореактивного двигателя компании,…
Le TJ-20a appartient à une série de petits turboréacteurs qui benéficient des dernières technology développees pour des moteurs plus puissant. Il est Architecture autour d’un Compresseur Centrifuge à un étage, d’un диффузорная центрифуга и осевой, d’une…
TJ40 (версии G1 и G2) был разработан для приведения в движение систем БПЛА, таких как дроны-мишени, дроны-ловушки или небольшие разведывательные дроны. Он также может оборудовать планеры или сверхлегкие самолеты. Его преимуществом является малый вес 3,8 кг и… Il aurait pour origine un moteur de groupe électrogène militaire éprouvé. Sa taille, son poids,…
В 1963 году Макс Дреер начал работу над концепцией премьер-министра, le TJD-76 Baby Mamba. Conçu налить двигатель ип planeur, il avait ипе poussée statique де 55 фунтов. L’objectif était de faire un moteur simple et aussi…
Маленький паровозик, который не смог | Журнал Air & Space
Т-37 Cessna получил прозвище Tweety Bird за пронзительные самолеты Teledyne CAE J-69.
ВВС США
26 АВГУСТА 2002 ГОДА ЯСНЫМ ЖАРКИМ УТРОМ в Альбукерке Интернэшнл Санпорт. На взлётно-посадочной полосе 17 готовится к взлёту небольшой бело-оранжевый двухмоторный реактивный самолет, несущий тяжёлый груз ажиотажа и надежды. В пресс-релизе его производителя говорится, что первый полет этого прототипа совершит не что иное, как «навсегда изменить ландшафт транспорта». Обещанная цена Eclipse 500 в размере 837 500 долларов — поразительно низкая цифра, едва ли вчетверо меньше, чем у следующего самого дешевого реактивного самолета, — и прямые эксплуатационные расходы в 56 центов за милю привлекли депозиты для более чем 2000 самолетов, что потенциально делает его лучшим. продажа частного самолета в истории еще до того, как он взлетит.
Из хвостовой части фюзеляжа вырастают две гондолы двигателей, тонкие, как дымоходы, и едва ли четыре фута в длину. Они держат ключ к замечательным заявлениям Eclipse о цене и производительности: пара вентиляторных реактивных двигателей Williams International EJ22, революционных силовых установок, разработанных Сэмом Уильямсом, известным гуру малых реактивных двигателей. Используя то, что Eclipse называет «подрывной» технологией, EJ22 выдал 770 фунтов тяги в наземных испытаниях, но при весе 85 фунтов вы могли бы его поднять. Это беспрецедентное соотношение тяги к весу 9: 1, почти вдвое больше, чем у любого коммерческого реактивного двигателя. Это прорыв, благодаря которому Eclipse 500 изменит ландшафт.
Башня Альбукерке разрешает N500EA взлетать, и летчик-испытатель Билл Бабб отпускает тормоза и толкает двойные рычаги управления двигателем вперед. EJ22 разворачиваются в мягкий свист , и самолет начинает разгоняться по взлетно-посадочной полосе.
Но что-то не так. Ускорение вялое, особенно для легко загруженного самолета. В горячем, разреженном воздухе высотой в милю EJ22 могут генерировать едва ли половину своей номинальной тяги. После неторопливого разбега на высоте более 3000 футов самолет отрывается и начинает плавный набор высоты, параллельно горам Сангре-де-Кристо за левым крылом. Около часа Бабб проводит запланированные испытания, проверяя общие характеристики управляемости и работу систем. В целом полет прошел без серьезных сбоев.
И все же, когда маленький реактивный самолет выруливает обратно к ликующим сотрудникам в ангаре Eclipse, уже ясно, что новые двигатели EJ22 его не взломают.
Eclipse 500 больше никогда не летал на EJ22. Три месяца спустя Eclipse Aviation объявила: «EJ22 не является жизнеспособным решением для самолета Eclipse 500, и компания Williams International не выполнила свои договорные обязательства». Williams признала, что столкнулась с «рядом проблем» с EJ22, но настаивала на том, что выполнила условия контракта, подразумевая, что самолет просто стал слишком тяжелым.
Eclipse поспешно подписала контракт с Pratt & Whitney на разработку уменьшенной версии более обычного двигателя. PW610F развивает тягу 900 фунтов, но весит 260 фунтов — в три раза больше веса EJ22. Дополнительная мощность дала бы Eclipse 500 немного лучшую скорость и набор высоты, но у него был большой недостаток: прибавка в весе пустого автомобиля на 700 фунтов и увеличение расхода топлива на 20 процентов. Замечательные прогнозы цены и стоимости в конечном итоге выросли до 1,3 миллиона долларов и 89центов за милю. Три года спустя летные испытания Eclipse 500 с двигателем P&W проходят гладко, но до сих пор неясно, изменит ли это ландшафт транспорта.
Неспособность Williams EJ22 пройти сертификацию Федерального авиационного управления для Eclipse и исчезновение двигателя из поля зрения общественности стали горьким разочарованием для тех, кто на протяжении десятилетий стремился к сертифицированному двигателю, который мог бы привести к созданию нового поколения небольших и доступных самолетов. . Неудача стала также ударом по репутации его создателя Сэма Уильямса, которому сейчас 84 года, который, по сути, изобрел небольшой турбовентиляторный двигатель в 1919 году.60-х годов и оставался его неоспоримым вдохновителем более трех десятилетий.
Уильямс не был первым, кто построил крошечный реактивный двигатель. Еще в начале 1950-х построенный во Франции Turboméca Palas с тягой 330 фунтов вдохновил на создание полдюжины эксцентричных экспериментальных мини-реактивных двигателей Euro. Palas превратился в серию Marboré (от 660 до 1058 фунтов тяги), которая приводила в действие ряд небольших военных самолетов, таких как четырехместный Morane-Saulnier 760 Paris и учебно-тренировочный Cessna T-37. (Последний использовал J-69, версия Marboré, сделанная американской компанией Teledyne CAE.) В 1970-х годах французская фирма Microturbo снизила планку с 220-фунтовой тягой TRS 18, которая летала на итальянском планере Caproni A21J и на самолете американского конструктора Джима Беде. Самолет БД-5Ж для авиашоу. Всего 24 дюйма в длину, TRS 18 по-прежнему остается самым маленьким реактивным двигателем, когда-либо приводившим в действие пилотируемый самолет.
Однако у первых мини-двигателей была проблема. Как и все турбореактивные двигатели, они потребляли огромное количество топлива. Хуже того, небольшие самолеты страдают от безжалостной экспоненциальной математики уменьшения масштаба: длина самолета уменьшается вдвое, а внутренний объем для топлива уменьшается в восемь раз. BD-5J имел запас хода около часа и дальность полета около 300 миль.
Чтобы быть коммерчески жизнеспособным, небольшой реактивный двигатель должен быть экономичным. Это означало, что это должен быть турбовентилятор. В то время как Pratt & Whitney и Rolls-Royce начали продвигать турбовентиляторные технологии в больших двигателях в 1960-х годах, молодой выпускник Purdue и бывший инженер Chrysler по имени Сэм Уильямс решил создать небольшой, экономичный турбовентилятор.
Уильямс покинул Chrysler в 1954 году, чтобы основать собственную компанию. Его первый реактивный двигатель, прозаически названный Jet No. 1, совершил свой первый запуск в 1957 при скудных 60 фунтах тяги. Он весил всего 23 фунта; на старой рекламной фотографии Williams изображен улыбающийся двойник Джун Кливер, держащий его в одной руке. Усовершенствованная версия, WR2, была запущена в 1962 году. По аналогии с турбореактивным двигателем Фрэнка Уиттла 1930 года, WR2 имел одноступенчатый центробежный компрессор и одноступенчатую турбину. В справочнике Jane’s All the World’s Aircraft двигатель описывается как «простой по конструкции, почти до такой степени, что он кажется грубым». В 1964 году более мощная версия WR2 стала первым реактивным самолетом Williams, совершившим полет на самолете Canadair CL-89.разведывательный дрон. Последующая серия WR24, несмотря на ужасное потребление топлива, стала первым крупным коммерческим успехом Williams, в конечном итоге установив более 6000 дронов-мишеней Northrop ближнего действия.
В 1967 году компания Williams завершила разработку революционного двигателя. WR19, турбовентиляторный двигатель, основанный на ядре WR2, производил 430 фунтов тяги, весил всего 67 фунтов и был почти в два раза более экономичным, чем WR2. Он приводил в действие два недолговечных изобретения 1970-х годов: летающий пояс Bell Jet, реактивный рюкзак в стиле Базза Лайтера; и летающая платформа WASP II, своего рода воздушный Segway Human Transporter.
WR19 также привлекла внимание военных проектировщиков, изучающих концепцию крылатой ракеты большой дальности. Время Уильямса было идеальным; WR19 был единственным небольшим двигателем с топливной экономичностью, необходимой для полета крылатой ракеты. Усовершенствованная версия WR19, F107 с тягой 600 фунтов, в конечном итоге стала основным двигателем для крылатых ракет воздушного базирования «Томагавк» ВМС и ВВС, с производством более 6500 двигателей за 30 лет. За создание F107 компания Williams была удостоена высшей авиационной награды Collier Trophy в 1919 году.79.
Уильямс начал возиться с небольшим гражданским турбовентиляторным двигателем, основанным на его технологии крылатых ракет, еще в 1971 году. Но было бы огромным шагом сделать специализированную силовую установку «Томагавк», которая должна была запуститься только один раз и проработать три или три часа. четыре часа и адаптировать технологию для производства коммерчески жизнеспособного двигателя.
Небольшой размер сам по себе создает множество проблем при проектировании. Лопасти турбины можно уменьшить, а молекулы воздуха — нет; в результате поверхностное трение и эффекты пограничного слоя пропорционально больше. (С точки зрения инженеров, небольшой двигатель по своей природе менее эффективен, потому что он работает при низком числе Рейнольдса, аэродинамическом коэффициенте, который связывает размер компонента с эффектами инерции и вязкости воздуха.) Зазоры лопаток компрессора и турбины пропорционально больше, что приводит к большему потери наконечника. Чтобы поддерживать наиболее эффективные скорости вращения лопаток турбины и компрессора, небольшие двигатели должны вращаться быстрее. Маленькие лопатки турбины также труднее охлаждать. Масляные каналы сужаются, что затрудняет смазку. Производственные допуски уменьшаются до масштаба часовщика.
В 1978 году компания Williams подписала контракт на разработку WR44, двигателя с тягой 850 фунтов для пятиместного самолета Foxjet 600, очень похожего на Eclipse, но обреченного на статус макета. Последующее заигрывание с злополучной американской Jet Industries Hustler также ни к чему не привело, и только в 1988 году двигатель Williams, наконец, взлетел с человеком на борту. Пара FJ44 с тягой 1800 фунтов приводила в движение Triumph Берта Рутана, экспериментальный прототип легкого бизнес-джета Beech.
Однако именно Cessna ухватилась за концепцию легкого реактивного самолета, и в 1992 году Cessna CitationJet с парой сертифицированных FAA FJ-44-1A, тягой 1900 фунтов и весом 450 фунтов стал первым серийный самолет с двигателями Williams. По выгодной цене в 3,2 миллиона долларов он быстро стал самым продаваемым бизнес-джетом в истории. В очередной раз Уильямс запустил совершенно новый класс самолетов, и снова он занял эту нишу.
Но неуловимая категория Foxjet все же манила. В начале 19В 90-х годах компания Williams начала разработку фанджета класса тяги 700 фунтов. Новый двигатель станет полным отходом от философии постепенной эволюции и усовершенствования, которой руководствовался 35-летний путь от Jet No. 1 до FJ44. Разработка этой новой технологии обошлась бы дорого, но, опять же, время, выбранное Уильямсом, было безупречным. Инициатива General Aviation Propulsion (GAP), любимая программа администратора НАСА Дэна Голдина, обещала оживить умирающую индустрию легких самолетов с помощью инновационных технологий двигателей. В 1996 Уильямс объединился с НАСА для четырехлетней работы стоимостью 100 миллионов долларов, чтобы «снизить стоимость малых газотурбинных двигателей в десять раз и революционизировать концепцию личного воздушного транспорта», как говорится в пресс-релизе НАСА.
Когда инженеры НАСА впервые увидели радикально новую разработку Williams GAP, FJX-2, они отнеслись к этому скептически. «Мы не были уверены, смогут ли они это сделать, — вспоминает Лео Буркардт, руководитель программы GAP. «Их прогнозируемые характеристики, вес и стоимость были настолько лучше, чем у других предложений, что даже если бы они достигли только половины пути, это все равно было бы лучше, чем у кого-либо еще».
Джон Адамчик, старший технолог НАСА, участвовавший в проекте, до сих пор помнит свой шок, когда впервые увидел разложенные части FJX-2. «Я только покачал головой в изумлении от того, насколько все это было маленьким. Похоже, кто-то собирал швейцарские часы». Пятиступенчатый компрессор от FJX-2, который Уильямс продемонстрировал в 1997 году на авиашоу в Ошкоше, штат Висконсин, больше походил на бизнес-конец Cuisinart, чем на семена авиационной революции. Каждая ступень, искусно вырезанная из цельного куска титана, весила один фунт три унции. «Его можно было держать на ладони», — вспоминает Адамчик, все еще пребывая в благоговении.
Но сомнения развеялись где-то через год после первого испытания главного компрессора. «Все цифры совпали с нашим анализом, — вспоминает Адамчик. «В тот момент это действительно загустело». Полный двигатель впервые заработал в августе 1999 года и вскоре достиг прогнозируемых значений тяги. В общей сложности четыре двигателя наработали почти 900 пусков и более 500 часов наработки в испытательной камере. Давая показания перед Конгрессом в 2000 году, Сэм Уильямс объявил FJX-2 «крупным успехом». Адамчик, ветеран с 30-летним стажем, работавший над многочисленными проектами реактивных двигателей, называет FJX-2 «одной из вершин моей карьеры».
Все это время Уильямс продвигал концепцию очень легкого реактивного самолета (VLJ), который в конечном итоге мог бы использовать его новый двигатель. В 1996 году он нанял Берта Рутана для создания демонстрационного самолета — четырехместного V-Jet II. Контракт Уильямса с НАСА предусматривал полет V-Jet II с парой самолетов FJX-2 в качестве завершающего элемента проекта GAP. Но первоначально он летал с FJX-1, версиями двигателя крылатой ракеты F107, рассчитанными на человека, с тягой 550 фунтов. В присутствии Голдина V-Jet II произвел фурор в Ошкоше в 1919 году.97 с шумными маломощными FJX-1. Среди тысяч любителей самолетов с слюнотечением в зале был богатый пилот и бизнесмен по имени Верн Раберн.
Один из первых руководителей Microsoft и акционер, Раберн только что оставил работу, руководя технологическими инвестициями миллиардера, соучредителя Microsoft Пола Аллена, ради которого он летал по стране на самолете CitationJet с двигателем Williams. У Рэберна была беспокойная душа предпринимателя, и он долгое время лелеял то же видение, что и Уильямс: небольшой недорогой реактивный самолет. Воодушевленный V-Jet II и сообщениями о необычном маленьком FJX-2, Раберн подписал контракт с Williams 19 мая.98 для совместной разработки пяти- или шестиместного VLJ. Он будет оснащен сертифицированной FAA версией FJX-2, которая будет называться EJ22. Вместе Сэм Уильямс и Верн Рэбурн собирались произвести революцию в авиации.
Имея 60 миллионов долларов в деньгах инвесторов, совет директоров, усеянный тяжеловесами высокотехнологичных корпораций, и эксклюзивную сделку с Williams на EJ22, Рабурн запустил Eclipse Aviation в марте 2000 года. Уильямс, ссылаясь на сделку с Eclipse, убедил НАСА пропустить полеты FJX-2 на V-Jet II. Это позволило Williams быстрее получить окончательный платеж GAP и немедленно приступить к задаче по преобразованию своей испытательной ячейки в жизнеспособный двигатель, сертифицированный FAA.
Как именно такой маленький двигатель достиг таких выдающихся характеристик? Официально никто не говорит. Компания Williams, частная и имеющая долгую историю военных проектов, хранит в секрете технические детали. Люди NASA и Eclipse, которые работали над проектом, связанные соглашениями о конфиденциальности, навязанными Уильямсом, также хранят молчание.
«Я думаю, что могу сказать вам, что основная причина легкого веса двигателя — это архитектура», — говорит чемпион НАСА по авиации общего назначения Брюс Холмс, имея в виду конфигурацию вентилятора реактивного двигателя, компрессоров, камеры сгорания и турбин. «Но я бы сел в тюрьму, если бы рассказал вам, что это за архитектура».
Холмс может спать спокойно. Мне все же удалось разгадать архитектурный секрет FJX-2: вместо обычных двух компрессоров у него было три, каждый из которых вращался независимо со своей оптимальной скоростью на одном из трех концентрических валов и приводился в движение собственной турбиной. Конструкторы называют эту необычную конфигурацию трехвальным или трехзолотниковым двигателем (см. «Золотники» выше).
Подарок находится на приборной панели оригинального Eclipse 500. Большинство форсунок имеют две индикации: N1 для компрессора/вентилятора низкого давления (LP) и N2 для компрессора высокого давления (HP), расположенного ниже по потоку. У Eclipse был манометр N3, что указывает на наличие третьего компрессора среднего давления (IP). Эд Лейс, отставной инженер Williams, не связанный никакими соглашениями о секретности, подтверждает, что FJX-2 имел трехвальную конструкцию.
Трехконтурный двигатель может быть очень эффективным. «Это дает вам большую гибкость в подборе компрессоров и турбин», — говорит Буркардт («Я не говорю, что FXJ-2 был или не был трехспулерным», — добавляет он покорно). Тем не менее, трехвальный двигатель механически сложен, с «подшипниками и уплотнениями, исключающими инь-янь», по словам опытного конструктора Teledyne CAE Джерри Меррилла. Только два трехконтурных двигателя когда-либо были сертифицированы для коммерческого использования: семейство двигателей для авиалайнеров Rolls-Royce RB.211, впервые сертифицированное в 70-х годах, и Garrett ATF3, устрашающе сложный и проблемный двигатель для бизнес-джетов, который провалился на рынке10. лет спустя.
Решение отказаться от простой, хорошо зарекомендовавшей себя двухвальной конфигурации всех предыдущих фанджетов Williams вызвало споры внутри компании. «Некоторые из тех, кто работал над FJ44, не очень доверяли EJ22», — говорит Лейс, объясняя, что одним из толчков к созданию трехвальной конструкции был сын Сэма Уильямса Грегг, в то время вице-президент Williams и теперь президент компании, который два года работал с Rolls-Royce над RB.211. «Тогда Грегг увлекался трехконтурными двигателями, — вспоминает Лейс.
Осевой компрессор высокого давления, продемонстрированный на выставке Oshkosh, также был новшеством компании Williams, которая использовала центробежные компрессоры во всех своих предыдущих двигателях (см. «Компрессоры», стр. 23). Другие, по слухам, конструктивные особенности — компактные встроенные камеры сгорания, крошечные встроенные аксессуары, установленные непосредственно на главном валу — не будут раскрыты до следующего года, когда истечет пятилетнее эмбарго НАСА на выпуск технических публикаций FJX-2.
Ключом к необычайно легкому весу FJX-2 была технология производства. Компания Williams, обладающая многолетним опытом создания двигателей крылатых ракет, подобных драгоценным камням, не имеет себе равных в своей способности с высокой точностью изготавливать крошечные и прочные детали реактивных двигателей. Буркардт цитирует одного из проигравших участников программы GAP на выставке в Ошкоше, где компания Williams продемонстрировала свой крошечный компрессор. «Парень сказал мне: «Теперь я знаю, почему ты выбрал их, а не нас», — вспоминает Буркардт. «Ни одна другая компания не смогла бы построить этот двигатель».
Но сможет ли Уильямс получить сертификат? В то время как FJX-2 просто должен был создать тягу в испытательной камере, EJ22 должен был пройти ряд тестов FAA, чтобы доказать, что он может надежно запускаться, работать без сбоев в течение тысяч часов, подавать отбираемый воздух для наддува и дегазации. обледенения, запускать генератор, быть простым в обслуживании и ремонте и выдерживать реальное проглатывание гравия, льда и птиц. (Птицы также не уменьшаются в масштабе; EJ22, проглатывающий четырехфунтовую птицу, предписанную FAA, эквивалентен двигателю Boeing 777, проглатывающему маленькую корову.)
Пока компания Williams боролась с этими проблемами, Eclipse приступила к созданию первых испытательных планеров. К лету 2002 года планер N500EA был готов к работе. Williams, хотя и отставала от графика, сообщала о хорошем прогрессе в разработке двигателя. Таким образом, около 50 сотрудников Eclipse собрались в темноте двух часов ночи, чтобы поприветствовать реактивный грузовой самолет Falcon, который подъехал к ангару Eclipse. Первый EJ22 был разгружен, распакован и аккуратно поставлен на пол ангара. «Он был красивым, новым и блестящим, и все просто сидели и гладили его», — вспоминает Рэберн. «Это было восхитительно.»
Однако эйфория умерла, когда двигатель отказался заводиться. Потребовалась импровизированная регулировка смеси, несмотря на возражения инженеров Williams, чтобы запустить двигатель. И это было только начало. Стартер перегрелся и вышел из строя. Потекли уплотнения. Потрескались кожухи. Лопасти вентилятора сломались. Были проблемы с топливным контроллером. Серьезные проблемы преследовали интеграцию двигателей в планер. «В течение нескольких дней мы поняли, что движок сильно незрелый, — вспоминает Рабурн.
Что еще хуже, EJ22 не был предназначен для ремонта или обслуживания в полевых условиях. «Нам приходилось отгружать двигатели обратно в Williams 15 или 20 раз за первые 9 лет.0 дней», — говорит Рабурн. «Компания грузовых авиаперевозок просто базировала здесь свой самолет. Пилоты сказали нам: «Мы не летим домой, потому что знаем, что через несколько дней мы вам снова понадобимся». . (Тем не менее, на официальную церемонию запуска никто не пошел, поэтому самолет пришлось отбуксировать из ангара для встречи с авиационной прессой.) Компания Eclipse обнаружила, что при высокой мощности EJ22 перегревались и не могли достичь ожидаемых результатов. тяги без превышения межступенчатых температурных пределов турбины. Во время того анемичного первого взлета именно сочетание температурных ограничений и высоты по плотности снизило тягу двигателя едва ли до половины номинальных 770 фунтов.
Разочаровавшись в Williams, Eclipse привлекла стороннего консультанта, который пришел к выводу, что до сертификации двигателя осталось в лучшем случае два или три года. У Eclipse не было ни времени, ни денег на столь длительные усилия. «Основная проблема заключалась в том, что EJ22 был радикально сложнее, чем все, что когда-либо делала Williams», — говорит Рабурн. «Он был таким крошечным и таким сложным, что мы пришли к выводу, что он никогда не сможет быть достаточно надежным, чтобы работать так, как его собирались использовать наши клиенты. Это должен быть пуленепробиваемый двигатель, который просто работает, работает и работает. EJ22 никогда не собирался этого делать. Это было похоже на Ferrari V-12 в нью-йоркском автобусе».
После того, как Eclipse сбросил его, EJ22 быстро исчез из поля зрения общественности. Williams удалила все упоминания о нем с веб-сайта компании и прекратила попытки его сертификации. «Для этого нет самолета», — объясняет Сэм Уильямс, странным образом переворачивая смелую философию «Если вы его построите, они придут», которая привела компанию к доминированию на рынке крылатых ракет и легких бизнес-джетов.
Тем не менее, компания продолжает работать над технологией EJ22. «У нас была такая конфигурация с тягой до 1000 фунтов», — говорит Уильямс, предположительно имея в виду несколько похожий двигатель, который компания разрабатывает для VAATE Министерства обороны США (Versatile Affordable Advanced Turbine Engine), своего рода военной версии GAP. программа. На деньги Министерства обороны США можно было бы возобновить сертификацию EJ22, если бы появился подходящий самолет.
Почему произошел сбой EJ22? Возможно, Williams перестаралась, отказавшись от основных принципов дизайна, заключавшихся в простоте и постепенных изменениях, которые так хорошо служили компании на протяжении многих лет. Примечательно, что в прошлом году Williams вернулась к этим основным ценностям, выпустив самый маленький в истории компании двигатель, сертифицированный FAA: FJ33. В этом нет ничего особенного, просто простой, прочный двухвальный двигатель с тягой от 1000 до 1500 фунтов, который по сути представляет собой уменьшенную версию FJ44. Вокруг него уже проектируется полдюжины новых VLJ.
Несмотря на окончательную неудачу коммерческого двигателя, EJ22 стал концептуальным прорывом. Он вдохновил категорию VLJ, парк которой, по прогнозам НАСА, к 2025 году вырастет до 13 500, точно так же, как более ранние двигатели Williams вдохновили категории крылатых ракет и легких бизнес-джетов. Без EJ22 не было бы Eclipse 500, не было бы реальной надежды на то, что реактивные самолеты будут доступны тысячам новых клиентов. Даже Раберн, несмотря на огромное беспокойство, которое вызвал у него EJ22, признает: «Это был, безусловно, благородный эксперимент».
Рекомендуемые видео
Напечатанный на 3D-принтере мини-реактивный двигатель разгоняется до 33 000 об/мин
Чертежи реактивного двигателя модели самолета с дистанционным управлением были адаптированы для 3D-печати.
20 мая 2015 г.
Производственная группа
3D-печать/аддитивные
Дизайн
Новости отрасли
Двигатели/моторы
Производство-обработка
Дизайн/Автоматизация
Цинциннати, Огайо – Инженеры GE , работающие над будущим авиастроения, недавно создали простой 3D-печатный мини-реактивный двигатель, который вращался со скоростью 33 000 об/мин.

Реактивный двигатель размером с футбольный мяч был построен командой техников, машинистов и инженеров, работающих в GE Aviation 9.Центр разработки добавок 0154 за пределами Цинциннати, лаборатория, специализирующаяся на разработке аддитивного производства, технологии нового поколения, которая может создавать сложные трехмерные структуры путем плавления металлического порошка слой за слоем. Они создавали движок в течение нескольких лет, чтобы проверить возможности технологии и вместе поработать над побочным проектом.

«Мы хотели посмотреть, сможем ли мы построить небольшой двигатель, который почти полностью работает из деталей, изготовленных методом аддитивного производства», — говорит один из инженеров. «Это был забавный побочный проект».

Команда GE не смогла встроить в свою рабочую модель сложность всего двигателя коммерческого самолета. Вместо этого они разработали более простой двигатель для моделей самолетов с дистанционным управлением и настроили его для своих машин для 3D-печати. Их конечный продукт измеряет около 1 фута. в длину и 8 дюймов в высоту.

Когда они были закончены, они установили его в испытательную камеру, обычно используемую для испытаний полномасштабных двигателей, и запустили его.

Эта форма аддитивного производства использует лазеры для наплавки тонких слоев металла друг на друга для создания деталей с нуля. Меньше материала тратится впустую, и можно создавать более сложные детали, чтобы оптимизировать их работу внутри машины.

Группа разработчиков спроектировала и разработала топливную форсунку, которая будет аддитивно изготовлена для включения в реактивный двигатель CFM LEAP для коммерческого узкофюзеляжного самолета. В настоящее время двигатель проходит испытания. Тем не менее, FAA недавно одобрило первый напечатанный на 3D-принтере компонент для версии GE9.0 реактивный двигатель.

«Создание вещей с помощью добавок действительно дает много преимуществ, — говорит Мэтт Бенви, представитель GE Aviation. «Вы получаете скорость, потому что вам меньше нужны инструменты, и вы сразу переходите от модели или идеи к изготовлению детали. Вы также можете получить геометрию, которую просто невозможно сделать никаким другим способом».

Источник: GE Aviation
В ознаменование торжественного открытия в четверг, 4 июня 2015 г., состоится день открытых дверей.
20 мая 2015 г.
Производственная группа
Образование/обучение
Предприятия
Новости отрасли
Производство
Производство-обработка
Аврора, Иллинойс – Mitutoyo America Corp . официальные лица объявляют об открытии нового Центра решений M3 в Новой Англии. Расположенный в Мальборо, штат Массачусетс, этот новый объект площадью 7 600 футов ² удобно расположен для клиентов, чтобы запланировать встречи для демонстрации продуктов, помощи в решении прикладных задач и метрологических решений, а также для учебных семинаров по продуктам и обучению. Новейший центр решений M3 расположен по адресу: 753 Forest Street, Suite 110, Marlborough, MA 01752.
«Наша цель — предоставлять своевременные метрологические решения нашим клиентам в регионе, где сосредоточены аэрокосмическая, оборонная, медицинская, энергетическая, автомобильная и пластмассовая отрасли. Преимущество открытия этого нового Центра решений M3 — доступность предложения опытных специалистов по метрологии для наших клиентов, чтобы предоставить актуальную и компетентную метрологическую информацию в любой ситуации, с которой они могут столкнуться», — говорит Стив О’Лафлин, региональный менеджер по продажам в Северо-Восточном регионе.
В ознаменование торжественного открытия с 8:00 до 16:00 состоится день открытых дверей. в четверг, 4 июня 2015 г. . Праздничные мероприятия будут включать в себя презентации по метрологии, живые демонстрации, экскурсии по объектам, угощения и розыгрыши. Если вы заинтересованы в посещении мероприятия, отправьте ответ по телефону gus. [email protected] или позвоните по телефону 978.852.8326.
Источник: Mitutoyo America Corp.
Первый гидроабразивный станок колледжа расширяет его возможности в области технологий гидроабразивной резки, востребованных многими работодателями, нанимающими выпускников CLC, в том числе Смолли.
20 мая 2015 г.
Производственная группа
Образование/обучение
Новости отрасли
Производство-обработка
Лазерная/водоструйная/альтернативная
Электроэрозионная/лазерная/гидроабразивная резка
Кент, Вашингтон – Smalley Steel Ring Co . чиновники пожертвовали OMAX 2652 в College of Lake County (CLC) в Грейслейке, штат Иллинойс. Абразивный гидроабразивный обрабатывающий центр является первым в колледже и расширяет возможности отдела ЧПУ/станкостроения, предлагая навыки в области технологии гидроабразивной резки, необходимые многим работодателям, нанимающим выпускников CLC, включая Смолли.
Гидроабразивная обработка — один из самых быстрорастущих процессов механической обработки в современном производстве. Его простота в использовании и способность резать почти все, сохраняя при этом высокую точность, делают его подходящим для широкого круга операторов, от небольших мастерских и научно-исследовательских центров до крупных корпораций, занимающихся полномасштабным производством.
Струйный обрабатывающий центр OMAX 2652, установленный в CLC в середине апреля, представляет собой консольный гидроабразивный станок среднего размера с размером стола 5 футов. 9 дюймов x 2 фута 6 дюймов с допусками до ± 0,001 дюйма (± 0,025 мм). Благодаря полностью герметичной и защищенной системе привода с шарико-винтовой передачей этот прочный и надежный станок идеально подходит для резки объектов небольших размеров, но требующих высокой точности. В стандартную комплектацию входит сопло OMAX MAXJET 5i.
Колледж Лейк-Каунти – это общеобразовательный колледж, предлагающий широкий выбор академических программ для удовлетворения образовательных потребностей учащихся, включая степень младшего специалиста в области прикладных наук и два варианта сертификата по программированию с ЧПУ. Джефф Хайнс, руководитель отдела программирования ЧПУ в CLC, планирует интегрировать станок в несколько курсов, включая производство, проволочную электроэрозионную обработку и сварку, начиная с осени 2015 года.0005
Тим Доран, владелец Tristate Machinery Inc., дистрибьютора OMAX в Висконсине, Иллинойсе и Индиане, является членом консультативного комитета по вопросам карьеры в области производства в Колледже округа Лейк и помог своему клиенту, Смолли, и колледж вместе. Консультативные комитеты по вопросам карьеры, в состав которых входят представители малого бизнеса, крупных корпораций, профсоюзов, преподавателей, преподавателей среднего образования, недавние выпускники программ и даже нынешние студенты с высокими показателями, помогают обеспечить соответствие учебной программы потребностям рабочей силы, предоставляя преподавателям ценную обратную связь.
«У Джеффа Хайнса и консультативного комитета есть такое уникальное видение того, как объединить лучшие инструменты и технологии, которые действительно помогут студентам развить навыки, которые нужны и нужны современным производителям», — объяснил Доран. «С добавлением этого станка CLC стала одной из немногих школ, в которой установлен гидроабразивный обрабатывающий центр в классе, что дает этим учащимся огромное преимущество».
Компания Smalley также предоставила вместе с машиной несколько аксессуаров, в том числе систему удаления твердых частиц с регулируемой скоростью и аксессуар Tilt-A-Jet. С помощью управляющего программного обеспечения Intelli-MAX станок Tilt-A-Jet автоматически рассчитывает и регулирует угол наклона сопла, чтобы точно удалить естественную конусность с готовой детали, перенеся ее на обрезки материала — и все это при сохранении чрезвычайно высокого скорости резания.
Smalley, которая также жертвует CLC на стипендию, использует технологию гидроабразивной резки OMAX для производства оборудования, используемого при производстве ее продукции, включая стопорные кольца и волновые пружины. Благодаря производственному процессу без затрат на инструменты Smalley также может создавать прототипы и небольшие и большие партии нестандартных деталей в качестве доступной альтернативы, если кольцо, в котором нуждается клиент, недоступно. OMAX 2652 был первым гидроабразивным станком компании. Смолли заменил станок новым центром струйной обработки OMAX 55100, предоставив компании две одинаковые модели в цеху.
Джефф Хайнс, руководитель отдела программы программирования ЧПУ в CLC, добавил: «Мы очень благодарны Смолли за это очень щедрое пожертвование. Добавление технологии гидроабразивной резки в нашу программу даст студентам более сильные навыки и портфолио обучения, когда они получат свою степень, которая теперь включает базовое понимание гидроабразивной резки и безопасного управления машиной».
«Мы очень рады помочь колледжу округа Лейк продолжать обучать новое поколение производителей инструментов и штампов, а также машинистов», — сказал Майкл Гринхилл, президент Smalley. «Наше партнерство с колледжем — взаимовыгодная ситуация. Студенты и преподаватели колледжа теперь имеют доступ к этой передовой технологии, и мы надеемся, что некоторые из хорошо подготовленных студентов могут стать будущими сотрудниками Смолли».
Источник: OMAX Corp.
Модели
предлагают микрометрические головки Vernier для проверки электронных и полупроводниковых компонентов и других приложений.
20 мая 2015 г.
Производственная группа
Новости отрасли
Осмотр/тестирование
Производство-обработка
Буффало, Нью-Йорк – Компания Titan Tool Supply Inc. представила модели TM-8 и TM-10 с большим увеличением измерительные микроскопы с нониусными микрометрическими головками для проверки электронных и полупроводниковых компонентов, металлургических деталей, пластиковых форм, электрических лент. и другие приложения для промышленного контроля качества. Оба имеют увеличение 50X, 100X и 200X с окуляром 10X, а также объективы 5X, 10X и 20X, которые имеют вращающуюся револьверную головку и положительную остановку. Отдельный 20-кратный окуляр доступен для двойного увеличения (до 400-кратного) и увеличения рабочего расстояния. Дополнительные объективы от 1X до 4X и от 5X до 40X также доступны для достижения увеличения до 800X. Согласно Titan Tool, видеоадаптеры могут превратить микроскопы в видеоскопы.

Модели отличаются столиками и микрометрами. TM-8 имеет 2-дюймовый столик перемещения по осям X и Y. Микрометры имеют диаметр 2 дюйма, ход 1 дюйм и деление 0,0001 дюйма. TM-10 имеет 2-дюймовый ходовой столик по оси X и 6-дюймовый ходовой столик по оси Y. Оси X и Y имеют винты обнуления, чтобы установить микрометр на ноль или четное число, чтобы начать измерение. Диапазон микрометра по оси X составляет 1 дюйм, по оси Y — 2 дюйма. Оба имеют деление 0,0001 дюйма.

Стандартные функции, обеспечивающие высокое увеличение, включают коаксиальный осветитель с конденсором, фильтром и осветителем предметного столика, а также дополнительную микровинтовую ручку фокусировки сверхточной глубины (прикрепленную к стандартной реечной фокусировке). ), по данным компании.

Дополнительные принадлежности для микроскопов TM-8 и TM-10 включают:
Модель RI-17, холодный свет, бестеневой кольцевой оптоволоконный осветитель
Модель FOI-150 вольфрамово-галогенный оптоволоконный источник света холодного света с регулируемой интенсивностью
Окуляр для измерения углов, модель AME-5M, измеряющий более 360° с точностью до 5 футов
Модели DM-54-210-100 1-дюймовая цифровая микрометрическая головка и MDD2-50 2-дюймовая цифровая микрометрическая головка для измерения глубины по оси Z
Видеоадаптер
TSTVA-12, который снижает нагрузку на глаза при длительном или непрерывном использовании, обеспечивает просмотр более чем одному человеку одновременно, обеспечивает увеличение до 1300X (с 21-дюймовым монитором и объективом 40X), фиксирует стоп-кадры, оцифровывает или компьютеризирует изображения , и может привести к повышению точности за счет устранения проблем параллакса по оси измерения X-Y и улучшения измерения глубины по оси Z.

Источник: Titan Tool Supply Inc.
Теперь можно выполнить полную проверку, охватывающую ходы резания, переходы и звенья, а также смену инструмента.
19 мая 2015 г.
Производственная группа
Автоматизация
Программное обеспечение/IoT/приложения
Новости отрасли
Производство-обработка
Робототехника
Дизайн/Автоматизация
Пасадена, Калифорния. Последняя версия PowerMILL включает в себя усовершенствования высокоэффективной стратегии очистки площадей Vortex , усовершенствования в моделировании и проверке траекторий, улучшенную проверку столкновений, чтобы также покрыть возможные промахи, и более эффективную растровую чистовую обработку, область зазор и бурение, а также дополнительные возможности для настройки пользователями.

Полная проверка, охватывающая ходы резания, заходы и звенья, а также смену инструмента, теперь может быть выполнена в проекте PowerMILL для таких проблем станка, как столкновения, что значительно экономит время по сравнению с проверкой каждой отдельной траектории движения инструмента по очереди. Выполняется всесторонняя проверка, в том числе проверка того, что станок способен выполнять предложенную стратегию, а также проверка как на столкновение со станком, так и на столкновение инструмента.

Наряду с многочисленными усовершенствованиями самого PowerMILL, последний выпуск PowerMILL Robot позволяет сочетать ручное и ЧПУ программирование роботов в одной программе, обеспечивая максимальную гибкость. Другие усовершенствования включают улучшенную проверку столкновений, автоматическое предотвращение сингулярностей запястья и возможность генерировать программы для роботов из ленточных файлов, созданных в другом программном обеспечении CAM.

Источник: Delcam
EDF и реактивный двигатель — в чем разница?
от FliteTest
|
26 ноября 2018 г.
|
Мы любим электрические канальные вентиляторы (EDF). Они отлично подходят для создания моделей самолетов и всевозможных безумных радиоуправляемых проектов. Итак, чем они отличаются от полноразмерных турбореактивных двигателей, которые питают полномасштабные реактивные двигатели? Ну, как вы можете себе представить, есть большая разница.
Электрический канальный вентилятор — это именно то, что написано на банке: это просто вентилятор с несколькими лопастями, установленный внутри воздуховода или кожуха. Они работают, ускоряя всасываемый в них воздух, создавая тягу. Те, что мы используем в радиоуправляемых самолетах, обычно маленькие (с 30-мм калибром 9 мм).0 мм), приводятся в действие бесколлекторными двигателями с высоким KV и очень быстро вращаются.
Они чистые и не используют топливо, но это означает, что воздух не расширяется из-за тепла. Если вы хотите увидеть ранний эксперимент Flite Test, в котором мы пытались установить огнедышащую форсажную камеру на EDF, чтобы посмотреть, сможем ли мы увеличить тягу, посмотрите это видео.
Реактивный двигатель — реактивный двигатель. Он работает, всасывая воздух, сжимая его, впрыскивая топливо в смесь и воспламеняя ее, а затем эти газы расширяются и выбрасываются из задней части турбореактивного двигателя для создания тяги.
Двигатель является реактивным двигателем, потому что выходящие газы проходят через турбину, которая вращает и приводит в действие компрессор, сжимающий воздух — все это большая цепная реакция, пока вы продолжаете сжигать топливо. Сначала это был чрезвычайно сложный инженерный процесс. Потребовалось много лет экспериментов с тех пор, как в начале 20 века возникла идея реактивного самолета.
Примечание сбоку: вы можете увидеть большое сопло, выступающее из задней части этого итальянского самолета, который был показан под «номером 9» в этом списке экспериментальных самолетов Второй мировой войны. Это выглядит довольно дико!
Многие небольшие авиалайнеры используют турбовинтовые двигатели. Обычно вы можете определить, кто из них находится в аэропорту, так как у них есть пропеллеры. ‘Ждать!’ Я слышу, как вы кричите: «Конечно же, это обычные двигатели внутреннего сгорания, как старые самолеты!» — нет, это просто реактивные двигатели с большой старой опорой, прикрученной к передней части.
Прямоточный воздушно-реактивный двигатель — это тип реактивного двигателя, который «нагнетает» воздух во впускное отверстие только благодаря чистой скорости — для работы он опирается на скорость движения вперед, а не на движущиеся части. Хотя ПВРД являются одним из самых быстрых типов реактивных двигателей, по иронии судьбы они являются одними из самых простых.
Подводя итог , разница между электрическим канальным вентилятором, используемым в модели самолета, намного проще, чем у реактивного двигателя, и не создает тягу точно так же, хотя и в меньшем масштабе, как EDF. может использоваться для имитации эффектов реактивного двигателя.
Стандартом является использование обычных коллекторных двигателей постоянного тока как для топливного насоса, так и для двигателей стартера. Хорошо служившие нам в течение многих лет, эти два элемента были источником большинства, если вообще каких-либо проблем, и поэтому компания Jets Munt сделала следующий эволюционный шаг в разработке и производстве первого в мире бесщеточного топливного насоса и стартера с цифровым управлением. Моторы.
Большинство двигателей Jets Munt получит обновление с первым, чтобы быть M100XBL, готовым к доставке с 10 июня 2013 года. , в Австралии и Новой Зеландии только продукты, которые мы тщательно протестировали, и модели, на которых мы действительно летали. Jet Products Australia больше заботится о качестве, чем о количестве, и считает, что при инвестировании в дорогой самолет нет смысла покупать дешевые и ненадежные детали для его управления. Несколько долларов, сэкономленных в краткосрочной перспективе, могут привести к потере тысяч в долгосрочной перспективе.
Газотурбинные двигатели прошли долгий путь с 1903 года. Это был первый год, когда газовая турбина производила достаточную мощность для поддержания своей работы. Дизайн был разработан норвежским изобретателем Эгидусом Эллингом, и он производил 11 лошадиных сил, что было огромным достижением в то время.
Турбореактивные двигатели были первым типом изобретенных газотурбинных двигателей. И хотя они выглядят совершенно иначе, чем поршневой двигатель в вашем автомобиле или самолете, они работают по той же теории: впуск , сжатие, мощность, выпуск .
Этап 1: забор воздуха

Воздухозаборник представляет собой трубу перед двигателем. Воздухозаборник может показаться простым, но он невероятно важен. Задача воздухозаборника — плавно направлять воздух на лопатки компрессора. На малых скоростях ему нужно минимизировать потери воздушного потока в двигатель, а на сверхзвуковых — замедлять воздушный поток ниже 1 Маха (воздух, поступающий в ТРД, должен быть дозвуковым, независимо от того, с какой скоростью летит самолет ).
Этап 2: Компрессор

Компрессор приводится в действие турбиной в задней части двигателя, и его работа заключается в сжатии поступающего воздуха, что значительно увеличивает давление воздуха. Компрессор представляет собой серию «вентиляторов», каждый из которых имеет лопасти все меньшего и меньшего размера. Когда воздух проходит через каждую ступень компрессора, он становится более сжатым.

Этап 3: Камера сгорания

Далее идет камера сгорания, где действительно начинается волшебство. Воздух высокого давления соединяется с топливом, и смесь воспламеняется. Когда топливовоздушная смесь сгорает, она проходит через двигатель к турбине. Турбореактивные двигатели работают на очень обедненной смеси, примерно 50 частей воздуха на 1 часть топлива (большинство поршневых двигателей работают в диапазоне от 6 к 1 до 18 к 1). Одна из основных причин, по которой турбины работают с таким обеднением, заключается в том, что для охлаждения турбореактивного двигателя необходим дополнительный поток воздуха.

Этап 4: Турбина

Турбина — это еще одна серия «вентиляторов», которые работают как ветряная мельница, поглощая энергию проходящего через нее воздуха с высокой скоростью. Лопатки турбины соединены с валом и вращают его, который также соединен с лопатками компрессора в передней части двигателя. «Круг жизни» турбореактивного двигателя почти завершен.
Этап 5: Выхлоп (также известный как «Я ухожу!»)

Топливно-воздушная смесь, сгоревшая на высокой скорости, выходит из двигателя через выхлопное сопло. Когда высокоскоростной воздух выходит из задней части двигателя, он создает тягу и толкает самолет (или то, к чему он прикреплен) вперед.
Следующие три типа газотурбинных двигателей представляют собой разновидности турбореактивных двигателей, и мы начнем с турбовинтовых. Турбовинтовой двигатель представляет собой турбореактивный двигатель, соединенный с воздушным винтом через систему зубчатых передач.
Турбовентиляторные двигатели работают путем прикрепления канального вентилятора к передней части турбореактивного двигателя. Вентилятор создает дополнительную тягу, способствует охлаждению двигателя и снижает уровень шума двигателя.
Турбовальные двигатели в основном используются на вертолетах. Самая большая разница между турбовальными и турбореактивными двигателями заключается в том, что турбовальные двигатели используют большую часть своей мощности для вращения турбины, а не для создания тяги в задней части двигателя.
Турбовальные двигатели представляют собой турбореактивный двигатель с большим валом, соединенным с его задней частью. А поскольку большинство этих двигателей используются на вертолетах, этот вал соединен с трансмиссией лопастей несущего винта.
«Макс словно заводной мотор: такой же, как когда-то в Омске и «Спартаке». Просто тогда, в «Авангарде», у него что-то не получилось. Но при этом Макс голову не опустил, продолжил работать и доказал, что может играть на самом высоком уровне.
В 1876 году Николас Аугустин Отто запатентовал двигатель внутреннего сгорания, который, чтобы запустить, нужно было раскрутить до частоты запуска, используя внешний источник энергии. В те времена еще не был придуман электрический стартер, а потому источником энергии выступал сам человек. Используя силу своих мускулов, он должен был вращать коленчатый вал (деталь сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых она воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент) при помощи пусковой/заводной ручки. Это было крайне неудобно, да и к тому же небезопасно и требовало от обладателя автомобиля неплохой физ. подготовки.
В 1885 году Карл Бенц, работавший в то время в Мангейме продемонстрировал горожанам свой трехколёсный самодвижущийся экипаж с бензиновым двигателем или в простонародье трехколесную «безлошадную повозку», однако машина была создана без электрического пускателя, в силу того, что Клайд Коуман еще не успел придумать электрический стартер.
Он сделает это в 1899 г., став первым, кто предложит использовать электрический пускатель. Однако его конструкция окажется настолько «сырой» и будет иметь так много недостатков, что не сможет заинтересовать и привлечь внимание американской аудитории.
Пройдет чуть более десятка лет, и талантливый изобретатель из Огайо Чарльз Кеттеринг будучи простым сотрудником компании Delco Products приступит к работе над проектом «электрический стартер для запуска автомобильного двигателя», который принесет ему не только мировую известность, но и пост вице-президента в крупнейшей американской автомобильной корпорации General Motors. Однако в начале дело обстояло не так уж радужно. Статья, которую Кеттеринг опубликует в журнале «Popular Mechanics» вызовет шквал насмешек от коллег изобретателя. В один голос эксперты будут заявлять о том, что запустить двигатель может лишь сопоставимый ему по размерам электромотор, мощность которого составляет, как минимум пять лошадиных сил. В то время таких аккумуляторов просто не существовало, потому и изобретение Кеттеринга казалось всем совершенно неправдоподобным и нереализуемым на практике. Своей статьей изобретатель Чарльз Кеттеринг развернет нешуточную полемику, приводя в доказательство свое успешное изобретение, позволившее заменить заводную ручку в кассовых аппаратах на маленький электродвигатель.
И вот 15 июня 1911 года Кеттеринг представляет на суд автоконцернов стартер — электрический моторчик. Он в течение короткого промежутка времени развивал достаточно высокую мощность, достаточную для того, чтобы раскрутить коленвал двигателя до требуемой частоты вращения, а после запуска тот же электромотор использовали в качестве генератора, чтобы заряжать аккумуляторную батарею.
Первым, поверившим в эту идею и оценившим ее по достоинству, оказался основатель автогиганта Cadillac, Генри Лиланд. Спустя год, он запускал серийное производство автомобилей Cadillac Model Thirty, в которых использовал стартер Кеттеринга. Рекламная брошюра 1912 года гласила: «Абсолютно любой человек, независимо от физической силы или материального достатка, может легко запустить автомобиль с двигателем внутреннего сгорания без заводной ручки. Стоимость Model Thirty 1800$» .
Остальные автокомпании побаивались применять изобретение сотрудника Delco Products, по этой причине Ford Model вплоть до 1919 года комплектовался заводной ручкой. Но с 1920 года автопроизводители уже успели проникнуться доверием к изобретению Кеттеринга и стали внедрять электрический стартер в пусковую систему двигателя. Два года назад (в 2012 г.) стартер отметил свой 100-й день рождения.
В 1916 году благодаря предложению американского инженера Винсента Гуго Бендикса стартер уже не выполнял функцию генератора, и в электрооборудовании автомобиля появились два обособленных устройства: источник энергии при работающем двигателе — генератор и потребитель энергии — стартер.
Не стоит и говорить о том, что конструкция стартеров того времени уступала по своим функциональным характеристикам конструкциям современных стартеров. Но прогресс движется вперед, и сегодня Вы можете приобрести пусковое устройство, превосходящее по сложности исполнения внутреннее содержимое его прародителей в несколько раз.
Владелец учетной записи eHive несет ответственность за содержание этой страницы.
Это включает в себя получение разрешений, разрешений или прав на публикацию любого контента или изображений на eHive.
Свяжитесь с владельцем учетной записи по поводу разрешений на использование авторских прав (включая заказ копий контента) или проблем с публикацией информации или изображений на eHive.
Для получения дополнительной информации см. нашу страницу заявлений об авторских правах.
Батарейки в комплект не входят.
разочаровывающие слова, которые вы можете прочитать, когда покупаете новую игрушку. В 1970-е годы
а раньше это не было такой большой проблемой, потому что подавляющее большинство
игрушки работали совершенно по-другому. Вместо использования электричества
химически хранящиеся в батареях, они полагались на энергию заводки и
часовые механизмы. Заводной механизм, безусловно, выдержал испытание
времени: самое раннее часовое устройство, известное как
Антикитера
механизм, восходит к Древней Греции и считается по крайней мере
2000 лет. Почему технология часовых механизмов была такой твердой
любимый так долго? Как именно это работает? Давайте поближе
Смотри!
Фото: «Часовой механизм» — буквально то, как работают часы. Это часовой механизм
внутри башенных часов Union Station в Портленде, штат Орегон, датируемых 1896 годом. Фото: фотографии из архива Кэрол М. Хайсмит, Библиотека Конгресса, отдел эстампов и фотографий.
«Часовой механизм» буквально означает «работать как часы».
очевидно! Но большинство современных часов электронные: питание от
электричество и регулируется кристаллами кварца, они имеют относительно
мало движущихся частей. Если вы хотите понять часовой механизм, вам нужно
понять, как работали часы в те дни, когда вы заводили
их ключом. Подобно старомодным часам, часовой механизм
полностью механический и имеет следующие основные части:
Спиральная пружина для накопления энергии, добавляемой ключом.
(Маятниковые часы накапливают энергию с грузами, которые поднимаются и опускаются, но
в других часах и заводных наручных часах вместо них используются пружины. )
Набор шестерен, через которые высвобождается энергия пружины.
Шестерни определяют, насколько быстро (или медленно) работает часовой механизм.
вещи, но они также контролируют, какую силу он может произвести (возможно, для лазания по склонам).
Механизм, приводящий в движение шестерни, который делает устройство полезным
или интересные вещи. В часах механизм — это набор стрелок
которые вращаются вокруг циферблата, чтобы сказать вам время. В заводной машине,
шестерни приводили бы в движение колеса, которые приводили бы его в движение по вашему полу.
Фото: Выглядит не очень (слева), но даже самая простая заводная игрушка — прекрасный образец миниатюрного машиностроения (справа)! Заведите его, и он будет прыгать на своих розовых пластиковых ножках. Как работают все части, чтобы получился забавный прыгающий человечек? См. пояснение в рамке внизу этой статьи.
Основной закон науки, называемый сохранением энергии
говорит нам, что мы ничего не можем делать без энергии. Если вы хотите
заводной автомобиль, чтобы проехать по вашему ковру, вы должны дать ему достаточно
энергию, чтобы сделать именно это, прежде чем вы отпустите ее; другими словами, вы должны накрутить его.
Что происходит, когда вы ветер? Если вы когда-нибудь заводили заводную игрушку,
вы узнаете, что ключ (иногда это маленькая пластиковая ручка, называемая
корона) может быть довольно жесткой и с трудом поворачивается. Почему это?
Когда вы поворачиваете ключ, вы сжимаете крепкую металлическую пружину,
называется главной пружиной и накапливает энергию;
боевая пружина является механическим эквивалентом батареи. Пружины часового механизма обычно представляют собой толстые витки.
из стали, поэтому затягивая их (заставляя их занимать гораздо меньшую
пространство) на самом деле довольно тяжелая работа — как в повседневной, так и в
научный смысл слова. С каждым поворотом винта
пальцы выполняют работу (как мы говорим в науке): они двигаются
сила (противодействующая стремлению пружины к расширению) через
расстояние, другими словами, сжатие пружины.
Изображение: Типичная заводная пружина часов. Плотно закрученная пружина (красная) полностью содержится внутри цилиндрической коробки, называемой стволом (серая), по краям которой расположены зубья шестерни. Чем длиннее и тоньше пружина, тем больше энергии она может удерживать внутри ствола определенного размера. Изображение из патента США 525 265: Цилиндр главной пружины для часов Agile N. Gauthier, запатентовано 28 августа 1894 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.
Поскольку вы выполняете работу пальцами, вы используете энергию, но эта энергия не исчезает в
разреженный воздух: он запасается весной как потенциальная энергия.
Затягивать пружину в заводной игрушке — все равно, что толкать американские горки.
машина в горку. Так же, как вы можете получить энергию в машине с американскими горками
назад, позволив ему скатиться с холма, чтобы вы могли получить энергию от
пружину, отпустив ее, чтобы привести в действие часовой механизм — потенциальная энергия равна
преобразуется в кинетическую энергию (а также
тепловая и звуковая энергия) в
жужжащие шестерни.
Если вы хотите, чтобы заводной механизм развлекал вас (или делал что-то
полезно) какое-то время, вам нужно дать ему много энергии. Заводные часы
а часы спроектированы так, чтобы иметь пружины, которые будут хранить достаточно
энергии, чтобы механизм работал сутки и более. Заводной
игрушки не так хорошо сделаны (или не так впечатляющи), и если вы
получить более минуты или двух развлечений в течение ваших тридцати секунд
или так обмотки у вас хорошо получается. В общем, интереснее
часовые механизмы, которые работают дольше, имеют большие и прочные
пружины, способные накапливать гораздо больше энергии.
Фото: На этой замечательной фотографии показано, как заводная игрушка накапливает энергию. Поверните латунную заводную головку справа, и вы повернете последовательность из трех серебряных шестерен, накапливающих энергию в большой лентовидной главной пружине сзади.
Фотография Шейлы Санд, опубликованная на Викискладе под
Лицензия Creative Commons (CC BY 2.0).
Сколько именно энергии? Очевидно, размер и напряжение
весна имеет решающее значение. Чем тяжелее весна
вращаться, и чем дольше вы будете его крутить, тем больше энергии он сохранит.
Но вы можете быть гораздо точнее, если хотите:
есть математические уравнения, которые говорят вам, какой крутящий момент
(крутящая сила) и накопленная энергия, которую вы можете получить с помощью пружины
определенной длины, ширины, толщины и жесткости (измеряется
по модулю Юнга
материала, из которого он сделан). не буду вдаваться в математику
более подробно (вы можете найти краткий обзор здесь, если вам интересно). Переходя к делу, неудивительно, что более длинная или более тонкая пружина (та, которую вы можете наматывать
вверх с большим количеством витков) накапливает больше энергии, а более короткая или толстая пружина дает больший крутящий момент.
Практически все часовые механизмы имеют шестерни, то есть колеса с
зубы, которые сцепляются друг с другом. Как вы узнаете, прочитав нашу
основной статье о шестернях, обычно есть две причины, по которым вы их используете:
заставить колесо вращаться быстрее (с меньшим усилием) или заставить его вращаться сильнее
медленно (с большей силой). Часовые механизмы используют шестерни в обоих
эти способы. В карманных часах шестерни меняют скорость
вращающийся вал, так что он приводит в движение секундную стрелку с одной скоростью, минута
стрелка на скорости 1/60, а часовая стрелка на скорости 1/3600.
Игрушечные машинки с заводным механизмом часто используют шестеренки, чтобы заставить себя мчаться вперед.
удивительная скорость: когда пружина раскручивается, она поворачивает колесо
довольно быстро, а затем шестерни увеличивают эту скорость, чтобы управлять автомобилем.
колеса еще быстрее. Что-то вроде часового танка будет использовать шестерни
наоборот, чтобы он мог преодолевать препятствия: в этом случае
колеса (или гусеницы) будут получать мощность от пружины, шагать вниз
скорость и в то же время генерировать больше силы подъема (например, низкие передачи
вы бы использовали на велосипеде или автомобиле для подъема на холм).
Практически все заводные игрушки используют свою главную пружину для создания
мощность вращения — другими словами, чтобы крутить колеса. Если вы хотите их
чтобы сделать что-то кроме поворота, вращения или вращения, вы должны использовать
кулачок или кривошип для преобразования их вращательного (круговоротного) движения
в возвратно-поступательном (возвратно-поступательном) движении.
Когда вы видите идущего мимо заводного робота, он, вероятно, использует
рукоятки, приводимые в движение колесами, чтобы приводить в движение его ноги. Колеса вращаются на одном валу, на одном и том же
скорость, приводимая в движение шестернями, приводимыми в действие главной пружиной, и каждая нога связана отдельным кривошипом.
Одна нога будет соединена с
верхней части одного из колес, а другая нога будет соединена с
внизу другого колеса. Когда два колеса вращаются, кривошипы
будет двигаться не в ногу, и две ноги соединятся с
землю попеременно, заставляя робота двигаться вперед.
Анимация: Как два противостоящих рукоятки (синие) могут заставить робота ходить. Кривошип приводится в действие
два колеса с приводом от одной оси. Будет ли этот робот на самом деле ходить или просто раскачиваться из стороны в сторону
вопрос для обсуждения (и эксперимента).
Медленно движущиеся кулачки — еще один способ заставить заводные игрушки работать
интересные вещи, но только изредка. Предположим, вы хотите
построить заводной Чарли Чаплин, котелок которого автоматически
поднимается в воздух, может быть, каждые 30 секунд или около того, но остается на голове
оставшееся время. Вы можете запустить шестеренку от главной пружины игрушки
и привести в действие кулачок — колесо в форме яйца с рычагом наверху. Каждый раз
точка кулачка достигает вертикали, она поднимет рычаг
и шляпа Чарли поднимется в воздух.
Анимация: Как работает камера: Когда зеленая камера поворачивается, синяя коробка поднимается в воздух. Вы можете использовать такой кулачок, приводимый в движение вращающимся колесом, чтобы время от времени что-то происходило. Чем медленнее вращается колесо, тем реже это будет происходить.
Некоторые заводные игрушки, такие как заводной смайлик на нашей верхней фотографии, производят прерывистое движение с использованием более сложных механизмов, таких как женевские приводы (фактически, кривошипы, которые скользят вверх и вниз в пазах).
Если заводной автомобиль заводишь как можешь, то пусть
ключ давай, не ставя машину на землю, ты услышишь шестеренки
внутри механизма визг и визг, когда пружина отпускает его
энергии удивительно быстро. Поскольку сопротивления очень мало, за исключением
трение (сила трения между соприкасающимися поверхностями) в коробке передач,
на самом деле нет ничего, чтобы механизм работал
против, и он может доставлять энергию очень быстро. Положите его на ковер и
энергия доставляется намного медленнее (и бесшумно). Сейчас весна
должен работать против сопротивления ткани, которая работает как
тормоз на колесах и механизмах, которые приводят их в действие.
При разработке заводных игрушек и других устройств всегда нужно
учитывать то, что они на самом деле собираются делать (поверхности, над которыми они будут работать,
например, и сколько силы им нужно производить через свои шестерни, чтобы сделать свои собственные детали
двигаться плавно). Затем вам нужно выбрать пружину, которая может хранить достаточно энергии.
чтобы механизм работал какое-то время, и шестерни, которые могут производить нужное количество
крутящий момент (крутящая сила), чтобы сделать что-то полезное. У настоящих автомобилей есть коробки передач, поэтому они могут
производить больше силы или скорости в соответствии с условиями вождения (начиная с места
или мчаться по шоссе), и большие топливные баки, чтобы они могли делать это за приличную
количество времени; точно такой же принцип применим к игрушечным машинкам (и другим часовым
механизмы).
Теперь, когда мы рассмотрели основную идею часового механизма, давайте заглянем внутрь настоящего часового механизма:
заводной смайлик на нашем верхнем фото. Если вы собираетесь попробовать это, будьте осторожны с главной пружиной:
это плотно сжатый кусок металла с острым краем, который может выскочить и ударить вас по лицу. Глаз
защита это хорошая идея… и берегите себя!
Теперь если избавиться от ножек и взломать белый корпус, то можно увидеть сначала редуктор (слева)
а затем, сняв шестерни и еще один пластиковый слой, пружину под ней (справа). Вот так выглядит пружина, когда она полностью свернута. Когда он плотно закручен, он полностью помещается внутри белой коробки. Довольно трудно втиснуть прочный металл в такое маленькое пространство, и именно поэтому он может так эффективно накапливать энергию: чем больше вы должны работать, чтобы сжать
пружина, тем больше энергии она может удерживать:
Задолго до появления PlayStation, задолго до появления первых игрушек на батарейках дети все еще нуждались в развлечениях. Еще в 19 веке именно часовой механизм выполнял сложную работу по развлечению детей. Я порылся в архивах Управления по патентам и товарным знакам США, чтобы найти несколько примеров заводных игрушек, иллюстрирующих принципы, которые я объяснял в этой статье.
Первый — это обычная игрушечная лодка с заводным винтом. Вы заводите заводную головку (синюю) вверху, чтобы затянуть главную пружину (красную). По мере того, как пружина медленно раскручивается, она приводит в движение ряд шестерен (зеленые) и центральный карданный вал (оранжевый), который вращает пропеллер (фиолетовый). Это самый простой часовой механизм, который вы только можете себе представить. Единственной технической проблемой для изобретателя было бы выяснить, сколько передач нужно использовать, чтобы пропеллер вращался с нужной скоростью в течение точно нужного времени: не так быстро, чтобы пружина сразу сжималась; не настолько медленно, чтобы лодка действительно никуда не шла.
Произведение: Заводной гимнаст, приводимый в движение кулачковым механизмом из патента США 140,883: Автоматические игрушки Генри Брауэра, запатентованного 15 июля 1873 года, любезно предоставленного Управлением по патентам и товарным знакам США.
Второй пример намного изобретательнее и интереснее, потому что в нем используется кулачок для создания игрушки с более нерегулярными и непредсказуемыми движениями. На рисунке 1 слева мы видим игрушечного гимнаста, руки которого припаяны к центральной зеленой оси, исчезающей в таинственной коробке справа, где спрятан часовой механизм. Благодаря вращающимся рукам гимнаст кувыркается вверх-вниз, вперед-назад, выполняя разнообразные атлетические движения, которые довольно трудно предугадать. Но единственное, что приводит в движение его движения, — это зеленая ось, к которой подключены его руки. Как он работает и как он производит непредсказуемое движение, когда все, что он может делать, это вращаться?
Мы видим механизм справа, который я раскрасил и пронумеровал, чтобы его было легче понять. Вверху (1) находится довольно обычная боевая пружина. Когда он раскручивается, он приводит в действие пару красных шестерен (2), которые сцеплены вместе, поэтому они вращаются в противоположных направлениях. Шестерня слева имеет кулачок, прочно прикрепленный к нему (3). Когда кулачок вращается, он толкает весь вертикальный синий стержень (4) сначала вправо, а затем обратно влево, таким образом, он преобразует вращательное движение шестерни в возвратно-поступательное движение. Синяя полоса поворачивается вокруг точки внизу (5) и довольно прочно удерживается пружиной (фиолетовая), поэтому движется плавно. В середине синей полосы находится желтая шестерня с проходящей через нее осью (6), к которой прикреплены руки гимнастки. Когда синяя полоса движется влево-вправо, влево-вправо, желтая шестеренка попеременно сцепляется с красной шестерней слева, затем с красной шестерней справа и обратно. Две красные шестерни вращаются в противоположных направлениях, поэтому желтая шестерня должна сначала повернуться в одну сторону, а затем в другую, с небольшой паузой, когда она меняет направление. Поскольку желтая шестерня приводит гимнаста в действие, ее постоянные перестановки придают человеку его явно непредсказуемые движения. Просто, но на самом деле весьма гениально!
И вот еще два: кукла, которая использует главную пружину (синяя), чтобы вращать колесо (красное), и кривошип (зеленый), который двигает руками вперед и назад в ползучем движении; и медведь, который раскачивается вверх и вниз, приводимый в действие главной пружиной (синий) и зубчатыми колесами (красные круги), которые управляют различными частями тела с помощью длинных кривошипов внутри тела (красные линии).
Произведения: 1) Заводная кукла ползет с помощью кривошипных рук, из патента США 112 550: Улучшение ползучей куклы Роберта Клея, запатентованного 14 марта 1871 г .; 2) Заводной медведь кивает вверх и вниз и щелкает своей челюстью, приводимой в действие заводной рукояткой, из патента США 131 849.: усовершенствование механических игрушек, также запатентованное Робертом Клеем 1 октября 1872 г .; оба произведения любезно предоставлены Управлением по патентам и товарным знакам США.
Американские заводные игрушки, 1862–1900 гг. Блэр Уиттон. Шиффер, 1981. 224-страничный справочник по классическим заводным игрушкам. Объясняет, как игрушки производились как побочный продукт часовой промышленности. Также доступен для просмотра из
Интернет-архив.
Внутреннее устройство часов — простое руководство для любителей часовых механизмов: прочтите книги, 2011 г. Краткое введение в часовой механизм внутри типичных карманных часов. Не имеет непосредственного отношения к заводным игрушкам, но представляет более общий интерес.
Новые и полные часы и руководство для часовщиков от Мэри Бут. Джон Уайли, 1869 год. Забудьте дату! Это остается очень полезным введением в механические часы, и (поскольку оно не защищено авторскими правами) вы можете прочитать все это онлайн бесплатно.
Он также доступен в
Интернет-архив.
Часы: их конструкция, их достоинства и недостатки, как их выбрать и как ими пользоваться, Генри Ф. Пиаже, Мэри Бут. Vinten, 1860. Еще одно хорошее историческое введение с четкими и полезными иллюстрациями таких вещей, как спуск. Вы можете прочитать всю книгу онлайн. Он также доступен в Интернет-архиве.
Инженер с резиновой лентой: сборка ракет с приводом от рогатки, винтовок с резиновой лентой, нетрадиционных катапульт и других партизанских гаджетов от компании «Бытовая техника» Лэнса Акиямы. Rockport, 2016. Если вы не хотите использовать основную пружину, скрученная резинка — еще один простой источник энергии. Эта книга — хороший и безопасный источник вдохновения для младших читателей. Она содержит инструкции примерно для 20 простых механизмов с эластичным приводом.
Заставить вещи двигаться: самодельные механизмы для изобретателей, любителей и художников, Дастин Робертс. TAB/McGraw-Hill, 2011. Отличное введение в принципы работы простых механизмов, за которым следует очень практический взгляд на материалы, источники энергии и такие проблемы, как трение. Включает примеры проектов.
Кинетические приспособления: постройте судно на воздушной подушке, воздушную лодку и многое другое с помощью мотора для хобби от Курта Габриэлсона. Chicago Review Press, 2010. Хотя вещи, описанные в этой книге, не приводятся в действие часовым механизмом, вы можете легко адаптировать некоторые из них к часовому механизму или энергии эластичной ленты.
Заводной мобильный телефон нацелен на развивающиеся регионы, Спенсер Келли, BBC News, 2 октября 2009 г. Заводной мобильный телефон предназначен для людей, которым не хватает надежного электроснабжения. Секрет здесь в сверхтонком заводном динамо-машине.
Разработка часов на 10 000 лет Дэвид Кушнер, IEEE Spectrum, 27 октября 2011 г. Как разработать механические часы, которые будут показывать время на тысячи лет вперед? В этой статье рассматриваются долгосрочные инженерные проблемы, стоящие за «Часами долгого настоящего».
Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.
4.2-литровый двигатель Audi BVJ или A6 4.2 FSI производился компанией с 2006 по 2010 годы и устанавливался на такие известные модели как А6 и А8, включая внедорожную версию Allroad. На седаны A8 в кузове D4 ставилась обновленная модификация этого мотора с индексом CDRA.
Точный объем 4163 см³
Система питания прямой впрыск
Мощность двс 350 л.с.
Крутящий момент 440 Нм
Блок цилиндров алюминиевый V8
Головка блока алюминиевая 32v
Диаметр цилиндра 84.5 мм
Ход поршня 92.8 мм
Степень сжатия 12.5
Особенности двс нет
Гидрокомпенсаторы да
Привод ГРМ цепной
Фазорегулятор на впуске и выпуске
Турбонаддув нет
Какое масло лить 9.1 литра 5W-30
Тип топлива АИ-98
Экологический класс ЕВРО 4
Примерный ресурс 260 000 км
Город 14.8 литра
Трасса 7.5 литра
Смешанный 10.2 литра
Audi
A6 C6 (4F) 2006 — 2010
A8 D3 (4E) 2006 — 2010
<noscript><img loading='lazy' src='/800/600/http/photos-mt.kcdn.kz/webp/7c/7ccc026f-2877-4bdf-a523-4bcc5a3bb724/1-760x450.jpg' /></noscript> youtube.com/embed/PwAKhrSngkI» srcdoc=»<style>*{padding:0;margin:0;overflow:hidden} img,span{position:absolute;width:100%;top:0;bottom:0;margin:auto} span{height:1.5em;text-align:center;font:6em/1.5 sans-serif;color:white;text-shadow:0 0 .5em #000; }</style>
 <a href=https://www.youtube.com/embed/PwAKhrSngkI?autoplay=1>
 <img src=https://img.youtube.com/vi/PwAKhrSngkI/hqdefault.jpg alt=’Audi A8 4,2 FSi Quattro 2006 /// Авто из Германии’>►</a>» allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»» title=»Audi A8 4,2 FSi Quattro 2006 /// Авто из Германии»>
Двигатель 3.2, FSI, бензин
Номера AUK
Тип кузова универсал
Тип КПП МКПП
Двигатель 3.2, i, бензин
Номера AUK, BKH
Двигатель 3.2, i, бензин
Номера AUK, BKH
Двигатель 3.0, TDi, дизель
Номера ASB
Тип КПП АКПП
Двигатель 3. 0, дизель
Номера CARA
Тип кузова универсал
Тип КПП АКПП
Двигатель 3.2, FSI, бензин
Номера AUK
Делать
anyToyotaNissanHondaMitsubishiMercedes-BenzBMWMazdaSubaruVolksWagenSuzukiLand RoverIsuzuAudiFordDaihatsuLexusAcuraAICHIAIRMANAlfa RomeoAMGAndoapriliaARACOArimitsuATEXATVBARONESSBentleyBEREMABICYCLEBoatBobcatBOMAGBRANSONBuickCadillacCANY COMCATChevroletChryslerCitroenCosmoDae DongDenbaDenyoDodgeDucatiDURO BOATEUNOSFiatForkliftFreightlinerFUJIIFurukawaG-wleeｌGANSOWGMGMCGS ForkliftGYROHANIXHANTAHasqvarnaHelicopterHinoHINOMOTOHitachiHOKUETSUHUMMERHYOSUNGHYSTERHyundaiICEBEAR MOTORSPORTSIHIIkeyaInfinitiINTERNATIONAL HARVESTERIsekiIvecoIWATAJaguarJCBJEEPJLGJohn DEEREJouban KougyouJP Power Winch JSKKaercherKANDIKATOKAWABEKawasakiKAWASHIMAKIAKIORITZKobelcoKomatsuKONMAKramerKubotaKUMITATEKYMCOKYORITSUKyoueiLanciaLGlILiebherrLincolnLINDELosenhausenLotusMalagutiMarine boatMARUNAKAMaruyamaMaseratiMassey FergusonMAZDA AUTOZAMMeiwaMGMIKASAMINIMitsubishi FusoMitsuokaNAGANONAGANO INDUSTRYNAGAOKANEW HOLLANDNICHIYUNihon Yushin DenkiNISSAN DIESELNissan UDNOZAWAOHASHIOKADA-SYOJIOpelORECPeugeotPIAGGIOPonti acPorschePRINOTHProzzaRand RoverRANGE ROVERRangerRenaultROLLS-ROYCERoverRYOBIS-MACSAABSAKAISASAKISATHOSATOHSaturnSchaeffSEA DOOSea NymphSeatSeibuSentinelShibaurashikokuShinkoShizuoka Giken SankiSHOSHINSkodaSpecial vehicleSsangYongStarSumitomoSUZUESYOWA HIKOUKI KOGYOTACOMTadanoTakagiTAKAKITATAKAOKATakeuchiTCMTMUKTOKAITOKOTOMOSTouaTRIUMPHTSUCHIYATYMUNICARRIERSUNICONUnknownUPRIGHTVoegeleVolvoYamahaYanaseYanmarYunicon
Форма транспортного средства
any snowblowerair compressorATVBICYCLEBIKEBOATbuggyBULLDOZERbuscabrioletCAMPERCar CarrierCombineCompact carCompressorConcrete Mixing TruckconstructionconvertiblecoupeCRANEDUMPDumpingEXCAVATORFarm equipmentFarm TractorFire Engine and/or Fire TruckFork LiftForkliftForklift 3tFullGarbage TruckGeneratorGrass cutterHAND GUIDE ROLLERHard topHatchbackIndustrial Machinejet skiKeiKEI RVKei-Trucklawn mowingLIFTmacineManlift truckMANURE SPREADERMini ExcavatormotorcyclesnoneOpenOther MachineryPick-UpRollerscootersedanSkid LoadersnowblowerSnowplowspeed sprayerSUVSweepersyoberurodaTank TruckTelescopic LoaderTiller TractorTractortrailerTrencherTRENCHERStruckTruck with CraneVacuum carvanwagonWheel Loader
МОСКВА, 12 сен — РИА Новости. Космический двигатель, нарушающий законы физики, якобы созданный китайскими учеными, скорее всего, не функционирует так, как утверждают разработчики, подобные устройства в профессиональной среде принято называть «Гравицапами», рассказал РИА Новости ведущий научный сотрудник отдела космической динамики и математической обработки информации Института космических исследований (ИКИ) РАН Натан Эйсмонт.
Ранее в российских СМИ со ссылкой на китайский телеканал и британскую газету Daily Mail появились сообщения, что китайские ученые создали рабочую модель микроволнового двигателя EmDrive, работу которого невозможно объяснить в рамках классической физики. Сообщения о разработке EmDrive регулярно появляются в течение нескольких лет и вызывают волну обсуждений во всем мире.
«Это не внушает никакого доверия, выглядит блефом и уткой, поскольку, судя по всему, эта информация предполагает движение или тягу без отброса массы, что выглядит удивительно, противоречит законам физики. Либо здесь чего-то недоговаривают, либо верят в чудеса», — сказал Эйсмонт.
«Могу привести (пример) из области кино. Фильм был (Георгия) Данелии – «Кин-дза-дза!». И там герои перемещались на своих аппаратах, которые тоже двигались без отброса массы, у них эти аппараты назывались «Гравицапами». С тех пор термин «гравицапа» вошел, можно сказать, в обиход в профессиональной среде как некий символ такого рода устройств, нарушающих законы физики. Я подозреваю, что то, о чем сейчас говорят, это тоже «Гравицапа», — добавил ученый.
Согласно заявлению разработчиков, благодаря этим двигателям края Солнечной системы можно достичь за несколько месяцев. По словам Эймонта, это слишком короткий срок. Он привел в пример американский аппарат New Horizons, который стартовал 19 января 2006 года. Межпланетная станция совершила в 2007 году гравитационный маневр по облету Юпитера (используется для экономии топлива и придания дополнительного разгона автоматическим станциям) и достигла Плутона в 2015 году.
Ученые не согласились с тем, что двигатель типа EmDrive — двигательной установки, работающей без топлива, — может нарушать или противоречить законам физики. Как заявил РБК бывший сотрудник Московского института механизации и электрификации сельского хозяйства Олег Бондаренко, такие оценки часто даются молодыми специалистами. «Чудеса случаются», и чаще всего они не противоречат физике, добавил Бондаренко.
Если двигатель работает, значит, законы физики не нарушены, заявила РБК профессор кафедры общей физики РУДН Елена Шека. «Я думаю, что если этот двигатель работает, то никакие законы физики он не нарушил — это однозначно. Нарушить законы физики невозможно», — сообщила Шека.
В двигателе установлен магнетрон, который генерирует микроволны. Энергия их колебаний накапливается в специальном резонаторе. За счет этого создается тяга. Работу этого двигателя нельзя объяснить в рамках фундаментального закона сохранения энергии (механическая энергия не может возникнуть из ничего и точно так же не может просто исчезнуть).
Разработку двигателя, работающего на основе технологии EmDrive, ведет и американское агентство NASA. В ноябре 2016 года в научном журнале Journal of Propulsion and Power, издаваемом Американским институтом аэронавтики и астронавтики (AIAA), была опубликована научная статья о принципах работы такого двигателя. Утверждалось, что двигатель EmDrive вырабатывает силу в 1,2 миллиньютонов на киловатт тяги в вакууме.
В отчете, ранее опубликованном специалистами НАСА, говорилось, что EmDrive действительно создает «постоянную тягу», не используя топливо и не создавая направленного радиационного давления — явление, которое, по словам экспертов, противоречит общепризнанному закону сохранения импульса.
Государственный совет Китая выпустил технический документ о своей амбициозной космической программе, включая первую мягкую посадку на обратной стороне Луны в 2018 году и миссию на Марс для проведения орбитальных и мобильных исследований до конца десятилетия.
США успешно испытали гиперзвуковые ракеты, летящие со скоростью 3,836 миль в час / Путин запускает гиперзвуковую ядерную бомбу и ведет учения у границы с Украиной (фото, видео) / Китай угрожает ядерной бомбой Японии накануне Олимпиады, если она вмешается в дела Тайваня (фото) (2 ) (3) (4)
В любой момент Отныне будет Звук с Небес и со всего Мира, Все, кто Верят в ИИСУСА Христа и Чьи Имена находятся в Книге Жизни, Бросят вызов всем Научным, технологическим и любым законам и Внезапно Исчезнут Встретить ГОСПОДА ИИСУСА в воздухе.
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by RichardRexs(m): 12:04pm On Oct 22 , 2021
Terrier99 :
Na lie
Китай, который не мог производить обычную вакцину от Covid-19, несмотря на то, что он первым пострадал.
Китай копирует, Китай не изобретает.
Пошлите Китаю еще один вирус, который может быть связан с китайской ДНК, и они снова умрут, как цыплята, без единого выстрела.
Я чувствую, что США не хотят популяризировать свое оружие, как они это сделали с атомной бомбой.
Re: Китай тайно протестировал 2 гиперзвуковые ракеты Nuke, которые бросили вызов законам физики с помощью Emmyxclusize: 12:04 . но жирным шрифтом неправильно. Двигатели не должны бросать вызов законам физики. На самом деле, двигатели работают на основе законов физики.
Второй закон движения Ньютона гласит: Каждому действию есть равная и противоположно направленная сила противодействия. Это принцип ракетного двигателя. Это не означает, что гравитационное притяжение Земли не действует на ракету, просто сила восходящей реакции больше силы тяжести. Ракета толкает воздух вниз, и воздух в ответ толкает ракету вверх.
Но скорость убегания была рассчитана на превышение гравитационной силы. Разве не так ракеты могут попасть в космос?
Re: Китай тайно протестировал 2 гиперзвуковые ракеты Nuke, которые бросали вызов физике по ABBA114: 12:05 на октября 22 , 2021
921
921
921
Re: Китай тайно протестировал 2 гиперзвуковые ракеты Nuke, которые бросили вызов физике на октября 22 , 12:06 на октябрь 22 , 12:06 октябрь 22 , 12:06 . белые изучают физику, чтобы создавать оружие и мощные технологии, Блэкман изучает физику, чтобы сдать WAEC и семестровые экзамены
2 Likes
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by bizzibodi(m): 12:06pm On Oct 22 , 2021
Праведность2 :
Мы живем в очень интересное и библейское время.
В отчете говорится, что Китай запустил гиперзвуковые ракеты, которые « бросили вызов законам физики ».
В любой момент Отныне будет Звук с Небес и со всего Мира, Все, кто Верят в ИИСУСА Христа и Чьи Имена находятся в Книге Жизни, Бросят вызов всем Научным, технологическим и любым законам и Внезапно Исчезнут Встретить ГОСПОДА ИИСУСА в воздухе.
Если вы хотите быть среди тех, кто бросит вызов этим законам, вы должны поверить и предаться ИИСУСУ Христу как вашему Господу и Спасителю.
Неужели сегодня машины оскверняют законы физики? Праведность всех этих войн, разрушений, крови, холокоста Хотя формы, которые вы ежедневно порождаете в творении, будут ждать вас в Судный день!
Re: Китай тайно испытал 2 гиперзвуковые ядерные ракеты, которые бросили вызов законам физики от Terrier99: 12:08 на октября 22 , 2021
Marvin906 :
Чувак. Тупой невежественный дурак.
Военные бюджеты
Китай
2020: 178 миллиардов долларов США).
2021: (209 миллиардов долларов США).
USA
2020: 778 миллиардов долларов
2021: 725 миллиардов долларов
2 Likes
0123 12:08 On 22 октября , 2021
SarkinYarki :
Как он бросил вызов законам физики, когда у него был двигатель.. первое место …Отвали со всей этой сенсацией
Я все еще ищу, где законы физики были нарушены, лол.
Re: Китай тайно испытал 2 гиперзвуковые ядерные ракеты, которые бросили вызов законам физики, автор Christmasdon(m): 12:08 Вкл.
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by Kinzo0917(m): 12:08pm On Oct 22 , 2021
Thalamus :
ты заткнешь свой дурацкий рот и пойдёшь болтать.
. ПУСТЬ БОГ ВАС ПРОСТИТ. НУЖНО ЕГО ОСКОРБЛЯТЬ? ПОЧЕМУ НЕ СДЕЛАТЬ СВОЙ КОММЕНТАРИЙ БЕЗ ОСКОРБЛЕНИЙ И ДВИГАТЬСЯ ДАЛЬШЕ….. НАВА
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by Terrier99: 12:10pm On Oct 22 , 2021
RichardRexs :
I feel the США не хотят популяризировать свое оружие, как они это сделали с атомной бомбой.
Война вышла за рамки бомб, Китай все еще отстает в изучении тонкой настройки ракет.
Сейсмическая активность, замаскированная под стихийные бедствия, — новинка в этом квартале. Иран попробовал немного этого, когда у них были проблемы с США. Китай попробовал это примерно в 2005 году, когда сейсмическая активность США вызвала сильное землетрясение в Китае.
3 лайки
Re: Китай тайно протестировал 2 гиперзвуковые ракеты Nuke IT, которые бросали законы : 12:11 PM на октябрь 22 , 12:11 PM на октябрь , 12:11 PM на , 12:11 PM на , 12:11 PM , , 12:11. не может победить телепортацию, когда дело доходит до скорости. На каких махах он едет?
Что в нем гиперзвукового?
Они просто преувеличивают…
Re: Китай тайно протестировал 2 гиперзвуковые ракеты Nuke, которые бросали вызов законам физики с помощью Kylekent59: 12:15 вечера на Oct 22 , 2021
921
921
921
921 . над силой гравитации. Разве не так ракеты могут попасть в космос?
Я абсолютно уверен, что эти ракеты не смогут покинуть Юпитер. Для побега от Юпитера требуется в 2 раза больше космической скорости Земли.
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by Bbbwings: 12:15pm On Oct 22 , 2021
Terrier99 :
While the Chinese were dying like Мухи, Италия была на вечеринках, так что ваш аргумент нелогичен. Китайцы так и не взяли Covid под контроль, они просто много умерли, и после того, как он достиг пика, он снова упал.
Китайцы напортачили с Covid, потому что они не креативны. Они умеют только копировать, а так как не видели, где копировать, им нечего было и предложить.
Италия, где были самые тяжелые случаи во всей Европе. Когда они танцевали?
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by APCNig: 12:16pm On Oct 22 , 2021
Righteousness2 :
We Live в очень интересные и библейские времена.
В отчете говорится, что Китай запустил гиперзвуковые ракеты, которые « бросили вызов законам физики «.
В любой момент Отныне будет Звук с Небес и во всем Мире, Каждый, кто Верит в ИИСУСА Христа и Чьи Имена в Книге Жизни, Бросят вызов всем Научным, технологическим и любым законам и законам. Внезапно исчезнет, чтобы встретить ГОСПОДА ИИСУСА в воздухе. дунет.Одна и та же новость на протяжении более 2020 лет.Это чистая глупость.Говорят можно обмануть некоторых людей на какое-то время,но нельзя обмануть весь народ на все времена,а что бы народ обманывал себя на все время №
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by TRIGITIS: 12:17pm On Oct 22 , 2021
Emmyxclusive :
But escape velocity был рассчитан на силу гравитации. Разве не так ракеты могут попасть в космос?
Концепция космической скорости не противоречит законам физики.
Притяжение Земли не существует на бесконечной высоте. У него есть предел в пространстве. Когда ракета выстреливается с космической скоростью, в тот момент, когда она выходит за пределы гравитационного поля Земли, гравитация больше не действует на нее. Но если скорость меньше, чем скорость убегания, и эта скорость не может заставить ракету покинуть гравитационное поле Земли, она должна начать снижаться, как бы высоко она ни поднялась, за исключением того, что двигатель все еще может поднять ее выше.
1 Like
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by richmond500: 12:18pm On Oct 22 , 2021
decatalyst :
Когда RUGA останется.
Когда бандиты официально признаны.
Когда мальчиков Боко награждают медалями за доблесть.
Когда мы с тобой серьезно относимся к нашей жизни и будущему.
на самом деле, когда мы перестанем играть в политику и перестанем пытаться разрушить страну, тогда мы сможем подумать о том, чтобы идти вперед
1 Нравится О физике от Bbbwings: 12:19 On 22 октября , 2021
Terrier99 :
Китай все еще отстает в военной технике. Забудьте всю пропаганду, они все еще отстают на десятилетия. 901:36 Они поднимали шум о том, что британским военным кораблям нельзя ходить по Южно-Китайскому морю. Туда ходили британские военные корабли, а Китай молчал.
Китайцы знают, что в военном отношении они ничто. Только у них большое количество, новых оборонных новшеств у них нет. Военные расходы США за 2 года, Китай не может потратить их за десятилетие.
Обыкновенное ракетное испытание, Байден кричал по CNN.
1 Нравится
Re: Китай тайно испытал 2 гиперзвуковые ядерные ракеты, которые бросили вызов законам физики от Trustedpronet: 12:21 On 22 октября , 2021
gpercuxionz :
Когда Нигерия достигнет этого уровня, убивая больше тех стран, которые в настоящее время убивают больше, чем те страны, которые убивают больше, чем те страны, которые в настоящее время убивают больше, чем те страны,
9006 оружие. Это должно было быть, когда они достигнут уровня Нигерии0124
СаркинЯрки :
Как это могло нарушать законы физики, когда у него был двигатель..двигатели созданы для того, чтобы нарушать законы физики, в первую очередь …Да бросьте вы все эти сенсации
Если ваша страна сможет производить обычные карандаши, вы будете первым, кто воскликнет: «Аллилуйя».
Пусть наслаждаются своими выдающимися достижениями.
1 Нравится
Re: Китай тайно испытал 2 гиперзвуковые ядерные ракеты, которые бросили вызов законам физики РичардРексс(м): 12:25 On 22 октября , 2021
Terrier99 :
Война вышла за рамки бомб, Китай все еще находится в далеком прошлом, изучая, как настраивать ракеты.
Сейсмическая активность, замаскированная под стихийные бедствия, — новинка в этом квартале. Иран попробовал немного этого, когда у них были проблемы с США. Китай попробовал это примерно в 2005 году, когда сейсмическая активность США вызвала сильное землетрясение в Китае.
Технический прогресс. Когда моя страна достигнет этого уровня
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by SmilingImabong: 12:26pm On Oct 22 , 2021
After fowl don get teeth
gpercuxionz :
Когда Нигерия достигнет этого уровня?0123 22 октября , 2021
МАЛЕНЬКИЙ КИТАЙ ВЧЕРА.
В настоящее время борется за власть с Соединенными Штатами с точки зрения технологий.
Чудеса никогда не кончаются.
Между тем, Индия все еще страдает от бедности и слабой экономики с огромным населением, которым нужно управлять.
Престижность китайцам за то, что они подняли свою нацию на сцену ПЕРВОЙ СТРАНЫ МИРА.
Теперь они строят самолеты, боевые самолеты или реактивные самолеты, корабли, космические станции и множество передовых технологий.
2 лайки
Re: Китай тайно протестировал 2 гиперзвуковые ракеты Nuke, которые бросили вызов физике Miepesoft (M): 12:27 PM на октябрь 22 , 12:27 PM на октябрь 22 , 12:27 PM на ок.
США покупают сырую нефть из Нигерии.
Нигерия использует эти деньги, чтобы платить Китаю за строительство дорог и железных дорог.
Китай использует деньги для создания разрушительного оружия против США.
Что посеешь, то и пожнешь.
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by NOETHNICITY(m): 12:28pm On Oct 22 , 2021
NoFucksToGive :
Еще китайская пропаганда Мы их знаем. ,. пометьте камеру телефона 128 мегапикселей, но на самом деле это всего лишь 13-мегапиксельная камера, проверьте все телефоны tecno
Китай скоро заявит, что сделал невероятный халк
Если вы заплатите им сейчас, чтобы сделать эту ракету для вашей страны, следующее, что они дадут вы тот, который работает на дизеле, и вам нужно заменить свечу зажигания
Вы называете это китайской пропагандой, хотя в отчете говорится, что Китай тайно проводил испытания.
1 Like
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by naikeboy(m): 12:32pm On Oct 22 , 2021
Бухари скоро отправится в Китай на экскурсию
Re: Китай тайно испытал 2 гиперзвуковые ядерные ракеты, которые бросили вызов законам физики от CUMIN: 12:32 On 22 октября , 2021
SarkinYarki :
Как он бросил вызов законам физики, чтобы поставить двигатель на место. . первое место …Заткнись со всей этой сенсацией
При такой скорости ожидается, что воздух вокруг ракеты нагреет ракету и взорвется в воздухе…но китайцы нашли способ обойти это.
Вот почему это обсуждается
Re: Китай тайно протестировал 2 гиперзвуковые ракеты Nuke, которые бросили вызов законам физики Samwillyco1 (M): 12:36 на октябрь 22 , 2021
gpercuxionz :
Когда Нигерия достигнет этого уровня
Пока Нигерия не освободится от своего неудачного брака по принуждению.
До сих пор южане все еще связаны с северянами во имя Нигерии и все еще практикуют эту дьявольскую конституцию и типичную систему, называемую нигерийской федеральной системой правления, федеральным характером и системой квот, ничего похожего на прорывы.
Пока у всех нас не будет страны нашего отца или земли матери.
Я не знаю, на какой земле в настоящее время находятся нигерийцы: на родине или на родине.
Большинство людей просто навязали себе нигерийский паспорт, потому что других вариантов пока нет.
��
Re: China Secretly Tested 2 Hypersonic Nuke Missiles That Defied The Laws Of Physics by Terrier99: 12:37pm On Oct 22 , 2021
RichardRexs :
Я чувствую, что США не хотят популяризировать свое оружие, как они это сделали с атомной бомбой.
Когда они напали на Саддама Хусейна во время «Бури в пустыне», мир впервые узнал о ракете Patriot.
США не шумит. Когда начинается война, вы видите оружие.
2 лайки
Re: Китай тайно протестировал 2 гиперзвуковые ракеты Nuke, которые дерижали по законам октября 22 , 12:40 PM на октябрь 22 , 12:40 PM на октябрь 22 , 12:40 PM на октябрь , 12:40 PM на октябрь , 12:40 PM .
Фотонный двигатель принцип работы: Фотонный двигатель Принципы действия, применение,
О фотонах, фотонных ракетах и…
О фотонах, фотонных ракетах и…
В редакцию поступило письмо
от учителей физики школы № 6 г. Лысьва Пермской
обл. Е.Д.Багниной и Е.С.Увицкой: «В этом учебном
году на олимпиаде по физике космоса и астрономии
(муниципальный этап) была предложена следующая
задача.
Принцип действия фотонного
звездолета. В фокусе идеального параболического
зеркала находится источник фотонов,
получающихся в результате аннигиляции вещества
и антивещества. После отражения от зеркала
фотоны летят параллельным пучком. Найти скорость
звездолета, если его масса до начала движения
равна m, а после разгона – m₀. Какую часть
начальной массы можно разогнать до скорости 0,999с?
В связи с публикациями в
газете «Физика», касающимися методики
преподавания теории относительности, в
частности в связи с вопросом о массе, зависящей
от скорости, имеет ли смысл решать эту задачу?
Может быть, эту задачу можно решить, не используя
релятивистские законы?»
Ответ может представлять
интерес для многих учителей физики. Поэтому
приводим решение этой задачи с комментариями.
1. При анализе возможностей
гипотетической фотонной ракеты надо отделить
вопрос о том, как работает фотонный двигатель, от
вопроса о том, как происходит разгон ракеты с
таким двигателем. И в том и в другом случае для
анализа необходимо использовать законы частной
теории относительности (ЧТО). Решать
предложенную задачу с помощью нерелятивистских
законов сохранения энергии и импульса в принципе
неверно.
2. Суть конструкции фотонного
двигателя состоит в использовании реакции
аннигиляции вещества и антивещества, в которой
образуются фотоны.
Примером такой реакции может
служить аннигиляция пары протон–антипротон с
образованием двух g-квантов. Вообще любая
частица, аннигилируя со своей античастицей,
может превратиться в пару фотонов. Такая реакция
теоретически является самой выгодной для
создания реактивного двигателя, т.к. в ней
образуются частицы (фотоны), летящие с
максимально возможной скоростью с. Как установил
еще Циолковский, эффективность работы
реактивного двигателя прямо пропорциональна
скорости истечения реактивной струи (в данном
случае – потока фотонов). Во-вторых, в реакции
аннигиляции происходит теоретически
максимально эффективное «сгорание» топлива, т.к.
энергия покоя частиц и античастиц полностью
превращается в энергию фотонов.
Часто используемое выражение
«при работе фотонного двигателя масса
превращается в энергию» – неудачно. Правильно
говорить именно о переходе энергии из одной
формы (энергии покоя вещества и антивещества) в
другую (энергию фотонов).
Мы не обсуждаем вопрос о том,
можно ли реально создать фотонный двигатель.
3. Поставленные в задаче
вопросы связаны c этапом разгона фотонной ракеты.
При решении следует использовать релятивистские
законы сохранения энергии–импульса и
соотношение Эйнштейна, связывающее энергию,
импульс и массу частиц. Напомним эти соотношения.
Пусть Е, р, v и m – энергия, импульс, скорость и
масса частицы соответственно. Тогда:
E² = p²c²
+ m²c⁴;
(1)
p = Ev/c².

(2)
Пусть каждый отраженный от
зеркала фотон имеет импульс p_g. Поскольку
масса фотона равна нулю, то в силу соотношения (1)
энергия каждого фотона равна Е_g = cp_g, где p_g – модуль
импульса фотона. Так как все фотоны летят
параллельно друг другу, то суммарный импульс,
унесенный фотонами за время разгона ракеты, р = еp_g. Отсюда
полная энергия излученных фотонов равна E = cp.
В силу закона сохранения
импульса полный импульс системы «ракета и
излученные фотоны» равен нулю, т.е. сама ракета
получит в конце разгона импульс р₀ = –р. По
модулю эти импульсы равны, следовательно, полная
энергия излученных фотонов может быть выражена
через модуль импульса ракеты:
E = cp₀.

(3)
Запишем закон сохранения
энергии:
mc² = Е₀ + Е,

(4)
где начальная энергия равна
энергии покоя ракеты до разгона, Е0 – энергия
ракеты после разгона, Е – энергия излученных за
время разгона фотонов. С учетом соотношения (3)
формула (4) запишется в виде:
mc² = Е₀ + ср₀.

(5)
Кроме этого, из общего
соотношения (1) следует, что после разгона
E₀² – (cp₀)²
= m₀²c⁴.
           (6)
Уравнения (5) и (6) позволяют
найти связь между начальной и конечной массами
ракеты и достигнутой в результате разгона
скоростью v. Действительно, в силу соотношения (2)
cр₀ = Е₀v/c = bE₀, где b = v/c. Подставляя это соотношение в
формулы (5) и (6), получим:
mc² = (1 + b)E₀;

(7)
m₀²c⁴ =
(1 – b²)E₀².

(8)
Разделив выражение (8) на
квадрат выражения (7), находим:

(9)
Это есть ответ на второй
вопрос задачи.
Выражая b через отношение масс, получаем
ответ на первый вопрос задачи:

(10)
При v = 0,999с отношение m₀/m
» 0,02.
Заметим, что данная задача
взята из книги И.И.Воробьева «Теория
относительности в задачах» [М.: Наука, 1989].
А.В.Берков, канд. физ.-мат. наук,
доцент МИФИ, г. Москва

Португалец собрал ионный двигатель в домашних условиях. Технологии: фотонный и ионный двигатели
Космические двигатели будущего
Создание ионного двигателя
Мы продоожаем рассказывать про виды двигателей
.
Проблема перемещения в космосе стоит перед человечеством с момента начала орбитальных полетов. Ракета взлетая с земли расходует практически все свое топливо, плюс заряды ускорителей и ступеней. И если ракету еще можно оторвать от земли, заправив её огромным количеством топлива, на космодроме, то в открытом космосе заправляться попросту негде и нечем. А ведь после выхода на орбиту нужно двигаться дальше. А топлива нет.
И в этом то и состоит основная проблема современной космонавтики. Выбросить на орбиту корабль с запасом топлива до луны еще можно, под эту теорию строятся планы создать на луне базу дозаправки «дальнобойных» космических кораблей, летящих например на Марс. Но это все слишком сложно.
А решение проблемы было создано очень давно, еще в 1955 году, когда Алексей Иванович Морозов опубликовал статью «Об ускорении плазмы магнитным полем». В ней он описывал концепцию принципиально нового космического двигателя.
Устройство ионно плазменного двигателя
Принцип действия плазменного двигателя
состоит в том, что рабочим телом выступает не сгорающее топливо, как в , а разогнанный магнитным полем до безумных скоростей поток ионов.
Источником ионов служит газ, как правило это аргон или водород, бак с газом стоит в самом начале двигателя, оттуда газ подается в отсек ионизации, получается холодная плазма, которая разогревается в следующем отсеке посредством ионного циклотронного резонансного нагрева. После нагрева, высокоэнергетическая плазма подается в магнитное сопло, где она формируется в поток посредством магнитного поля, разгоняется и выбрасывается в окружающую среду. Таки образом достигается тяга.
С тех пор плазменные двигатели прошли большой путь и разделились на несколько основных типов, это электротермические двигатели, электростатические двигатели, сильноточные или магнитодинамические двигатели и импульсные двигатели.
В свою очередь электростатические двигатели делятся на ионные и плазменные (ускорители частиц на квазинейтральной плазме).
В данной статье мы напишем про современные ионные двигатели
и их перспективные разработки, так как на наш взгляд именно за ними будущее космического флота.
Ионный двигатель использует в качестве топлива ксенон или ртуть. Первый ионный двигатель назывался сетчатый электростатический ионный двигатель.
Принцип его действия таков:

В ионизатор подается ксенон
, который сам по себе нейтрален, но при бомбардировании высокоэнергетическими электронами ионизируется. Таким образом в камере образуется смесь из положительных ионов и отрицательных электронов. Для «отфильтровывания» электронов в камеру выводится трубка с катодными сетками, которая притягивает к себе электроны.
Положительные же ионы притягиваются к системе извлечения, состоящей из 2 или 3 сеток. Между сетками поддерживается большая разница электростатических потенциалов (+1090 вольт на внутренней против – 225 на внешней). В результате попадания ионов между сетками, они разгоняются и выбрасываются в пространство, ускоряя корабль, согласно третьему закону Ньютона.
Российские ионные двигатели. На всех хорошо видны катодные трубки, направленные в сторону сопла
Электроны, пойманные в катодную трубку выбрасываются из двигателя под небольшим углом к соплу и потоку ионов. Это делается по двум причинам:
Во первых чтобы корпус корабля оставался нейтрально заряженным, а во вторых чтобы ионы «нейтрализованные» таким образом не притягивались обратно к кораблю.
Чтобы ионный двигатель работал нужны всего две вещи – газ и электричество. С первым все просто отлично, двигателю американского межпланетного аппарата Dawn, который стартовал осенью 2007-го, для полета в течении почти 6 лет потребуется всего 425 килограммов ксенона. Для сравнения для корректировки орбиты МКС с помощью обычных ракетных двигателей каждый год затрачивается 7,5 тонн горючего.
Одно плохо – ионные двигатели имеют очень небольшую тягу, порядка 50-100 миллиньютонов, что абсолютно недостаточно при перемещении в атмосфере Земли. Но в космосе, где нет практически никаких сопротивлений, ионный двигатель при длительном разгоне может достигнуть значительных скоростей. Общее приращение скорости за всё время миссии Dawn составит порядка 10 километров в секунду.
Тест ионного двигателя для корабля Deep Space
Недавние испытания проведенные американской компанией Ad Astra Rocket, проведенные в вакуумной камере показали, что их новый Магнитоплазменный двигатель с переменным удельным импульсом” (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) VASIMR VX-200 может дать тягу уже в 5 ньютонов.
Второй вопрос – электричество. Тот же VX-200 потребляет 201 кВт энергии. Солнечных батарей такому двигателю просто мало. Следовательно необходимо изобретать новые способы получения энергии в космосе. Тут есть два пути – заправляемые батареи например тритиевые, выводимые на орбиту вместе с кораблем, либо автономный атомный реактор, который и будет питать кораблю на протяжении всего полета.
Во втором случае, в условиях космоса и его низких температур более интересно выглядит проект корабля с термоядерным реактором на борту, но пока НАСА разрабатывает только ядерный реактор.
Эти исследования проходят в рамках проекта Prometheus. В планах НАСА запустить в солнечную систему ядерный зонд, оснащенный мощными ионными двигателями, питающимися от бортового ядерного реактора.
Напоследок видео испытаний ионного двигателя
VX-200.
Современные ракетные двигатели неплохо справляются с задачей выведения техники на орбиту, но совершенно непригодны для длительных космических путешествий. Поэтому уже не первый десяток лет ученые работают над созданием альтернативных космических двигателей, которые могли бы разгонять корабли до рекордных скоростей. Давайте рассмотрим семь основных идей из этой области.
EmDrive
Чтобы двигаться, надо от чего-то оттолкнуться – это правило считается одним из незыблемых столпов физики и космонавтики. От чего конкретно отталкиваться – от земли, воды, воздуха или реактивной струи газа, как в случае ракетных двигателей, – не так важно.
Хорошо известен мысленный эксперимент: представьте, что космонавт вышел в открытый космос, но трос, связывающий его с кораблем, неожиданно порвался и человек начинает медленно улетать прочь. Все, что у него есть, – это ящик с инструментами. Каковы его действия? Правильный ответ: ему нужно кидать инструменты в сторону от корабля. Согласно закону сохранения импульса, человека отбросит от инструмента ровно с той же силой, с какой и инструмент от человека, поэтому он постепенно будет перемещаться по направлению к кораблю. Это и есть реактивная тяга – единственный возможный способ двигаться в пустом космическом пространстве. Правда, EmDrive, как показывают эксперименты, имеет некоторые шансы это незыблемое утверждение опровергнуть.
Создатель этого двигателя – британский инженер Роджер Шаер, основавший собственную компанию Satellite Propulsion Research в 2001 году. Конструкция EmDrive весьма экстравагантна и представляет собой по форме металлическое ведро, запаянное с обоих концов. Внутри этого ведра расположен магнетрон, излучающий электромагнитные волны, – такой же, как в обычной микроволновке. И его оказывается достаточно, чтобы создавать очень маленькую, но вполне заметную тягу.
Сам автор объясняет работу своего двигателя через разность давления электромагнитного излучения в разных концах «ведра» – в узком конце оно меньше, чем в широком. Благодаря этому создается тяга, направленная в сторону узкого конца. Возможность такой работы двигателя не раз оспаривалась, но во всех экспериментах установка Шаера показывает наличие тяги в предполагаемом направлении.
В числе экспериментаторов, опробовавших «ведро» Шаера, такие организации, как NASA, Технический университет Дрездена и Китайская академия наук. Изобретение проверяли в самых разных условиях, в том числе и в вакууме, где оно показало наличие тяги в 20 микроньютонов.
Это очень мало относительно химических реактивных двигателей. Но, учитывая то, что двигатель Шаера может работать сколь угодно долго, так как не нуждается в запасе топлива (работу магнетрона могут обеспечивать солнечные батареи), потенциально он способен разгонять космические корабли до огромных скоростей, измеряемых в процентах от скорости света.
Чтобы полностью доказать работоспособность двигателя, необходимо провести еще множество измерений и избавиться от побочных эффектов, которые могут порождаться, к примеру, внешними магнитными полями. Однако уже выдвигаются и альтернативные возможные объяснения аномальной тяги двигателя Шаера, которая, в общем-то, нарушает привычные законы физики.
К примеру, выдвигаются версии, что двигатель может создавать тягу благодаря взаимодействию с физическим вакуумом, который на квантовом уровне имеет ненулевую энергию и заполнен постоянно рождающимися и исчезающими виртуальными элементарными частицами. Кто в итоге окажется прав – авторы этой теории, сам Шаер или другие скептики, мы узнаем в ближайшем будущем.
Солнечный парус
Как говорилось выше, электромагнитное излучение оказывает давление. Это значит, что теоретически его можно преобразовывать в движение – например, с помощью паруса. Аналогично тому, как корабли прошлых веков ловили в свои паруса ветер, космический корабль будущего ловил бы в свои паруса солнечный или любой другой звездный свет.
Проблема, однако, в том, что давление света крайне мало и уменьшается с увеличением расстояния от источника. Поэтому, чтобы быть эффективным, такой парус должен иметь очень малый вес и очень большую площадь. А это увеличивает риск разрушения всей конструкции при встрече с астероидом или другим объектом.
Попытки строительства и запуска солнечных парусников в космос уже имели место – в 1993 году тестирование солнечного паруса на корабле «Прогресс» провела Россия, а в 2010 году успешные испытания по пути к Венере осуществила Япония. Но еще ни один корабль не использовал парус в качестве основного источника ускорения. Несколько перспективнее в этом отношении выглядит другой проект – электрический парус.
Электрический парус
Солнце излучает не только фотоны, но также и электрически заряженные частицы вещества: электроны, протоны и ионы. Все они формируют так называемый солнечный ветер, ежесекундно уносящий с поверхности светила около одного миллиона тонн вещества.
Солнечный ветер распространяется на миллиарды километров и ответственен за некоторые природные явления на нашей планете: геомагнитные бури и северное сияние. Земля от солнечного ветра защищается с помощью собственного магнитного поля.
Солнечный ветер, как и ветер воздушный, вполне пригоден для путешествий, надо лишь заставить его дуть в паруса. Проект электрического паруса, созданный в 2006 году финским ученым Пеккой Янхуненом, внешне имеет мало общего с солнечным. Этот двигатель состоит из нескольких длинных тонких тросов, похожих на спицы колеса без обода.
Благодаря электронной пушке, излучающей против направления движения, эти тросы приобретают положительный заряженный потенциал. Так как масса электрона примерно в 1800 раз меньше, чем масса протона, то создаваемая электронами тяга не будет играть принципиальной роли. Не важны для такого паруса и электроны солнечного ветра. А вот положительно заряженные частицы – протоны и альфа-излучение – будут отталкиваться от тросов, создавая тем самым реактивную тягу.
Хотя эта тяга будет примерно в 200 раз меньше, чем таковая у солнечного паруса, заинтересовал Европейское космическое агентство. Дело в том, что электрический парус гораздо проще сконструировать, произвести, развернуть и эксплуатировать в космосе. Кроме того, с помощью гравитации парус позволяет также путешествовать к источнику звездного ветра, а не только от него. А так как площадь поверхности такого паруса гораздо меньше, чем у солнечного, то для астероидов и космического мусора он уязвим куда меньше. Возможно, первые экспериментальные корабли на электрическом парусе мы увидим уже в следующие несколько лет.
Ионный двигатель
Поток заряженных частиц вещества, то есть ионов, излучают не только звезды. Ионизированный газ можно создать и искусственно. В обычном состоянии частицы газа электрически нейтральны, но, когда его атомы или молекулы теряют электроны, они превращаются в ионы. В общей своей массе такой газ все еще не имеет электрического заряда, но его отдельные частицы становятся заряженными, а значит, могут двигаться в магнитном поле.
В ионном двигателе инертный газ (обычно используется ксенон) ионизируется с помощью потока высокоэнергетических электронов. Они выбивают электроны из атомов, и те приобретают положительный заряд. Далее получившиеся ионы ускоряются в электростатическом поле до скоростей порядка 200 км/с, что в 50 раз больше, чем скорость истекания газа из химических реактивных двигателей. Тем не менее современные ионные двигатели обладают очень маленькой тягой – около 50–100 миллиньютонов. Такой двигатель не смог бы даже сдвинуться со стола. Но у него есть серьезный плюс.
Большой удельный импульс позволяет значительно сократить расходы топлива в двигателе. Для ионизации газа используется энергия, полученная от солнечных батарей, поэтому ионный двигатель способен работать очень долго – до трех лет без перерыва. За такой срок он успеет разогнать космический аппарат до скоростей, которые химическим двигателям и не снились.
Ионные двигатели уже не раз бороздили просторы Солнечной системы в составе различных миссий, но обычно в качестве вспомогательных, а не основных. Сегодня как о возможной альтернативе ионным двигателям все чаще говорят про двигатели плазменные.
Плазменный двигатель
Если степень ионизации атомов становится высокой (порядка 99%), то такое агрегатное состояние вещества называется плазмой. Достичь состояния плазмы можно лишь при высоких температурах, поэтому в плазменных двигателях ионизированный газ разогревается до нескольких миллионов градусов. Разогрев осуществляется с помощью внешнего источника энергии – солнечных батарей или, что более реально, небольшого ядерного реактора.
Горячая плазма затем выбрасывается через сопло ракеты, создавая тягу в десятки раз большую, чем в ионном двигателе. Одним из примеров плазменного двигателя является проект VASIMR, который развивается еще с 70-х годов прошлого века. В отличие от ионных двигателей, плазменные в космосе еще испытаны не были, но с ними связывают большие надежды. Именно плазменный двигатель VASIMR является одним из основных кандидатов для пилотируемых полетов на Марс.
Термоядерный двигатель
Укротить энергию термоядерного синтеза люди пытаются с середины ХХ века, но пока что сделать это так и не удалось. Тем не менее управляемый термоядерный синтез все равно очень привлекателен, ведь это источник громадной энергии, получаемой из весьма дешевого топлива – изотопов гелия и водорода.
В настоящий момент существует несколько проектов конструкции реактивного двигателя на энергии термоядерного синтеза. Самой перспективной из них считается модель на основе реактора с магнитным удержанием плазмы. Термоядерный реактор в таком двигателе будет представлять собой негерметичную цилиндрическую камеру размером 100–300 метров в длину и 1–3 метра в диаметре. В камеру должно подаваться топливо в виде высокотемпературной плазмы, которая при достаточном давлении вступает в реакцию ядерного синтеза. Располагающиеся вокруг камеры катушки магнитной системы должны удерживать эту плазму от контакта с оборудованием.
Зона термоядерной реакции располагается вдоль оси такого цилиндра. С помощью магнитных полей экстремально горячая плазма проистекает через сопло реактора, создавая огромную тягу, во много раз большую, чем у химических двигателей.
Двигатель на антиматерии
Все окружающее нас вещество состоит из фермионов – элементарных частиц с полуцелым спином. Это, к примеру, кварки, из которых состоят протоны и нейтроны в атомных ядрах, а также электроны. При этом у каждого фермиона есть своя античастица. Для электрона таковой выступает позитрон, для кварка – антикварк.
Античастицы имеют ту же массу и тот же спин, что и их обычные «товарищи», отличаясь знаком всех остальных квантовых параметров. Теоретически античастицы способны составлять антивещество, но до сих пор нигде во Вселенной антивещество зарегистрировано не было. Для фундаментальной науки является большим вопросом, почему его нет.
Но в лабораторных условиях можно получить некоторое количество антивещества. К примеру, недавно был проведен эксперимент по сравнению свойств протонов и антипротонов, которые хранились в магнитной ловушке.
При встрече антивещества и обычного вещества происходит процесс взаимной аннигиляции, сопровождаемый выплеском колоссальной энергии. Так, если взять по килограмму вещества и антивещества, то количество выделенной при их встрече энергии будет сопоставимо со взрывом «Царь-бомбы» – самой мощной водородной бомбы в истории человечества.
Причем значительная часть энергии при этом выделится в виде фотонов электромагнитного излучения. Соответственно, возникает желание использовать эту энергию для космических перемещений путем создания фотонного двигателя, похожего на солнечный парус, только в данном случае свет будет генерироваться внутренним источником.
Но чтобы эффективно использовать излучение в реактивном двигателе, необходимо решить задачу создания «зеркала», которое было бы способно эти фотоны отразить. Ведь кораблю каким-то образом надо оттолкнуться, чтобы создать тягу.
Никакой современный материал попросту не выдержит рожденного в случае подобного взрыва излучения и моментально испарится. В своих фантастических романах братья Стругацкие решили эту проблему путем создания «абсолютного отражателя». В реальной жизни ничего подобного пока сделать не удалось. Эта задача, как и вопросы создания большого количества антивещества и его длительного хранения, – дело физики будущего.
Европейское космическое агентство провело испытания прямоточного ионного двигателя, использующего в качестве рабочего тела воздух из окружающей атмосферы. Предполагается, что небольшие спутники с таким двигателем смогут практически неограниченно находиться на орбитах с высотой 200 или менее километров, сообщается в пресс-релизе агентства.
Принцип работы ионных двигателей основан на ионизации частиц газа и их разгоне с помощью электростатического поля. Частицы газа в таких двигателях разгоняются до значительно больших скоростей, чем в химических двигателях, из-за чего ионные двигатели имеют гораздо больший удельный импульс и расходуют меньше топлива. Но у ионных двигатель есть и важный недостаток — крайне малая тяга, по сравнению с химическими двигателями. Из-за этого они редко применяются на практике, в основном на небольших аппаратах. К примеру, такие двигатели используются на зонде Dawn, сейчас на орбите карликовой планеты Церера, и будут использоваться в миссии BepiColombo , которая должна отправиться к Меркурию в конце 2018 года.
Как и в химических двигателях, в используемых сейчас ионных двигателях применяется запас топлива, как правило, ксенона. Но существует и концепция прямоточных ионных двигателей, которая, правда, пока не применялась на летавших в космос аппаратах. Ее отличие заключается в том, что в качестве рабочего тела предлагается использовать не конечный запас газа, загружаемый в бак перед запуском, а воздух из атмосферы Земли или другого атмосферного тела.
Схема работы двигателя
ESA–A. Di Giacomo
Предполагается, что относительно небольшой аппарат с таким двигателем сможет практически неограниченно находиться на низких орбитах с высотой примерно от 150 километров, компенсируя атмосферное торможение тягой двигателя, работающего на поступающем в него воздухе из атмосферы. В 2009 году ESA запустило спутник GOCE , который смог за счет постоянно включенного ионного двигателя с запасом ксенона пробыть на 255-километровой орбите в течение почти пяти лет. После этого агентство занялось разработкой прямоточного ионного двигателя для аналогичных низкоорбитальных спутников, и теперь провело первые испытания такого двигателя.
Испытания проходили в вакуумной камере, в которой располагался двигатель. Изначально в него подавали ускоренный ксенон. После этого в газозаборное устройство начали добавлять смесь кислорода с азотом, имитирующую атмосферу на высоте 200 километров. В конце испытаний инженеры провели тесты с исключительно воздушной смесью для проверки работоспособности в основном режиме.
Испытания двигателя с воздухом в качестве топлива
Прямоточный ионный двигатель
Не секрет, что все реактивные двигатели работают за счёт закона сохранения импульса. Именно из него вытекает, что реактивная тяга — это произведение массового расхода на скорость выхода рабочего тела из сопла
.
Эту скорость принято называть удельным импульсом реактивного двигателя. Давайте для примера найдём реактивную тягу при стрельбе из автомата Калашникова, которая является основной составляющей отдачи. Пусть масса пули будет 0,016 кг
, начальная скорость пули 700 м/с
, а скорострельность 10 выстр./с
. Тогда отдача F=700∙0,016∙10=112 Н (или 11 кгс)
. Большая отдача, но тут приведена техническая скорострельность 600 выстр./мин. В реальности стрельба ведётся очередями или одиночными и составляет ≈50 выстр./мин.
Выстрел из АК

Вернёмся к реальным реактивным двигателям, в которых вместо пуль обычно используются потоки выходящего с гиперзвуковой скоростью газа. Химические реактивные двигатели являются самыми распространёнными, но не единственными.
В этой статье, с большим предисловием, я хочу рассказать об ионных реактивных двигателях (далее ИРД). ИРД используют в качестве рабочего тела заряженные частицы — ионы. Ионы имеют массу, и если их разогнать электрическим полем, то можно создать реактивную тягу. Это всё в теории, а теперь подробнее. ИРД имеет некоторый запас газа, который ионизируют (т.е. нейтрально-заряженные атомы газа разбивают на отрицательные электроны и положительные ионы) с помощью газового разряда. Далее ионы разгоняются электрическим полем с помощью специальной системы сеток, и эта же система сеток блокирует движение электронов. После того, как положительные ионы вылетели из сопла, их нейтрализуют отрицательными электронами (в результате этого происходит рекомбинация и газ начинает светиться), чтобы ионы не притягивались обратно к двигателю, и тем самым не снижали его тяги.
Почему ксенон?

Обычно в ИРД в качестве рабочего тела используется газ ксенон, так как он имеет наименьшую энергию ионизации среди инертных газов.
Удельный импульс ионных реактивных двигателей достигает 50 км/с, что в 150 раз превышает скорость звука! Увы, но тяга таких двигателей составляет около 0,2 Н. Почему же так? Ведь удельный импульс очень большой. Дело в том, что масса ионов очень маленькая и массовый расход получается небольшим. Для чего тогда такие двигатели нужны, если они ничего не смогут сдвинуть с места? На Земле может быть не смогут, а вот в космосе, где нет сил сопротивления, они достаточно эффективные. Существует такое понятие как полный импульс — произведение тяги на время или произведение удельного импульса на массу топлива
, который у ИРД является достаточно большим.
Решим следующую задачу. Пусть жидкостный ракетный двигатель имеет удельный импульс 5 км/с, а у нашего ИРД он будет 50 км/с. И давайте масса рабочего тела (в ЖРД она равна массе топлива) у обоих двигателей будет 50 кг. Примем массу космического аппарата равной 100 кг.
Найдём по формуле Циолковского конечную скорость аппарата (т. е. когда в нём закончится рабочая масса).
И что получается, если ионный и химический реактивные двигатели будут иметь одинаковую массу топлива, то ИРД сможет разогнать космический аппарат до больших скоростей, нежели химический РД. Правда на ИРД космический аппарат будет разгонятся дольше до конечной скорости, чем на ЖРД. Но в путешествиях к далёким планетам, высокая конечная (разгонная) скорость будет компенсировать этот недостаток.
Схема полёта к Марсу на ИРД

ИРД используются и в наше время. Например, аппарат Deep Space 1 сблизился с астероидом Брайль и кометой Борелли, передал на Землю значительный объём ценных научных данных и изображений.
Deep Space 1

Также космическая антенна LISA, которая сейчас находится на стадии проектирования, будет использовать ИРД для корректировки орбиты.
Laser Interferometer Space Antenna

И напоследок, давайте определим тягу ИРД, зная массу иона М=6,5∙10^-26 кг
, ускоряющие напряжение U=50 кВ
, ток нейтрализации I=0,5 А
, элементарный заряд е=1,6∙10^-16 Кл
.
Напряжение — это работа по переносу заряда, т.е. на выходе из сопла ион будет иметь кинетическую энергию равную произведению напряжения на заряд иона. Из кинетической энергии выражаем скорость (удельный импульс). Найдём массовый расход из определения тока, электрический ток — это проходящий заряд во времени. Получается, что массовый расход — это произведение массы иона и тока, делённое на заряд иона. Перемножая удельный импульс и массовый расход, получаем тягу равную 0,1 Н.
Подводя итог, хочу сказать, что существуют плазменные реактивные двигатели, у которых схожее устройство, но которые имеют намного больший массовый расход рабочего тела. Кто знает, может быть уже завтра на таких двигателях человечество будет летать на Марс и Луну.
Проблема перемещения в космосе стоит перед человечеством с момента начала орбитальных полетов. Ракета взлетая с земли расходует практически все свое топливо, плюс заряды ускорителей и ступеней. И если ракету еще можно оторвать от земли, заправив её огромным количеством топлива, на космодроме, то в открытом космосе заправляться попросту негде и нечем. А ведь после выхода на орбиту нужно двигаться дальше. А топлива нет.
И в этом то и состоит основная проблема современной космонавтики. Выбросить на орбиту корабль с запасом топлива до луны еще можно, под эту теорию строятся планы создать на луне базу дозаправки «дальнобойных» космических кораблей, летящих например на Марс. Но это все слишком сложно.
А решение проблемы было создано очень давно, еще в 1955 году, когда Алексей Иванович Морозов опубликовал статью «Об ускорении плазмы магнитным полем». В ней он описывал концепцию принципиально нового космического двигателя.
Устройство ионно плазменного двигателя
Принцип действия плазменного двигателя
состоит в том, что рабочим телом выступает не сгорающее топливо, как в реактивных двигателях, а разогнанный магнитным полем до безумных скоростей поток ионов.
Источником ионов служит газ, как правило это аргон или водород, бак с газом стоит в самом начале двигателя, оттуда газ подается в отсек ионизации, получается холодная плазма, которая разогревается в следующем отсеке посредством ионного циклотронного резонансного нагрева. После нагрева, высокоэнергетическая плазма подается в магнитное сопло, где она формируется в поток посредством магнитного поля, разгоняется и выбрасывается в окружающую среду. Таки образом достигается тяга.
С тех пор плазменные двигатели прошли большой путь и разделились на несколько основных типов, это электротермические двигатели, электростатические двигатели, сильноточные или магнитодинамические двигатели и импульсные двигатели.
В свою очередь электростатические двигатели делятся на ионные и плазменные (ускорители частиц на квазинейтральной плазме).
В данной статье мы напишем про современные ионные двигатели
и их перспективные разработки, так как на наш взгляд именно за ними будущее космического флота.
Ионный двигатель использует в качестве топлива ксенон или ртуть. Первый ионный двигатель назывался сетчатый электростатический ионный двигатель.
Принцип его действия таков:

В ионизатор подается
ксенон
, который сам по себе нейтрален, но при бомбардировании высокоэнергетическими электронами ионизируется. Таким образом в камере образуется смесь из положительных ионов и отрицательных электронов. Для «отфильтровывания» электронов в камеру выводится трубка с катодными сетками, которая притягивает к себе электроны.
Положительные же ионы притягиваются к системе извлечения, состоящей из 2 или 3 сеток. Между сетками поддерживается большая разница электростатических потенциалов (+1090 вольт на внутренней против — 225 на внешней). В результате попадания ионов между сетками, они разгоняются и выбрасываются в пространство, ускоряя корабль, согласно третьему закону Ньютона.
Российские ионные двигатели. На всех хорошо видны катодные трубки, направленные в сторону сопла
Электроны, пойманные в катодную трубку выбрасываются из двигателя под небольшим углом к соплу и потоку ионов. Это делается по двум причинам:
Во первых чтобы корпус корабля оставался нейтрально заряженным, а во вторых чтобы ионы «нейтрализованные» таким образом не притягивались обратно к кораблю.
Чтобы ионный двигатель работал нужны всего две вещи — газ и электричество. С первым все просто отлично, двигателю американского межпланетного аппарата Dawn, который стартовал осенью 2007-го, для полета в течении почти 6 лет потребуется всего 425 килограммов ксенона. Для сравнения для корректировки орбиты МКС с помощью обычных ракетных двигателей каждый год затрачивается 7,5 тонн горючего.
Одно плохо — ионные двигатели имеют очень небольшую тягу, порядка 50-100 миллиньютонов, что абсолютно недостаточно при перемещении в атмосфере Земли. Но в космосе, где нет практически никаких сопротивлений, ионный двигатель при длительном разгоне может достигнуть значительных скоростей. Общее приращение скорости за всё время миссии Dawn составит порядка 10 километров в секунду.
Тест ионного двигателя для корабля Deep Space
Недавние испытания проведенные американской компанией Ad Astra Rocket, проведенные в вакуумной камере показали, что их новый Магнитоплазменный двигатель с переменным удельным импульсом” (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) VASIMR VX-200может дать тягу уже в 5 ньютонов.
Второй вопрос — электричество. Тот же VX-200 потребляет 201 кВт энергии. Солнечных батарей такому двигателю просто мало. Следовательно необходимо изобретать новые способы получения энергии в космосе. Тут есть два пути — заправляемые батареи например тритиевые, выводимые на орбиту вместе с кораблем, либо автономный атомный реактор, который и будет питать кораблю на протяжении всего полета.
Еще в 2006 году Европейское космическое агентство (European Space Agency) и Австралийский национальный университет (Australian National University) успешно провели испытания нового поколения космических ионных двигателей, достигнув рекордных показателей.
Двигатели, в которых заряженные частицы ускоряются в электрическом поле — давно известны. Они применяются для ориентации, коррекции орбиты на некоторых спутниках и межпланетных аппаратах, а в ряде космических проектов (как уже осуществившихся, так и только задуманных — читайте , и ) — даже в качестве маршевых.
С ними специалисты связывают дальнейшее освоение Солнечной системы. И хотя все разновидности так называемых электроракетных двигателей сильно уступают химическим в максимальной тяге (граммы против килограммов и тонн), зато кардинально превосходят их в экономичности (расходе топлива на каждый грамм тяги за секунду). А эта экономичность (удельный импульс) прямо пропорционально зависит от скорости выбрасываемой реактивной струи.
Так вот, в опытном двигателе, названном «Двухступенчатый с четырьмя решётками» (Dual-Stage 4-Grid — DS4G), построенном по контракту ESA в Австралии, скорость эта достигла рекордных 210 километров в секунду.
Это, к примеру, раз в 60 выше, чем скорость выхлопа у хороших химических двигателей, и в 4-10 раз больше, чем у прежних «ионников».
Как ясно из названия разработки, такая скорость достигнута двухступенчатым процессом разгона ионов при помощи четырёх последовательных решёток (вместо традиционных одной стадии и трёх решёток), а также высоким напряжением — 30 киловольт. Кроме того, расхождение выходного реактивного пучка составило всего 3 градуса, против примерно 15 градусов — у прежних систем.
А вот информация последних дней.
Ионный двигатель (ИД) работает просто: газ из бака (ксенон, аргон и пр.) ионизируется и разгоняется электростатическим полем. Поскольку масса иона мала, а заряд он может получить значительный, ионы вылетают из двигателя со скоростями до 210 км/с. Химические двигатели могут достичь… нет, ни чего-то подобного, а всего лишь в двадцать раз меньшей скорости истечения продуктов сгорания лишь в исключительных случаях. Соответственно, расход газа в сравнении с расходом химического топлива крайне мал.
Именно поэтому на ИД полностью или частично работали и работают такие «дальнобойные» зонды, как Hayabusa , Deep Space One и Dawn . И если вы собираетесь не просто по инерции лететь до далёких небесных тел, но и активно маневрировать близ них, то без таких двигателей не обойтись.
В 2014 году ионные двигатели справляют полувековой юбилей в космосе. Всё это время проблему эрозии не удавалось решить даже в первом приближении. (Здесь и ниже илл. NASA, Wikimedia Commons.)
Как и всё хорошее, ИД любит, чтобы его питали: на один ньютон тяги нужно до 25 кВт энергии. Представим, что нам поручили запустить 100-тонный космический корабль к Плутону (вы уж простите нас за мечтательность!). В идеале даже для Юпитера нам потребуется 1 000 ньютонов тяги и 10 месяцев, а до Нептуна на той же тяге — полтора года. В общем, давайте про Плутоны всё-таки не будем, а то грустно как-то…
Ну а чтобы получить эти пока умозрительные 1 000 ньютонов, нам потребуется 25 мегаватт. В принципе, ничего технически невозможного — 100-тонный корабль мог бы принять атомный реактор. Кстати, в настоящее время НАСА и Министерство энергетики США работают над проектом Fission Surface Power . Правда, речь идёт о базах на Луне и Марсе, а не о кораблях. Но масса реактора не так уж высока — всего пять тонн, при размерах в 3×3×7 м…
Ну ладно, помечтали и хватит, скажете вы, и тут же вспомните частушку, якобы придуманную Львом Толстым во время Крымской войны. В конце концов, такой большой поток ионов, проходящий через двигатель (а это ключевое препятствие), вызовет его эрозию, и значительно быстрее, чем за десять месяцев или полтора года. Причём это не проблема выбора конструкционного материала — благо разрушаться в таких условиях будут и титан, и алмаз, — а неотъемлемая часть конструкции ионного двигателя per se.
Подготовлено по материалам Gizmag . и http://lab-37.com
А вы в курсе что в России активно
работает над ядерным двигателем для ракет
или например о том,
что скоро может появится
Фотонная ракета. Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть II)
Фотонная ракета
Другим способом создания тяги является фотонная ракета. Принцип ее работы довольно прост.
Если на космическом корабле находится мощный источник световых (или каких-либо иных электромагнитных) волн, то, посылая их в одну сторону, можно, как и в случае частиц вещества, создать силу, движущую корабль в другую — противоположную сторону. Эта движущая сила, или тяга, является реакцией фотонов, выбрасываемых источником света на корабле, точно так же как возникает подобная реакция при отражении солнечных лучей «зеркальным парусом».
Ничем не отличалась бы она по существу и от тяги любого реактивного двигателя, за исключением того, что, как указывалось выше, в них реактивная тяга создается вытекающими частицами вещества, а в нашем случае такими же «вытекающими» фотонами.
Этот двигатель отличается от традиционных еще и тем, что скорость «истечения» из него «рабочего вещества» значительно больше. Мало того, это вообще наибольшая возможная скорость «истечения», ибо не существует в природе скорости, большей скорости света. Таким образом, наш фотонный двигатель является как бы идеальным, предельно возможным.

К сожалению, фотонные ракеты могут быть применены только для полетов на очень большие расстояния — например к другим звездам. Их тяга так мала, что только в очень длительном и, следовательно, дальнем полете фотонная ракета может достичь достаточно большой скорости полета.
Понятно, что излучатель фотонного двигателя должен отличаться от обычного прожектора не только размерами.
Установите сколь угодно большой прожектор или сколько угодно много таких прожекторов на космической ракете, и вы не получите нужного результата — тяга такого фотонного двигателя будет ничтожно малой по сравнению с его массой.
Чтобы увеличить тягу, нужно излучать гораздо больше энергии, чем это в состоянии сделать простой прожектор. Ведь энергия, излучаемая раскаленной поверхностью, зависит от температуры поверхности. Но как бы ни была раскалена твердая поверхность, ее температура будет во всех случаях значительно меньше температуры поверхности Солнца (она равна, как известно, примерно 5500 °C).
Лучше подойдут, естественно, раскаленные газовые и в особенности плазменные излучатели (так, Зенгер предложил плазменный излучатель с температурой 150 000 °К). Однако тут возникают другие трудности, помимо связанных с устройством и эксплуатацией высокотемпературных источников излучения. С ростом температуры изменяется (увеличивается) частота излучения, то есть характер излучаемых квантов энергии. Увеличение энергии кванта связано с уменьшением его длины волны (ведь квант — это своеобразная частица, частица-волна), то есть излучение становится все более коротковолновым. Возрастает число квантов ультрафиолетового света и рентгеновского излучения, становящегося все более жестким. Когда температура становится столь большой, что начинают идти ядерные реакции, то появляется и гамма-излучение. Но отражение таких коротковолновых лучей непростая задача: эти лучи, как известно, с легкостью проходят через вещество. Поэтому оказывается необходимым создание принципиально иных «зеркал» вместо обычного рефлектора В частности, для этого предложены такие необычные методы, как использование «электронных» или «плазменных зеркал» в виде стабилизованного плотного облака электронов или плазмы. Известно ведь, что коротковолновые лучи постепенно преломляются и наконец отражаются от электропроводящей среды. Однако чтобы создать такое электронное или плазменное облако, нужны колоссальные давления, наподобие возникающих при атомном взрыве. Должно быть решено немало и других сложнейших проблем.
Так, например, откуда звездолет будет черпать энергию, необходимую для питания фотонного двигателя. Совершенно ясно, что химическая энергия для этого непригодна Но даже в миллионы раз большая энергия деления атомов урана в этом случае также недостаточна С помощью энергии термоядерных реакций можно было бы, пожалуй, осуществить простейший из межзвездных перелетов. Но только полное использование потенциальной энергии вещества в состоянии решить проблему межзвездного полета фотонной ракеты.
Но как можно себе представить высвобождение всей энергии, заключенной в веществе? Известны ли науке методы такого высвобождения?
Есть по крайней мере один такой путь, уже освоенный наукой. Он связан с явлением «аннигиляции» вещества, то есть с процессом столкновения элементарной частицы вещества, например электрона, с ее так называемой античастицей, в данном случае позитроном. При таком столкновении обе частицы «аннигилируют» — исчезают с одновременным выделением энергии, масса которой в точности равна массе исчезнувших частиц. Электрон и позитрон почти во всем одинаковы, за исключением знака электрического заряда, в других случаях частица и античастица различаются и иными свойствами. Предполагается, что может существовать, или действительно существует, вещество (его называют иногда антивеществом), состоящее из античастиц, которое по всем своим физико-химическим свойствам не отличается от обычного вещества.
Выделение энергии в процессах аннигиляции связано с рождением фотонов большей или меньшей энергии. Вот почему идеальным звездолетом была бы аннигиляционная фотонная ракета с полным выделением в ней потенциальной (иногда ее называют «эйнштейновской») энергии вещества.
В такой ракете в фокусе отражателя должен находиться «аннигилятор», в который из двух различных баков поступали бы вещество и антивещество. Образующийся в процессе аннигиляции мощнейший поток фотонов или других электромагнитных квантов, отброшенный назад отражателем, и создавал бы необходимую для полета тягу.
Легко видеть, что в настоящее время речь может идти лишь о теоретической идее фотонной ракеты. Ведь пока еще никто не видел антивещества, неизвестно, как его хранить и подавать в аннигилятор, неизвестно, каким должен быть отражатель фотонов и так далее.
Несмотря на обилие принципиальных неясностей, связанных с реализацией идеи фотонной ракеты, сама эта идея вызывает большой интерес. Это не случайно, ведь такая ракета — идеальное средство для межзвездных перелетов.
Но даже для фотонной ракеты подобный перелет связан с колоссальной затратой «рабочего вещества». Так, для полета продолжительностью 30–40 лет в фотонном двигателе придется «сжечь» в световую энергию примерно 10 миллиардов тонн вещества! Выделившейся при этом энергии хватило бы для расплавления оболочки земного шара на глубину в сотни километров. Не удивительно, что иногда предлагают, чтобы фотонный звездолет, отправляясь в свой далекий путь, захватывал с собой в качестве «топлива» какой-нибудь астероид.
Но так ли уж обязательно захватывать с собой все запасы фотонного «топлива»? Неужели нельзя заправляться в полете? Отвечая на этот вопрос, мы вплотную подходим к вопросу «внешних ресурсов».
Данный текст является ознакомительным фрагментом.
Ракета-носитель «Н-1»: история катастроф
Ракета-носитель «Н-1»: история катастроф
Место Королева на посту руководителя ОКБ-1 (с 1966 года — Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения, ЦКБЭМ) занял Василий Мишин. К сожалению, этот замечательный конструктор не обладал тем упорством, которое
Проект «Глобальная ракета»
Проект «Глобальная ракета»
17 октября 1963 года Генеральная Ассамблея ООН приняла резолюцию 1884, призывающую все нации воздержаться от выведения на орбиты вокруг Земли или размещения в космосе ядерных вооружений или любых других видов оружия массового
Ракета-носитель «Энергия»
Ракета-носитель «Энергия»
14 мая 1987 года агентство ТАСС сообщило, что в период с 11 по 13 мая Генеральный секретарь ЦК КПСС Михаил Горбачев находится на космодроме Байконур и в городе Ленинске. В ходе пребывания в этих местах он имел многочисленные встречи и беседы с учеными,
Ракета «Рейнботе»
Ракета «Рейнботе»
Неуправляемая ракета «Тайфун»
Неуправляемая ракета «Тайфун»
Авиационная ракета Х-4
Авиационная ракета Х-4
Примечание: снаряд Х-4 класса «воздух-воздух» не следует смешивать со снарядом «Фриц-Х» фирмы «Рейнметалл-Борзиг», который являлся радиоуправляемой бомбой класса «воздух—земля» , в принципе сходной с американской радиоуправляемой бомбой
Ракета А-9 + А-10 (проект)
Ракета А-9 + А-10 (проект)
Исследовательская ракета «АЭРОБИ»
Исследовательская ракета «АЭРОБИ»
Исследовательская ракета «ВИКИНГ»
Исследовательская ракета «ВИКИНГ»
Результаты пусков ракеты «Викинг»
Все пуски (за исключением ракеты № 4) производились на полигоне Уайт Сэндз. Результаты: № 1, 2 — преждевременная отсечка двигателя, течь в турбине; № 3 — отсечка двигателя по радиокоманде из-за
Прелюдия: ракета
Прелюдия: ракета
Давно задуманная немцами ракетная атака на Англию наконец была осуществлена. Целью стал Лондон.
Германская ракета представляла собой впечатляющее техническое достижение… Ее максимальная скорость составляла около четырех тысяч миль в час, и время ее
П. Клушанцев КОСМИЧЕСКАЯ РАКЕТА
П. Клушанцев
КОСМИЧЕСКАЯ РАКЕТА
Что такое космическая ракета? Как она устроена? Как летит? Почему в космосе путешествуют именно на ракетах?Казалось бы, все это давно и хорошо нам известно. Но давайте на всякий случай проверим себя. Повторим азбуку.Наша планета Земля
Ракета как самолет
Ракета как самолет
Не только выбор цели, удачные или неудачные решения конструктивных проблем самих космических аппаратов определяют возможности и перспективы космической техники. Не меньшее значение будет иметь и экономическая сторона дела: а во сколько то или иное
БАЛЛИСТИЧЕСКАЯ РАКЕТА СТАРТУЕТ С МОРЯ
БАЛЛИСТИЧЕСКАЯ РАКЕТА СТАРТУЕТ С МОРЯ
Наступил наконец долгожданный момент. Ракета погружена в шахту, проведены генеральные испытания. На утро следующего дня, 16 сентября, назначен выход в море.Но как ни велико желание осуществить пуск, технический руководитель выход
2. Ракета-машина сложная
2. Ракета-машина сложная
Класс основ ракетного оружия увешан плакатами, схемами, диаграммами, здесь стоят макеты различных ракет, их узлов, агрегатов. У большого красочного плаката стоит офицер с указкой в руке. На его груди «ромбик» — значок об окончании высшего
Ракета со «спецбоеприпасом»
Ракета со «спецбоеприпасом»
Пусковая установка РПК-1 «Вихрь»
Первым ПЛРК, созданным для надводных кораблей под руководством Н. П. Мазурова, стал комплекс РПК-1 «Вихрь», принятый на вооружение в 1968 году. Головным разработчиком был НИИ-1 ГКОТ (с 1966 г. – МИТ), помимо которого в
комиксы, гиф анимация, видео, лучший интеллектуальный юмор.
Halera93
Ученые из России разработали способ получения «фотонного крючка» с помощью двух стержней
«Фотонный крючок» — это тип искусственно искривленного луча света, который может использоваться для получения микроскопами изображений в сверхразрешении или же для манипулирования наночастицами. Однако формировать его до настоящего момента было сложно — требовались особые частицы или специфическая формы облучающего пучка.
«Новый способ позволяет получать крючок с помощью двух микроразмерных стержней простой прямоугольной формы, лежащих параллельно. Их можно легко сделать из широкого спектра диэлектрических материалов — например, из простого стекла или тефлона. При этом все можно делать на плоскости, что также удобно» — рассказывает руководитель проекта
https://lenta.ru/news/2021/10/15/hook/
Развернуть
18.10.202111:13ссылка53.4
SteelAdder
Ученые из Германии снова проверят «невозможный» космический двигатель.
Вот уже около 20 лет ученые спорят о жизнеспособности EmDrive — гипотетического космического двигателя, способного создавать тягу без необходимости использовать какое-либо топливо.
Звучит эта идея слишком хорошо, чтобы быть правдой. Скорее всего, так и есть, так как рабочий EmDrive буквальным образом нарушает один из фундаментальных законов физики. Однако это не остановило ученых и такие организации, как NASA и DARPA от проверки работоспособности двигателя.
Команда физиков из Германии намерена провести свой эксперимент, который способен окончательно поставить точку в отношении EmDrive.
Концепция EmDrive впервые была предложена в 2001 году британским ученым Роджером Шойером. По его задумке, ускорение должно было возникать в результате направления микроволн в конической камере, где они будут отражаться от стенок и создавать тягу.
Проблема в том, что идея предлагает создавать силу из ничего, что не соответствует закону сохранения энергии.
Чтобы окончательно перечеркнуть дебаты команда из дрезденского технического университета соорудила супер-чувствительный инструмент для определения тяги. Ученые считают, что их прибор будет защищен от внешних «шумов», которые наблюдались во время других испытаний двигателя.
Результаты будут опубликованы в августе.
Развернуть
07.06.201910:31ссылка38.4
Корвас
Ионный двигатель — что это такое?
Ионный двигатель — хорошо отработанная на практике и исторически первая разновидность электрического ракетного двигателя. Недостатком ионного двигателя является малая тяга (например, разгон космического аппарата с весом автомобиля от 0 до 100 км/ч требует больше двух суток непрерывной работы ионного двигателя), которую невозможно увеличить из-за ограничений объёмного заряда.
Однако малый расход топлива (точнее, рабочего тела) и продолжительное время функционирования ионного двигателя (максимальный срок непрерывной работы самых современных образцов ионных двигателей составляет более пяти лет) позволяет за длительный промежуток времени разогнать космический аппарат небольшого веса до приличных скоростей. Сфера применения: управление ориентацией и положением на орбите искусственных спутников Земли (некоторые спутники оснащены десятками маломощных ионных двигателей) и использование в качестве главного тягового двигателя небольшой автоматической космической станции. Характеристики ионного двигателя: потребляемая мощность 1-7 кВт, скорость истечения 20-50 км/с, тяга 20-250 мН, КПД 60-80 %. Рабочим телом является ионизированный газ (аргон, ксенон и т. п.).
Ионному двигателю в настоящее время принадлежит рекорд негравитационного ускорения космического аппарата в космосе без использования жидкостного ракетного двигателя — Deep Space 1 смог увеличить скорость на 4,3 км/с, израсходовав 74 кг ксенона (этот рекорд скорости в ближайшее время планируется превзойти на 10 км/с космическим аппаратом Dawn). Однако ионный двигатель не является самым перспективным типом электроракетного двигателя, поэтому данный рекорд скорости, скорее всего, будет превзойдён холловским или магнитоплазмодинамическим двигателем.
Существует проект межзвёздного зонда с ионным двигателем, получающим энергию через лазер от базовой станции, что дает некоторое преимущество по сравнению с чисто космическим парусом (в настоящее время данный проект неосуществим из-за технических ограничений.
Принцип работы двигателя заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем. При этом, благодаря высокому отношению заряда к массе, становится возможным разогнать ионы до очень высоких скоростей (вплоть до 210 км/с по сравнению с 3—4,5 км/с у химических ракетных двигателей). Таким образом, в ионном двигателе можно достичь очень большого удельного импульса. Это позволяет значительно уменьшить расход реактивной массы ионизированного газа по сравнению с расходом реактивной массы в химических ракетах, но требует больших затрат энергии.
В существующих реализациях для поддержки работы двигателя используются солнечные батареи. Но для работы в дальнем космосе такой способ неприемлем. Поэтому уже сейчас для этих целей иногда используются ядерные установки.
Источником ионов служит газ — как правило, аргон или водород. Бак с газом стоит в самом начале двигателя, оттуда газ подаётся в отсек ионизации; получается холодная плазма, которая разогревается в следующем отсеке посредством ионного циклотронного резонансного нагрева. После нагрева высокоэнергетическая плазма подаётся в магнитное сопло, где она формируется в поток магнитным полем, разгоняется и выбрасывается в окружающую среду. Таким образом достигается тяга.
С тех пор плазменные двигатели прошли большой путь и разделились на несколько основных типов — электротермические, электростатические, сильноточные или магнитодинамические и импульсные двигатели. В свою очередь электростатические двигатели делятся на ионные и плазменные (ускорители частиц на квазинейтральной плазме).
Ионный двигатель использует в качестве топлива ксенон или ртуть. Первый ионный двигатель назывался сетчатый электростатический ионный двигатель. В ионизатор подаётся ксенон, который сам по себе нейтрален, но при бомбардировании высокоэнергетическими электронами ионизируется. Таким образом в камере образуется смесь из положительных ионов и отрицательных электронов. Для «отфильтровывания» электронов в камеру выводится трубка с катодными сетками, которая притягивает к себе электроны.
Положительные ионы притягиваются к системе извлечения, состоящей из 2-х или 3-х сеток. Между сетками поддерживается большая разница электростатических потенциалов (+1090 вольт на внутренней против — 225 вольт на внешней). В результате попадания ионов между сетками, они разгоняются и выбрасываются в пространство, ускоряя корабль, согласно третьему закону Ньютона. Электроны, пойманные в катодную трубку выбрасываются из двигателя под небольшим углом к соплу и потоку ионов. Это делается по двум причинам:
чтобы корпус корабля оставался нейтрально заряженным;
чтобы ионы, «нейтрализованные» таким образом не притягивались обратно к кораблю.
Чтобы ионный двигатель работал, нужны всего 2 вещи — газ и электричество.
Недостаток двигателя в его нынешних реализациях — очень слабая тяга (порядка 50-100 миллиньютонов). Таким образом, нет возможности использовать ионный двигатель для старта с планеты, но, с другой стороны, в условиях невесомости, при достаточно долгой работе двигателя, есть возможность разогнать космический аппарат до скоростей, недоступных сейчас никаким другим из существующих видов двигателей. Однако разрабатываются более совершенные и мощные типы электроракетных двигателей (холловский и магнитоплазмодинамический), превосходящие ионный двигатель по величине тяги и, как следствие, конечной скорости космического аппарата.
Развернуть
23.10.201614:25ссылка39. 9
Halera93
Раскрыта природа шаровой молнии?
Владимир Торчигин из Российской академии наук пришел к выводу, что шаровая молния может состоять из фотонов и сжатого воздуха. Кратко о работе исследование рассказывает издание Science Alert.
По мнению исследователя, свет сжимает воздух за счет оптического электрострикционного давления. Электрострикцией называют изменение формы диэлектриков (в данном случае воздуха). Сжатый воздух за счет оптических свойств мешает свободному распространению фотонов, которые находятся в своеобразной ловушке. В результате обычный белый свет начинает вращаться внутри ловушки во всех возможных направлениях, что усиливает его интенсивность.
По словам автора статьи, вопрос о природе шаровой молнии, таким образом, решен. Как пишет Science Alert, Торчигин предлагает физическую модель, которую можно экспериментально доказать или опровергнуть, однако она не объясняет некоторые разновидности шаровых молний, наблюдаемых в природе.
В 2014 году сообщалось, что китайские физики получили спектр «шаровой молнии», а также засняли ее появление и эволюцию. Анализ спектра плазмы показал наличие линий излучения, характерных для кремния, железа и кальция — элементов, в большом количестве присутствующих в почве.
Развернуть
31.05.201911:17ссылка8.6
arhivarius13
Почти вечный двигатель.
Развернуть
12.01.201413:29ссылка3.4
levtsn
Связь со спутником «Фотон-М» восстановили
Фото: РИА Новости / Аврора
Наземные службы смогли восстановить связь с научно-исследовательским спутником «Фотон-М», который 19 июля был запущен с космодрома Байконур. Об этом сообщает «Интерфакс» со ссылкой на источник в ракетно-космической отрасли.
В то же время, пока неизвестно, насколько устойчивой будет связь, потерянная в первые дни полета, и смогут ли наземные службы дать команды на поднятие орбиты аппарата или его сведение с орбиты для досрочной посадки на Землю.
Об утрате полноценной связи со спутником стало известно 24 июля. «После нескольких витков была нарушена связь наземного комплекса управления с космическим аппаратом по каналу выдачи команд», — сообщили позднее в самарском ракетно-космическом центре «Прогресс», который является разработчиком и изготовителем аппарата.
Спутник «Фотон-М» предназначен для проведения в условиях микрогравитации экспериментов, обеспечивающих получение новых знаний по физике невесомости. Также в программе его полета значились такие задачи, как отработка технологических процессов производства полупроводниковых материалов особой чистоты и биомедицинских препаратов с улучшенными характеристиками.
Кроме того, предусмотрено проведение биологических и биотехнологических исследований — по гравитационной физиологии, экзобиологии, биотехнологии, радиобиологии и радиационной дозиметрии. На «Фотоне-М» в космос отправились пять гекконов: четыре самки и один самец, а также многочисленные мухи-дрозофилы, микроорганизмы, грибы, яйца шелкопряда и семена высших растений.
Развернуть
26.07.201414:55
ссылка
7.8
dreman
Развернуть
02.05.202217:18ссылка44.8
CursedBones
Собсна, ищу не большой рассказ (очень не большой).
В космосе почти все разумные расы изобретают варп-двигатель практически после каменного топора, в результате чего летают в бочках и пиздят конкурентов на планетах. Ружья с дымным порохом являются венцом технологии. И вот великий отряд завоевателей снабженный передовыми технологиями (ружья на дымном порохе) прилетают к земле и смотрят на нее через окошко:
-как то много огней, неужели планета так заселена?
-не, быть не может, даже на наших планетах мегаполисах нет такого света, а у нас там десятки миллионов жителей!
-Ну значит природное явление
Они благополучно садятся и расстреливают выступление какого то политика думаю, что это предводитель и все теперь склонятся.
Но тут прикатывает армия и инопланетяне ахуевают.
Заканчивается тем, что инопланетян берут в плен, корабль с варп движком приватизируют, а неудачливые захватчик ведут диалог в камере
-Как они развились до такого и у них нет варп двигателя?
-Теперь он у них есть…
-Блядь… что мы натворили?
Текст передан примерно, так же помню, что инопланетяне были покрыты шерстью.
Развернуть
27.09.201912:27ссылка44.9
orange demon
Развернуть
05. 07.202023:28
ссылка
6.8
gear03
Гуррен-Лаганн, начало
Развернуть
15.10.201918:19ссылка34.1
8 космических двигателей разной степени безумности: от научных фантазий до антинаучного бреда: fanfanews — LiveJournal
Американский астроном Дэвид Киппинг описал концепцию космического двигателя, использующего для набора околосветовой скорости — барабанная дробь! — черные дыры. Китайские и американские исследовательские группы пытаются разобраться с «невозможным» двигателем EmDrive, а Роскосмос недавно был вынужден комментировать работы над «квантовым двигателем». Что еще есть в этом списке? «Чердак» представляет свой классификатор космических двигателей разной степени футуристичности и безумности.
Все многообразие подобных проектов можно разделить на три типа.
Тип I, научные фантазии. Теоретически возможные с точки зрения физики устройства, которые пока никто не пытался довести до работающего прототипа — по причине, например, их экономической бессмысленности.
Тип II, научная фантастика. Устройства, которые пока бессмысленно обсуждать в деталях, но принципиально не противоречащие законам физики.
Тип III, антинаучный бред. Заведомо бессмысленные прожекты, неспособные работать в принципе.
Тип I: научная фантазия
Тип I, экспонат 1: орион-привод
Первые десятилетия после Второй мировой войны были крайне бурной эпохой в истории техники. Стремительное развитие новых технологий сочеталось со своеобразным отношением к технике безопасности и безудержным оптимизмом в отношении технического прогресса. Космические агентства рисовали планы баз на Луне, планировали полет к Марсу, а многие инженеры были уверены в том, что ракетный двигатель — это стремительно устаревающее изобретение, на смену которому нужно нечто более мощное.
А что в те годы ассоциировалось с мощью и энергией? Конечно, ядерные реакции. В 1950-е годы американцы ездили в специальные турпоездки — смотреть на настоящие ядерные взрывы во время испытаний. Энергия ядерного распада завораживала всех, в особенности инженеров, поэтому идея использовать ядерную бомбу для разгона космического корабля казалась лежащей на поверхности.
27 августа 1957 года, готовя очередной ядерный взрыв (предыдущий провели четыре дня назад), американские исследователи решили посмотреть, что произойдет со стальной плитой, если закрыть ей шахту с зарядом. В 22:35 бомбу мощностью 300 тонн в тротиловом эквиваленте подорвали, и плита массой более ста килограммов исчезла. На одном кадре со скоростной киносъемки ее видно, а на последующем уже нет: по грубым оценкам, она летела со скоростью в 66 км/с — вполне достаточно для того, чтобы навсегда покинуть Солнечную систему, если только удастся преодолеть сопротивление атмосферы (на такой скорости столкновение с воздухом принципиально не сильно отличается от попадания в бетонную стену).
Ядерный взрыв, устроенный в рамках тех испытаний. Правда, улетающей в неведомую даль крышки не видноNational Nuclear Security Administration / Nevada Site Office
Раз тяжелую крышку люка можно отправить в космос, то почему бы не запустить таким же образом космический корабль? Просто взрывать у него за кормой ядерные бомбы, закрывая корабль достаточно толстым стальным диском. .. Эту идею довели до предварительного эскизного проекта. Из него следует, что корабль массой 100 тысяч тонн (против 0,417 тысячи тонн у МКС) сможет долететь до проксимы Центавра за 133 года, потратив в процессе 300 тысяч ядерных бомб мощностью одна мегатонна каждая. Даже на пике гонки вооружений суммарное число ядерных боеприпасов на Земле, правда, было заметно меньше, но авторы идеи и не настаивали на немедленной реализации своего детища.
Бюджетный вариант ядерно-взрывного космолета предполагал всего 4000 тонн массы и скромный запас в 800 ядерных зарядов по 140 тонн в тротиловом эквиваленте. Таким сравнительно простым способом изобретатели предлагали доставить 800 тонн на орбиту Марса, а потом еще и вернуться обратно. Сарказма в словах «бюджетный» и «скромный», кстати, не так уж много, ведь полет с такой полезной нагрузкой на традиционных двигателях не по силам и современной космонавтике.
Рисунок, изображающий корабль с орион-приводомNuclear Pulse Space Vehicle Study Vol III — Conceptual Vehicle Designs and Operational Systems, Fig 2. 1, pp 4
Другое дело, что и ядерное оружие в космосе размещать запрещено, а надежность всей системы вызывает вопросы. Проект «Орион» не продвинулся дальше испытаний небольшой модели — на Земле и с обычной взрывчаткой.
Тип I, экспонат 2: солнечный парус и лазер
Солнечный парус — на сегодня вполне реальный, хотя и экзотический, двигатель для космических аппаратов. В его основе лежит эффект давления света: поток фотонов (например, солнечный луч), отражаясь от блестящей поверхности, толкает корабль прочь от Солнца. Таким образом уже удавалось по меньшей мере экономить топливо во время реальных полетов (начиная с «Маринера-10» в 1970-х) и запускать демонстрационные аппараты (например, японский IKAROS).
Японский солнечный парусник IKAROS. Запущен в 2010 году к ВенереAndrzej Mirecki / Wikimedia
Солнечный парус эффективен при достаточно большой площади и хорошем освещении, которое возможно лишь на небольшом расстоянии от Солнца. При определенных условиях подобное устройство могло бы забросить космический аппарат на окраины Солнечной системы быстрее, чем любой из имеющихся в распоряжении инженеров двигатель, набрав без затрат топлива сотни километров в секунду. Поэтому это не столько фантастика, сколько перспективное направление для развития технологий.
Но можно пойти еще дальше. Ведь у нас теперь есть кое-что получше солнечных лучей — например, мощные лазеры.
Лазеры, установленные на Земле (а лучше там, где нет атмосферы, хотя бы на Луне) могут светить в парус и толкать его вперед гораздо сильнее, чем Солнце. Так стартовал вымышленный космический корабль в романе «Фиаско» Станислава Лема, так предлагается посылать межзвездные зонды к проксиме Центавра в проекте Breakthrough Starshot. Этот проект инициирован фондом Юрия Мильнера, который уже раздал значительное число премий в области физики, но дело пока не продвинулось дальше общих концепций. Авторы идеи предполагают, что лазерное ускорение позволит долететь до проксимы всего за 20 лет, однако речь идет не о больших кораблях, а зондах массой всего один грамм.
Реализуемость проекта тоже вызывает вопросы, хотя он не нарушает фундаментальных законов физики. Например, Breakthrough Starshot нужна зеркальная поверхность, которая не расплавится за десять минут под действием лазерного излучения мощностью в несколько гигаватт на квадратный метр.
Тип I, экспонат 3: термоядерный прямоточный двигатель
Космическая среда не является абсолютным вакуумом даже в межзвездном пространстве. На каждый кубический сантиметр межзвездного пространства приходится по меньшей мере с десяток атомов водорода, причем в форме ионов — следовательно, космическую среду можно рассматривать как очень разреженную плазму.
А плазма, как известно, взаимодействует с магнитным полем. Собрав большую систему магнитов, эту плазму можно сфокусировать в более плотный комок и затем поджечь в ней термоядерную реакцию, основанную на слиянии атомов водорода. Термоядерная реакция, в свою очередь, даст энергию для дальнейшего ускорения плазменной струи и, соответственно, формирования реактивной тяги.
Корабль с прямоточным двигателем БассардаИзображение: NASA
Идея межзвездного магнитно-плазменно-термоядерного привода с 1960 года (тогда эту мысль сформулировал американский физик Роберт Бассард) развивалась исключительно теоретически, и многие ученые указали на ряд ее слабых мест. Например, такой привод будет за счет взаимодействия с межзвездной средой испытывать значительную тормозящую силу, а еще он неэффективен на низких скоростях. Сугубо гипотетически при хороших условиях (например КПД в 100% и площади магнитной воронки в миллион квадратных километров) такой корабль мог бы слетать к проксиме лет за пятьдесят, но, как отмечается в одной из недавних публикаций, это «реализуемо силами высокоразвитой цивилизации». К которой мы пока что не относимся.
Тип II: научная фантастика
Описание проектов выше может произвести впечатление их полной фантастичности, однако это не так. Ядерные бомбы для орион-привода, лазеры и даже термоядерные реакторы (ок, последние в виде прототипа, который пока строится) люди делать умеют. Да, от лазерной указки до массива космических лазеров может пролегать внушительная дистанция, но принципиально во всем перечисленном выше нет ничего невозможного. А смартфон, с которого вы читаете этот текст, еще на памяти вашей прабабушки был абсолютно невероятен с инженерной точки зрения. Шутка ли, вместить радиостанцию, счетную машинку, кинопроектор и под миллиард радиодеталей в карманном устройстве!
Поэтому во вторую группу мы включили действительно фантастические проекты.
Тип II, экспонат 1: гало-привод
Например, недавно американский астроном Дэвид Киппинг, вполне уважаемый ученый и специалист по экзопланетам, написал статью, где сформулировал концепцию ускорения межзвездного корабля за счет маневрирования у черной дыры.
Его «гало-привод» использует исключительно те эффекты, которые знакомы современной физике, и, более того, повторяет на новом уровне давно известную схему гравитационного маневра. Ее суть заключается в том, что разворот аппарата в гравитационном поле планеты принципиально не отличается от отскока мячика от стенки.
Разные сценарии пролета мимо планеты. Когда корабль тормозит или разгоняется после поворота, он обменивается импульсом с планетойRachelz9999 / wikimedia commons / CC BY-SA 4.0
Суммарный импульс системы «аппарат + планета» сохраняется: подлетающий к планете корабль не просто разворачивает в нужную сторону — его скорость возрастает так, как если бы он спружинил и отскочил от движущейся навстречу стенки. Подобный маневр используют на практике с самого начала межпланетных полетов: «об планеты» разгонялась практически каждая миссия в дальний космос.
Полет «Вояджера-2», который по пути разгонялся об гравитацию планет-гигантовPhoenix7777 / Wikimedia
Киппинг добавил к классическому приему два момента. Он предложил использовать черную дыру для отталкивания в нужном направлении и написал, что разворот можно осуществлять без обычного движения в гравитационном поле — последнее вблизи черной дыры чревато разнообразными неприятностями вплоть до разрывания в клочья приливными силами. Ученый указал, что направленный под определенным углом мощный пучок света (снова лазеры, нам потребуется еще больше лазеров!) заворачивается вокруг черной дыры и возвращается обратно, поэтому можно взять тот же парус и посветить на самих себя.
Фундаментальные законы физики не нарушаются — корабль получает импульс не из пустоты, а от двигающегося навстречу массивного тела. Вот только где взять столь мощные лазеры, как эффективно справится с их излучением и как долететь до черной дыры?
Впрочем, сам Киппинг честно пишет, что лишь фантазировал о далеком будущем или гипотетических цивилизациях. И основным его занятием является изучение экзопланет, а не космические полеты.
Тип II, экспонат 2: фотонный двигатель
Любимое детище советской (и не только) фантастики. Прототип есть почти в каждом доме, а у автовладельцев таковых минимум два: фотонная ракета — это, в общем-то, фонарь-переросток. Схема действия проста: параболический отражатель собирает излучение от некоторого источника и направляет назад, и все тот же закон сохранения импульса толкает нас вперед к звездам. Соперничать с фотонным двигателем по части скорости создаваемой «реактивной струи» не может ничто, но это не делает его автоматически оптимальным решением.
Яркость источника света (или иного электромагнитного излучения) для создания мало-мальски разумной тяги должна быть запредельно высока. У Стругацких такие корабли летали за счет термоядерной реакции и использовали фантастически прочные суперэффективные зеркала, но для повторения этого в реальности требуются материалы, на фоне которых паруса проекта Breakthrough Starshot покажутся даже не фантиками от шоколадок, а вовсе рыбьей чешуей.
В «Стране багровых туч» космический корабль «Хиус» лихо взлетал с Земли, садился на Венере и затем не менее лихо стартовал прямо из болота в условиях сплошной облачности. Как при этом поддерживалась термоядерная реакция, неясно, и это меньшая из технических проблем: уже сейчас ясно, что ни к концу XX века, ни к концу XXI столетия мы такого не увидим.
Одним из возможных способов создать такой поток света кроется в использовании антиматерии, но и с ней у нас пока больше вопросов, чем ответов. Ее надо как-то получить, сохранить и контролируемо столкнуть с обычным веществом для аннигиляции. И не промахнуться с мощностью, ведь нужен двигатель, а не бомба.
Тип II, экспонат 3: варп-приводы в ассортименте
Когда Эйнштейн сформулировал общую теорию относительности (ОТО), идея о деформируемом четырехмерном пространстве-времени быстро вышла за пределы узкого круга теоретиков. Все потому, что математики подумали, что раз уж это пространство-время можно мять, складывать и комкать, то почему бы во Вселенной не быть коротким путям из одного места в другое.
Порталы. Червоточины. Тоннели в гиперпространстве. За математиками за эту идею ухватились писатели, и еще в довоенные годы («Империя» Клиффорда Саймака, например) фантастическая проза стала пестрить межзвездными кораблями и телепортаторами. Потом к делу подключились сценаристы, и искривление пространства узнали даже те, кто никогда не интересовался космосом. Авторы, у которых в будущем человечества не упоминались проколы пространства-времени, стали редкостью: если уж не полноценный полет, то уж хотя бы сверхсветовая связь появлялась даже у ценителей реализма и упора на гуманитарную составляющую (хайнский цикл Урсулы Ле Гуин).
Разумеется, нашлись и те, кто попытался придумать реальный варп-привод (от to warp — искривлять). Например в 1994 году мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре предложил концепцию устройства, которое сжимает пространство с одной стороны корабля и растягивает — с другой. Формально все законы физики были соблюдены, но вот затраты энергии на такую манипуляцию по самым оптимистичным оценкам потребуют «энергетического эквивалента массы Юпитера».
Проще говоря, нужно взять самую крупную планету Солнечной системы и полностью превратить ее массу в энергию. Тогда, возможно, нам и получится отправить куда-то аппарат массой аж 700 кг — правда, потребуется еще найти немного отрицательной массы. Все верно, нужно нечто такое, что имеет отрицательную массу. Где ее брать и существует ли она вообще, науке неизвестно. Проблему того, как быть с тем, что при торможении корабль Алькубьерре дает вспышку, выжигающую все перед собой, на этом фоне можно уже записать во второстепенные — сначала бы разогнаться, а там, возможно, и оружие против пришельцев потребуется.
Тип III: буйные фантазии
Фотонный двигатель и даже пузырь деформированного пространства вокруг корабля Алькубьерре могут быть нереализуемы в силу целого ряда физических эффектов. Но они хотя бы не посягают на основы: импульс и энергия сохраняются, пересмотра существующих физических теорий не требуется. Да, найти абсолютный отражатель или отрицательную массу затруднительно, но гипотетически они существовать могли бы: мы не знаем законов Вселенной, которое бы такое запрещали.
Двигатели второй группы столь же реальны, как единороги. Гипотетически лошадь с одним витым рогом жизнеспособна, но на практике их не существует. А вот третья группа собрала уже по-настоящему невозможные и сумасшедшие проекты.
Тип III, экспонат 1: EmDrive или ведро киловатт
Устройство под названием EmDrive дошло даже до испытаний, проводившихся китайскими и американскими исследователями. Автор, британский инженер Роджер Шойер, утверждает, что в замкнутой полости с медными стенками можно создать стоячую электромагнитную волну, которая как-то («за счет взаимодействия с виртуальной квантовой плазмой») создаст тягу без излучения вовне. По мнению тех физиков, которые разбирали теоретические построения Шойера, изобретатель просто противоречит сам себе, а серия опытов показала тягу в пределах погрешности опыта.
Рэндалл Монро, создатель комикса xkcd, по этому поводу выпустил стрип, который довольно точно передает мнение многих экспериментаторов: «Постойте, вы закачиваете в эту коробку 20 киловатт мощности и она лишь немного отклоняется в сторону?» Высокая электрическая мощность приводит к тому, что EmDrive действительно движется, но вовсе не за счет каких-то нетривиальных и способных работать в космосе эффектов. Так, при первой попытке испытать устройство его отклонил в сторону поток нагретого воздуха (20 киловатт — это десять масляных обогревателей на полной мощности), а при повторении опыта в вакуумной камере ученые обнаружили, что в дело вступает сила, обусловленная взаимодействием электрического тока в проводах с магнитным полем Земли. Исключать все возможные силы в сценарии «мы подключили мощную нагрузку» было делом весьма сложным, и некоторые исследователи даже заявили о выделении некоего непонятного эффекта, но ряд других ученых указал (1, 2) на то, что эксперименты все-таки не были проведены должным образом. В режиме, когда двигатель потреблял десятки ватт и разные побочные эффекты проявлялись не столь явно, EmDrive выдавал, по оптимистичным оценкам, считанные десятки микроньютонов. Это немногим больше силы комара, и зафиксировать такую тягу в лабораторных условиях весьма непросто.
Ученые, работавшие с EmDrive, лишний раз попрактиковались в постановке сложных и тонких опытов, но летательный аппарат это определенно двигать не может. Если бы микроволны в замкнутой полости и вправду могли давать такую тягу, которая способна поднять корабль на орбиту (а Шойер в итоге делал и такие заявления), то этот эффект наверняка бы заметили раньше. В конце концов, с микроволнами работают СВЧ-печи, радары, сотовые телефоны, Wi-Fi, и экспериментов в этой области поставлено предостаточно.
Тип III, экспонат 2: двигатель Леонова (не того, который космонавт)
Второе, еще более безумное, устройство недавно отметилось в российских профильных новостях. 11 марта «Военно-промышленный курьер» написал о том, что Роскосмос якобы составит техническое задание на испытание некоего «квантового двигателя», и ведомству срочно пришлось выпускать опровержение: дескать, мы ничего такого не заказываем и максимум готовы испытать то, что нам принесут.
Но даже формулировку «сформировано техническое задание на экспериментальную проверку достоверности тех явлений, о которых заявляет автор» ряд сторонних экспертов вроде Вадима Лукашевича (авиационный инженер по образованию и популяризатор космонавтики, создатель сайта, посвященного советским «Буранам») подверг резкой критике — может, следом Роскосмосу стоит испытать ковер-самолет или лампу Алладина? Ему вторил научный журналист и член комиссии РАН по борьбе с лженаукой Александр Сергеев, который счел само рассмотрение подобных заявок «позорным».
Принцип работы, по словам автора идея, Владимира Леонова, выглядит так:
Нами установлено, что по космическому пространству «разлита» колоссальная энергия в виде глобального электромагнитного поля с очень мелкой дискретностью (квантованностью), о котором ранее ничего не было известно. Это глобальное поле открыто мной в 1996 году как пятая фундаментальная сила (суперсила) в виде сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ). Его носителем является квант пространства-времени (квантон), размеры которого на десять порядков меньше атомного ядра, но он концентрирует энергию, намного превышающую ядерную.
Эта риторика — сообщение о прорыве в области фундаментальной физики от самоучки, который при этом путается в базовых терминах («кварк» Леонова вовсе не то же самое, что «кварк» физиков; с «квантом» дела обстоят аналогично) — хорошо знакома многим секретарям научных заведений, получающих подобные предложения едва ли не ежедневно. Типаж таких изобретателей встречается в «Сказке о тройке» Стругацких:
Высочайшие достижения нейтронной мегалоплазмы! — провозгласил он. — Ротор поля наподобие дивергенции градуирует себя вдоль спина и там, внутре, обращает материю вопроса в спиритуальные электрические вихри, из коих и возникает синекдоха отвечания.
Сам изобретатель утверждает, что изобрел не только принципиально новый космический двигатель, но также реактор холодного термоядерного синтеза, антигравитационный лазер и объемное телевидение. Правда, все представленные им доказательства сводятся даже не к гипотетическим статьям (как у Алькубьерре), а к фотографиям, где пластиковые канализационные трубы, донышки от огнетушителей и ржавые водопроводные трубы собраны в различных причудливых сочетаниях.
Фотонные ракеты. Почему они не стали реальностью?
Концепцию фотонной ракеты впервые предложил австрийский ученый Эйген Зенгер (1905-64). Этого человека в наши времена чаще всего вспоминают помнят как руководителя проекта «Зильберфогель» (Серебряная птица). В ходе этой работы проводились исследования по разработке концепции космического самолета в интересах нацистской Германии.
Аннигиляция и фотонные ракеты
После окончания войны Зенгер продолжал исследовать инновационные авиационные и космические идеи. И был первым, кто предложил использовать электрон-позитронную аннигиляцию в качестве источника тяги для ракеты. Это было простое предположение, мысленный эксперимент. Было ясно, что подобные технологии – это дело далекого будущего. Однако идея получила довольно широкое распространение. И активно эксплуатировалась различными изданиями тех лет, пишущими на космическую тематику.
Почему же идея Зенгера так очаровала людей? Потому что эта концепция, как предполагалось, позволяла построить космический корабль, способный разгоняться практически до скорости света. Только представьте! Подобное транспортное средство может помочь людям покорить невообразимые пропасти пространства между звездами! Бесстрашные космолетчики смогут исследовать таинственные миры возле других звезд! Путешествие, например, к звезде 51 Пегаса, находящейся на расстоянии 50 световых лет от нас, может занять всего лишь чуть более пяти десятилетий. Если, конечно, лететь со скоростью, близкой к скорости света. Столько времени пройдет для тех, кто остался на Земле. Но для экипажа время будет течь по другому. По бортовым часам космического корабля может пройти всего пара недель. Быстрая фотонная ракета могла бы легко преодолеть 26 000 световых лет до ядра нашей Галактики в течение жизни своего экипажа. В то время как на Земле пройдут тысячелетия!
Даже межгалактические путешествия были бы возможны, если бы мы могли создавать фотонные ракеты.
Уравнение Циолковского
Отправной точкой при производимых Зенгером расчетах было уравнение Циолковского. Эта простая формула позволяет рассчитать максимальную скорость, которую может достичь ракета. Принцип действия прост – ракетный двигатель выбрасывает реактивную струю рабочего тела. Это толкает ракету вперед. Уравнение показывает, что максимальная скорость, которую ракета достигает в своем полете, прямо пропорциональна скорости, с которой реактивная струя покидает двигатель. Обратите внимание, что не имеет никакого значения, из чего состоит эта струя. Просто ее скорость, и следовательно импульс должны быть как можно выше. Какой будет максимальная скорость такой ракеты? В теории она почти сможет достичь скорости света. Зенгер полагал, что самой высокой эффективностью будут обладать ракеты, которые распыляют поток фотонов. Самых быстрых частиц Вселенной.
Но если бы все было так просто. Зенгер видел только один способ получения «чистых» фотонов. Это объединение электронов и позитронов (которые являются антиэлектронами). Они аннигилируют при контакте друг с другом. Умирающие электроны и позитроны превращаются в гамма-кванты. Это фотоны с очень высокими энергиями. Они отражаются параболическим зеркалом. И появляется тяга. Вот в общих чертах принцип работы фотонного двигателя.
Ничего не выйдет
Любители физики сразу скажут – ничего у вас не выйдет. У нас нет огромных запасов позитронов, которые можно использовать для подобных целей. Топливо для фотонной ракеты должно быть как-то произведено. Этот процесс потребовал бы невообразимого количества энергии. К тому же гамма-излучение не будет отражаться нормальным веществом. А наоборот, будет поглощаться, быстро нагревая «отражатель». Чтобы создать фотонную ракету, которая не испарится в полете, нужно придумать какое-то «идеальное» зеркало. Оно должно отражать 100% падающих на него фотонов. И ни один из известных науке материалов не сможет это сделать.
Зенгер предложил отражать гамма-кванты от зеркала с помощью некого «электронного газа». Создание подобной субстанции было бы прорывным технологическим достижением. Поскольку электроны отталкивают друг друга. Объединение их в отражающую поверхность потребовало бы поддержания давления, которое бывает только в центре сверхновой. К тому же, выхлоп фотонной ракеты будет ужасно разрушительным явлением для любых планет. Потому что с гамма-излучением шутки плохи.
Ракета размером с Луну
Становится ясно, что вышеописанные трудности делают создание фотонной ракеты делом бесперспективным. У нее, даже при решении всех этих проблем, будет весьма плохая тяга. Замечательная скорость выхлопа фотонной ракеты имеет свою цену. Расчеты показывают, что для развития одного ньютона тяги фотонной ракеты понадобится 300 МВт мощности. Эти расчеты основаны на законах фундаментальной физики. И технологический прогресс не сможет изменить это. Это очень неэффективно. Небольшой современный турбовентиляторный двигатель скромного реактивного самолета может иметь тягу 27 000 ньютонов. В то же время хорошая электростанция может вырабатывать до 650 МВт мощности. Представляете, сколько энергии нужно будет потратить, чтобы разогнать фотонную ракету? И она должна быть просто огромной. Возможно, иметь размеры Луны. Чтобы вместить все запасы топлива. Ее ускорение было бы весьма медленным. Возможно, потребовались бы десятилетия, чтобы достичь приличных скоростей.
Фотонные ракеты, конечно, были описаны и в научной фантастике. Самое первое упоминание о них появляется в романе братьев Стругацких «Страна Багровых Туч», опубликованном в 1959 году. Несколько лет спустя Станислав Лем использовал фотонную ракету, чтобы привести в движение человеческий звездолет. Он описал ее в своем удивительно дальновидном романе о конфликте с инопланетными нанотехнологиями «Непобедимый» (1964).
Какой можно сделать вывод из всего вышесказанного? Если объективно оценить возможности создания фотонных ракет, вся концепция разваливается. Для подобных машин потребуются материалы и методы, которые могут никогда не существовать в реальной Вселенной. Для их работы потребуются огромные ресурсы и огромное количество времени, чтобы использовать их удивительную производительность. К сожалению, фотонные ракеты – это всего лишь захватывающая фантазия.
Космические тесты
Проверь свои знания! Интересные тесты находятся здесь!
Заметели премер вопеющий бесграмотности?
Это нужно срочно исправить! Выделите нужный текст и нажмите CTRL + ENTER на клавиатуре. Спасибо за помощь!
Настройка и подключение | Фотонный двигатель
PUN Classic (v1), PUN 2 и Bolt находятся в режиме обслуживания. Мы будем поддерживать Unity 2022 с PUN 2, но новых функций добавляться не будет. Конечно, все ваши проекты PUN & Bolt будут продолжать работать и работать с известной производительностью в будущем.
Для любых предстоящих или новых проектов: пожалуйста, переключитесь на Photon Fusion или Quantum.
каламбур
| v2
переключиться на версию 1
Photon Unity Networking (PUN) действительно прост в настройке.
Импортируйте PUN в новый проект, и появится мастер PUN. Или в меню: «Окно», «Сеть Photon Unity».
Мастер PUN
Зарегистрируйте новую (бесплатную) учетную запись Photon Cloud, введя адрес электронной почты или скопировав и вставив существующий идентификатор приложения с панели инструментов. Сделанный.
Если вы хотите разместить сервер Photon самостоятельно, нажмите «Пропустить» и отредактируйте PhotonServerSettings , как описано ниже.
Для подключения достаточно вызвать PhotonNetwork.ConnectUsingSettings() в коде.
Содержимое
Настройки ФотонСервера
Значения конфигурации
Конфигурация для собственного сервера Photon
Фотонный сервер V5
Фотонный сервер V4
Настройки ФотонСервера
Мастер добавляет PhotonServerSettings в свой проект для хранения конфигурации, которая в основном используется ConnectUsingSettings . Вы можете настроить подключение к Photon Cloud или собственному серверу и изменить другие стандартные настройки.
Настройки PhotonServer в Инспекторе
Вы можете установить AppId, регион Photon Cloud, версию игры и многое другое. Настройки по умолчанию подойдут в большинстве случаев.
Наверх

Значения конфигурации
AppId в режиме реального времени, чат и голос
AppId используются Photon Cloud для идентификации каждого заголовка. PUN использует идентификатор приложения в реальном времени для соединений.
Он также хорошо работает с Photon Chat и Voice, которым нужен собственный идентификатор приложения, если вы используете эти функции.
Версия приложения
В PUN версия приложения является частью версии игры. Клиенты с разными значениями версии игры отделены друг от друга. PUN добавляет свою PunVersion к этому значению, чтобы смягчить потенциальную несовместимость между различными версиями PUN.
Использовать сервер имен
При подключении к экземплярам Photon Server v4 клиенты подключаются непосредственно к главному серверу, а не к серверу имен. Снимите этот флажок только в том случае, если вы сами размещаете Photon. Подробнее см. здесь.
Регион Дев
«Регион разработки» в PhotonServerSettings
Начиная с PUN v2.17, «Регион разработки» используется только в редакторе Unity и в сборках «Разработка», когда вы используете PhotonNetwork. ConnectUsingSettings() для подключения.
Вы можете отключить «Регион разработки» в редакторе Unity и «Сборка разработки», просто удалив значение.
Подробнее здесь.
Фиксированная область
При подключении к облаку PUN по умолчанию выберет лучший регион. Если вы хотите подключиться к определенному региону, введите здесь код региона, и выбор лучшего региона будет отключен.
Сервер
Этот параметр в основном актуален при размещении собственного сервера Photon. Для этого получите Photon Server SDK.
Убедитесь, что ваши клиенты могут связаться с введенным адресом.
Это может быть общедоступный статический IP-адрес, имя хоста или любой адрес в сети, который используют ваши клиенты.
Если вы разрабатываете игры для iOS, вы можете прочитать о «PUN и IPv6» и «как настроить Photon Server для IPv6».
Когда все настроено правильно, вы можете вызвать PhotonNetwork.ConnectUsingSettings() в своем коде.
Порт и протокол
Photon создан для использования нескольких серверов в течение одного сеанса. Введенный здесь порт является одним из первых серверов для подключения. Это может быть главный сервер или сервер имен. Порт также зависит от выбранного протокола.
Если вы подключаетесь к Photon Cloud, оставьте это значение равным 0. В противном случае найдите стандартные порты, которые использует Photon.
По умолчанию для протокола используется (надежный) UDP, но Photon поддерживает TCP и WebSockets. Клиент PUN будет автоматически использовать Secure WebSockets при экспорте WebGL.
Мы предлагаем вам придерживаться UDP.
Включить статистику лобби
Чтобы получить статистику лобби с сервера, необходимо установить этот флажок.
См. страницу «Статистика приложения и лобби» для получения дополнительной информации.
Сетевой журнал
Управляет регистрацией кода Photon нижнего уровня. Если это не необходимо, это должно придерживаться настройки Error .
Включить журнал поддержки
Это полезная настройка, когда вам нужно отслеживать, что происходит во время подключения, подбора игроков или в комнате. Если флажок установлен, наш скрипт будет регистрироваться для обратных вызовов и регистрировать важную информацию, чтобы помочь в отладке вашей игры.
Работа в фоновом режиме
Это устанавливает настройку Unity с тем же именем.
Больше информации здесь.
Список RPC
«Удаленные вызовы процедур» позволяют вам вызывать метод на других клиентах в комнате.
PUN хранит список этих методов в PhotonServerSettings и использует индекс каждого имени в качестве аббревиатуры при вызове RPC.
См. Удаленные вызовы процедур.
Наверх

Конфигурация для собственного сервера Photon
Мы рекомендуем использовать метод PhotonNetwork.ConnectUsingSettings для подключения и соответствующей настройки PhotonServerSettings перед подключением либо в редакторе Unity во время компиляции, либо с помощью кода во время выполнения (измените PhotonNetwork.PhotonServerSettings.AppSettings ).
Мы также рекомендуем использовать Photon Server v5.
Наверх

Фотонный сервер V5
Очистите или установите фиксированный регион, как настроено в вашем NameServer.json. Установите «Сервер» на IP-адрес или имя хоста вашего сервера Photon. Он должен находиться в сети, доступной вашим клиентам. Использование «localhost» или 127.0.0.1 допустимо, если клиент представляет собой автономную сборку на том же компьютере. Вы можете оставить номер порта равным 0, и клиент выберет номер порта по умолчанию для каждого протокола. В противном случае введите порт: например. 5058 для UDP по умолчанию, 19093 для WSS по умолчанию и т. д. (или настраиваемый порт для приложения NameServer, если вы изменили его в PhotonServer.config). См. список портов по умолчанию для каждого протокола и сервера здесь.
Пример локальных настроек
При использовании Photon Server (OnPremises) необходимо знать, что существуют некоторые отличия от Photon Cloud.
Они перечислены здесь.
Наверх

Фотонный сервер V4
Снимите флажок «Использовать сервер имен», поскольку SDK Photon Server v4 не включают эту службу. Очистить фиксированную область. Установите «Сервер» на IP-адрес или имя хоста вашего сервера Photon. Он должен находиться в сети, доступной вашим клиентам. Использование «localhost» или 127.0.0.1 допустимо, если клиент представляет собой автономную сборку на том же компьютере. Введите порт: 5055 для протокола UDP по умолчанию (или пользовательский порт для приложения MasterServer, если вы изменили его в PhotonServer.config). См. список портов по умолчанию для каждого протокола и сервера здесь.
Пример локальных настроек
При использовании Photon Server (OnPremises) необходимо внести некоторые важные изменения:
Если вы подключаетесь к Photon Server v4, перед подключением установите протокол сериализации на версию 1.6 (поскольку 1.8 несовместим с этой версией сервера): PhotonNetwork. NetworkingClient.SerializationProtocol = SerializationProtocol.GpBinaryV16; .
Cients должен установить уникальный UserId, даже если вы не аутентифицируете пользователей. Например, создайте и сохраните GUID для каждого устройства.
Версия GameVersion/AppVersion не используется для создания отдельных виртуальных AppId.
Чтобы получить полный список различий между Photon Server v4 и Photon Cloud, а также известные проблемы в Photon Server v4, посетите эту страницу.
В начало документа
Серверная часть локальной многопользовательской кроссплатформенной игры

Непревзойденная кроссплатформенная поддержка. Проверено в бесчисленных играх.

Фотонный сервер
Функции

В реальном времени, пошаговые и MMO
Воспользуйтесь результатами более чем 15-летней разработки. Используйте простые и быстрые протоколы UDP/TCP, которые используют низкую пропускную способность и обеспечивают сверхбыструю сериализацию. Photon Server — идеальный многопользовательский движок для любой многопользовательской игры.
Многопользовательская структура
Photon Server предоставляет готовые фреймворки для многопользовательских игр. Начните с нуля или создайте свою собственную логику на основе нескольких демонстрационных приложений, включенных в исходный код с помощью бесплатных серверных SDK.
Это позволяет быстро и легко добиться отличных результатов.

Кроссплатформенность
Вы разрабатываете и строите непосредственно для выбранной вами игровой платформы с вашим любимым движком или фреймворком:
Photon — ведущий кроссплатформенный многопользовательский сервис и №1 в мире среди игр на базе Unity.

Высокая масштабируемость
Все SDK Photon Server включают в исходный код структуру балансировки нагрузки. Наше Photon Cloud легко масштабируется с использованием этой платформы. Запускайте локально, на облачных серверах или комбинируйте «голое железо» с облачными серверами, чтобы обеспечить достаточную мощность в периоды пиковой нагрузки.

Архитектура
Будь то надежный UDP, TCP, HTTP или веб-сокеты: высокоскоростная клиент-серверная архитектура Photon — это самая прочная основа в игровой индустрии для ваших игр. Забудьте о сквозных проблемах. Это просто работает.
Пользовательская логика сервера
Настраивайте и разрабатывайте серверную логику на любом языке .NET, таком как C# или управляемый C++. Первоклассные инструменты, такие как Visual Studio или Redgate Profiler, обеспечивают быструю разработку и отладку.

Производство готово
Пакеты SDK содержат примеры приложений для комнатных игр, таких как FPS или MOBA, а также для многопользовательских онлайн-игр, подобных WoW, с управлением интересами.

Справедливая цена
Выбирайте между бесплатными лицензиями, разовыми покупками или подписками.
Разместите любое количество серверов и приложений, используя корпоративные лицензии, или получите бесплатную лицензию Photon Server для 100 одновременных пользователей.

Попробуйте Бесплатная лицензия

Сетевой движок для всех основных платформ
Photon полностью закрывает для вас сложный сетевой уровень каждой клиентской платформы.
Photon Server поддерживает надежные UDP, TCP, HTTP и веб-сокеты с простым и тонким протоколом передачи для каждого из них.
Ваши игровые клиенты обмениваются данными между платформами и протоколами:
просто отправьте свои данные, а Photon выполнит десериализацию/сериализацию, а вы этого не сделаете.

Архитектура фотонного сервера
Photon Core написан на собственном языке C++, чтобы обеспечить максимальную производительность и обеспечить первоклассную поддержку цепочки инструментов.
В сочетании с портами завершения ввода-вывода Windows Server (IOCP) он реализует тяжелую «подъем» протоколов.
Бизнес-логика выполняется в .NET CLR и содержит приложения, написанные на C# или любом другом языке .NET.
Все приложения работают поверх расширяемой среды разработки RPC и событий, которая решает общие задачи.
Вызовы RPC просто и гибко сопоставляются с экземплярами операций.
Потоки упрощены, основаны на принципах передачи сообщений с использованием волокон.
В целом, Photon Server предназначен для насыщения трафика до того, как ЦП станет узким местом.
Работает в Windows (32 и 64 бит), рекомендуется последняя версия.

Масштабируемость
Легко масштабируйте свое приложение на нескольких серверах по мере роста ваших названий.
Photon Server содержит балансировщик нагрузки (Master/Lobby), обеспечивающий высокую масштабируемость.
Главный/лобби-сервер отслеживает уровень нагрузки на игровые серверы и игры, которые в данный момент открыты, и соответствующим образом направляет игроков для оптимального Качество обслуживания .
Игровые серверы размещают игровые комнаты и регулярно сообщают о своей текущей загруженности и списке запущенных игровых сессий на главный сервер.
Игры на основе комнаты масштабируются по умолчанию с помощью приложения балансировки нагрузки, предоставленного в исходном коде.
ММО обычно требуют индивидуальной концепции масштабирования, которая соответствует индивидуальным требованиям.
Найдите платформу MMO, включая управление интересами, в исходном коде с пакетами SDK для Photon Server.

Хостинг и операции
Объедините собственные и облачные серверы, чтобы обеспечить достаточную мощность по мере роста ваших игр.
Запускайте Photon Server на собственных серверах без операционной системы, облачных серверах или даже гибридных серверах для оптимального соотношения цена/производительность.
Например, покрывайте высокие нагрузки, добавляя несколько облачных серверов к своим выделенным машинам на лету.
Photon Server легко интегрируется с вашей средой Windows Server.
Запустите его как службу Windows, создайте сценарий с помощью PowerShell и просмотрите включенные счетчики производительности Windows для мониторинга нагрузки на сервер.

Попробуйте Бесплатная лицензия

Вы в хорошей компании.
Присоединиться
600 000
Разработчики и студии.

Опыт работы с хостингом
800 000
Игры

“. ..быстрая интеграция в нашу игру”

Артем Петухов,
Пиксоник

«Этот сервис прост в использовании и позволяет реализовать любую идею».

Антон Синельников,
РилиСофт

“Кульминация эффективности, производительности и великолепной поддержки”

Говард Цао,
муза игры

Photon для многопользовательских игр (полезные руководства и многое другое)
Посмотрим правде в глаза: одним из, если не самым популярным, способом игры является многопользовательская игра. Будь то расстрел ваших приятелей в соревновательном смертельном бою или совместная работа, а-ля Left 4 Dead, многопользовательский режим — это царь горы.
Вот почему научиться разрабатывать игры с многопользовательским движком (особенно с многопользовательскими решениями) — отличная идея. Знакомьтесь с двигателем Photon.
Содержание:
Что такое фотонный двигатель?
Движок Photon — это игровой движок, специализирующийся на разработке многопользовательских игр. Это серия продуктов, программного обеспечения, технологий и сетевых компонентов, которые обеспечивают высокую скорость, производительность и многое другое для сетевой игры.
Благодаря обширной сети, часто насчитывающей более 20 000 000 онлайн-пользователей, движок Photon идеально подходит для разработки многопользовательских игр. Движок Photon исключительно хорошо работает и с Unity, что делает методы разработки игр еще более широкими.
В репертуаре Фотона есть несколько впечатляющих продуктов. Давайте посмотрим, что Realtime и PUN могут предложить пользователям.
Realtime
Realtime — это сетевой движок, предназначенный в первую очередь для устранения проблем с играми с малой задержкой. Он кроссплатформенный, а это означает, что Realtime может работать с играми в том же духе, что и Fortnite, Rocket League и Smite.
Низкая задержка влияет на онлайн-игры, и Photon Realtime стремится устранить все распространенные проблемы с быстрыми онлайн-играми. Его решение? Использование передовых технологий для решения проблем с матчами,
Realtime предлагает фрагменты исходного кода прямо на своем сайте для любознательных пользователей и является убедительным программным обеспечением. При использовании собственного сервера необходимость в AppID является спорной.
PUN (Photon Unity)
PUN означает «Photon Unity Networking». Это способ для игроков и разработчиков игр легко интегрировать платформу Unity с Photon. Это помогает создавать компоненты для высокой скорости сервера, комнат без задержек и связной сети.
В сочетании с Realtime PUN — это фантастический и быстрый способ настройки серверов, комнат и других функций, обеспечивающих бесперебойную работу игр.
Прежде чем приступить к проекту, давайте рассмотрим некоторые компоненты многопользовательской онлайн-игры в целом.
Как работает мультиплеер?
В общем, мультиплеер вроде бы чудо техники. Так оно и есть. У вас есть игроки со всего мира, взаимодействующие друг с другом в режиме реального времени. Для этого игроки взаимодействуют через серверную сеть.
Например, в Call of Duty у игроков есть возможность стрелять в противников. Игрок А стреляет из пистолета, «сообщение» (или в данном случае смертельные пули) получает игрок Б через сетевой сервер.
Мультиплеер — это набор сетей, игроков, матчей, комнат и других компонентов, которые создают поистине уникальный опыт. Давайте посмотрим, как настроить Photon, чтобы начать работу с Realtime, Pun и другими аспектами и функциями движка.
Настройка Photon
Перед установкой вы захотите увидеть свой доступ к различным тарифным планам. Эти тарифные планы могут варьироваться от единовременной платы в размере 95 долларов США в течение 60 месяцев до 6 терабайт по цене 370 долларов США в месяц.
Вы можете попробовать план бесплатного доступа к движку Photon, прежде чем совершить покупку. А именно, пользователи свободного доступа имеют в своем распоряжении 20 CCU (60,0 ГБ). По сути, именно так пользователи могут использовать большую часть облачного сервера Photon для разработки игр. Очевидно, что чем больше вы тратите, тем больше у пользователя доступа к качественному программному обеспечению для разработки 3D-игр.
Узнайте больше о ценах здесь.
Настройка и подключение Photon Unity 3D
Первый шаг — зарегистрироваться и войти в систему с помощью бесплатной учетной записи Photon Unity. Затем в клиенте введите этот код: PhotonNetwork. ConnectUsingSettings()’ для автоматического подключения.
Настройки сервера Photon
Далее изучите различные компоненты и пользовательские настройки, составляющие Photon Unity. Здесь вы подключаетесь к облаку Photon Unity, что позволяет вам играть и разрабатывать игры.
Настройки сервера
В настройках сервера пользователи настраивают методы подключения комнат, матчей и игроков. У пользователей есть возможность подключения к региональным серверам, AppId и версии игры.
Как только вы прикрепите методы к своему серверу, вы на финишной прямой.
Следующие шаги
Вам доступны отличные ресурсы для дальнейшего изучения и тестирования программного обеспечения Photon. Мы настоятельно рекомендуем канал Photon Engine на YouTube для получения полезных руководств, полезных комментариев и многого другого.
Кроме того, не стесняйтесь посетить информативный сайт Photon Engine, чтобы узнать больше о возможностях, которые будут в вашем распоряжении. Что вы будете делать с одним из самых впечатляющих многопользовательских программ в игровой индустрии?
С такими аспектами, как Realtime, Pun, Bolt и Quantum, движок Photon имеет много преимуществ. Потенциал технологии превосходен, как и ваши шансы на разработку программного обеспечения, которое изменит лицо игровой индустрии.
Введение в Photon для многопользовательских игр — GameDev Academy
Полный курс доступен здесь: Введение в разработку многопользовательских игр
Содержание
Часть 1
Что такое Photon?
Photon — это сетевая среда для Unity. По структуре он очень похож на UNet (сейчас устарел).
Как работает мультиплеер?
Вот как работает мультиплеер в Photon и многих других играх.
Игроки подключаются к серверу и отправляют/получают сообщения. Это могут быть обновления позиций других игроков, когда игрок стреляет, когда вас бьют и т. д. Если вы хотите, чтобы другие игроки на сервере знали что-то, что не выполняется непосредственно на их компьютере, это будет отправлено через сеть. .
Например, если игрок 1 выстрелит из своего оружия, это сообщение будет отправлено на сервер, а затем получено игроком 2 на своем компьютере. Затем они покажут, как игрок 1 стреляет из пистолета и создает пулю.
По умолчанию в Photon сообщения могут отправляться до 20 раз в секунду.
Главный сервер
Главный сервер — это сервер на Photon для каждой игры или даже уникальных версий игры. Здесь находятся все игроки и комнаты для этой игры. Игроки могут просмотреть все существующие комнаты, присоединиться к ним или создать новую. Вы можете видеть комнаты только с главного сервера, в котором находитесь. Вы не можете присоединиться к комнате другой игры.
По умолчанию Photon может разрешить одновременное подключение до 20 игроков к серверу. Это можно обновить на их сайте. У них также есть серверы по всему миру.
Комнаты
Думайте о комнате как о матче или вестибюле. Здесь группа игроков может отправлять сообщения друг другу. Синхронизируйте значения, позиции, повороты, анимацию и т. д.
Игроки
Игроки (также известные как клиенты) — это люди, которые заполняют комнаты. В каждой комнате есть мастер-клиент (хост). По умолчанию это игрок, который создает комнату и полезен для проверки и запуска вещей на стороне сервера.
Часть 2
Настройка Photon
Прежде чем мы сможем использовать Photon, нам нужно получить идентификатор приложения. Для этого перейдите на сайт www.photonengine.com и нажмите кнопку Войти . Либо войдите, либо создайте новую учетную запись.
После входа вы попадете на страницу приложений. Здесь мы хотим нажать кнопку СОЗДАТЬ НОВОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ .
Здесь мы можем заполнить информацию для нашего нового приложения.
Установить Photon Type на Photon PUN
Введите имя для своего приложения
Затем нажмите кнопку СОЗДАТЬ .
Вы вернетесь на страницу приложений. Здесь вы хотите найти свое приложение и скопировать App ID . Именно так Photon узнает, что такое ваша игра/приложение, и будет отслеживать аналитику.
Импорт Photon в Unity
В Unity создайте новый проект и откройте окно Asset Store ( Window > Asset Store ). Найдите «фотон 2» и загрузите актив PUN 2 — БЕСПЛАТНО .
Когда появится окно импорта пакета, мы отключим некоторые части актива, поскольку они нам не нужны.
Photon > PhotonChat
Photon > PhotonRealtime > Demos
Photon > PhotonUnityNetwork > Demos
Нажмите Import , после чего должно открыться окно PUN Wizard 90. Здесь мы просто хотим вставить идентификатор нашего приложения и нажать 9.0444 Настройка проекта .
Фотон установлен и готов к работе!

Стенограмма 1
Всем привет, меня зовут Дэниел Бакли, и я буду инструктором этого курса. Так что это то, что мы собираемся сделать. Мы собираемся сделать многопользовательскую 3D-игру в Unity с использованием Photon. Photon — это сетевой инструмент для Unity, и в настоящее время он является одним из самых популярных в мире для этой платформы.
Итак, цель нашей игры — удерживать шляпу определенное время. Это будет многопользовательская игра, в которой вы можете иметь столько игроков, сколько захотите, но цель игры состоит в том, чтобы удерживать эту шляпу или любой другой предмет в течение определенного периода времени. Как только вы продержитесь это количество времени, вы выиграете игру. Как вы можете видеть здесь, игроки также могут украсть шляпу друг у друга, сталкиваясь друг с другом, и это будет игра, которую мы можем использовать для демонстрации многих различных функций Photon и сетей внутри Unity.
Мы собираемся создать систему меню и лобби, которая позволит игрокам присоединяться к играм и лоббировать их, прежде чем перейти к реальной игре. Как вы можете видеть здесь, у нас есть лобби и в нем три игрока, и вы, как хост, сможете начать игру. Мы также будем работать над контроллером игрока. Этот контроллер игрока сможет двигаться, прыгать и красть шляпу у других игроков. Когда они будут держаться за шляпу, их таймер увеличится, и если этот таймер достигнет максимально необходимого времени, они выиграют игру.
Все это тоже будет делаться через сеть, поэтому мы будем синхронизировать движения, прыжки, кражу шляпы через сеть, чтобы она появлялась на экранах всех других игроков одновременно. Для всего этого мы будем использовать систему пользовательского интерфейса Unity, холсты, текст, кнопки, поля ввода, ползунки и многое другое. Они будут использоваться в меню для ввода имени игрока, названия комнаты, к которой вы хотите присоединиться, а также кнопок. В представлении игры у нас есть ползунки и текст для отображения игроков и их текущего времени, а также того, кто выигрывает игру.
Вот как будет выглядеть наш игровой цикл. Мы начнем с меню, а затем игрок может либо присоединиться, либо создать игру, и это поместит его в лобби. Оказавшись в лобби, хост может начать игру, и это загрузит игровую сцену, где они начнут играть в игру. Когда игрок, который держит шляпу, достигает времени победы, этот игрок выигрывает игру, и все игроки возвращаются в меню.
ZENVA — это академия онлайн-обучения, в которой обучается более 400 000 студентов. Мы предлагаем широкий спектр курсов для людей, которые только начинают, или для людей, которые просто хотят узнать что-то новое. Курсы также очень универсальны, что позволяет вам смотреть их, когда вы хотите и как хотите. Включены файлы проекта курса, по которым вы можете следить, чтобы увидеть проект и работать с ним, а также есть резюме уроков, поэтому вы также можете прочитать курс. С учетом всего сказанного, давайте приступим к нашему проекту.
Стенограмма 2
Всем привет. В этом уроке мы поговорим о многопользовательской игре в Unity и Photon и поработаем над всеми теми вещами, которые вам действительно нужны, прежде чем мы действительно начнем.
Итак, во-первых, какой многопользовательский режим есть в Unity? Что ж, раньше у Unity была собственная многопользовательская сеть. Если вы смотрите этот курс где-то в начале 2019 года, значит, у вас есть UNet, старая сетевая среда Unity Unity (теперь она устарела). Поэтому мы не сможем использовать это. Вместо этого мы будем использовать Photon. А Photon — самый популярный многопользовательский фреймворк Unity. Есть много популярных игр, которые используют его, и им легко пользоваться. Если вы когда-либо использовали UNet раньше, это в основном то же самое, но с дополнительными функциями.
Хорошо. Итак, как работает мультиплеер? Или то, что у нас есть несколько игроков, соединенных вместе, и то, что они делают, по своей сути, многопользовательская игра, по сути, просто отправляет сообщения между компьютерами. Итак, давайте просто скажем, что первый игрок здесь перемещается вперед на одну единицу, затем эта команда или эта фактическая новая позиция игрока будет отправлена от игрока — от игрока через сервер второму игроку. Итак, на экране второго игрока первый игрок не является единым юнитом или находится на новой позиции.
Итак, вот как это работает. Вы будете отправлять различные суммы и сообщения каждую секунду. По умолчанию я считаю, что Photon отправляет около 20 сообщений в секунду. Вы можете, конечно, настроить это, но оно установлено на 20, чтобы быть хорошим, поэтому у него не будет слишком много задержек или слишком много проблем с этим. Так что да, по сути это отправка сообщений между компьютерами.
Допустим, вы хотите атаковать. Вы запускаете атаку на свой компьютер, а затем отправляете это сообщение на компьютер второго игрока, поэтому, если есть какие-либо визуальные эффекты, связанные с этой атакой, эти визуальные эффекты могут отображаться на их компьютере. И вот как вы синхронизируете между компьютерами, синхронизируете между состояниями, позициями, поворотами, всем, что вы хотите, чтобы появилось на компьютерах других людей, вот как вы это делаете, через сообщения. И мы подробнее остановимся на том, как на самом деле сделать это в коде и в скрипте, а также с компонентами Unity, что вам нужно настроить, и все такое в следующих уроках.
Итак, первая концепция, которую нам нужно рассмотреть, это главный сервер. Что такое главный сервер? Что ж, в Photon и даже в сети Unity главный сервер — это, по сути, соединение комнат. Я пройдусь по комнатам через секунду. Игроки могут подключаться к комнатам, и там можно увидеть список всех комнат. По сути, это своего рода хаб для вашей игры. И у каждой игры есть свой специфический мастер-сервер, и даже разные версии вашей игры. Вы можете указать, чтобы у него были разные главные серверы. Итак, если вы используете первую версию своей игры, вы не можете играть, например, с людьми, которые используют вторую версию. И конечно, если у вас есть своя игра, вы не сможете играть с людьми, которые есть в других играх. Вы можете играть с людьми только в вашей игре в вашей конкретной версии этой игры.
Что хорошо в Photon, так это то, что у них есть собственные выделенные серверы по всему миру. Как вы можете видеть справа, по всему миру есть много мест, где вы можете подключить свой главный сервер и свою игру. В Фотоне тоже можно сделать так, чтобы для игроков он подключался к мастер-серверу с наименьшим пингом. Таким образом, вы можете попытаться всегда иметь самый низкий пинг из возможных, или вы можете просто жестко запрограммировать его, чтобы вы подключались к определенному главному серверу. Игроки на разных главных серверах не могут играть друг с другом. Так что вам нужно помнить об этом при создании игры.
И, конечно же, Photon — это услуга, за которую вы можете платить больше, чтобы увеличить мощность сервера. По умолчанию в вашей игре может одновременно участвовать до 20 игроков с бесплатной версией Photon, но вы, конечно, можете заплатить больше, и да. Конечно, вы также можете разместить свой собственный сервер, если хотите. Это, конечно, потребует, чтобы у вас была собственная настройка серверного оборудования и все доступные сетевые возможности. Итак, если вы только начинаете работать с сетью, я рекомендую оставить бесплатную версию Photon, поскольку вы можете протестировать ее. Вы тестируете его со своими друзьями, с другими людьми, с тестировщиками и просто для того, чтобы понять, хотите ли вы этого. И если вы это сделаете, вы можете захотеть заплатить больше позже в будущем.
Так выглядит структура. У вас есть главный сервер и к нему подключаются все разные комнаты, которые могут создавать игроки. И в этих комнатах у вас есть свои игроки. Так что это очень уединенные районы вдали друг от друга. Если один игрок и одна комната стреляют из своего оружия, то игрок в другой комнате не увидит этого на своем экране. В значительной степени, если вы находитесь в комнате, и все сообщения, которые вы отправляете в этой комнате, отправляются только игрокам в этой комнате.
Итак, давайте подробнее поговорим о том, что такое комната. Думайте о комнате как о матче или вестибюле. Это группы игроков, которые могут отправлять сообщения друг другу и, отправляя сообщения, обучать других, синхронизируя значения, позиции, повороты, анимацию и так далее. Так что да, подумайте о своей любимой игре, в которой у вас есть собственное лобби — вы играете в матче с 10, 20 игроками. Это автономная версия игры, в которой вы общаетесь только друг с другом, а не с другими игроками, например, в других матчах в разных приложениях.
И в Photon, и во многих многопользовательских сетях игроки также известны как клиенты. Клиент — это компьютер, подключенный к сети, и в каждой комнате есть главный клиент. Возможно, вы знаете, что такое мастер-клиент, по другому его имени — host. В Photon хостом по умолчанию является игрок, создавший комнату. И что значит быть хостом, так это то, что вы можете позволить хосту делать определенные вещи. В нашей игре, например, при ожидании в лобби только хост сможет остановить игру. И использование хоста для многих других целей также является хорошей идеей.
Например, если у вас есть шутер от первого лица или игра, в которой вы хотите собирать предметы, вы не захотите, чтобы игроки обнаруживали, что они собирают предметы, на своем собственном клиенте. Потому что это может привести к тому, что если два игрока одновременно столкнутся с одним и тем же пикапом, на своем компьютере они увидят, что они единственные, кто поднимает его в этом кадре, тогда как для другого человека это будет то же самое.
Итак, что вы хотите сделать, так это запустить такие процессы через хост, чтобы хост их проверил. Поэтому, когда игрок сталкивается с пикапом, вы связываетесь с хозяином. Я в пикапе? Если это так, игрок забирает его. А если нет, то нет. Таким образом, забрать пикап может только один человек. Есть много разных вещей, но мы рассмотрим их позже. Но пока это только хост.
Хорошо. Итак, на следующем уроке мы рассмотрим настройку нашего приложения Photon, подключение Photon и загрузку ресурсов Photon внутри Unity, чтобы иметь возможность его использовать. Хорошо. Тогда увидимся.
Стенограмма 3
Всем привет. В этом уроке мы настроим наше приложение Photon и импортируем необходимые ресурсы Photon внутрь Unity. Итак, первое, что нам нужно сделать, это перейти на сайт photonengine.com, который приведет нас на главный сайт Photon. И затем то, что мы хотим сделать, это войти или зарегистрироваться. Создать учетную запись довольно просто, и вы можете легко зарегистрироваться здесь, но у меня уже есть учетная запись, поэтому я просто войду в систему.
Хорошо, как только вы создадите учетную запись или войдете в систему, вы попадете на экран общедоступного облака, где находятся ваши приложения. Если вы не находитесь на этом экране, вы можете просто щелкнуть этот значок здесь, а затем щелкнуть свои приложения. У меня уже есть два приложения Photon, которые уже настроены, но нам нужно создать новое приложение. Поэтому мы нажмем кнопку «Создать новое приложение» прямо здесь. И это приведет вас на страницу, где мы можем заполнить любую информацию. Единственное, что нам нужно добавить, это тип Photon и имя.
Для типа Photon мы хотим изменить это на Photon PUN. А Photon PUN — это специфичная для Unity структура, которая расшифровывается как Photon Unity Networking. И что касается имени, мы можем называть его как угодно. Я просто назову это MyPhotonApp. Вы также можете ввести описание и веб-сайт здесь, если он есть, который вы хотите подключить к своему веб-сайту. Но я этого не делаю, поэтому я просто нажму кнопку «Создать», и это вернет нас на страницу наших приложений, где теперь у нас есть наше новое приложение Photon, готовое к использованию.
Как видите, у нас одновременно может быть до 20 игроков. Это, конечно, можно обновить, и вы можете заплатить Photon, чтобы увеличить это число, или вы можете разместить свой собственный сервер. Но пока это все, что нам нужно. И единственная фактическая часть информации, которая нам нужна здесь, прежде чем открыть ее в Unity, — это идентификатор приложения Photon прямо здесь. Таким образом, мы можем просто нажать на это и скопировать это, и в значительной степени подготовиться к использованию внутри Unity, так как нам это понадобится. И это все, что касается веб-сайта Photon.
Теперь давайте перейдем в Unity и начнем извлекать ресурсы Photon 2. Хорошо, когда вы находитесь внутри Unity, первое, что вы хотите сделать, это перейти в окно магазина активов. Если у вас это не открыто, вы можете перейти сюда, в Window, затем в Asset Store, и это откроет это окно здесь. И ресурс, который мы хотим загрузить, будет Photon 2. Затем, когда вы будете его искать, мы просто хотим прокрутить вниз и найти многопользовательскую игру Photon 2 бесплатно. Таким образом, вы можете нажать на кнопку импорта или обновить, если вы уже скачали ранее. И тогда мы можем просто ждать, пока это загрузится.
Теперь, когда мы добираемся до окна пакета импорта, нам на самом деле не нужны все активы, с которыми он поставляется, поэтому мы собираемся выбрать только те, которые нам нужны. Итак, во-первых, мы можем отключить чат Photon, так как он нам не понадобится. Нам нужны библиотеки Photon. А внутри Photon в реальном времени давайте не будем включать демоверсии. А внутри Photon Unity Networking тоже не будем включать демо, так как они нам не понадобятся. И все остальное, что нам нужно. Таким образом, мы можем просто нажать на импорт. Таким образом, единственное, что мы не импортируем, — это демоверсии и чат Photon.
Когда это будет сделано, у вас должно появиться небольшое всплывающее окно под названием PUN Setup. И это просто попросит ваш идентификатор приложения или адрес электронной почты. Ранее мы скопировали идентификатор приложения, поэтому просто вставим его и нажмем кнопку установки проекта. Это скажет, что мы сделали, и мы можем нажать на закрыть. И здесь справа мы видим, что у него выбраны настройки службы Photon. Нам не нужно слишком углубляться в это, но теперь у нас есть активы Photon, включенные в проект. Так что теперь на следующих уроках мы можем начать работать над Фотоном.
И на самом деле на следующем уроке мы собираемся настроить наш проект, настроить структуру папок и создать настоящий игровой уровень. Тогда я увижу вас всех.
Хотите продолжить? Ознакомьтесь с полным курсом «Введение в разработку многопользовательских игр», который является частью нашей мини-степени по разработке многопользовательских игр.
Похожие сообщения
«Photon Fusion открывает новую эру разработки многопользовательских игр высокого класса»
Домашний
Пресс-релизы
Photon Fusion открывает новую эру разработки высококлассных многопользовательских игр
пресс-релиз
03. 17.2022
Photon запускает Fusion, свой новейший многопользовательский движок, обеспечивающий в 6 раз большую производительность по сравнению с конкурентами и позволяющий профессиональным разработчикам создавать многопользовательские игры следующего поколения.
17 марта 2022 г. — Гамбург, Германия, Компания Photon, лидер в области многопользовательских технологий, сегодня выпустила Fusion , свой новейший игровой движок для многопользовательских игр. Fusion открывает новую эру высокопроизводительного сетевого кода, обеспечивая непревзойденную производительность по сравнению с предыдущими двигателями Photon и конкурирующими платформами. Побивая рекорды производительности, Fusion предлагает в 6 раз большую пропускную способность и в 30 раз меньшее использование ЦП на сервере по сравнению с конкурирующими многопользовательскими движками. Производительность Fusion увеличивает количество игроков и объектов в игре до беспрецедентного уровня, позволяя профессиональным разработчикам создавать игры, которые превзойдут ведущие игры AAA с точки зрения количества игроков, сложности и точности моделирования.
Запуск Fusion произошел после нескольких месяцев бета-тестирования более чем 1000 разработчиков игр, которые воспользовались преимуществами новых функций многопользовательского движка для более захватывающего и точного игрового процесса. Это включает в себя предсказание на стороне клиента и полную физику, миграцию хоста, компенсацию задержек и лучшие на сегодняшний день системы репликации с дельта-моментальными снимками и возможной согласованностью. В сочетании с детерминированным движком Quantum Photon теперь предлагает полный набор многопользовательских кроссплатформенных сервисов для мобильных устройств, консолей, виртуальной реальности и ПК. https://www.photonengine.com/en-US/Fusion
Fusion — это первое многопользовательское решение, объединяющее несколько сетевых топологий с помощью единого согласованного API, что обеспечивает непревзойденную гибкость для разработчиков игр. От экономичного сервера, размещенного на клиенте, до стабильной комнаты, размещенной в облаке Photon, или архитектуры выделенного сервера с более чем 10 000 сетевых объектов в состоянии войны — высокая производительность Fusion упрощает масштабирование.
«Сегодняшний запуск Fusion знаменует собой новую эру для высококлассных многопользовательских игр, — сказал основатель и технический директор Photon Кристоф Вегманн. «Это кульминация многолетнего опыта и тестирования тысяч живых многопользовательских игр. Поскольку игры как услуга продолжают расти, разработчики рассчитывают предоставить миллионам игроков возможность беспрепятственно сотрудничать и конкурировать. Fusion обеспечивает это, а также устанавливает совершенно новый эталон для разработки многопользовательских игр».
Ключевые особенности Photon Fusion
Fusion — это высококачественный SDK для сетевого кода передачи состояния, созданный для профессиональных команд.
Наибольшее количество игроков. Дает разработчикам AAA возможность создавать новые игры для 200 и более игроков.
от 60 Гц до 120 Гц . Отметьте Точное моделирование. Гораздо выше, чем в любых современных играх ААА.
Компенсация запаздывания . 100% точная компенсация задержки с точностью до доли тика.
Управление интересами . Быстрое управление интересами, которое обрабатывает десятки тысяч динамических объектов.
Пользовательский KCC (кинематический контроллер символов) . Усовершенствованный и сверхбыстрый контроллер персонажа, позволяющий управлять движениями сотен игроков.
Пользовательская настройка анимации . Система анимации с точностью до тика, построенная на Playables API Unity.
Одноядерный. Работает на одном ядре на современном сервере без операционной системы.
Шаблоны для ключевых игровых жанров . Получите преимущество с несколькими шаблонами для различных жанров игр.

Photon также запустил Gaming Circle, где инженеры Photon делятся передовым опытом и оказывают поддержку. Члены Gaming Circle также получают эксклюзивный доступ к высококачественным шаблонам, таким как Королевская битва, поддерживающая 200 игроков. https://www.photonengine.com/en-US/Gaming
Для получения дополнительной информации посетите: https://www.photonengine.com
——Концы———-
О Фотоне
Основанная в 2004 году для мобильных устройств, ПК, Mac, веб-приложений, консолей, VR, AR и MR, разработчики используют Photon для создания игр и приложений, которые предлагают настоящую синхронную работу в реальном времени, масштабируемую для миллионов пользователей. На Photon работают тысячи игр и приложений, которыми пользуются более 850 миллионов пользователей в месяц. Более 600 000 разработчиков, в том числе некоторые из ведущих мировых компаний, доверяют Photon для поддержки своего опыта в реальном времени, включая EA, Disney, Square Enix, Ubisoft, Oculus, Atari, RecRoom, VRChat, BandaiNamco и Scopely.
Видео: Photon Engine
За дополнительной информацией обращайтесь:
Чарли Итон
[email protected]
Фотон
[email protected]
Фотонный двигатель | Meta-Guide.com
Ресурсы:
photon voice.. кристально чистый голосовой 3D-чат для игр Unity, vr/ar/mr
См. также:
100 лучших видеороликов Unity3d Speech Tools
Разработка игр MOBA с использованием игрового движка Unity
D Polan?e?, I Mekterovi? – Информация и коммуникация…, 2017 – ieeexplore.ieee.org
… 8] Сюй, К., Линг, Дж., Ли, К., Куо, CCJ, О проектировании систем многопользовательских онлайн-видеоигр, Университет Южной Калифорнии (2003) [9] Photon Unity 3D Networking Framework SDK и игровая серверная часть | Photon: Multiplayer Made Simple, https://www.photonengine.com/en …
Создание социальной виртуальной реальности в среде кампуса
DB Handojo – 2017 – cloudfront. escholarship.org
… [11] Выход из игры. Введение [Онлайн]. Доступно: https://doc-api.photonengine.com/en/pun/current/index.html. [10 мая 2017 г.]. [12] Google … [23] Выйти из игр. Главная страница [Онлайн]. Доступно: https://doc-api.photonengine.com/en/ pun/current/index.html. [18 мая 2017 г.] …
Расширение возможностей удаленного присутствия для совместной работы с интерактивными информационными панелями
R Писарро, М. Холл, П. Бермелл-Гарсия… – Proceedings of the …, 2015 – dl.acm.org
… С помощью этой информации мы можем рассчитать искажение, вызванное углом, под которым камера смотрит на экран, и противодействовать линейному искажению, чтобы создать выходное изображение, которое выглядит совпадающим с визуализацией. 1 http://www.photonengine.com …
AVATAREX: система телеэкзистенции на основе виртуальных аватаров
Т. Коскела, М. Мазузи, П. Алавеса, М. Паканен… – Материалы 9-го …, 2018 г. – dl.acm.org
… В качестве сетевого решения использовался Photon Engine (www. photonengine.com). Помимо обмена сообщениями, он реализует голосовую связь между клиентами AR и VR. 3.2 Клиент VR Программное обеспечение для клиента VR было реализовано в виде приложения Unity …
Использование нового многопользовательского взаимодействия на основе жестов и виртуального кукольного представления для цифрового повествования для развития навыков повествования у детей
Х Лян, Дж. Чанг, С. Дэн, Ч. Чен, Р. acm.org
… Структура метода представлена на рисунке 7. Фотонное облако [https://www.photonengine. com] используется в качестве инфраструктуры облачных вычислений нижнего уровня для обеспечения поддержки нескольких игроков, как показано на рис. 5. Photon Unity Networking (PUN) — это подключаемый модуль клиента Unity 3D …
Netscore: Image Server/Client Pack-Age для передачи нотной музыки в интерфейсы браузера и виртуальной реальности сервером Photon (https://www.photonengine.com/en/PUN). Эта бесплатная услуга поддерживает до 20 одновременных подключений игроков и обеспечивает высокую производительность взаимодействия с малой задержкой. После запуска приложения …
Фреймворк для анализа коллабораций AR/VR: первоначальный результат
M Tanaya, KK Yang, T Christensen, S Li… – Вычислительные …, 2017 – ieeexplore.ieee.org
… Четвертое и последнее приложение — независимое от технологии приложение, предназначенное для демонстрации жизнеспособности совместной работы в этой среде в качестве обычного пользователя. . 9 http://doc.photonengine. com/en/pun/current/tutorials/photon-unity-and-networking-links …
Совместная система анализа тактики в спортивных тренировках на основе иммерсивной виртуальной реальности
A Cannavo, M Musto, FG Prattico, F Raho , Ф Ламберти – wevr.adalsimeone.me
… 2. Он или она активирует режим редактирования, чтобы изменить поведение игроков в некоторые моменты времени. 8PUN: https://www.photonengine.com/en/PUN Страница 4. Рисунок 4: Приложение Player: Визуализация от первого лица. Рисунок 5: Приложение Player: Визуализация вида сверху …
Social MatchUP-: игра виртуальной реальности, напоминающая память, для улучшения социальных навыков у детей с нарушениями развития нервной системы
T Loiacono, M Trabucchi, N Messina… – расширенный Тезисы …, 2018 – dl. acm.org
Стр. 1. Social MatchUP – игра виртуальной реальности, напоминающая память, для улучшения социальных навыков у детей с нарушениями развития нервной системы Томмазо Лояконо Марко Трабукки Николо Мессина Вито Матараццо Франка …
Проектирование и разработка совместной среды виртуальной реальности
M McMenamin – 2018 –theus.fi
Страница 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СОВМЕСТНОЙ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОЙ СРЕДЫ Микко Макменамин Бакалаврская диссертация, май 2018 г. Бизнес-информационные системы Разработка игр Страница 2. АННОТАЦИЯ Tampereen …
ConfocalVR: Иммерсивная визуализация для конфокальной микроскопии
C Стефани, А. Лейси-Халберт, Т. Скиллман — Журнал молекулярной биологии, 2018 — Elsevier
… space UI/UX. Photon Unity Networking (PUN) — это актив, который позволяет нескольким пользователям подключаться к одному и тому же приложению и обмениваться движениями и аудио (живой голос) пользователя (https://www.photonengine.com/en/PUN). PlayOVR …
3D-многопользовательская игра с виртуальными питомцами с использованием карты Google Card Board
Д. Херумурти, Д. Рискахади… – AIP Conference …, 2017 – aip.scitation.org
… [По состоянию на 11 июня 2016 г.]. [6] Anonim, «Photon Engine», Exit Game Inc, [онлайн]. Доступно: https://www.photonengine.com. [По состоянию на 15 декабря 2015 г.]. [7] Anonim, «Разработчик Google Cardboard», Google Inc, [онлайн]. Доступно: https://developers.google.com/cardboard …
OAR Converter: использование OpenSimulator и Unity в качестве общей среды разработки
F Iseki, A Tate, D Mizumaki, K Suzuki – pdfs.semanticscholar.org
… [20] http://openvce.net/downloads [21] http://smartfoxserver.com/ [22] http://www.photonengine. com [23] http://www.nsl.tuis.ac.jp/xoops/modules/xpwiki/?OAR%20Converter#t9bbafac [24] https://blog.inf.ed.ac.uk/atate/2016/11/15/sine-space-openvce-region/ [25] http://blog.inf.ed …
OAR Converter: использование OpenSimulator и Unity в качестве общей среды разработки для социальных сред виртуальной реальности
F Iseki, A Tate, D Mizumaki, K Suzuki – aiai. ed.ac.uk
… [20] Tate, A., OpenVCE Downloads , http://openvce.net/downloads [21] SmartFoxServer , Массивная многопользовательская платформа, http://smartfoxserver.com/ [22] Photon Engine, http://www.photonengine. com [23] Лаборатория сетевых систем Токийского университета информационных наук …
Осведомленность сотрудников о совместном проживании пользователей в совместно расположенных виртуальных средах для совместной работы
Дж. Лакош, Н. Палламин, Т. Боггини, Дж. Ройан – Proceedings of the 23rd …, 2017 – dl.acm.org
… Программный уровень на основе Photon Engine4 использовался для обработки синхронизации VE и совместных взаимодействий. Большинство ассетов было загружено из Интернета и из магазина Unity Assets Store. 4https://www.photonengine.com/en-US/Photon Hardware …
Распределенный инструмент для динамической терапии социального когнитивного дефицита с помощью аватаров
М. Гарсия-Санчес, М. А. Теруэль, Э. Наварро… – … Вычисления и окружающая среда …, 2017 – Springer
… Adobe Fuse CC: http://www. adobe.com/products/fuse.html. 2. Voxal Voice Changer: http://www.nchsoftware.com/voicechanger. 3. Фотонный голос: https://www.photonengine.com/en-US/voice/. 4. SALSA с RandomEyes: http://crazyminnowstudio.com/unity-3d/lip-sync-salsa …
Среда разработки для социальных сред виртуальной реальности
U as Shared — core.ac.uk
… [20 ] Тейт, А., Загрузка OpenVCE, http://openvce.net/downloads [21] SmartFoxServer , Массивная многопользовательская платформа, http://smartfoxserver.com/ [22] Photon Engine, http://www.photonengine. com [23] Лаборатория сетевых систем Токийского университета информационных наук …
Совместное иммерсивное планирование и сценарии обучения в виртуальной реальности
C Eller, T Bittner, M Dombois, U Rüppel — Workshop of the European …, 2018 — Springer
Виртуальная реальность — это многообещающая технология для создания полностью иммерсивных упражнений в различных областях, таких как как инженерная безопасность, безопасность, обучение или управление объектами, разработанные как серьезные игры…
Функционально-ориентированное моделирование для совместного создания виртуальной среды.
X Чжао — МОДЕЛИ (Спутниковые события), 2017 — ceur-ws.org
… CVE и тестирование системы. показывает предполагаемый график завершения. Основные моменты предлагаемой временной шкалы показаны следующим образом: 5https://www.photonengine.com/en/Photon 6http://jmonkeyengine.org — 06/2017 — 11/2017: функция …
Универсальная и распределенная среда выполнения для разработка игр на основе моделей
С. Апель, В. Шау — Проектирование и программное обеспечение на основе моделей …, 2016 – ieeexplore.ieee.org
Страница 1. Универсальная и распределенная среда выполнения для разработки игр на основе моделей Себастьян Апель и Фолькмар Шау Департамент Информатика, Йенский университет им. Фридриха Шиллера, Ernst-Abbe-Platz 2, 07743 …
AUGGMED: разработка технологии серьезных многопользовательских игр для улучшения подготовки спасателей
J Saunders, H Gibson, R Leitao… – … Estonian Academy of …, 2017 – shura.shu.ac.uk
Страница 1. AUGGMED: разработка многопользовательской игры Серьезные игровые технологии для улучшения обучения лиц, оказывающих первую помощь. -0003- 3684-6481> …
Проектируйте где угодно: интерфейс для виртуальной архитектуры
C Miltiadis — Международный журнал архитектурных вычислений, 2016 г. — journals.sagepub.com
Виртуальная и дополненная реальности открывают новый мир с большим потенциалом для пространственных исследований и экспериментов, позволяя создавать новые формы разумной архитектуры без постройки…
Разработка мобильных игр с Unity: Case: Project Runner
K Kannisto – 2016 –seus.fi
Page 1. Разработка мобильных игр с Unity Case: Project Runner Kannisto, Kimi 2015 Kerava Страница 2. Laurea University of Applied Sciences Kerava Разработка мобильных игр с Unity Case : Руководитель проекта Кими Петтери …
Виртуальная реальность в масштабе комнаты для межпрофессионального сотрудничества в области здравоохранения Обучение — разработка мультиинтерфейсного приложения для интеллектуальной виртуальной университетской больницы
H Trandem — 2017 — brage. bibsys.no
Стр. Медицинское обучение Разработка мультиинтерфейсного приложения для интеллектуальной виртуальной университетской больницы Хенрик Трандем Магистр компьютерных наук …
Уроки обучения на основе мультисенсорных игр, извлеченные из обонятельного усовершенствования цифровой настольной игры
A Covaci, G Ghinea, CH Lin, SH Huang… – Мультимедийные инструменты и …, 2018 – Springer
… У игроков также есть возможность общаться с помощью текстовых сообщений через клиентский сервер в чате. Эти текстовые сообщения также будут задокументированы на сервере SQL. 3 https://unity3d.com/ 4 https://www.photonengine.com/en/PUN Multimed Tools Appl Страница 8 …
Использование многопользовательского взаимодействия и развитие виртуального кукольного повествования с использованием управления жестами и стереоскопических устройств
H Liang, J Chang, S Deng, C Chen… – … и Virtual Worlds, 2017 – Онлайн-библиотека Wiley
Продолжая просматривать этот сайт, вы соглашаетесь с тем, что мы используем файлы cookie, как описано в разделе «О файлах cookie». Удалить сообщение о техническом обслуживании …
Хранители Интериса: механика и технология
YASG Almeida – 2017 – repositorio.uma.pt
Страница 1. PM Февраль | 2017 Юрий Аристидес да Силва Годиньо де Алмейда МАГИСТР В КОМПЬЮТЕРНОЙ ТЕХНИКЕ Keepers of Intheris: Механика и технология МАСТЕР-ПРОЕКТ Страница 2. Страница 3. Keepers of Intheris: Механика и технология МАСТЕР-ПРОЕКТ …
Кроссплатформенное взаимодействие виртуальной и смешанной реальности в режиме реального времени
NS Seth — 2017 — search.proquest.com
Страница 1. Кроссплатформенное взаимодействие виртуальной и смешанной реальности в реальном времени Наян Сатиш Сет Диссертация представлена частично Выполнение требований для получения степени магистра наук, утвержденных Наблюдательным комитетом выпускников в апреле 2017 г. …
Борьба с государственным управлением интересами для массовых многопользовательских онлайн-игр
JY Wang – researchgate.net
Страница 1. ОТДЕЛ ИНФОРМАТИКИ ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА МЮНХЕНА Магистерская диссертация по информатике: игровая инженерия Борьба с управлением интересами с учетом состояния для массовых многопользовательских онлайн-игр Jing Yi Wang Страница 2. ОТДЕЛ ИНФОРМАТИКИ …
VR Gaming-Hands On: использование и эффекты жестов голыми руками как метода взаимодействия в многопользовательских играх виртуальной реальности
A Georgiadis – 2017 – diva-portal.org
Страница 1. VR Gaming – Hands On жесты как метод взаимодействия в многопользовательских играх виртуальной реальности. Автор Авраам Георгиадис Руководитель Шахруз Юсефи Экзаменатор Илир Джусуфи Дата экзамена …
Сокращение накладных расходов на разработку с помощью универсальной и модельно-ориентированной архитектуры для онлайн-игр
S Apel — Международная конференция IEEE по программному обеспечению, 2018 г. —…, 2018 — ieeexplore.ieee.org
Страница 1. Сокращение накладных расходов на разработку с помощью универсальной и модельной архитектуры Centric Architecture for Online Games Себастьян Апель Факультет компьютерных наук, Университет им.
Самый мощный в мире электродвигатель: Британская фирма создала самый мощный в мире электродвигатель
Yamaha разработала самый мощный электромотор в мире – Автоцентр.ua
Автоцентр
Новости
Новинка
Yamaha разработала самый мощный электромотор в мире
Марка
Модель
Оставьте ваши контактные данные:
По телефону
На почту
Уточните удобное время для звонка:
День/дата
День/дата
Сегодня
Завтра
04
05
06
07
08
09
Часы
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Минуты
10
20
30
40
50
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
Оставьте ваши контактные данные:
Уточните удобное время для звонка:
День/дата
День/дата
Сегодня
Завтра
04
05
06
07
08
09
Часы
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Минуты
10
20
30
40
50
Прямо сейчас
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
Оставьте ваши контактные данные:
Выберите машину:
Марка
Сначала выберите дилера
Модель
Сначала выберите марку
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
Sample Text
Оставьте ваши контактные данные:
Выберите машину:
Марка
Сначала выберите дилера
Модель
Сначала выберите марку
Уточните удобное время для тест-драйва:
День/дата
День/дата
Сегодня
Завтра
04
октября
05
октября
06
октября
07
октября
08
октября
09
октября
10
октября
11
октября
12
октября
13
октября
14
октября
15
октября
16
октября
Часы
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Минуты
00
10
20
30
40
50
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

X

Оберіть мовну версію сайту.
За замовчуванням autocentre.ua відображається українською мовою.
Слава Україні! Героям слава!

Ви будете перенаправлені на українську версію сайту через 10 секунд

Yamaha разработала самый мощный электрический двигатель в мире — новости на сайте AvtoBlog.ua
Acura
Alfa Romeo
Aston Martin
Audi
Bentley
BMW
Brabus
Bugatti
Buick
Cadillac
Chery
Chevrolet
Chrysler
Citroen
Dacia
Daewoo
Daihatsu
Datsun
Dodge
Ferrari
Fiat
Ford
Geely
Great Wall
Haval
Honda
Hummer
Hyundai
Infiniti
Jaguar
Jeep
Kia
Lamborghini
Land Rover
Lexus
Lincoln
Maserati
Maybach
Mazda
Mercedes-Benz
MINI
Mitsubishi
Nissan
Opel
Peugeot
Porsche
Renault
Rolls-Royce
Saab
SEAT
Skoda
Smart
SsangYong
Subaru
Suzuki
Tesla
Toyota
Volkswagen
Volvo
ВАЗ (Lada)
ЗАЗ
ЗИЛ
КамАЗ
ЛуАЗ
Москвич
УАЗ
Японская компания Yamaha разработала самый мощный на сегодня электрический мотор.
Инженеры компании имеют успешный опыт сотрудничества по производству электрических моторов с другими производителями. Но этот раз Yamaha самостоятельно разработала электрический силовой агрегат, который стал самым мощным на планете (в своем классе с учетом размеров). Электродвигатель Yamaha с рабочим напряжением в 800В выдает 469 лошадиных сил.
Новый японский электрический силовой агрегат получил обозначение Hyper EV Motor. Производитель отмечает компактные размеры силовой установки, но габариты не уточняет. Отмечается, что этого удалось достичь благодаря интеграции шестерни и инвертора в единый блок. Электромотор уже прошел все этап тестирования и готов к запуску серийного производства.
Несмотря на такой успех, компания Yamaha не планирует выпускать свой собственный электрический автомобиль, а будет поставлять комплектующие другим компаниям.
Этот электрический силовой агрегат не первая разработка Yamaha. С 2020 года компания занимается производством электромоторов мощностью 47-268 лошадиных сил. Двигатели с меньшей мощностью устанавливают на самокаты, скутеры и мотоциклы, а более мощные – на легковые машины.
Источник: ТСН
РЕКОМЕНДУЕМ ПОЧИТАТЬ
Рейтинг самых дорогих марок авто
За полгода в Украине зарегистрировано 3,2 тыс. электромобилей
5 причин обслуживать авто у официалов
Школьники изобрели самый мощный в мире двигатель
«Газета.Ru» пообщалась с создателями самого мощного в мире двигателя внутреннего сгорания. Как увеличить в разы КПД мотора, в чем отличие нового агрегата от известных роторных двигателей и в чем преимущество советского образования перед американским — в материале отдела науки.
Выходец из СССР, живущий в США, вместе с сыном изобрел, запатентовал и испытал самый мощный и эффективный в мире двигатель внутреннего сгорания. Новый мотор будет в разы превосходить существующие по КПД и уступать по массе.
В 1975 году вскоре после окончания Киевского политехнического института молодой физик Николай Школьник уехал в США, где получил научную степень и стал физиком-теоретиком — его интересовали приложения, связанные с общей и специальной теорией относительности. Поработав в области ядерной физики, молодой ученый открыл в США две компании: одну — занимающуюся программным обеспечением, вторую – разрабатывающую шагающие роботы. Позже он на десять лет занялся консультированием проблемных компаний, занимающихся техническими инновациями.
Однако как инженера Школьника постоянно волновал один вопрос — почему современные автомобильные моторы такие неэкономичные?
И действительно, несмотря на то что поршневой двигатель внутреннего сгорания человечество совершенствует уже полтора века, КПД бензиновых моторов сегодня не превышает 25%, дизельного — порядка 40%.
Между тем сын Школьника Александр поступил в MIT и получил степень доктора в области компьютерных наук, стал специалистом в области оптимизации систем. Думая над увеличением КПД двигателя, Николай Школьник разработал собственный термодинамический цикл работы двигателя HEHC (High-efficiency hybrid cycle), который стал ключевым этапом в реализации его мечты.
«Последний раз такое происходило в 1892 году, когда Рудольф Дизель предложил новый цикл и создал свой двигатель», — пояснил в интервью «Газете.Ru» Школьник-младший.
Изобретатели остановились на роторном двигателе, принцип которого был предложен в середине XX века немецким изобретателем Феликсом Ванкелем. Идея роторного двигателя проста. В отличие от обычных поршневых моторов, в которых много вращающихся и движущихся частей, снижающих КПД, роторный двигатель Ванкеля имеет овальную камеру и вращающийся внутри нее треугольный ротор, который своим движением образует в камере различные участки, где происходит впуск, сжатие, сгорание и выпуск топлива.
Плюсы двигателя — мощность, компактность, отсутствие вибраций. Однако, несмотря на более высокий КПД и высокие динамические характеристики, роторные двигатели за полвека не нашли широкого применения в технике. Одним из немногих примеров серийной установки стало их использование на автомобилях Mazda RX.
Слабыми местами таких моторов являлись ненадежность, связанная с низкой износостойкостью уплотнителей, благодаря которым ротор плотно примыкает к стенкам камеры, и низкая экологичность.
Уже работая в фирме LiquidPiston, основателями которой они стали, Школьники создали свою, абсолютно новую реинкарнацию идеи роторных моторов. Принципиальным в ней было то, что в двигателе Школьников не камера, а ротор напоминает по форме орех, который вращается в треугольной камере.
Это позволило решить ряд непреодолимых проблем двигателя Ванкеля. Например, пресловутые уплотнители теперь можно делать из железа и крепить их неподвижно к стенкам камеры. При этом масло подводится прямо к ним, в то время как раньше оно добавлялось в сам воздух и, сгорая, создавало грязный выхлоп, а смазывало плохо.
Кроме того, при работе двигателя Школьников происходит так называемое изохорное горение топлива, то есть горение при постоянном объеме, что увеличивает КПД мотора.
Изобретатели создали один за другим пять моделей принципиально нового мотора, последняя из которых в июне была впервые протестирована — ее поставили на спортивный карт. Испытания оправдали все ожидания.
Миниатюрный двигатель размером со смартфон, массой менее 2 кг имеет мощность всего 3 л.с. Двигатель высокооборотистый, работает на частоте 10 тыс. об/мин, но может достигать и 14 тыс. КПД мотора составляет 20%. Это много, учитывая, что обычный поршневой мотор такого же объема в 23 «кубика» имел бы КПД лишь 12%, а поршневой мотор такой же массы дал бы всего 1 л.с.
Но главное, КПД таких моторов резко растет при увеличении их объемов.
Так, следующий двигатель Школьников будет дизельным мотором мощностью 40 л.с., при этом его КПД составит уже 45%, а это выше, чем эффективность лучших дизелей современных грузовиков.
Весить он будет всего 13 кг, при том что его поршневые аналоги такой же мощности сегодня весят под 200 кг.
Этот мотор уже планируется ставить на генератор, который будет вращать колеса дизель-электрического автомобиля. «Если же мы построим еще больший двигатель, мы можем достичь КПД в 60%», — поясняет Школьник.
В перспективе компактные, оборотистые и мощные моторы Школьников планируется использовать там, где эти свойства особенно важны — при конструировании легких дронов, ручных бензопил, газонокосилок и электрогенераторов.
Пока мотор гоняли 15 часов, однако по нормативам, чтобы пойти в производство, он должен отработать непрерывно 50 часов. При этом для автомобильной промышленности требуется надежность мотора на 100 тыс. миль пробега, что пока остается мечтой, признают конструкторы.
«Это самый экономичный, мощный двигатель не только среди роторных, но и всех двигателей внутреннего сгорания.
Это показывают наши измерения, а то, что мы получим на более крупных моторах, мы уже смоделировали на компьютерах», — радуется Школьник-младший.
То, что озвученные цифры — не фантазии изобретателей, подтверждает серьезность намерений инвесторов. Сегодня в стартап уже вложено $18 млн венчурных инвестиций, $1 млн которых дало американское агентство передовых разработок DARPA.
Интерес военных тут понятен. Дело в том, что военными США в авиации применяется в основном топливо JP-8. И военные хотят, чтобы вообще вся армейская техника работала на этом виде топлива, на котором, кстати, могут работать и дизельные моторы.
Но современные дизельные двигатели громоздки, поэтому DARPA так активно присматривается к разработке Школьников.
Александр считает, что создать столь революционный двигатель помогло отчасти образование, которое получил его отец еще в СССР. «Он думает по-другому, не так, как обычный инженер в США. Его фантазия ограничена только физикой. Если физика говорит — что-то возможно, то он верит, что это так, и лишь думает, как это можно сделать», — добавил Александр.
Сам Николай Школьник по-своему рассказывает об истории своего успеха и преимуществах советского образования.
«В США я переживал, что, имея специальность «машиностроение», я не буду иметь достаточного бэкграунда по физике и, особенно, математике.
Эти опасения оказались напрасными благодаря превосходной подготовке, которую я получил в советской школе.
Эта солидная образовательная подготовка до сих пор помогает мне здесь в нашей работе с новым роторным двигателем. С моей точки зрения, есть два больших отличия между американскими инженерами и получившими образование в России. Во-первых, американские инженеры невероятно эффективны в том, что они делают. Обычно требуется два-три русских инженера, чтобы заменить одного американского. Однако русские имеют более широкий взгляд на вещи (связанный с образованием, по крайней мере в мое время) и способность достигать целей с минимумом ресурсов, что называется, на коленке», — поделился размышлениями Николай Школьник.
Мнение автора не всегда совпадает с точкой зрения редакции.
Источник: gazeta.ru
Двигатели Кузнецова: опережая время

Сегодня исполняется 109 лет со дня рождения легендарного конструктора Николая Дмитриевича Кузнецова.

Почти про каждый двигатель, созданный Кузнецовым, можно сказать «первый» или «самый». Это первый отечественный и самый мощный в мире турбовинтовой двигатель, первый в авиации двигатель на криогенном топливе, самый мощный в мире двухконтурный двигатель для сверхзвуковых самолетов и другие рекордсмены.

После себя Николай Дмитриевич оставил большое наследие – созданную им школу конструирования двигателей, огромный научно-технический задел, и даже некоторые проекты, которые конструктор не успел завершить. Сегодня эти темы реализовывает ПАО «ОДК-Кузнецов». О пяти интересных двигателях с инициалами «НК» – в нашем материале.

НК-12: прорыв в турбовинтовых двигателях

В 1949 году КБ Андрея Николаевича Туполева начало работы по созданию перспективного бомбардировщика, способного перелететь океан и вернуться. Правительство в качестве новой машины видело реактивный самолет. Однако Туполев отстаивал концепцию турбовинтового самолета. Как обоснованно считал конструктор, проект реактивного стратегического бомбардировщика обошелся бы стране гораздо дороже. Во-первых, для такой машины просто не существовало подходящего по экономичности двигателя. Туполев же присмотрелся к опытному ТВ-022, который разрабатывался Николаем Кузнецовым.

Общеизвестен тот факт, что данная силовая установка была создана на основе первого в мире серийного газотурбинного агрегата немецкой компании Junkers Motorenbau. Как и многие другие страны-победительницы, СССР перенимал некоторые достижения немецкой промышленности. Однако отечественные ученые под руководством Кузнецова так переработали этот проект ТВД, что получился, можно сказать, новый двигатель. Он обладал необходимой для стратегической авиации мощностью – 12 тыс. л. с. Таким образом, двигатель получил название ТВ-12, а в серийное производство вышел как НК-12, по инициалам своего легендарного создателя.

Самолет Ту-95 с двигателями НК-12. Фото: Фёдор Леухин / wikimedia.org

Первым этот двигатель получил стратегический бомбардировщик Ту-95 «Медведь». Благодаря НК-12 этот самолет мог без посадки и дозаправки пролетать до 15 тыс. км, и брать на борт до 12 тонн вооружения. «Медведь» на службе с 1955 года и до сих пор сохраняет статус самого скоростного турбовинтового самолета в мире.

На протяжении более полувека Ту-95 несколько раз модернизировался, а вместе с ним совершенствовался и НК-12. Мощность базовой модели непрерывно возрастала – НК-12М уже получил 15 000 л. с., а мощность модификации НК-16 составила 12 500 л. с. В настоящее время компания «Туполев» проводит очередную модернизацию Ту-95.

Помимо Ту-95, двигателем НК-12 в различных вариациях оснащались самолет ДРЛО Ту-126, противолодочный Ту-142, дальнемагистральный пассажирский лайнер Ту-114, тяжелый транспортник Ан-22 «Антей» и экраноплан А-90 «Орленок». НК-12 нашел свое место и на земле – в 1970-е годы на его основе был разработан турбовальный газоперекачивающий агрегат НК-12СТ. До сих пор российские добывающие компании эксплуатируют модификации этого двигателя.

НК-32: двигатель для «Белого лебедя»

Еще во время работ по турбовинтовому двигателю НК-12, Николай Кузнецов пришел к выводу, что стратегическая авиация должна преодолеть скорость звука. Для этого турбовинтовые двигатели не подойдут. Конструктор нашел выход из ситуации – воздушный винт должен быть заменен вентилятором в оболочке.

С начала 1953 года под руководством Николая Дмитриевича началась разработка теории двухконтурных двигателей. Такого до него еще никто в мире не делал. Саму идею пришлось отстаивать в Министерстве авиационной промышленности, и здесь в защиту проекта двухконтурных двигателей выступил сам Туполев.

Для преодоления звука Кузнецов предложил не только двухконтурность, но и форсирование двигателя. Так вскоре на свет появился первый в мире двухконтурный с форсажом двигатель НК-6 с максимальной тягой 22 тонны. Его первые испытания состоялись в 1956 году. Стоит отметить, что такие двигатели в США появились спустя 15 лет.

Ту-160 с двигателями НК-32. Фото: Дмитрий Терехов / wikimedia.org

Этот проект Кузнецова стал базой для многих двигателей 1970-1980-х годов, в том числе для НК-32, которым оснащался легендарный ракетоносец Ту-160 «Белый лебедь». Одному из этих самолетов даже присвоено имя «Николай Кузнецов», отдавая дань роли конструктора в принятии стратегических ракетоносцев на вооружение.

Работы над созданием двигателя НК-32 начались в 1977 году, а в серию он вышел уже в 1983 году. Но спустя десять лет серийное производство было прекращено. Однако в 2016 году ПАО «Кузнецов» заявило о том, что возобновляет серийный выпуск двигателей НК-32 для ракетоносцев Ту-160. Новые двигатели устанавливаются на модернизированные самолеты Ту-160М. Двигатели НК-32 второй серии позволят «Белому лебедю» увеличить дальность полета на тысячу километров.

НК-144: обогнать звук и «Конкорд»

Во время войны боевые самолеты успешно преодолели скорость звука, так что в послевоенные годы стали появляться первые проекты сверхзвуковых пассажирских лайнеров. Вскоре выяснилось, что гражданский сверхзвуковой самолет невозможно быстро создать на базе военного истребителя – нужен другой подход.

В 1960-х Великобритания и Франция начали разработку сверхзвукового авиалайнера – проект получил название «Конкорд». Самолет должен был за три часа перевозить около ста пассажиров через океан, когда на обычном авиалайнере этот путь занимал 6-8 часов.

В 1963 году в гражданскую «сверхзвуковую гонку» включаются США и СССР. У нас в стране разработкой такого самолета занялось ОКБ Туполева. Проектом руководил сын знаменитого авиаконструктора – Алексей Андреевич Туполев. Крейсерская скорость нового самолета должна была превысить 2500 км/ч, дальность полета достигнуть 4,5 тыс. км, а количество пассажиров на борту составить 100 человек.

Ту-144 с двигателями НК-144. Фото: Павел Аджигильдаев / wikimedia.org

5 июня 1969 года авиалайнер Ту-144 впервые преодолел число Маха. Таким образом он опередил не только звук, но и весь мир – «Конкорд», разработка которого началась раньше, поднялся в небо спустя несколько месяцев. При этом советский Ту-144 по некоторым характеристикам даже обошел своего европейского «собрата».

Для создания первого сверхзвукового авиалайнера были разработаны многие передовые решения. Но, пожалуй, главным в этой «сверхзвуковой гонке» стал двигатель – двухконтурный турбовентиляторный НК-144 с форсажной камерой, который позволил превысить скорость звука в гражданской авиации.

НК-33: двигатель для «лунной» ракеты

В 1958 году Кузнецов познакомился с Сергеем Павловичем Королевым. После полета Юрия Гагарина, Королев размышлял о доставке советских космонавтов на Луну. Для этого нужны были усовершенствованные жидкостные ракетные двигатели (ЖРД). В этом Королев надеялся на помощь Кузнецова.

Итак, в 1959 году ОКБ под руководством Кузнецова и при участии Королева начало работать над жидкостно-ракетными двигателями. Было решено разработать ЖРД по замкнутой схеме – в стране и в мире ничего подобного еще не создавалось.

Пуск ракеты «Союз-2.1в» с двигателем НК-33А с космодрома Плесецк. Фото: Роскосмос

Первое испытание разрабатываемого НК-33 состоялось в ноябре 1963 года. Но двигателю не суждено было стать лунным. В 1966 году не стало Сергея Королева, а спустя три года на Луну вступил первый американский астронавт. В СССР отказываются от лунной программы, хотя в 1972 году двигатели НК-33 и НК-43 уже успешно прошли государственные стендовые испытания.

Произведенные двигатели решено было уничтожить, но Кузнецов не мог пойти на такое. Списанные НК-33 и НК-43 хранили в одном из цехов предприятия, пока в 1992 году им не предоставили второй шанс. Тогда в Москве на первой международной выставке «Авиадвигатель» Николай Кузнецов представил миру свои ракетные двигатели. Они произвели настоящий фурор среди иностранных специалистов. В итоге 46 двигателей НК-33 и НК-43 были проданы США. Американские специалисты немного изменили их и переименовали в AJ-26. В 2013 году они три раза вывели на орбиту ракету Antares. Однако в следующем году ракета с AJ-26 потерпела крушение, и от использования НК-33 американцы отказались, заменив на российские РД-181.

В 2010 году «Кузнецов» совместно с РКЦ «Прогресс» начал адаптацию НК-33 для ракеты «Союз-2.1в». Обновленный двигатель был назван НК-33А. В России первый старт ракеты-носителя с ним состоялся в декабре 2013 года. Программа летно-конструкторских испытаний «Союз-2.1в» с НК-33А завершилась в прошлом году. Всего было проведено пять пусков, все задачи были выполнены в полном объеме.

НК-93: обогнавший свое время

Турбовентиляторный двигатель НК-93 заслуженно в перечне самых ярких разработок Николай Дмитриевича. Уже тогда его назвали двигателем XXI века.

В конце 1980-х годов Кузнецов начал думать над созданием для гражданских самолетов ГТД со сверхвысокой степенью двухконтурности. Чем больше этот параметр, тем больший КПД двигателя можно получить. Особенно это важно для пассажирских самолетов – здесь высокая степень двухконтурности положительно сказывается на экономической эффективности. К примеру, у современных лайнеров Boeing 737 и Airbus A320 этот параметр на уровне 5,5-6,6.

Еще в те годы Николай Дмитриевич решил разработать двигатель с двухконтурностью 16! Сконструированный им НК-93 со степенью двухконтурности 16,7 открыл бы новую главу в авиационном двигателестроении. Переход от степени двухконтурности 6 к 16,7 позволяет уменьшить примерно на 15% удельный расход топлива.

Летающая лаборатория Ил-76ЛЛ с двигателями НК-93. Фото: Игорь Бубин / wikimedia.org

Первое испытание НК-93 состоялось в декабре 1989 года. Но из-за глобальных перемен в стране, нехватки средств, работы по проекту двигались очень медленно, и только в мае 2007 года НК-93 поднялся в небо на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. В том же году на МАКСе был представлен испытательный Ил-76 с силовой установкой НК-93. В серию уникальный двигатель так и не вышел. НК-93 нашел себе применение на земле. На его основе был разработан промышленный НК-38СТ, который устанавливается на ГПА-16 «Волга».

Двигатель НК-93 стал еще одним примером особого стиля Николая Кузнецова – все его проекты на годы опережали работы отечественных и иностранных конструкторов. Научно-технической задел, который остался после выдающегося конструктора, может стать фундаментом для создания новых перспективных моторов, тем самым удерживая место России в лидерах авиационного двигателестроения.
✔ Особенности электродвигателя ✔ Статьи компании «Мир Привода»
Электрический двигатель – сложная система, компоненты которой способны перерабатывать электрическую энергию, преобразовывая ее в механическую. Она требуется для активации всевозможных механизмов. Электрический двигатель – ведущий компонент электропривода. В зависимости от режима функционирования электродвигатель может выполнять преобразование энергии в обратном направлении, то есть преобразовывать механическую энергию в электрическую – в этом случае он работает как электрогенератор.
Устройства отличаются по разным параметрами, включая тип механического движения, которое формируют. По этим характеристикам они могут быть вращающимися, линейными и другими. Под понятием электрического двигателя зачастую подразумевается вращающаяся система, которая пользуется сегодня повышенным спросом.
Как работает электродвигатель
В принцип функционирования заложена электромагнитная индукция. Это механизм образования электрополя или тока, что происходит ввиду воздействия колеблющегося магнитного поля. Любое электрическое поле, склонно к изменениям, формирует магнитное – взаимодействие этих двух факторов способствует отталкиванию или притягиванию компонентов статора и ротора.
Из чего состоит агрегат
Электродвигатель вращающегося типа состоит из двух основных частей:
статора и ротора. Первый относится к статичным компонентам, второй – к вращающимся. Также в конструкции предусмотрен якорь. Это обмотка, которая является проводником тока при функционировании мотора. Якорь бывает статичным или активным. Зачастую таким наименованием характеризуются подвижный элемент в различных приборах, вырабатывающих электромагнитное поле.
Какие электродвигатели сегодня наиболее актуальны
Существуют разные вариации электрических двигателей, но наиболее востребованными считаются асинхронные и модели постоянного тока
Асинхронные
Отличаются относительно низкой ценой по сравнению с конкурентами. Обладают простой конструкцией. И эти два фактора делают изделие широко востребованным в разных сферах. Особенность конструкций заключается в таком параметре, как скольжение. Он предполагает разницу между частотой вращения магнитного поля статичного элемента и скорости движения ротора. Напряжение на динамичном компоненте машины индуцируется благодаря переменному магнитному полю обмоток статора. Вращение продуцирует взаимодействие электромагнитов неподвижного элемента и магнитного поля ротора, которое образуется ввиду сформированных в нем вихревых токов. По типам обмоток статора бывают двигатели:
Однофазные – агрегаты могут работать только при наличии внешнего фазосдвигающего компонента, например, конденсатора или индуктивного прибора. Эти двигатели отличаются незначительной мощностью.

С двумя фазами – машины, которые оснащаются двумя обмотками со смещенными по отношению друг к другу фазами. Модели часто встречаются в бытовой технике, а также в оборудовании, которое не требует мощного электродвигателя.

С тремя и более фазами – многофазные электрические машины, оснащенные тремя+ обмотками статора, смещенными на определенный угол.

Обмотка ротора электродвигателей первого вида – это стержни, которые лишены изоляции, и изготовлены из сочетания меди и алюминия. Они замкнуты с двух сторон кольцами. Такие электродвигатели обладают внушительным набором сильных сторон:
Упрощенная система пуска. Также оборудование допускает подключение к электросети посредством устройств коммутации.

Допустимы короткие нагрузки среднего уровня.

Могут входить в конструкцию оборудования, эксплуатация которого требует высокой мощности. Моторы этого вида не включают в состав скользящих контактов, которые могут минимизировать мощность.

Несложное техническое обслуживание и ремонтные работы. Это обусловлено тем, что специалисту не потребуется много времени на разборку простой конструкции.

Невысокая стоимость – модели стоят значительно дешевле синхронных аналогов.

Среди недостатков асинхронных машин можно отметить:
Невысокая предельная мощность.

Сложно реализовать возможность корректировки количества вращений за определённую единицу времени.

Требует высоких стартовых токов при прямом запуске.

Электродвигатели постоянного тока
Еще один вариант часто используемых электрических машин, которые активно применяются в электрическом транспорте, промышленных аппаратах, в исполнительных механизмах.
Моторы постоянного тока имеют много преимуществ:
Доступна корректировка частоты вращения посредством изменения уровня напряжения в обмотке. Крутящий момент двигателя постоянного тока остается на едином уровне.

Большой коэффициент полезного действия – этот параметр в ДПТ несколько выше, чем у самых продвинутых асинхронных моделей. При средней нагрузке на валу коэффициент полезного действия возрастает примерно на десять или пятнадцать процентов.

Относительно компактные размеры, что позволяет использовать ДПТ в качестве микроприводов для различных механизмов.

Простое управление. Для старта, реверса, корректировки скорости нет необходимости в покупке сложного и дорогостоящего оборудования, в наличии множества устройств коммутации.

Способен преобразовывать механическую энергию в электрическую – работать в качестве генератора. Двигатели такого плана подходят в качестве стабильных источников постоянного электричества.

Пусковой момент, позволяющий использовать машину в сочетании с кранами, тяговыми механизмами, конструкциями, предназначенными для подъема грузов.

Двигатели постоянного тока оборудуются:
Постоянными магнитами – модели одеты в компактные корпуса, и зачастую применяются как микроприводы;

Электромагнитным возбуждением – наиболее популярное решение, которое используется в бытовой технике, всевозможном оборудовании.

Электрические моторы с электромагнитным возбуждением различаются по типу обмотки статора:
С параллельным возбуждением – якорь и статор в этом случае подключены параллельно по отношению друг к другу. Такие модели не нуждаются в дополнительном источнике питания, а скорость, с которой вращается ротор, не диктуется оказываемой нагрузкой. Подобный вариант уместен для применения в сочетании с оборудованием, которое решает задачи резки металла и в других целях.

С последовательно подключаемой обмоткой статора. Двигатели этой разновидности обладают высоким пусковым моментом. Они актуальны для транспорта, двигающегося от электричества, в промышленных машинах, где есть нужда в пуске под значительной нагрузкой.

Смешанное возбуждение. Элемент возбуждения в таких машинах состоит из двух частей. Первая подключена параллельно, вторая – последовательно якорю. Двигатели этой разновидности нужны для функционирования оборудования, требующего высокого пускового момента.

Методы управления электрическими двигателями на практике
Управление электрическими машинами предполагает возможность коррекции таких характеристик, как скорость и мощность. К примеру, если на асинхронную машину подать напряжение определенного параметра, она будет продуцировать вращения с номинальной мощность – выйти за эти пределы оборудование не способно. При необходимости снизить или увеличить скорость вращения применяются преобразователи частот. Они призваны сформировать требуемый ритм разгона и остановки, что позволяет быстро и беспроблемно корректировать частоту функционирования агрегата.
Чтобы создать нужный разгон и торможение без вмешательства в частоту к работе привлекают устройства плавного пуска. При необходимости в управлении исключительно сценарием старта агрегата внедряют систему «звезда-треугольник». Для активации мотора без устройства плавного пуска актуальны специальные контакторы – с их помощью пуском, тормозом и другими параметры управляют на расстоянии, то есть дистанционно.
Прозвон и сопротивление
Асинхронное оборудование зачастую оснащено 3 обмотками. Каждая из них имеет 2 вывода – их помечают в клеммной коробке. Если выводы доступны, их можно прозвонить с целью получения параметра сопротивления и его сравнения с величинами, снятыми с остальных обмоток. Если величины сопротивления отличаются на один процент и менее, то с высокой вероятностью проблем в работе не имеется.
Для вычисления сопротивления обмоток применяется такой прибор, как омметр. Также следует знать, чем выше мощность агрегата, тем меньше показатель сопротивления обмоток.
Вычисление мощности электрического двигателя
Самый простой метод, который может помочь в определении номинальной мощности двигателя – шильдик. На детали прописана механическая мощность – ее значение зачастую ниже той, которая потребляется, что обусловлено потерями на нагреве и трении. Но если шильдик на системе отсутствует, можно использовать визуальный инструмент – оценка по размерам оборудования. Если мотор оснащен валом большого диаметра, его мощность будет достаточно высокой и наоборот.
Также параметр мощности вычисляется по нагрузке и настройкам, выставленным на защитных приборах, которые подают питание на агрегат. Еще один вариант – старт двигателя на номинальной мощности, что даст валу нагрузку. После этого следует измерить ток специальными клещами. Показатель должен быть идентичен по всем обмоткам. Для определения примерной мощности асинхронной машины, которая подключена по алгоритму «звезда», номинальный ток делят на двое.
Увеличение и уменьшение оборотов
Такая функция, как корректировка скорости вращения требуется в следующих режимах функционирования:
старт;

остановка;

работа.

Для этого лучше всего прибегнуть к специальному прибору – частотному преобразователю. Корректировка настроек позволяет достичь различной частоты вращения – она зависит от технических параметров электродвигателя. При этом доступно управление другими настройками оборудования, анализ его состояния во время активности. Можно изменять показатель частоты в плавном и ступенчатом режиме.
Управление оборотами на старте и при установке выполняется посредством устройства плавного пуска. Этот прибор уменьшает пусковой ток благодаря медленному разгону и постепенному повышению оборотов.
Особенности вычисления тока и мощности прибора
Если ток асинхронного устройства известен (узнать можно по шильдику или с помощью изменений в номинальном режиме), но при этом мощность остается неизвестной. В этом случае следует прибегнуть к формуле: Р = I (1,73·U·cosφ·η):
P – полезная мощность в номинальном состоянии в Ваттах (этот параметр производители зачастую указывают на шильдике).

I – показатель тока агрегата.

U – напряжение питания обмоток.

Cosφ – коэффициент мощности.

η – КПД.

Если мощность известна, и требуется узнать ток, используют формулу: I = P/(1,73·U·cosφ·η).
Для оборудования с мощность более 1.5 кВт, с подключением типа «звезда» используют правило – для примерного расчёта показателя тока его мощность умножают на два.
Настройка мощности: увеличение
Мощность, которую производитель дублирует на шильдике мотора, зачастую ограничена допустимым током, то есть – нагревом корпуса. При повышении показателя требуется предпринять ряд действий, которые направлены на нормализацию температуры корпуса привода двигателя. Например, выполнив установку самостоятельного вентилятора.
При применении преобразователя частоты для увеличения мощности частоту можно изменить посредством ШИМ, но при этом не стоит допускать чрезмерного нагревания преобразователя частоты. Параметр также можно изменить с помощью редуктора или ременной передачи, однако число оборотов при этом уменьшится.
Если вышеперечисленные рекомендации не позволяют справиться с поставленной задачей, остается единственный выход из ситуации – заменить маломощный движок на более производительный.
Потеря мощности при подключении 3-фазного двигателя к 1-фазной сети
Такой формат подключения предполагает использование пускового и рабочего конденсатора для сдвига фазы. Номинальная мощность на валу в этом случает останется неизвестной, а потеря составит около тридцати процентов от номинала. Это обусловлено отсутствием возможности сформировывать перекос по фазам при колебании нагрузок.
Исполнения двигателей
Электрические двигатели отличаются методом установки, степенью защиты, по климатическому предназначению. Асинхронные модели устанавливаются одним из двух методов:
на лапах;

посредством фланца.

Двигатели, отличающиеся по климатическому исполнению, применяются в разных условиях. Это может быть умеренный климат, преимущественно низкая температура или средняя, жаркое время года. Также двигатели предназначаются для размещения в разных условиях, например, в стенах помещения, на свежем воздухе, под определенной защитой, например, под навесом, который будет защищать оборудование от осадков.
Производители присваивают продукции определенный класс защиты, который чаще всего характеризует степень защищенности от пыли, воды. Зачастую в продаже представлены приводы с сертификацией IP 55.
Для чего двигателю нужен тормоз
В некоторых видах оборудования, например, в лифтах, грузоподъемных устройствах, при торможении мотора нужна фиксация вала в статичном положении. Для этого используется электромагнитный тормоз, включённый в состав агрегата – он прикреплен к тыльной части. Управление этим компонентом выполняется посредством частотного преобразователях или микросхемы.
Как двигатель обозначается на электрических схемах
Электрический двигатель отображается на схемах посредством буквы «M», которая очерчена кругом. Также схемы могут включать порядковый номер продукта, число фаз, разновидность тока, метод подключения обмоток, показатель мощности.
Причины перегрева двигателя
Двигатель – активное оборудование, которое может перегреваться, а причинами этому являются:
естественный износ подшипников, что создает более активное трение между деталями и провоцирует перегрев;

высокая нагрузка в области вала;

некорректное напряжение;

пропадание фазы;

короткое замыкание, произошедшее в обмотке;

отсутствие нормального охлаждения.

Нагрев электродвигателя в негативном ключе отражается на его долговечности и коэффициенте полезного действия. Также высокая температура может со временем спровоцировать износ привода. В этом случае может потребоваться сложный и дорогостоящий ремонт или полная замена агрегата.
Частые неисправности электродвигателей
Отмечают два типа поломок, к которым склонны большинство моделей электрических двигателей. Они могут носить механический и электрический характер.
Электрические неисправности
Предполагают проблемы в обмотке:
замыкание между витками;

замыкание обмотки на корпус;

механическое повреждение обмотки.

Механические неисправности
Предполагают:
естественный износ в подшипниках, повешенное трение;

прокручивание ротора на валу;

износ корпуса мотора;

поломка, связанная с повреждением крыльчатки обдува

Чтобы не допускать проблемных ситуаций, пользователю следует позаботиться о своевременной замене подшипников. Важно учитывать их износ, срок эксплуатации мотора. Это же относится к другим деталям. Электрические неисправности требуют только профессионального ремонта, ведь неаккуратное действие со стороны пользователя может потребовать замены всего агрегата.
Как применяются электрические двигатели
На сегодня электродвигатели – основные потребители энергии. Около 50% этого ресурса приходится на различные варианты оборудования. Двигатели широко востребованы во многих сферах промышленности и жизни в целом. Они применяются для работы бытовой техники, производственного оборудования, для транспорта, спецтехники.
Основные направления, в которых используется это оборудование:
металлообрабатывающие и шлифовальные предприятия;

деревообрабатывающие заводы, конвейерное производство;

для изготовления компрессионного, климатического оборудования;

в строительной сфере – моторы включены в конструкции спецтехники и оборудования для подъёма, опускания строительного оборудования;

в системах лифтов, в отопительном оборудовании, в системах вентиляции;

в бытовых устройствах, начиная холодильником, заканчивая уборочной техникой;

для персональных компьютеров, ноутбуков.

Преимущества электрических двигателей
Это оборудование имеет множество сильных сторон, которые обеспечивают его востребованность:
относительно простые конструкции;

простая установка и эксплуатация;

пригодность к ремонту – благодаря высококачественным компонентам, которые используют производители, современные двигатели способны стабильно работать годами;

в продаже доступен солидный выбор устройств, отличающихся мощностью и другими техническими характеристиками. Благодаря этому найти вариант под определенное оборудование не составит труда;

доступность опции регулировки скорости вращения вала мотора;

высокая скорость функционирования, готовность к запуску и остановке;

автоматическое управление оборудованием, доступное в большинстве случаев;

функция реверса;

для установки и технического обслуживания со стороны пользователя не потребуется крупных финансовых вложений;

длительный эксплуатационный период;

высокий коэффициент полезного действия;

оборудование изготавливается из экологически безопасных материалов и компонентов. Работа двигателя не предполагает негативное влияние на здоровье пользователей и состояние природы.

Но к главному достоинству электрического привода можно отнести возможность его контроля и регулировки, при этом местоположение оборудования не имеет принципиального значения – можно включать и отключать устройство на расстоянии. Эклектический мотор не продуцирует неприятного шума, не способен нанести вреда здоровью человека в отличие от механических аналогов.
Как выходец из СССР Николай Школьник изобрел самый мощный в мире двигатель / news2.ru
Выходец из СССР, живущий в США, вместе с сыном изобрел, запатентовал и испытал самый мощный и эффективный в мире двигатель внутреннего сгорания. Новый мотор будет в разы превосходить существующие по КПД и уступать по массе.
Что должно быть в Стратегии научно-технологического развития России до 2035 года, какие задачи должен решать этот документ и насколько он является… →

В 1975 году вскоре после окончания Киевского политехнического института молодой физик Николай Школьник уехал в США, где получил научную степень и стал физиком-теоретиком — его интересовали приложения, связанные с общей и специальной теорией относительности. Поработав в области ядерной физики, молодой ученый открыл в США две компании: одну — занимающуюся программным обеспечением, вторую – разрабатывающую шагающие роботы. Позже он на десять лет занялся консультированием проблемных компаний, занимающихся техническими инновациями.
Однако как инженера Школьника постоянно волновал один вопрос — почему современные автомобильные моторы такие неэкономичные?
И действительно, несмотря на то что поршневой двигатель внутреннего сгорания человечество совершенствует уже полтора века,
КПД бензиновых моторов сегодня не превышает 25%, дизельных — порядка 40%.
Между тем сын Школьника Александр поступил в MIT и получил степень доктора в области компьютерных наук, стал специалистом в области оптимизации систем. Думая над увеличением КПД двигателя, Николай Школьник разработал собственный термодинамический цикл работы двигателя HEHC (High-efficiency hybrid cycle), который стал ключевым этапом в реализации его мечты.
«Последний раз такое происходило в 1892 году, когда Рудольф Дизель предложил новый цикл и создал свой двигатель», — пояснил в интервью «Газете.Ru» Школьник-младший.
Изобретатели остановились на роторном двигателе, принцип которого был предложен в середине XX века немецким изобретателем Феликсом Ванкелем. Идея роторного двигателя проста. В отличие от обычных поршневых моторов, в которых много вращающихся и движущихся частей, снижающих КПД, роторный двигатель Ванкеля имеет овальную камеру и вращающийся внутри нее треугольный ротор, который своим движением образует в камере различные участки, где происходит впуск, сжатие, сгорание и выпуск топлива.
Плюсы двигателя — мощность, компактность, отсутствие вибраций. Однако, несмотря на более высокий КПД и высокие динамические характеристики, роторные двигатели за полвека не нашли широкого применения в технике. Одним из немногих примеров серийной установки стало их использование на автомобилях Mazda RX.
Слабыми местами таких моторов являлись ненадежность, связанная с низкой износостойкостью уплотнителей, благодаря которым ротор плотно примыкает к стенкам камеры, и низкая экологичность.
Уже работая в фирме LiquidPiston, основателями которой они стали, Школьники создали свою, абсолютно новую реинкарнацию идеи роторных моторов. Принципиальным в ней было то, что в двигателе Школьников не камера,
а ротор напоминает по форме орех, который вращается в треугольной камере…

Это позволило решить ряд непреодолимых проблем двигателя Ванкеля. Например, пресловутые уплотнители теперь можно делать из железа и крепить их неподвижно к стенкам камеры. При этом масло подводится прямо к ним, в то время как раньше оно добавлялось в сам воздух и, сгорая, создавало грязный выхлоп, а смазывало плохо.
Кроме того, при работе двигателя Школьников происходит так называемое изохорное горение топлива, то есть горение при постоянном объеме, что увеличивает КПД мотора.
Изобретатели создали один за другим пять моделей принципиально нового мотора, последняя из которых в июне была впервые протестирована — ее поставили на спортивный карт. Испытания оправдали все ожидания.
Миниатюрный двигатель размером со смартфон, массой менее 2 кг имеет мощность всего 3 л.с. Двигатель высокооборотистый, работает на частоте 10 тыс. об./мин., но может достигать и 14 тыс. КПД мотора составляет 20%. Это много, учитывая, что обычный поршневой мотор такого же объема в 23 «кубика» имел бы КПД лишь 12%, а поршневой мотор такой же массы дал бы всего 1 л. с.
Но главное, КПД таких моторов резко растет при увеличении их объемов.
Так, следующий двигатель Школьников будет дизельным мотором мощностью 40 л.с., при этом его КПД составит уже 45%, а это выше, чем эффективность лучших дизелей современных грузовиков.
Весить он будет всего 13 кг, притом что его поршневые аналоги такой же мощности сегодня весят под 200 кг.
Этот мотор уже планируется ставить на генератор, который будет вращать колеса дизель-электрического автомобиля. «Если же мы построим еще больший двигатель, мы можем достичь КПД в 60%», — поясняет Школьник.
В перспективе компактные, оборотистые и мощные моторы Школьников планируется использовать там, где эти свойства особенно важны — при конструировании легких дронов, ручных бензопил, газонокосилок и электрогенераторов.
Пока мотор гоняли 15 часов, однако по нормативам, чтобы пойти в производство, он должен отработать непрерывно 50 часов. При этом для автомобильной промышленности требуется надежность мотора на 100 тыс. миль пробега, что пока остается мечтой, признают конструкторы.
«Это самый экономичный, мощный двигатель не только среди роторных, но и всех двигателей внутреннего сгорания.
Это показывают наши измерения, а то, что мы получим на более крупных моторах, мы уже смоделировали на компьютерах», — радуется Школьник-младший.
То, что озвученные цифры — не фантазии изобретателей, подтверждает серьезность намерений инвесторов. Сегодня в стартап уже вложено $18 млн венчурных инвестиций, $1 млн которых дало американское агентство передовых разработок DARPA.
Интерес военных тут понятен. Дело в том, что военными США в авиации применяется в основном топливо JP-8. И военные хотят, чтобы вообще вся армейская техника работала на этом виде топлива, на котором, кстати, могут работать и дизельные моторы.
Но современные дизельные двигатели громоздки, поэтому DARPA так активно присматривается к разработке Школьников.
Александр считает, что создать столь революционный двигатель помогло отчасти образование, которое получил его отец еще в СССР. «Он думает по-другому, не так, как обычный инженер в США. Его фантазия ограничена только физикой. Если физика говорит — что-то возможно, то он верит, что это так, и лишь думает, как это можно сделать», — добавил Александр.
Сам Николай Школьник по-своему рассказывает об истории своего успеха и преимуществах советского образования.
«В США я переживал, что, имея специальность «машиностроение», я не буду иметь достаточного бэкграунда по физике и, особенно, математике.
Эти опасения оказались напрасными благодаря превосходной подготовке, которую я получил в советской школе.
Эта солидная образовательная подготовка до сих пор помогает мне здесь в нашей работе с новым роторным двигателем. С моей точки зрения, есть два больших отличия между американскими инженерами и получившими образование в России. Во-первых, американские инженеры невероятно эффективны в том, что они делают. Обычно требуется два-три русских инженера, чтобы заменить одного американского. Однако русские имеют более широкий взгляд на вещи (связанный с образованием, по крайней мере в мое время) и способность достигать целей с минимумом ресурсов, что называется, на коленке», — поделился размышлениями Николай Школьник.
Самый мощный электрический подвесной двигатель нацеливается на бензиновых конкурентов
подвесной двигатель
Главные новости
Новый электрический подвесной двигатель E-Motion мощностью 180 л.с. по скорости и мощности может соперничать с лучшими бензиновыми двигателями среднего класса. Может ли E-Motion 180 стать началом новой электрической эры?
Электрические подвесные двигатели не являются чем-то новым. Рыболовы уже много лет используют их для бесшумной троллинговой ловли вдоль озер и рек. Совсем недавно электрические подвесные моторы Torqeedo и ePropulsion последнего поколения стали предпочтительными двигателями для владельцев лодок, которые ищут более тихий, чистый и надежный источник энергии для своих надувных тендеров.
Но в качестве основного источника энергии для настоящей RIB или спортивной лодки? Не так много. Даже самый мощный Deep Blue 50 от Torqeedo, который, как говорят, эквивалентен бензиновому двигателю мощностью 80 л. с. благодаря превосходному крутящему моменту и эффективности, выдает только 44 л.с.
Теперь, однако, канадская компания заявляет, что разработала самый мощный в мире серийный электрический подвесной двигатель с заявленной мощностью 180 л.с. Приведенный в действие аккумуляторной батареей на 60 кВтч с запасом хода в 70 миль при скорости 20 миль в час (17,4 узла), он выглядит как настоящая альтернатива бензиновым подвесным двигателям мощностью 150–200 л.
Возможно, понятно, что E-Motion 180 был разработан не одним из крупных американских или японских производителей, которые доминируют на рынке бензиновых подвесных двигателей, а относительной мелкой рыбой под названием Vision Marine Technologies, базирующейся в Монреале, Квебек, Канада. .
Компания начала свою деятельность в 1995 году как производитель маломощных электрических катеров и малолитражных катеров, а в 2014 году коллеги-предприниматели и любители лодок Алекс Монжон и Патрик Бобби взяли на себя управление и переключили внимание на разработку гораздо более мощного электрического подвесного двигателя.
Азартная игра, похоже, окупилась: инвесторы не выдержали и скупили первые акции на сумму 27,6 миллиона долларов, предложенные публике в декабре 2020 года, деньги, которые сейчас используются для создания производственной линии для первой партии двигателей. .
Нетрудно понять, откуда берется весь этот ажиотаж, учитывая взрывной рост продаж электромобилей и всплеск популярности лодок с подвесным двигателем, но что мы знаем о самом двигателе?
E-Motion 180: электрификация
Технические детали все еще относительно невелики. Сердцем устройства является электродвигатель 650 В мощностью 110 кВт (148 л.с.), помещенный в стильный, но довольно обычный подвесной корпус.
Стальной вал передает мощность вниз по опоре и через коническую шестерню с углом наклона 90°, как в бензиновом двигателе. Несмотря на ярко-оранжевый цвет гребного винта, предполагающий, что он может быть изготовлен из углеродного композита, производственные единицы будут предлагаться с различными сменными гребными винтами из сплава или нержавеющей стали.
Рулевое управление обеспечивается стандартной системой Seastar. Пакет включает в себя полный набор органов управления дроссельной заслонкой и датчиков, но нет упоминания о том, кто их производит, и мы еще не видели никаких изображений того, как они выглядят.
Продолжение статьи ниже…
Тихая простота гарантирована
Сам подвесной двигатель весит около 180 кг по сравнению с 216 кг у 200-сильного V6 Mercury Verado, но эта относительно скромная экономия меркнет по сравнению с 400 кг веса аккумуляторной батареи на 60 кВтч.
По общему признанию, значительная часть этого будет компенсирована отсутствием топливного бака и стартерных аккумуляторов, но, в отличие от бензиновой лодки, вес аккумуляторного блока остается постоянным независимо от того, полный он или почти пустой.
Скорость и дальность хода, очевидно, будут зависеть от размера и веса лодки, на которой он установлен, но Vision Marine Technologies утверждает, что он должен развивать скорость до 40 миль в час (35 узлов) на типичной 20-футовой спортивной лодке и может справиться с большинством глиссирующих лодок. от 18-26 футов.
Замаскированный прототип уже проходит ходовые испытания на одном из ретрокатеров Vision Marine
Благодаря впечатляющему пиковому крутящему моменту в 350 Нм ускорение должно быть сильным, что позволяет ему вращать больший винт, чем его бензиновые аналоги, для повышения эффективности на крейсерских скоростях. Ни один из основных производителей бензиновых подвесных двигателей не публикует данные о крутящем моменте своих двигателей, но мы оцениваем около 240 Нм для бензинового двигателя без наддува мощностью 200 л.с.
Несмотря на то, что Vision Marine изготовит двигатели собственными силами, она заявляет, что не зависит от аккумуляторов, когда речь идет о поставщиках ее литий-ионных блоков питания.
Тем не менее, компания планирует продавать E-Motion 180 в виде полного комплекта, включающего двигатель, батарею на 60 кВтч, встроенное зарядное устройство и все дроссельное и рулевое оборудование, необходимое для установки на лодке.
Подсчет стоимости
Зарядка осуществляется через стандартный разъем береговой сети 220 В и занимает около 12 часов. Срок службы батареи составляет 10 000 часов, что более чем достаточно, чтобы покрыть 50 часов использования, которые большинство владельцев лодок отсчитывают каждый год, и на весь комплект распространяется двухлетняя гарантия.
Скорее отталкивает цена. Сам двигатель стоит 26 995 долларов, но полный комплект с аккумулятором и зарядным устройством стоит менее привлекательных 78 990 долларов. Однако сосредотачиваться исключительно на покупной цене — значит упускать главное.
Вместо этого компания Vision Marine предпочла бы, чтобы вы обратили внимание на текущие эксплуатационные расходы. При полной перезарядке всего за 5 фунтов стерлингов и минимальных требованиях к обслуживанию он заявляет о снижении эксплуатационных расходов на 90%. Вы также можете наслаждаться почти бесшумной ездой, бездымной работой и нулевым уровнем выбросов в момент использования.
Аккумулятор обеспечивает расчетный запас хода в 70 морских миль на скорости 20 миль в час.
Морские испытания E-Motion 180 уже идут, первые поставки запланированы на конец года, а депозит в размере 300 долларов США принимается онлайн за место в очереди.
В настоящее время компания имеет возможность производить только около 300 двигателей в год, но ежегодно в США продается 329 000 подвесных моторов, поэтому потенциал огромен. И на этом его амбиции не заканчиваются — у него уже есть планы разработать версии мощностью 250 и 300 л.с.
Будет ли серийная версия E-Motion 180 соответствовать заявленным характеристикам и запасу хода, еще неизвестно, как и готовность рынка лодок, все еще зависимого от бензиновых подвесных моторов, принять ограниченный запас хода/скорость электрический. Тем не менее, тот факт, что теперь появилась чистая альтернатива с болтовым креплением, может быть только хорошим.
Спецификация E-Motion 180
Мощность: 110 кВт (эквивалентно 180 л.с.)
Крутящий момент: 350NM
Вес: 188 кг (588 кг в инвдоре)
Размер лодки: 18-26 футов
Аккумулятор: 60KWH
Расчетный диапазон: 70 миль в 20 мл. Цена: 78 990 долларов США (включая аккумулятор и зарядное устройство)
Впервые опубликовано в выпуске MBY за сентябрь 2021 года.
Если вам понравилось…
Будьте первыми, кто узнает о новейших лодках, гаджетах, идеях для путешествий, советах по покупке и приключениях читателей с подпиской на Моторная лодка и яхтинг . Наш ежемесячный журнал, доступный как в печатном, так и в цифровом формате, будет доставляться прямо к вам домой или на устройство со значительной скидкой по сравнению с обычной ценой за обложку. Ознакомьтесь с нашими последними предложениями и сэкономьте не менее 30% от цены покрытия.
All4Solar запускает Aquawatt — самый мощный в мире электрический подвесной мотор
Make1251D4 SEASONSA CLASSAB INFLATABLESAB YACHTSABSOLUTEADAMSADAMS MOULDSADLER YACHTSAER MARINEAFRICA BOATSAIRIBAIRPLAYALASKAALASKANALBINALDENALLISON ALLOY BOATSALLURESALLY CRAFT ALLY PLATE ALOHA ALUBATALUMINIUM ALUVANAMARTEAMEL ANGEL ANGLAPRO ANGLERAQUA MARINA AQUA QUADAQUAMASTER AQUAPRO ARENA CRAFTARENDSARVOR ATKINSONATLANTISATOMIXAURORAAURORA ADVENTUREAUSTRAL AVENTURAAVONAXOPARAZIMUT AZUREEAZZURA B&GBAGLIETTOBAIABAJA BAJCRAFT BALI CATAMARANSBAR CRUSHER BARRINGTONBAVARIA BAY CRUISER BAYFIELD BAYLINERBAYSPORTBEDFORDBELIZEBELLABELLBOYBENETEAU BENETTI BERMUDA BERTRAM BFGBICBIRDSALLBLABLACK DOG CATBLACK WATCH BLACKFIN BLUE WATERBLUEFINBOATSPEEDBOEINGBOLLARD Bonbridge Bonito Boomerangboro Boston Whaler Botterillbouvet & Petitebracken Brady Brewerbrig Brooker Bruce Harrisbruce Harris Davenbruct CARVER YACHTSCATALINA YACHTSCATAMARAN CATANA CAVALIER CHALLENGER CHAPARRAL CHARLIE PEELCHARTER CHEOY LEE CHRIS CRAFT CHRISTENSENCHUNG HWA CLANSMAN CLARK CLARKE CLASSIC CLASSIC CRAFTCLEARWATERCLIPPER COBALT COBIACOLE COLIN SMITH BOAT BUILDERSCOLUMBIA COLVICCOMMERCIAL COMPASS CONCEPTCONTENDERCONTESSA CONTESTCONVERTED TRAWLER COOKE YACHTSCOOPER SLOOPCORACLE CORAL COAST CORAL COAST MARINE CONSTRUCTIONSCORSAIR COUGAR COUGAR CAT COXCRAFTCRANCHICREALOCKCRESTA CRESTLINERCRNCROWNCRAFTCROWNLINE CROWTHER CRUISE CRAFT CRUISERS CRUISERS YACHTSCS YACHTSCSB HUNTSMANCUDDLES CUNARD CURRAWONG CUSTOM CUSTOM BOATSCUSTOM BUILT CUSTOM BUILT TRAILER CUSTOM LINE CUSTOM MADE CUSTOM PLATE BOATSCUTTERCUTTING EDGECYCLONEDAGGER DAVIDSON DAYDREAM DEANDEEP V DEERFOOTDEFEVER DEFIANCEDEHLER DELPHIA DELTADESTINYDEVLINDICKEY BOATSDINGHY DINGOTTODOLPHIN DONZI DORALDOVELLDOWNUNDERDRAGONFLY DUCK FLAT WOODEN BOATSDUFOUR DUFOUR YACHTSDUNBIERDUNCANSON DYNA DYNAMICEAGLE EAGLE CATAMARANSEASTCOAST EASY EASY TOWECLIPSEEDENCRAFTEL AN ELITE ELLIOTTENDEAVOUR ERICSONESCAPEEUROEURO NZ EVERGLADESEVERINGHAM EVINRUDE EVO YACHTSEVOLUTIONEX TRAWLEREXPLORER EXPLORER NZEXPRESS EXTREMEFAIRLINE FAIRWAY FALCON FALMOUTHFARALLONEFAREASTFARR FASTLANE FEEL FREE FEELING FERRETTI FERRETTI YACHTSFERRYFI-GLASSFIBREGLASS FISHER FISHING BOATFJORD FLIGHT CRAFT FLIGHTCRAFTFLIPPER BOATSFLYBRIDGE FLYCRAFT FLYING TIGER FOLKBOAT FORCE FORMOSA FORMULA FOUNTAINE PAJOT FOUNTAINE PAJOT — FRANCEFOUNTAINE PAJOT POWERFOUNTAINE PAJOT SAILFOUR SEASONSFOUR WINNS FREEDOM FUSIONGAFF RIGGED GANLEY GARCIAGARMINGENTLEMENS LAUNCHGLADIATOR GLASSCRAFTGLASSTREAMGLASTRON GMEGOLDSTAR GORIGRADY WHITEGRADY-WHITEGRAHAM RADFORDGRAINGER GRAND GRAND BANKSGRAND CRAFTGRAND SOLEIL GRANOCEANGREENLINEGRIFFIN GULF CRAFT GULFSTAR GUMOTEX HAINES HAINES HUNTER HAINES SIGNATURE HAINES TRAVELER HAINES TRAVELLER HALLBERG-RASSYHALVORSEN HANS CHRISTIAN HANSE HARGRAVE HARRISHARTLEY HATTERAS HERRESHOFF HERSHINE HIGHFIELDHINCKLEYHOLLAND HOLMESHOMELITEHONDA HOOPERHORIZON HORIZON MOTOR YACHTSHOUSEBOAT HUMMINBIRDHUNTER HUNTER MARINEHUNTER YACHTSHUNTSMAN HUON PINE HURRICANEHUTTON HYDRA-SPORTS HYLAS ILUKAIMPALAINFLATABLESINTEGRITY INTEGRITY MOTOR YACHTINTREPIDINVINCIBLE BOATSISAISLAND GYPSY ISLAND PACKETITAMA JJ BOATS JACKSON JARKAN JEANNEAU JEANNEAU POWERJETPILOTJOBEJOHN PUGH JOHNSON JOMARCOKANTERKARNICKAUFMAN KAWASAKIKAY COTTEEKELLY PETERSON KESTRELKETCH KEVLACAT KINGKINGFISHER KNYSNAKONG HALVORSEN LAGOON LARSON LAURINLEOPARDLEOPARD CATAMARANSLEWIS BOATSLEWIS SKI BOATSLIANYALIDGARD LIGHTWAVE LOOPINGLOWRANCELUHRS LYSCREST MACMACGREGOR MACKAYMAD RIVER CANOES MAINSHIP MAJESTY MAJESTY YACHTSMAKOMAKOCRAFT MALBOROUGHMALIBUMALLARDSMANGUSTA MANTACRAFTMARAUDER MAREXMARINA BERTH MARINA BERTHS MARINELINEMARINER MARITIMO MARKER ONEMARKHAM MARKHAM WHALERMARKLINE MARLIN BROADBILLMARTEN MARTZCRAFT MASTERCRAFTMASTERS MATRIXMAXUM MCCONAGHYMCDONALD-SMITHMCLAYMCMULLEN AND WING MEC MARINEMELGES MERCRUISER MERCURY MERCURY MERCRUISERMERIDIAN MERRY FISHERMIKADOMILLKRAFT MINN KOTA MIRAGEMIST Y HARBORMIURAMOCHI CRAFT MODAMONACOMONARK MONTE CARLOMONTE CARLO YACHTSMONTE FINO MONTEBELLO MONTEREY MONTEVIDEOMOODY MOOMBAMORGAN MORNINGSTARMOTOR CRUISER MOTOR GUIDE MOTORGUIDEMOTTLE MOVE BOAT TRAILERSMURRAY MUSTANG MUTINYMYSTEREMYSTICNAIAD NAJADNANTUCKET NAUTICSTARNAUTIQUENAUTITECH NAUTOR SWANNAVIGATOR NEELNEWPORT NIMBLENIMBUS NOBLE NOBLE BOATS INTERNATIONALNOOSA CAT NORDHAVN NORDIK NORSEMANNORTHBANKNORTHSHORE NORTHWIND NUMARINEOCEAN OCEAN ALEXANDER OCEAN CRAFTOCEAN FORCEOCEAN KAYAK OCEAN MASTEROCEAN MAXOCEANIC OCEANIC FABRICATIONOFFSHORE OLD TOWN OLSENONE DESIGNOTAMOTHEROUTER LIMITSOUTREMERPACHOUDPACIFICPALMER JOHNSON PAN OCEANICPARAGONPARKERPASSPORTPAWTUCKETPEARSON PEGIVA PELICANPERCEPTION PERRY PERSHING PETERSON PHANTOM PIONPIONEERPLATE ALLOYPOGO POLAR KRAFTPOLYCRAFT PONTOONPONTOON BOAT POWERCAT POWERPLAY PREDATORPRESIDENT PRESTIGEPRIDE PRINCESS PRIVILEGE PRO KATPRO SPORTPRO-LINE PROCRAFTPROTECHPROTECTOR PROUT PURSUITQUILKEY QUINTREX RABALORADFORD RAE LINE RAMSAYRANGER RANGER TUG S RANIERIRAYGLASSRAZERLINEREDCOREFLEXREGAL REICHEL PUGH REINELLREINKEREVIVALRINKER RIVA RIVERCRAFTRIVIERA RM YACHTSROBALOROBERTS ROGER HILLROGERSROPER ROSWELLSABRE SACS MARINESADLERSAILFISHSALEM SALTHOUSESAMSON SAN LORENZOSANDEMAIERSANLORENZOSANTANA SAVAGE SAVAGE FIBREGLASSSAWSAXDOR YACHTSSAYER SCARAB SCEPTRESCHIONNING SCHOCKSCHOONER SCOUT SEA BIRD SEA CATSEA FOXSEA JAY SEA NYMPHSEA RANGER SEA RAY SEA RIDERSEA STORMSEA TRAILSEA-ALSEA-DOOSEACHANGE BOATINGSEACRAFT SEACRUISERSEADOOSEAFARER SEAFARER VAGABONDSEAHORSE SEAIRSEALEGS SEALINE SEAMASTERSEARUNNERSEASTRIKESEASWIRL SEAWIND SEEKERSELENE SENATORSHANNONSHARKCATSIGNATURE SILVER SILVER CRAFTSILVERLINESILVERTON SIMRADSIROCCO SKI BOATSKIBIRDSKICRAFTSMARTLINERSMARTWAVESOLARESOLARISSOUTH COAST SOUTHERN OCEANSOUTHWIND SPACESAILER SPARKMAN & STEPHENSSPENCER SPIRITED SPORTCRAFTSPORTSMANSPRAYST FRANCISSTABICRAFT STACER STAMAS YACHTSTANYON STATEMENT 380 SUV OPENSTEADECRAFTSTEBER STEEL STEJCRAFT STEPHENS STESSCO STESSL STINGRAY STONER BOATWORKSSTR EAKERSTRIPERSUGAR SANDSUNDEERSUNREEF YACHTSSUNRUNNER SUNSEEKER SUPERSAIL SUPRASURTEESSUZUKI SWALLOWSWAN SWANSON SWARBRICK SWARBRICK & SWARBRICKSWIFT CRAFTSWIFTCRAFT SWITCHSYDNEY SYMBOL TABS TAHOE TARTAN TASMAN TASWELLTAYANA TAYLORTECHNOHULLTECHNOMARINE TECNOMARTED HOOD TELWATERTHOMASCRAFT TIARA TIDEWATERTIGE TIMBER TOHATSU TOP HAT TOROTORQEEDO TOURNAMENT TOWREXTRADEWINDS TRADITIONAL TRAILCRAFT TRAILER TRAWLER TREKKERTRIMARAN TRINTELLATRIPCONY TRISTRAM TRITON TRIUMPHTROPHY TUGUFO UNIVERSALVAN DE STADT VAN DER WERFVAN DIEMEN LUXURY CRAFTVANCOUVERVENTNORVERSILCRAFTVICKERS VIKING VIKING BOATSVIPERVITECH VOLVOVOYAGEVOYAGER WALKER WALKER HERRESHOFFWALSHIRT WARRENWARWICK WAUQUIEZ WAVEBREAKWEBSTER TWINFISHERWEBSTERS TWINFISHER WELLCRAFT WELLSWESTERBERGWESTERLY WHISPER BOATSWHITELINE WHITTLEY WILDERNESS SYSTEMS WILLIAM FIFE WILLIAMS WILLIAMS PERFORMANCE TENDERS WOODWARDWORKBOATX-YACHTS XFI XOXXX SPORTS BOATSYACHTYALTAYALTA CRAFT YAMAHAYANMAR YARMOUTHYELLOWFINYOUNG ZEGOZESTONZODIAC
МестоположениеАвстралияАвстралийская столичная территорияМеждународныйНовый Южный УэльсНовая ЗеландияСеверная территорияКвинслендЮжная АвстралияТасманияВикторияЗападная Австралия
Тип корпусаСплавАлюминийУглеродКомпозитныйСтекловолокноGRPНадувнойДругойПолиэтиленСтальДерево
Цена
(минимум)$10$2500$5000$7500$10000$15000$20000$25000$30000$35000$40000$45000$50000$55000$65000$75000$85000$95,000$105,000$125,000$145,000$165,000$185,000$205,000$225,000$245,000$265,000$285,000$305,000$325,000$345,000$365,000$385,000$405,000$425,000$445,000$465,000$485,000$505,000$525,000$545,000$565,000$585,000$605,000$625,000$645,000$665,000$685,000$705,000$725,000$745,000$765,000$785,000$805,000$825,000$845,000$865,000$885,000$905,000$925,000$945,000$965,000$985,000$1,005,000$1,000,000+
(макс. )10$2500$5000$7500$10000$15000$20000$25000$30000$35000$40000$45000$50000$55000$65000$75000$85000$9$5,000$105,000$125,000$145,000$165,000$185,000$205,000$225,000$245,000$265,000$285,000$305,000$325,000$345,000$365,000$385,000$405,000$425,000$445,000$465,000$485,000$505,000$525,000$545,000$565,000$585,000$605,000$625,000$645,000$665,000$685,000$705,000$725,000$745,000$765,000$785,000$805,000$825,000$845,000$865,000$885,000$905,000$925,000$945,000$965,000$985,000$1,005,000$1,000,000+
Самый мощный электрический подвесной мотор претендует на звание самой быстрой лодки в мире Мир. С мая подвесной мотор Vision E-motion 180E доступен для бронирования. Этот мотор не только самый мощный электрический подвесной мотор в мире; он также чище и тише, чем традиционные подвесные моторы. Если повезет, 180E преодолеет отметку в 100 миль в час, что сделает ее самой быстрой электрической лодкой в мире.
Подвесной мотор E-motion 180E | Vision Marine Technologies
Vision Marine Technologies создает самый мощный электрический подвесной мотор в мире
Согласно New Atlas, сотрудники Vision объединились с Hellkats Powerboats, чтобы установить мировой рекорд скорости электрического катера более 100 миль в час. Чуть больше года назад норвежский производитель электродвигателей Evoy объявил о выпуске 150-сильного электрического подвесного мотора Pro как самого мощного электрического подвесного мотора в мире. Эвой даже сказал, что скоро появятся и более мощные версии.
Прежде чем Evoy успел отказаться от этих более мощных вариантов, VMT пробрался и сбросил 180E и установил мировой рекорд самого мощного электрического лодочного мотора. Наряду со своими 180 л.с. высоковольтный двигатель E-Motion 180E от Vision превосходит Evoy Pro по крутящему моменту с крутящим моментом 288 фунт-футов.
Если его мощности недостаточно, этот новый электрический подвесной двигатель был разработан так, чтобы его можно было быстро заменить более традиционными двигателями внутреннего сгорания. Это означает, что вы можете вытащить старый двигатель из своей лодки и сразу же получить тихую лодку с нулевым уровнем выбросов по щелчку пальцев. VMT говорит, что этот мотор лучше всего подходит для лодок длиной от 18 до 26 футов.
Какой запас хода у этого электрического подвесного лодочного мотора?
Даже для лодок запас хода является решающим фактором. Хотя мы говорим о мировом рекорде самой быстрой электрической лодки, дальность хода все же важнее чистой лошадиных сил. С лодками рассчитать дальность немного сложнее. С подвесным мотором VMT 180E запас хода сильно зависит от лодки, ее веса, формы корпуса и погодных/водных условий.
По приблизительным подсчетам Vision, 180E может привести совместимую лодку в движение до 70 миль при крейсерской скорости 20 миль в час. Но, опять же, эти цифры могут сильно варьироваться в зависимости от встречного ветра, загруженности лодки и состояния воды. Как только батарея разрядится, VMT сообщает, что батарея будет заряжаться всю ночь, используя розетку на 220 вольт.
Vision и Hellkats Powerboats борются за установление мирового рекорда самой быстрой электрической лодки
Fulgura | Vision Marine Technologies
Титул «Самый мощный в мире электрический подвесной мотор» — это одно, а выиграть титул самой быстрой в мире электрической лодки — немного сложнее. Итак, Vision объединяется с Hellkats Powerboats, чтобы установить рекорд самой быстрой электрической лодки.
Эта новая команда создаст полностью электрическую версию 32-футового катамарана Super-Sport Widebody компании Hellkats под названием Fulgura l. Полностью электрическая лодка будет оснащена двумя подвесными двигателями E-Motion, и планируется, что она спустится на воду в ноябре.
Цель состоит в том, чтобы Fulgura преодолела отметку в 100 миль в час, чтобы побить предыдущий рекорд самой быстрой электрической лодки в 88,6 миль в час, установленный Jaguar Vector Racing в 2018 году. Очевидно, что большинство клиентов на самом деле не стремятся побить мировой рекорд скорости на своих лодках. , но запись, безусловно, поможет продать концепт и доказать, что электричество не должно быть скучным. Кроме того, это докажет, что спасение планеты может быть таким же захватывающим и сложным, как и версии с ископаемым топливом.
Мировой рекорд скорости стоит недешево
Хотя новые электрические подвесные лодочные моторы VMT кажутся невероятно крутыми, они чертовски дороги. Но, прежде чем мы будем смеяться над умопомрачительным расходом безвинной скорости, если все пойдет по плану, это будут самые мощные электрические подвесные моторы в мире, а это кое-что значит.
Цена полного пакета E-Motion 180E составляет 78 990 долларов США. Это составляет 26 995 долларов США за двигатель и 51 995 долларов США за аккумулятор, зарядное устройство и комплект пользовательского интерфейса. Пока мы ждем, когда VMT побьет предыдущий рекорд, множество отличных видеороликов показывают, как E-motion 180E разрывает напиток на части, как в старой библейской истории.
СВЯЗАННЫЕ: Сэкономьте сейчас на переносном электрическом морском скутере весной и летом топливные транспортные средства. Производители электромобилей включают компонент, известный как «электродвигатель», в полностью электрические автомобили, и этот компонент работает так же, как обычный двигатель в бензиновых автомобилях.
Однако двигатели электромобилей не проходят через процесс внутреннего сгорания, потому что они не используют топливо. Электромобили также не имеют компонентов, поддерживающих процесс внутреннего сгорания в автомобилях с бензиновым двигателем, например, топливных баков, топливных насосов и т. д.
Знание лучших двигателей для электромобилей поможет вам выбрать лучший электромобиль, когда вам нужно его купить. В следующем разделе представлены лучшие электродвигатели для электромобилей в автомобильной промышленности.
Лучшие двигатели для электромобилей
Электродвигатели играют жизненно важную роль в полностью электрических транспортных средствах. Точно так же, как двигатель внутреннего сгорания для бензинового автомобиля, электродвигатель для всех электромобилей. Определение лучших электродвигателей поможет вам сделать осознанный выбор, когда вам нужно заменить старый или неисправный электродвигатель. Некоторые из лучших электродвигателей включают в себя;
Серия двигателей постоянного тока (DC)
Двигатель постоянного тока (DC) представляет собой вращающийся электродвигатель, который помогает преобразовывать постоянный электрический ток в механическую энергию, полагаясь на силы, создаваемые магнитными полями. Следовательно, вы можете иногда называть их двигателями постоянного тока с постоянными магнитами.
Двигатели постоянного тока имеют высокий пусковой крутящий момент, что идеально подходит для автомобилей, которым требуется быстрое ускорение. Однако магниты в двигателях постоянного тока могут быть очень дорогими, а щетки требуют регулярной замены, что отпугивает владельцев электромобилей от их использования.
Бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC)
Бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) не требуют регулярной замены щеток, поскольку они бесщеточные. Двигатель имеет обмотки на статоре, что позволяет легко рассеивать тепло.
Двигатели BLDC имеют меньшие размеры и малый вес. Несмотря на свои размеры, они очень эффективны с большим диапазоном скоростей.
Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока (AC)
Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока (AC) не требуют технического обслуживания и относительно дешевле, чем двигатели постоянного тока и бесконтактные двигатели постоянного тока.
Асинхронный двигатель переменного тока имеет высокий пусковой крутящий момент, что помогает гарантировать быстрое ускорение, и они превосходно справляются с самыми сложными экологическими проблемами. Однако им нужен сложный инвертор и схема для управления скоростью.
Среди трех двигателей для электромобилей, рассмотренных выше, трехфазный асинхронный двигатель переменного тока кажется наиболее экономичным без ущерба для высокой производительности и эффективности.
Между тем, двигатели BLDC также не требуют регулярного обслуживания и замены щеток, как двигатель постоянного тока. Следовательно, он также относительно более экономичен, чем двигатели постоянного тока (DC).
Часто задаваемые вопросы
В: Какой двигатель лучше всего подходит для электромобилей?
Асинхронный двигатель переменного тока является лучшим двигателем для электромобилей. Асинхронный двигатель может выдерживать различные сложные условия окружающей среды и масштабироваться.
Помимо способности выдерживать тяжелые дорожные условия, асинхронные двигатели переменного тока относительно дешевы по сравнению с другими двигателями для электромобилей, независимо от их производительности и эффективности.
Большинство владельцев транспортных средств с двигателями постоянного тока заменяют свои двигатели асинхронными двигателями переменного тока из-за их работы в самых сложных условиях окружающей среды и низкой стоимости. Если вам нужно заменить двигатель вашего электромобиля, подумайте о покупке асинхронного двигателя.
В: Какой самый мощный двигатель электромобиля?
Rimac Nivera — самый быстрый электромобиль с самым мощным двигателем, работающим от аккумуляторной батареи мощностью 120 кВтч. Он использует 4 электродвигателя, по одному на каждое из четырех колес.
Каждый двигатель Nivera имеет невероятную мощность 1,4 МВт, а мощность двигателя для быстрого ускорения и скорости достигает 1914 л.с.
Одна невероятная особенность двигателя Nivera заключается в том, что он может разогнаться до 60 миль в час из резервной точки за 1,85 секунды. Автомобиль, несомненно, оснащен одним из самых мощных электродвигателей и контроллеров.
Такой скорости никогда не было на рынке электромобилей. Если вы ищете одни из лучших электромобилей 2022 года, Nivera, безусловно, входит в список.
В: Кто производит лучшие электродвигатели?
В отрасли производства двигателей для электромобилей есть несколько ключевых игроков, и каждый из них предлагает продукты, которые поддерживают рыночную конкуренцию на высшем уровне.
В условиях жесткой конкуренции среди производителей электродвигателей одной из ведущих компаний, производящих лучшие электродвигатели, является Siemens.
Siemens была основана в 1847 году, уже более 150 лет. С тех пор компания производит одно из лучших средств автоматизации, диагностических систем и электродвигателей для производителей автомобилей.
Другими ключевыми производителями двигателей для электромобилей являются Toshiba, ABB, Nidec Motor, Rockwell Automation, Ametek, Regal Beloit, Johnson Electric и т. д.
В: Какие двигатели используются в электромобилях?
Двигатели, используемые в электромобилях; Асинхронный двигатель переменного тока, щеточный двигатель постоянного тока и BLDC (бесщеточный двигатель постоянного тока).
Электромобили, также известные как аккумуляторные электромобили, не работают с двигателями внутреннего сгорания, такими как бензиновые или дизельные автомобили. Они разработаны с электродвигателями, которые играют роль двигателя в автомобилях с бензиновым и дизельным топливом.
Электродвигатели автомобилей не выпускают выхлопные газы через выхлопные трубы, так как они не работают на топливе или дизельном топливе. У них также нет компонентов транспортных средств, работающих на топливе, таких как топливные баки, топливные насосы и т. д.
В: Какие электродвигатели использует Tesla?
Tesla использует двигатели переменного тока — асинхронные двигатели переменного тока в модели S. В то время как они разрабатывают модель 3 с двигателями постоянного тока с постоянными магнитами, известными как двигатели постоянного тока.
Tesla производит одни из лучших электромобилей на рынке электромобилей. Там вы можете быть уверены, что все компоненты, которые Tesla использует при создании своих электромобилей, являются мощными и надежными.
Асинхронные двигатели переменного тока и двигатели постоянного тока являются одними из самых мощных двигателей, используемых в большинстве электромобилей, включая электромобили Tesla.
В: В электромобилях используются двигатели постоянного или переменного тока?
Конечно, в электромобилях используются двигатели постоянного тока (DC) или переменного тока (AC). Электромобили с двигателем постоянного тока обычно работают от 96 до 192 вольт. Двигатели постоянного тока (DC) используются в производстве электрических вилочных погрузчиков.
Двигатели переменного тока (AC) и двигатели постоянного тока (DC) являются одними из лучших двигателей для электромобилей. Оба они говорят о высокой производительности, надежности, долговечности и эффективности.
Тем не менее, асинхронные двигатели переменного тока могут выдерживать самые сложные условия окружающей среды, и они относительно дешевле, чем двигатели постоянного тока.
В: Какой электромобиль имеет самый большой запас хода?
Запас хода, в котором может проехать электромобиль до того, как аккумулятор потребует подзарядки, является важным фактором, который большинство людей учитывает перед его покупкой. Конечно, вы не хотели бы покупать электромобиль с низким запасом хода, который, вероятно, может застать вас врасплох, прежде чем вы это узнаете.
Таким образом, некоторые из самых мощных электромобилей с самым большим запасом хода до необходимости подзарядки включают:
Tesla Model S – 405 миль.
Tesla Model X – 360 миль.
Tesla Model 3 – 353 мили.
Tesla Model Y – 326 миль.
Ford Mustang Mach-E – 305 миль.
Фольксваген ID.4. Pro – 260 миль.
Chevrolet Bolt EV — 259 миль.
Hyundai Kona Electric – 258 миль.
Chevrolet Bolt EUV — 247 миль.
Kia Niro EV — 239 миль.
Заключительные слова
В этой статье я рассказал о некоторых из лучших двигателей для электромобилей. Я также объяснил двигатели электромобилей в отношении их производительности, эффективности и экономических последствий с точки зрения обслуживания и замены.
Критически рассмотрите все факторы, связанные с каждым из двигателей электромобиля, прежде чем принимать окончательное решение о покупке электромобиля.
Это также подходящее руководство по выбору лучшего электродвигателя для переоборудования автомобиля. Пожалуйста, выберите лучший двигатель для электромобиля, который соответствует вашим потребностям. Получите то, что стоит ваших с трудом заработанных денег.
Топ-8 самых быстрых электромобилей в мире 2022-23
Электромобили набирают популярность во всем мире, а индустрия электромобилей за эти годы продемонстрировала выдающиеся инновации и технические разработки. Производители электромобилей не только раздвигают границы в дизайне, но и поражают мир максимальными скоростями, которых сегодня достигают новые электромобили.
Вот список некоторых из самых захватывающих, плавных, самых быстрых электромобилей в мире, которые доступны на рынке для вашей покупки
Содержание
Топ самых быстрых электромобилей в мире
.0317 260 км/ч
0–100 км/ч за 3 секунды
Немецкий производитель сверхскоростных автомобилей, выпускающий великолепные автомобили с 1950-х годов, представил высокоскоростной электрический суперкар. который является одним из высокоскоростных автомобилей, доступных на рынке.
С ускорением 0-100 км/ч за 3 секунды, мощность 560 кВт/761 л.с. Самое главное с максимальной скоростью 260 км/ч. Эта скорость, обеспечиваемая электромобилями, огромна, особенно для тех, кто хочет мощности и скорости с рентабельностью и меньшим загрязнением окружающей среды.
Range Top-Speed  Acceleration
450 km 260 km/h 0-100 in 3,5 сек
Американская технологическая компания, известная как один из крупнейших производителей электромобилей в мире, продает электромобили с точки зрения их высокой производительности, что делает этот автомобиль популярным в США и Европе, и в настоящее время он является самым быстрым автопроизводителем в мире.
Tesla выпустила модель 3, которая является одним из самых быстрых автомобилей в мире с высочайшей производительностью. Она использует два электродвигателя для выработки мощности 335 кВт, что эквивалентно 450 л.с. С этим мощным двигателем электромобиль может разгоняться от 0 до 100 км/ч за 3,5 секунды, а максимальная скорость составляет 260 км/ч, что делает этот электромобиль одним из самых быстрых электромобилей в мире.
Range Максимальная скорость Ускорение
520 км 260 км/ч 0-100 в 2,5 SEC
Благодаря установке с тремя двигателями мощностью 250 кВт Model X Plaid развивает мощность 1020 л.с. В стандартной комплектации он оснащен тормозными дисками с «углеродными рукавами», полным приводом и технологией распределения крутящего момента для лучшей управляемости этого четырехколесного электромобиля. Благодаря мощному двигателю он разгоняется с 0 до 100 км/ч за 2,5 секунды, а максимальная скорость составляет 260 км/ч.
Range Top-Speed  Acceleration
840 km 270 km/h 0-100 за 2,5 секунды
Lucid’s Air Dream Edition — единственный в своем роде автомобиль с некоторыми научно-фантастическими характеристиками, оснащенный аккумуляторной батареей емкостью 112 кВтч, обеспечивающей расчетный запас хода 840 км без подзарядки. .
Air Dream Edition Performance будет иметь комбинированную мощность 1111 л.с. крутящего момента и мощный двигатель мощностью 828 кВт и сможет разгоняться от 0 до 97 км/ч за 2,5 секунды. С максимальной скоростью 270 км/ч. Автомобиль мечты с высокими характеристиками и мощностью.
Range Top-Speed  Acceleration
560 km 322 km/h 0-100 за 2,1 секунды
У Tesla самое большое количество моделей, и она относится к категории самых быстрых автомобилей. Модель S поставляется с тремя мощными двигателями, один на передней оси и два на задней оси с системой распределения крутящего момента.
Range Top-Speed  Acceleration
400 km 400 km/h 0-100 in 3. 0 sec
Серия полностью электрических гиперкаров Lotus Evija является одним из самых мощных автомобилей, запущенных в производство, и воплощает нашу философию Carve By Air. Скульптурная пористость управляет воздушным потоком, обеспечивая электромобилям невероятную производительность и управляемость на дороге. Этот электромобиль оснащен мощным двигателем, развивающим крутящий момент 1704 Нм и мощность 1500 кВт.
Range Top-Speed  Acceleration
1,000 km 410km/h 0-100 in 1.9 sec
Этот родстер Tesla приводится в движение 3-фазным 4-полюсным асинхронным электродвигателем с максимальной выходной мощностью 185 кВт (248 л.с.). Благодаря мощному двигателю этот электромобиль может разгоняться до 100 км/ч всего за 1,9 секунды, а максимальная скорость составляет 400 км/ч, что делает его самым быстрым электромобилем.
Актуальная скорость 0026
547 км 410 км/ч 0-100 за 1,86 с
Хорватский производитель суперкаров Rimac Automobili оснастил свой электромобиль односкоростной коробкой передач мощностью 1914 л. синхронные мощности на 1427 кВт. Rimac Navara — один из самых быстрых электромобилей с максимальной скоростью 410 км/ч.0009
World’s Fastest Electric Vehicle
Name Range Top Speed  Acceleration 0-100 km/h Power
Rimac Nevara 547 km 410 km/h 1. 86 sec 1,427 kW with 1,914 HP
New Tesla Roaster 1,000 km 410 km/h 1.90 sec 185 kW with 248 hp
Lotus Evija 400 km 400 km/h 3.00 sec torque of 1704NM and 1500 kW
Tesla model s plaid 560 km 322 км/ч 2,10 с 1,020 л.с. Около 760 кВт
Lucid Air Dream Edition.0320
Tesla Model X Plaid 520 km 260 km/h 2.50 sec 250 kW power with 1020 HP
Tesla Model 3 450 km 260 km/h 3.50 Sec 335kW of power with 450 hp
Porsche Taycan Turbo S 480 km 260 km/h 3.00 sec 560 kW/761 PS
Institute — History — The invention of электродвигатель 1800-1854
Электротехнический институт (ETI)
Краткая история электродвигателей. Часть 1
Унив.-проф. д-р инж. Мартин Доппельбауэр
Резюме
С изобретением батареи (Алессандро Вольта, 1800 г.), генерации магнитного поля из электрического тока (Ганс Кристиан Эрстед, 1820 г.) и электромагнита (Уильям Стерджен, 1825 г.) был заложен фундамент для создания электродвигателей. В то время еще оставалось открытым вопрос о том, должны ли электродвигатели быть вращающимися или возвратно-поступательными машинами, т. е. имитировать плунжерный шток паровой машины.
Во всем мире над этой задачей параллельно работали многие изобретатели — это была «модная» проблема. Почти ежедневно открывались новые явления. Изобретения в области электротехники и ее приложений витали в воздухе.
Часто изобретатели ничего не знали друг о друге и разрабатывали подобные решения самостоятельно. Национальные истории формируются соответственно до наших дней. Нижеследующее является попыткой представить всеобъемлющую и нейтральную картину.
Первое вращающееся устройство, приводимое в действие электромагнетизмом, было построено англичанином Питером Барлоу в 1822 году (Колесо Барлоу).
После многих других более или менее успешных попыток с относительно слабым вращающимся и возвратно-поступательным устройством немецкоязычный пруссак Мориц Якоби создал в мае 1834 года первый настоящий вращающийся электродвигатель , который действительно развивал замечательную механическую выходную мощность. Его мотор установил мировой рекорд, который был улучшен всего четыре года спустя, в сентябре 1838 года, самим Якоби. Его второй мотор был достаточно мощным, чтобы перевезти лодку с 14 людьми через широкую реку. Только в 1839 г./40, что другим разработчикам по всему миру удалось построить двигатели с аналогичными, а затем и с более высокими характеристиками.
Уже в 1833 году немец Генрих Фридрих Эмиль Ленц опубликовал статью о законе взаимности магнитоэлектрических и электромагнитных явлений, т.е. обратимости электрического генератора и двигателя . В 1838 году он предоставил подробное описание своих экспериментов с генератором Pixii, который он использовал как двигатель.
В 1835 году два голландца Сибрандус Стратинг и Кристофер Беккер построили электродвигатель, который приводил в действие небольшую модель автомобиля. Это первое известное практическое применение электродвигателя. В феврале 1837 года американцу Томасу Дэвенпорту был выдан первый патент на электродвигатель.
Однако все ранние разработки Якоби, Стратинга, Дэвенпорта и других в конечном итоге не привели к появлению электродвигателей, которые мы знаем сегодня.
Двигатель постоянного тока был создан не на основе этих двигателей, а в результате разработки генераторов энергии (динамометров). Основы были заложены Уильямом Ритчи и Ипполитом Пикси в 1832 году с изобретением коммутатора и, что наиболее важно, Вернером Сименсом в 1856 году с двойным Т-образным анкером и его главным инженером Фридрихом Хефнер-Альтенеком в 1872 году с изобретением барабанная арматура. Сегодня двигатели постоянного тока по-прежнему занимают доминирующее положение на рынке в диапазоне малой мощности (менее 1 кВт) и низкого напряжения (ниже 60 В).
В период с 1885 по 1889 год была изобретена трехфазная система электроснабжения , которая является основой современной передачи электроэнергии и передовых электродвигателей. Нельзя назвать ни одного изобретателя трехфазной системы электроснабжения. Есть несколько более или менее известных имен, которые принимали непосредственное участие в изобретениях (Брэдли, Доливо-Добровольски, Феррарис, Хазельвандер, Тесла и Венстрем).
Сегодня трехфазный синхронный двигатель используется в основном в высокодинамичных приложениях (например, в роботах) и в электромобилях. Впервые он был разработан Фридрихом Августом Хазельвандером в 1887 году.
Очень успешный трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором был впервые построен Михаилом Доливо-Добровольским в 1889 году. Сегодня это наиболее часто производимая машина в диапазоне мощностей 1 кВт и выше.
Расписание 18:00 — 18:34: первые эксперименты с электромагнитными устройствами
1800 Впервые Allessandro Volta (итальянский) вырабатывает непрерывную электрическую энергию (в отличие от искры или статического электричества) из пакета серебряных и цинковых пластин.
1820 Ганс Кристиан Эрстед (Дениш) обнаружил генерацию магнитного поля электрическими токами, наблюдая за отклонением стрелки компаса. Это был первый случай, когда механическое движение было вызвано электрическим током.
1820 Андре-Мари Ампер (Франция) изобретает цилиндрическую катушку (соленоид).
1821    Майкл Фарадей (британец) создает два эксперимента для демонстрации электромагнитного вращения. Вертикально подвешенный провод движется по круговой орбите вокруг магнита. Вращающаяся проволока Фарадея, 1821 г.
Фото предоставлено Отделом труда и промышленности, Национальный музей американской истории, Смитсоновский институт
1822 Питер Барлоу (британец) изобретает прялку (колесо Барлоу = униполярная машина). Колесо Барлоу, 1822 г.
Философский журнал, 1822 г., том. 59
1825- 1826 Уильям Стерджен (британец) изобретает электромагнит , катушку из проволоки с железным сердечником для усиления магнитного поля. Первый электромагнит Стерджена, 1825 г.
Труды Общества поощрения искусств, мануфактур и торговли, 1824 г., том. 43, пл. 3
1827-1828 Иштван (Аньос) Едлик (венгр) изобретает первую роторную машину с электромагнитами и коммутатором.
Однако Джедлик публично сообщил о своем изобретении только спустя десятилетия, и фактическая дата изобретения неизвестна.
До сих пор многие венгры считают, что Джедлик изобрел электродвигатель. Функциональная модель его аппарата выставлена в Художественном музее Будапешта.
Хотя на самом деле это мог быть первый электродвигатель, следует понимать, что это устройство не оказало никакого влияния на дальнейшее развитие электрических машин. Изобретение Джедлика долгое время оставалось скрытым и изобретателем не преследовалось. Область электротехники ничем не обязана Джедлику.
Поворотное устройство Jedlik, 1827/28
Фото: Википедия
Электромобиль Джедлика, 1827/28
Фото: Википедия
до
1830 Иоганн Михаэль Эклинг, механик из Вены, строит двигатель по планам и идеям профессора Андреаса фон Баумгартнера (австрийский физик; с 1823 г. профессор физики и прикладной математики в Вене).
Этот аппарат был приобретен в 1830 г. Инсбрукским университетом по цене 50 фл. Год постройки неизвестен, но, должно быть, до 1830 года, поскольку дата покупки доказана.
Двигатель Баумгартнера, построенный Эклингом до 1830 г.
Фото предоставлено Университетом Инсбрука, Музей экспериментальной физики, АО. ун-т Проф. Маг. Доктор Армин Денот.
1831 Майкл Фарадей (Великобритания) открывает и исследует электромагнитную индукцию, то есть генерацию электрического тока из-за переменного магнитного поля (обратное открытие Эрстеда). Фарадей положил начало созданию электрического генератора.
1831 Джозеф Генри (американец) находит закон индукции независимым от Фарадея и строит маленькую магнитную качельку. Он описывает это как «философскую игрушку».
В статье для английского журнала Philosophical Magazine, в 1838 году англичанин Ф. Уоткинс подробно описывает устройство Генри и называет его первым из когда-либо известных электродвигателей. Эта точка зрения распространяется и по сей день в основном в британской литературе.
Магнитный коромысло Генри, 1831
American Journal of Science, 1831, vol. 20, с. 342
апрель
1832 Savatore dal Negro (итальянец) создает устройство, которое может поднимать 60 граммов за одну секунду на 5 сантиметров и, следовательно, развивает механическую мощность почти 30 мВт.
Вероятно, он был вдохновлен магнитным коромыслом Генри и создал аналогичный поршневой механизм. Однако устройство Даль Негро может производить движение с помощью специального зубчатого механизма.
Даль Негро описывает свои эксперименты в письме от апреля 1832 г., а затем в научной статье « Nuova Macchina élettro- Magnetica » в марте 1834 г.
Его устройства хранятся в Музее истории физики в Падуанском университете. К сожалению, они не отображаются.
Электромагнитный маятник Даля Негро, 1832 г.
Annali delle Scienze de Regno Lombardo-Veneto, März 1834, pl. 4
июль
1832 Первое публичное описание вращающейся электрической машины .
Автор — анонимный писец с инициалами П.М. Сейчас с большой долей вероятности его идентифицировали как ирландца Фредерика Мак-Клинтока из Дублина.
Майкл Фарадей, получатель письма от 26 июля 1832 г., немедленно его публикует. Впервые публично описывается вращающаяся электрическая машина.

Первое описание вращающейся электрической машины П.М., 1832
Философский журнал, 1832, с. 161-162
июль
1832 Hippolyte Pixii (Франция) строит первый аппарат для получения переменного тока из вращения.

Устройство представлено публично в сентябре 1832 года на собрании Академии наук . Его описание уже напечатано в июльском номере Annales de Chimie .
В том же году
Pixii улучшил свое устройство, добавив коммутационное устройство. Теперь он может производить пульсирующий постоянный ток.
Первый генератор постоянного тока Pixii, 1832/33 г.
F. Niethammer, Ein- und Mehrphasen-Wechsel-strom-Erzeuger, Verlag S. Hirzel, Leipzig 1906
1832 Уильям Ричи (британец) сообщил в марте 1833 г. об устройстве, которое, как он утверждал, построил уже девятью месяцами ранее, летом 1832 г. Это вращающийся электромагнитный генератор с четырьмя роторными катушками, коммутатором и щетками.
Таким образом,
Ритчи обычно считается изобретателем коммутатора.
В конце своей статьи Ричи описывает, как ему удалось вращать электрический магнит, используя магнитное поле Земли. Он мог поднять вес в несколько унций (50-100 граммов). Коммутация производилась двумя концами проводов, входившими в два полукруглых желоба ртути.

Первый генератор постоянного тока с коммутатором, 1832/33 г.
Вращающаяся катушка Ричи, 1833
Philosophical Trans. Лондонского королевского общества, 1833 г., Vol. 132, стр.316, пл.7
Январь
1833 A Доктор Шультесс читает лекцию в Обществе инженеров в Цюрихе в 1832 году, в которой описывает свои идеи об электродвигателе. В январе 1833 года он успешно продемонстрировал машину перед тем же цюрихским обществом.
Дальнейшие подробности неизвестны.
Март
1833 Осенью 1832 года Уильям Стерджен строит вращающееся электрическое устройство, которое он публично демонстрирует в марте 1833 года в Лондоне.
Как и в случае с Джедликом, нет определенных данных о дате и деталях его постройки. Стерджен сообщил об изобретении в 1836 году в первом выпуске собственного журнала.
Вращательное устройство Осетра, 1832 г.
Sturgeon’s Annals of Electricity, 1836/37, vol. 1
Декабрь
1833 В первые годы развития электротехники строго различали магнито-электрические машины, т. е. электрические генераторы, и электромагнитные машины, т. е. электродвигатели.
Генрих Фридрих Эмиль Ленц (нем.) нашел « закон взаимности магнитоэлектрических и электромагнитных явлений «, т.е. обратимость электрического генератора и двигателя.
Его научный текст прочитан в конце 1833 г. в Санкт-Петербургской академии наук и опубликован в 1834 г. в «Аннале физики и химии» Поггендорфа . Его идеи постепенно становятся обычным явлением, особенно в 1838 году после нескольких сообщений об успешных экспериментах по обращению.
Иногда утверждают, что принцип обращения был открыт в 1861 году итальянцем Пачинотти или даже только в 1873 году случайно на Всемирной выставке в Вене. Оба утверждения ложны. Уже в 1838 году Эмиль Ленц широко сообщил в «Аннале физики и химии» Поггендорфа, как он использовал генератор Pixii в качестве двигателя.

июль
1834 Джузеппе Доменико Ботто (итальянец), профессор физики в Турине, публикует в июле 1834 года в женевском журнале Bibliotheque Universelle описание электродвигателя, над которым он работает.
Его устройство соответствует метроному (по аналогии с конструкциями Генри и Даль Негро), воздействующему на маятник двумя электромагнитами. Вращательное движение создается штоком поршня.
Реплика устройства теперь выставлена в Museo Galileo во Флоренции.
Вращающаяся машина Ботто, июль 1834 г. (реконструкция)
Фото предоставлено Музеем Галилея, Флоренция
Расписание 1834 — 1837: Первые настоящие электродвигатели
май
1834 Мориц Герман Якоби (немецкоязычный пруссак, натурализованный русский) начинает с экспериментов над подковообразным электромагнитом в начале 1833 года в Кенигсберге (тогда Пруссия, ныне Россия). В январе 1834 года он пишет в письме Поггендорфу, редактору Annalen der Physik und Chemie , о своих успехах.
Он переходит к конструированию электродвигателя, которое завершает в мае 1834 года. Его двигатель поднимает вес от 10 до 12 фунтов со скоростью один фут в секунду, что эквивалентно примерно 15 ваттам механической мощности.
В ноябре 1834 года он отправляет отчет в Академию наук в Париже и публикует подробные научные мемуары весной 1835 года. Эта статья позже приносит ему звание почетного доктора факультета Кенигсбергского университета. Его текст разделен на 23 раздела и был расширен в 1837 году еще на 15 разделов.
Якоби прямо заявил в меморандуме 1835 года, что он не был единственным изобретателем электромагнитного двигателя. Он указывает на приоритет изобретений Ботто и Даль Негро.
Тем не менее, Якоби, несомненно, первым создал пригодный для использования вращающийся электродвигатель.
Полнофункциональная копия его двигателя выставлена в Институте электротехники (ETI) Технологического института Карлсруэ (KIT) на улице Энгельберт-Арнольд-Штрассе 5 (здание 11.10) в Карлсруэ, Германия.
Первый настоящий электродвигатель
Мориц Якоби, Кенигсберг, май 1834 г.
Октябрь
1834 Американец Т. Эдмундсон строит электромагнитное вращающееся устройство, напоминающее водяное колесо. Электромагнитное колесо Эдмундсона
American Journal of Science, 1834, vol. 26, с. 205
1834-1835 В декабре 1833 года кузнец Томас Давенпорт (американец) покупает соленоид непосредственно у Джозефа Генри и начинает эксперименты вместе с Оранжевым Смолли (американец) в мастерской в Форестдейле, штат Вермонт.
В июле 1834 года двое мужчин создают свою первую роторную машину. Они улучшают устройство в несколько этапов, прежде чем впервые публично продемонстрировать его в декабре 1834 года.
В следующем году Давенпорт расстается со Смолли.
Летом 1835 года Давенпорт едет в Вашингтон, округ Колумбия, чтобы продемонстрировать свою машину перед патентным бюро и зарегистрировать ее. Однако из-за отсутствия денег ему приходится безуспешно возвращаться домой.
Первый двигатель Давенпорта из его первой патентной заявки в июне 1835 года
Август
1835 Фрэнсис Уоткинс (британец) создает электрическую «игрушку», с помощью которой он может привести во вращение несколько магнитных стрелок. Он описывает аппарат в статье Philosophical Magazine .
Он признается, что его вдохновила электромагнитная машина (генератор) Джозефа Сакстона, которая с августа 1833 года выставлена в публичной галерее в Лондоне.0009
Уоткинса можно считать одним из первых, кто понял принцип реверсирования двигателя и генератора.
Игрушка Уоткина, 1835 г.
Философский журнал , 1835 г., том. 7, с. 112
1835 Сибрандус Стратинг и Кристофер Беккер (голландский) построить небольшую (30 х 25 см) трехколесную машину с электрическим приводом и весом около 3 кг. Он может проехать примерно 15-20 минут на столе, пока батарея не разрядится.
Stratingh и Becker публикуют отчет о своих успехах в том же году. Стратинг знал работы Якоби и хотел построить настоящий электромобиль в 1840 году, что ему так и не удалось.
Электрическая модель автомобиля Стратинга и Беккера, 1835 г.
май
1836 Johann Philipp Wagner (немецкий) представляет электродвигатель на Stiftungsfest из Sencken-bergischen naturforschenden Gesellschaft . Его аппарат подобен устройству, которое создали Стратинг и Беккер. Он может работать около 10 минут, пока батарея не разрядится.
Вагнер держит свою конструкцию в секрете, поэтому есть отчеты о демонстрации, но нет чертежей машины. В последующие годы Вагнер развивает свой двигатель и публично демонстрирует улучшенные версии.
1836
1837 Давенпорт продолжает улучшать свои устройства. В 1836 году он находит нового партнера в Ransom 9.0025 Кук и переезжает в Саратога-Спрингс, штат Нью-Йорк, для дальнейшего развития своих двигателей. С помощью Кука он строит модель для патентного бюро.
24 января 1837 года Давенпорт подает в Вашингтон свое предупреждение, а 5 февраля 1837 года он получает первый патент США на электродвигатель: « Усовершенствование тяговых машин с помощью магнетизма и электромагнетизма ».
Его модель двигателя сейчас выставлена в Смитсоновском институте в Вашингтоне, округ Колумбия.
В запатентованной конструкции
Давенпорта используются четыре вращающихся электромагнита, которые переключаются коммутатором, и фиксированные постоянные магниты кольцеобразной формы, изготовленные из мягкого железа.
Усовершенствованный двигатель, который он представляет в августе 1837 года, имеет диаметр 6 дюймов, вращается со скоростью около 1000 оборотов в минуту и может поднимать 200-фунтовый груз на один фут за одну минуту. Это соответствует мощности 4,5 Вт.
В последующие годы Давенпорт постоянно улучшал свои конструкции.
Вместе с Эдвином Уильямсом из Нью-Йорка и его партнером Рэнсомом Куком 3 марта 1837 года Давенпорт формирует совместную акционерную ассоциацию. Однако Уильямсу не удается продать достаточно акций, и всего год спустя все предприятие рушится. .

Запатентованный двигатель Давенпорта, февраль 1837 г.
Томас Давенпорт – Изобретатель электродвигателя?
В американо-американской литературе есть несколько полных пафоса текстов, прославляющих Томаса Дэвенпорта как изобретателя электродвигателя. Это утверждение основано на том неоспоримом факте, что Дэвенпорт был первым американцем, создавшим пригодный для использования электродвигатель, а также первым, кто получил патент на такое устройство в начале 1837 г.

Давенпорт, однако, был далеко не первым, кто построил электродвигатель. В Европе (особенно в Англии, Италии и Пруссии) техника была уже значительно развита. Уже летом 1834 года, за три года до патента, Мориц Якоби представил мотор, который был в три раза мощнее усовершенствованной машины, которую Давенпорт разработал через несколько месяцев после подачи заявки на патент. Кроме того, мотор Давенпорта работал быстрее, чем у Якоби. Таким образом, выходной крутящий момент двигателя Давенпорта, решающий фактор при сравнении электрических машин, составлял лишь одну десятую от конструкции Якоби, созданной тремя годами ранее.
В 1835 году, вскоре после двигателя Якоби, два голландца Стратинга и Беккера уже представили первое практическое применение, управляя небольшой электрической моделью автомобиля.
За годы, прошедшие после патента Дэвенпорта, продвижение Якоби почти не уменьшилось. В то же время, когда Якоби осенью 1838 года продемонстрировал свою следующую машину, двигатель, который был способен иметь выходную мощность 300 Вт и мог вести лодку с 14 людьми через широкую реку, Давенпорт показал крошечную модель поезда.
Мотор Давенпорта ничем не примечателен в историческом контексте. Его конструкция не является существенным улучшением других современных конструкций.

За прошедшие годы Давенпорт произвел немало машин. Но в отличие от Вернера Сименса, Джорджа Вестингауза и Томаса Эдисона он не был основателем крупной компании. И в отличие, например, от Николы Теслы, Томас Дэвенпорт никогда не мог ни продать, ни лицензировать свой патент.
Давенпорт получил патент не на электродвигатель как таковой, а только на его особенности конструкции. В период с 1837 по 1866 год около 100 патентов на электрические двигатели были выданы другим изобретателям только в Англии. После того, как Давенпорт модернизировал свой мотор уже в 1837 году, его патент стал практически бесполезным.
Давенпорт имеет честь быть первым из тысяч инженеров, получивших патент на электродвигатель. Но он не является их изобретателем, и его конструкции не оказали существенного влияния на дальнейшее развитие электродвигателей.

Расписание 1838–1854: Мощные двигатели, новые приложения

1838 Уоткинс публикует обширную статью в Философском журнале , в которой он представляет свой двигатель. Мотор Уоткина, февраль 1838 г.
Философский журнал, 1838 г., том. 12, пл. 4
Август 1838 В августе 1838 года в Лондоне выставлена крошечная модель поезда с одним из двигателей Давенпорта. Он движется со скоростью 3 мили в час. Модель поезда Давенпорта, 1838 г.

Фото предоставлено Отделом труда и промышленности Национального музея американской истории Смитсоновского института.

Сентябрь
1838 Якоби переезжает в Санкт-Петербург в августе 1838 года по просьбе русского царя. Он был принят в Санкт-Петербургскую академию наук и щедро поддержан царем в его дальнейшей работе над электродвигателями.
13 сентября 1838 года Якоби впервые демонстрирует на Неве электролодку длиной около 8 м с гребными колесами.
Цинковые батареи имели 320 пар пластин и весили 200 кг. Их размещают вдоль двух боковых стенок сосуда. Мощность двигателя составляет от 1/5 до 1/4 л.с. (300 Вт), катер движется со скоростью 2,5 км/ч по маршруту длиной 7,5 км. Он может перевозить более десятка пассажиров. Якоби целыми днями ездит по Неве. В современных газетных статьях говорится, что после двух-трех месяцев работы потребление цинка составило 24 фунта.
Усовершенствованный мотор Якоби, 1838 г.
1838 Чарльз Г. Страница (американец) всю жизнь занимается электродвигателями.
В течение следующих 20 лет Пейдж проводит исследования, чтобы найти лучшие и более мощные машины. Его двигатели продавались по каталогу в США и достигли высокого уровня осведомленности общественности.
В первые годы многие изобретатели электродвигателей имитировали паровые двигатели с колеблющимся (возвратно-поступательным) поршнем. Пейдж тоже строит такую машину (см. справа), но потом переходит к вращающимся устройствам.

Первый двигатель Page, 1838
American Journal of Science , 1838, vol. 35, с. 264
Август
1839 8 августа Якоби тестирует усовершенствованный электродвигатель, механические характеристики которого в три-четыре раза превышают его вторую машину 1838 года (около 1 кВт). Его лодка теперь достигает скорости 4 км/ч. Ключевым фактором его успеха является улучшенная цинково-платиновая батарея по словам Уильяма Роберта Гроува, которую он сделал сам.
В октябре 1841 г. Якоби снова демонстрирует улучшенный двигатель, который, однако, лишь немного превосходит модель 1839 г. Это последний электродвигатель, когда-либо построенный Якоби. Теперь он обращается к теории электродвигателей, а затем переходит к другим электрическим явлениям.
1837-
1842 Роберт Davidson (шотландец) также разрабатывал электродвигатели с 1837 года. Он изготовил несколько приводов для токарного станка и модельных автомобилей.
В 1839 году Дэвидсон руководит строительством первого автомобиля с электроприводом.
В сентябре 1842 года он совершает пробные рейсы 5-тонного локомотива длиной 4,8 м на железнодорожной линии Эдинбург-Глазго. Его двигатель развивает мощность около 1 л.с. (0,74 кВт) и развивает скорость 4 мили в час (6,4 км/ч).
Первый электровоз Дэвидсона, 1839 г.
Из Т. дю Монсель, Электричество как движущая сила , Лондон, 1883, рис. 32
В последующие годы начинается поток патентов на электромагнитные машины — около 100 только в Англии в период с 1837 по 1866 год. (англ., род. 1838), Урайа Кларк (род. 1840), Томас Райт (род. 1840), Уитстон (англ., род. 1841), де Гарлем (род. 1841), П. Элиас (американец, род. 1842), Г. Фромент (французский, род. 1844), Мозес Г. Фармер (американец, род. 1846), Г. К. Колтон (американец, род. 1847), Хьорт (род. 1849).), Томас Холл (американец, род. 1850), Т. К. Эйвери (род. 1851), Сёрен Хьорт (датчанин, род. 1851), Дю Монсель (француз, род. 1851), Мари Дэви (француз, род. 1855), Пачинотти (итальянец) , год рождения 1861)
и другие.

Изначально идет соревнование между колебательными (возвратно-поступательными) и роторными машинами. Позже колебательные машины полностью исчезают из поля зрения.

Фундаментальная проблема ранних электродвигателей заключается в том, что электрический ток от гальванических элементов (цинковых батарей) слишком дорог, чтобы конкурировать с паровыми двигателями. Р. Хант сообщил в 1850 г. в British Philosophical Magazine что электроэнергия даже в самых лучших условиях в 25 раз дороже паровой машины. Только с продолжающимся развитием электрического генератора (динамо) ситуация начинает меняться.
1840 18 января 1840 года выходит первый номер новой газеты Давенпорта, Electro Magnet and Mechanics Intelligencer . Печатный станок приводится в движение двумя его собственными двигателями. Моторы делают предположительно около 2 л.с., что составляет около 1,5 кВт.
1841-
1844 По инициативе Вагнера, Германская Конфедерация под руководством Пруссии, Баварии и Австрии назначает в 1841 году премию в 100 000 гульденов за постройку электрической машины, мощность которой дешевле лошадиной, паровой или человеческой сила.
Конечно, эта цена привлекает других изобретателей, которые параллельно с усилиями Вагнера начинают работать над электродвигателем. Среди них г-н Карл Людвиг Althans из Бюкебурга недалеко от Миндена, Emil Stöhrer из Лейпцига, Emil Groos из Карлсруэ и Peter Bauer из Нюрнберга. В частности, в 1843 году Штёрер проектирует замечательную машину.
При исследовании последней вагнеровской машины в мае и июне 1844 года во Франкфурте-на-Майне федеральная комиссия определила мощность всего 50 Вт.
Леонардо да винчи вечный двигатель: Вечный двигатель | Механика Леонардо Да Винчи
Вечный двигатель | Механика Леонардо Да Винчи

Вечный двигатель

Леонардо да Винчи долго и серьезно занимался вопросом «вечного» двигателя.

Идея основана на применении колеса с неуравновешенными грузами. К краям колеса
прикреплены откидные палочки с грузами на концах. При всяком положении колеса
грузы на правой стороне будут откинуты дальше от центра, нежели на левой; эта половина,
следовательно, должна перетягивать левую и тем самым заставлять колесо вращаться. Значит,
колесо будет вращаться вечно, по крайней мере, до тех пор, пока не перетрется ось.
Почему двигатель не работает?
Грузы на правой стороне всегда дальше от центра, однако неизбежно такое положение колеса,
при котором число этих грузов меньше, чем на левой. Тогда система уравновешивается — следовательно,
колесо не будет вращаться, а, сделав несколько качаний, остановится.
«Я пришел к выводу о невозможности нахождения непрерывного движения, а также вечного колеса.
Поиск конструкции вечного колеса — источника вечного движения можно назвать одним из наиболее
бессмысленных заблуждений человека. В течение веков все, кто имел дело с гидравликой, военными машинами
и прочим, тратили много времени и денег на поиски вечного двигателя. Моя небольшая работа принесет
им пользу: им не придется больше спасаться бегством от королей и правителей, не выполнив обещания»
Механизмы
Автомолот

Акваланг

Анемометр

Блочный подъемник

Вертикальный домкрат

Вечный двигатель

Воздушный винт

Гиперболоид вращения

Зеркальная комната

Инклинометр

Катапульта

Коленвал

Лестница для штурма

Лодка колесная

Лодка с пушками

Лодка с серпом

Лыжи

Маховик

Мост Леонардо

Нитконаматыватель

Осадная башня

Парашют

Подшипник вертикальный

Подшипник со шпинделями

Прожектор со свечой

Редуктор

Спасательный круг

Танк

Требушет

Храповик

Червячная передача

От великого заблуждения к великому открытию
От великого заблуждения к великому открытию

Л. Э.ГЕНДЕНШТЕЙН,

ИСМО РАО, г. Москва

[email protected]

(Рекомендуем посмотреть сайт http://pm.far-for.net, где дан материал о
более чем сотне вечных двигателей. Почти все
рисунки мы взяли именно с этого сайта. – Ред.)

Почему попытки построить вечный
двигатель были такими упорными?

Стоит ли всякого, кто в прежние века
пытался построить вечный двигатель, считать
неграмотным или сумасшедшим? Вряд ли, ведь вечное
движение люди видели вокруг себя! По небу вечно
движется Солнце, Луна и планеты, вечно вращается
вокруг своей оси Земля… Вечно текут реки, и вечно
бегут гонимые ветром облака… Люди даже
научились использовать вечное движение воды и
ветра, построив водяные и ветряные мельницы.

Поэтому неудивительно, что умами
учёных и инженеров завладела дерзкая мысль: если
вечное движение существует в природе, значит, и
человек может создать вечный двигатель и
заставить его служить себе! Размышления о
создании вечного двигателя не давали покоя
многим, даже знаменитому итальянскому художнику
и изобретателю Леонардо да Винчи.

С развитием производства потребность
в двигателях становилась всё сильнее, а тепловых
двигателей ещё не было. А после того, как их
изобрели, они долгое время оставались слишком
дорогими. Знаменитая картина художника Ильи
Репина «Бурлаки на Волге» показывает, как
трудно было обходиться без двигателей.

Изобретателя вечного двигателя
ожидала вечная слава, к тому же казалось, что
великое открытие само идёт в руки. Например,
раскрутив тяжёлое колесо, посаженное на хорошо
смазанную ось, можно было наблюдать, что колесо
крутится очень долго. Казалось, стоит приложить
немного смекалки и технического мастерства,
изменив конструкцию колеса так, чтобы одна его
половина всегда перевешивала другую, и «очень
долго» превратится в «вечно». Более того: такое
«вечное колесо» будет не только крутиться само
по себе, но сможет приводить в движение мельницу
или станок, то есть станет вечным двигателем!

Однако все попытки создать вечный
двигатель неизбежно заканчивались неудачей.
Учёные и инженеры того времени не замечали
принципиального различия между вечным движением
и вечным двигателем.

В чём же состоит это различие? Вечное
движение возможно, если полностью устранить
трение. Таким, например, является движение по
инерции, когда на тело не действуют другие тела:
при этом тело движется вечно с постоянной
скоростью. И колесо вращалось бы вечно, если бы
можно было устранить трение полностью.

Однако даже при полном отсутствии
трения вечный двигатель, т.е. устройство, которое
совершало бы работу без потребления энергии, был
бы невозможен. Сегодня мы знаем, что это
следствие закона сохранения энергии. Но, как мы
скоро увидим, этот великий закон обязан своим
открытием… именно несостоявшимся вечным
двигателям!

Загадки и разгадки «вечных
двигателей»

Знакомство с остроумными проектами
«вечных двигателей» и нахождение ошибок,
неизбежно присутствующих в каждом из них, –
вовсе не пустая трата времени! Во-первых, это
интересно, а во-вторых, предоставляет прекрасную
возможность повторить и применить изученные
вами закономерности механических явлений.

Самый древний из известных сегодня
проектов вечного двигателя принадлежит
индийскому поэту, математику и астроному
Бхаскаре, жившему в XII в.

На колесе укреплены длинные закрытые
сосуды, наполовину наполненные ртутью. Сосуды
расположены под углом к радиусу колеса, поэтому
при любом положении колеса в его левой части
находится больше ртути, чем в правой.
Следовательно, по замыслу изобретателя, колесо
должно вращаться против часовой стрелки. В чём
состоит ошибка проекта?

В правой части колеса ртути
действительно меньше, чем в левой, но зато эта
ртуть находится дальше от оси. Расчёт показывает,
что моменты сил, с которыми действует на колесо
ртуть в левой и в правой частях колеса, в точности
уравновешивают друг друга. Поэтому вследствие
правила моментов колесо будет находиться в
равновесии.

Заманчивая идея построить колесо,
которое не может находиться в равновесии и
поэтому будет вращаться вечно, идёт сквозь века,
покоряя одну страну за другой. Один из первых
европейских изобретателей «вечных колёс» –
французский архитектор Вийяр д’Оннекур жил в XIII
в. Автор был настолько уверен в своем
изобретении, что писал: «Многие искусные мастера
пытались изобрести колесо, которое вращалось бы
само по себе. Вот способ, как создать такое колесо
с помощью нечётного числа деревянных
молоточков». Рассмотрим этот проект, который
привлекал внимание в течение нескольких
столетий.

На колесе расположены
7 перекидывающихся молоточков. При любом
положении колеса с одной его стороны будут 3
молоточка, а с другой – 4. По замыслу автора, из
этого следует, что колесо не сможет находиться в
равновесии, т. к. 3 молоточка не могут уравновесить
4 таких же. В чём ошибка проекта?

3 молоточка могут уравновесить 4, если
равны моменты сил, вращающих колесо в
противоположные стороны.

Любопытно, что более поздние
изобретатели «вечных колёс» приводили доводы,
противоположные доводам первых изобретателей, –
теперь они отдавали предпочтение именно моменту
сил! Таков, например, проект, предложенный
итальянским инженером Жакопо, жившим в эпоху
Возрождения (XV в.).

На колесе укреплены откидывающиеся
рычаги. При откидывании рычага момент силы,
действующей на колесо со стороны этого рычага,
увеличивается, вследствие чего, по замыслу
автора (Мариано ди Жакопо из Сиены, 1438 г.) правая
часть колеса должна всегда перевешивать левую. В
результате колесо должно вращаться вечно. В чём
ошибка проекта?

Если подсчитать, сколько рычагов
находится с каждой стороны колеса, то мы увидим,
что слева рычагов больше! Расчёт показывает, что
моменты сил, вращающих колесо в противоположные
стороны, в точности равны.

В последующие века изобретатели
«вечных колёс» иногда заменяли переливающуюся
ртуть и откидывающиеся рычаги перекатывающимися
шарами.

Таким, например, был один из проектов
Леонардо да Винчи. Как и все другие, он не работал,
но выглядел красивее других, – как-никак его
создателем был не только великий изобретатель,
но и великий художник!

Замечательной простотой подкупает
проект «вечного двигателя» с ремнём (или тяжёлой
цепью), левая и правая части которой имеют разную

длину.

По замыслу авторов, более длинная
часть ремня (цепи) должна постоянно перевешивать
более короткую часть, вследствие чего цепь не
может находиться в равновесии. Опускаясь вниз,
правая часть цепи будет вечно вращать колёса,
приводя в движение какой-нибудь механизм. В чём
ошибка этого проекта?

Колёса 1 и 2 «поддерживают»
правую, более длинную часть ремня, вследствие
чего обе части ремня в точности уравновешивают
одна другую.

«Изобретатели» вечных двигателей не
забыли, конечно, и о законе Архимеда! Вот один из
проектов.

Вращающийся на оси деревянный барабан
частично погружён в воду. По замыслу авторов, на
погружённую в воду часть барабана действует,
согласно закону Архимеда, выталкивающая сила,
направленная вверх. Поэтому барабан должен вечно
вращаться. В чём ошибка проекта?

Силы давления воды направлены
перпендикулярно поверхности барабана, т.е. к его
оси. На рисунке жирными стрелками изображены
силы, действующие на разные участки погружённой
в воду части барабана. Видно, что эти силы не
вращают барабан, а только стремятся искривить
ось, на которую он посажен.

Тут может возникнуть вопрос: а разве
выталкивающая сила – равнодействующая сил
давления воды – не должна быть обязательно
направлена вверх? Дело в том, что
равнодействующая сил давления воды на все
участки поверхности тела направлена вверх, если
тело погружено в воду полностью. В данном же
случае барабан погружен в воду только частично.

А вот проект «вечного двигателя» Дени
Папена. Автор был уверен, что вода в широкой части
сосуда будет постоянно перевешивать воду в более
узкой его части. В результате жидкость будет
выдавливать саму себя в узкую часть сосуда, из
которой она выливается в тот же сосуд, и должна
возникнуть непрерывная циркуляция воды.

Изобретатели «вечных двигателей» не
ограничились, конечно, только механическими
явлениями (включая гидростатику). Ещё в 1570 г.,
до появления знаменитой книги Уильяма Гильберта
«О магните, магнитных телах и о большом магните –
Земле», в которой впервые были обобщены первые
результаты исследования магнитных явлений,
иезуит Иоганн Тэснериус предложил проект
вечного двигателя, основанный на притяжении
стальных или чугунных шаров магнитом. На
приведённом рисунке изображён этот проект –
гениальный по своей простоте, но всё равно не
работающий.

Вот что написал о нём другой церковник,
епископ Уилкинс, также уделивший много внимания
проблеме вечных двигателей в книге с характерным
для того времени названием «Математическая
магия»: «Среди всех изобретений этого рода
наиболее достоверным представляется устройство,
в котором природный магнит притягивает стальное
ядро, движущееся вверх по наклонной плоскости.
Приблизившись к магниту, ядро падает вниз через
отверстие на плоскости и затем возвращается к
тому месту, откуда началось его движение. Далее
магнит снова начинает притягивать ядро,
заставляя его двигаться вверх до тех пор, пока
оно снова не достигнет отверстия и не упадёт
вниз. Движение ядра будет вечным, что легко
понять, глядя на рисунок». Последняя фраза
типична для догалилеевского периода развития
науки, опирающегося, следуя древним, на
умозрительные доводы, а не на эксперимент. И
рисунок, согласитесь, завораживает своей
убедительностью! Впрочем, сегодня ошибка этого
проекта очевидна: если магнит притянет шар, и он
вкатится до верха наклонной плоскости, то тот же
самый магнит уже не «отпустит» шар и не даст ему
скатиться по вогнутой поверхности. Убедиться в
этом проще простого: достаточно поставить опыт.

Было предложено также немало проектов,
комбинирующих вечные колеса и силу магнитов, –
например, по спицам «вечного колеса» скользили
намагниченные бруски, на которые действовали
магниты. Конструирование подобных вечных
двигателей стало своего рода народным хобби. Так,
шотландский башмачник Спенс изготовил «вечный
двигатель», в котором использовались магниты,
причём его «действующая модель» была настолько
убедительной, что известный физик Дэвид Брюстер,
тот самый, который открыл закон Брюстера,
относящийся к поляризации света, написал об
изобретении Спенса в научном журнале «Анналес де
хими» в 1818 г.: «Мистер Плэйфер и капитан Катер
осмотрели обе машины и с удовлетворением пришли
к выводу, что проблема вечного движения решена».

Брюстер был далеко не единственным
серьёзным учёным, поддавшимся очарованию идеи
вечных двигателей. Он всего лишь «одобрил»
проект, предложенный башмачником, а вот такие
выдающиеся учёные, как Иоганн Бернулли и Роберт
Бойль, сами предлагали проекты вечных
двигателей!

Предложенный Бернулли проект был
также гениально прост, о чём свидетельствует
приведённый рисунок. В сосуд, в котором находится
смесь тяжёлой и лёгкой жидкостей, опущена трубка.
Верхний конец трубки открыт, а нижний закрыт
мембраной, пропускающей внутрь трубки только
более лёгкую жидкость из смеси. Тогда под
действием давления более тяжёлой смеси
оказавшаяся в трубке лёгкая жидкость будет
подниматься. И если правильно подобрать высоту
трубки, а также соотношение плотностей
жидкостей, то, по рассуждению Бернулли,
сформулированному со строгостью математической
теоремы, лёгкая жидкость поднимется настолько,
что будет выливаться из трубки, что и приведёт к
вечному круговороту, и «таким образом, движение
жидкости будет вечным». А как же опыт? Опыт,
считал Бернулли, не только уже поставлен – он
продолжает проводиться самой природой «ныне,
присно и во веки веков»! Это, по мнению учёного, не
что иное, как круговорот воды в природе: Бернулли
утверждал, что непрерывный подъём воды в горы и
стекание рек в моря обусловлено разностью
плотностей солёной и пресной воды.

А Роберт Бойль тот же самый круговорот
воды в природе объяснял действием капиллярных
сил. И был уверен, что их использование и в самом
деле может быть использовано для создания
вечного двигателя, гравюра с изображением
которого приведена слева. Поднимающаяся по
капилляру жидкость должна, по мнению
изобретателя, выливаться обратно в сосуд, если
длина капилляра не слишком велика.

Польза от «вечных двигателей»
всё-таки была!

Можно ли утверждать, что
предпринимавшиеся на протяжении нескольких
веков попытки построить вечный двигатель были
безрезультатными? Вовсе нет! История науки
свидетельствует, что отрицательный результат
оказывался порой не менее полезным, чем
положительный: неудачи заставляли учёных
по-новому взглянуть на проблему, что приводило к
важным открытиям. Именно такой счастливый конец,
как мы сейчас увидим, имела и многовековая
история изобретения «вечного двигателя».

Проследим основные вехи этой истории.

Многие годы посвятил изобретению
вечного двигателя Леонардо да Винчи, и с каждым
новым проектом он всё глубже постигал стоявшую
перед ним проблему. Начал он со схем «вечного
колеса» (об одном из его проектов мы рассказали
выше). Его, конечно, постигает неудача, но он не
сдаётся: «Препятствия не могут согнуть меня.
Любое препятствие вызывает усилие».

Леонардо пробует использовать
выталкивающую силу воды, водяное колесо,
Архимедов винт, с помощью которого древние греки
поднимали воду для орошения полей. Леонар до всё
ещё уверен в успехе, возле одного из своих
чертежей он пишет: «Вода возвращается… и этот
процесс повторяется неограниченно долго».

Но неудача сменяется неудачей. И тогда
Леонардо производит точный расчёт моментов сил
для проекта «вечного колеса». Он приходит к
выводу: «Суммарный момент сил, вращающих колесо в
одну сторону, в точности равен суммарному
моменту сил, вращающих колесо в другую сторону».
Для того времени это было серьёзное научное
открытие, и своим рождением оно обязано проблеме
вечного двигателя. Но Леонардо делает и
следующий шаг. Он пишет: «Я пришёл к выводу о
невозможности существования “вечного колеса”.
Поиск источника вечного движения – одно из самых
глубоких заблуждений человека».

Итак, в результате своих поисков
вечного двигателя Леонардо подходит фактически
к открытию закона сохранения энергии: ведь от
невозможности вечного двигателя до сохранения
энергии всего один шаг! Но чтобы совершить его,
понадобилось более трёх веков…

В конце XVI в. нидерландский математик и
инженер Симон Стевин предлагает рассмотреть
чертёж, ставший знаменитым под названием «Чудо и
не чудо». Его можно рассматривать как один из
проектов вечного двигателя: кажется, что 2 шара
справа не могут уравновесить 4 шара слева,
вследствие чего цепочка шаров должна вечно
вращаться против часовой стрелки.

Но Стевин был учёным, а не
изобретателем вечных двигателей! Поэтому исходя
из невозможности вечного двигателя Стевин
делает открытие: он находит условия равновесия
тел на наклонной плоскости!

На примерах Леонардо да Винчи и
Стевина мы видим, как менялось отношение к
проблеме вечного двигателя: если ранее учёные и
инженеры пытались построить вечный двигатель,
считая условия равновесия известными, то теперь
они стали находить условия равновесия, исходя из
невозможности вечного двигателя.

Однако главный вывод из невозможности
создания вечного двигателя сделал Роберт Майер,
открыв закон сохранения энергии. Оказывается,
Майер пытался построить вечный двигатель*, будучи ещё десятилетним мальчиком!
Его постигла неудача – так же, как и всех других
изобретателей. Но в отличие от них Майер сделал
только одну попытку и более десяти лет размышлял
над причинами неудачи. В письме к другу он писал,
что эти раздумья и новые наблюдения и привели его
к открытию закона сохранения энергии.

Герман Гельмгольц – второй учёный,
независимо открывший закон сохранения энергии,
– также говорил, что на мысль о сохранении
энергии его навели многовековые неудавшиеся
попытки создать вечный двигатель.

Интересно, что невозможность вечного
двигателя признавалась многими учёными задолго
до открытия закона сохранения энергии. Например,
Парижская академия наук ещё в 1775 г. (примерно за 70
лет до открытия закона сохранения энергии!)
приняла решение не рассматривать проекты
«вечных двигателей». В решении Академии
записано: «Построение вечного двигателя
абсолютно невозможно… При отсутствии трения
тело, приведённое в движение, постоянно бы в нём
оставалось, но не передавало бы силу другому
телу. Поэтому такое вечное движение оказалось бы
совершенно бесполезным с точки зрения
практической». Как следует из этих слов,
французские академики хорошо понимали различие
между вечным движением и вечным двигателем!

С появлением сравнительно недорогих
паровых машин активность изобретателей «вечных
двигателей» заметно снизилась: казалось, что эти
машины осуществили вековую мечту человечества о
дешёвом и мощном двигателе. Ведь залежи угля
казались тогда неисчерпаемыми, нефть и газ ещё
даже не начинали добывать, а о загрязнении
окружающей среды никто и не помышлял!

«Изобретатели»-обманщики

Большинство изобретателей «вечного
двигателя» искренне верили в то, что их ждёт
успех. Но были среди них и такие, кто в погоне за
деньгами и славой пускался на обман. Их
излюбленный приём – скрыть внутри своей
таинственной машины настоящий источник энергии,
например, сжатую пружину или даже человека.

В чём ошибка проекта «вечного
двигателя», схема которого изображена на
рисунке?

Литература

Орд-Хьюм А. Вечное движение.
История одной навязчивой идеи. – М.: Мир, 1980.

Михал С. Вечный двигатель вчера и
сегодня. – М.: Мир, 1984.

Могилевский М.А. Леонардо да Винчи
и принцип невозможности вечного двигателя. –
Квант, 1999, № 5.

_________________

* Этот проект Майера
представлял собой комбинацию водяного колеса с
Архимедовым винтом. Не так уж это просто для
десятилетнего мальчугана, даже очень смышлёного!

вечных двигателей Леонардо | Грань вчерашнего дня
Может ли объект двигаться, оставаться в движении? Сэр Исаак Ньютон классно установил Первый закон движения. Но да Винчи экспериментировал с вечным двигателем задолго до того, как Ньютон доказал закон природы.
В настоящее время мы не знаем, проектировал ли когда-нибудь Леонардо мраморную дорожку или использовал ее для соблюдения определенных законов физики. Но в его записных книжках показаны конструкции, в которых использовались шарики размером с мрамор или шарикоподшипники для проверки вечного движения.
На веб-сайте «Изобретения Леонардо да Винчи» современный ученый Паули Флинн описывает, как он сконструировал четыре модели на основе рисунков одного из кодексов Леонардо, реконструированных, чтобы показать конструкции Маэстро в действии.
Флинн сообщает: «Первая конструкция Леонардо представляет собой простое колесо с перебалансировкой. В этой конструкции вес шарикоподшипников внутри машины всегда будет смещать центр тяжести колеса от центральной точки, тем самым обеспечивая непрерывное вращение. всего четыре гусеницы, каждая со своим собственным шарикоподшипником.
«Его вторая конструкция включает в себя рычаги и систему собачек и храповиков в перебалансированном колесе. Конструкция центральной ступицы колеса такова, что рычаги удерживаются в контролируемом положении на протяжении всего вращения колеса. Система собачек и храповиков обеспечивает что колесо может вращаться только против часовой стрелки, как видно из изображений ниже.
«Его третья и, возможно, самая элегантная конструкция предназначена для другого перебалансированного колеса. Эта конструкция имеет в общей сложности двенадцать дорожек с шарикоподшипником в каждой. Опять же, центр тяжести постоянно смещается за счет движения шариков по изогнутым дорожкам. во время вращения колеса.
«На мой взгляд, его четвертый проект — это шедевр машиностроения и концептуального дизайна. Объяснить, как он работает, словами почти невозможно, вместо этого я просто добавлю несколько его изображений и позволю вам посмотреть видео ниже.
Леонардо отказался от дальнейших исследований вечного двигателя после того, как он написал (зеркальным письмом) рядом с конструкциями: «на каждое действие есть противоположное и равное противодействие» («Машины не будут работать»). Эта цитата также является третьим законом движения Исаака Ньютона за 200 лет до рождения Ньютона!»
Возможен ли вечный двигатель?
До сих пор не найден хороший механизм для этого. Как вы думаете, вы могли бы изобрести такой двигатель? Узнайте больше о механике, стоящей за этим.
пройти викторину
Хотите узнать больше?
Симанек, Дональд Э. «Вечная тщетность»
Университет Лок-Хейвен,
http://www.lockhaven.edu/~dsimanek/museum/people/people.htm.
Проверено 4 июля 2018 г.
«Вечные двигатели»
Изобретения Леонардо да Винчи,
http://www. leonardodavincisinventions.com/mechanical-inventions/leonardo-perpetual-motion-machine/.
Проверено 9 июля 2018 г.
Шрамм, Нетта. «Почему вечные двигатели никогда не работают?»
ТЭД, ТЭД-Эд,
https://ed.ted.com/lessons/why-don-t-perpetual-motion-machines-ever-work-netta-schramm.
Проверено 12 июля 2018 г.
Бесплатный файл STL Вечный двигатель, Леонардо да Винчи・Дизайн для 3D-печати для загрузки・Культы
Железный трон
Бесплатно
Автомобиль-бампер Lego и Duplo
Бесплатно
Дружелюбная мышеловка, полностью печатаемая
Бесплатно
Турбинный вращающийся инструмент 60 000 об/мин
Бесплатно
Железнодорожный переезд с шестигранной головкой Duplo
Бесплатно
Загадочный куб
Бесплатно
Прямые железнодорожные рельсы Duplo.
Бесплатно
Амортизирующее крепление микрофона для камеры
Бесплатно
Лучшие файлы для 3D-принтеров в категории «Игра»
Радиоуправляемая лодка на подводных крыльях (экспериментальная)
Бесплатно
FORTNITES SCAR
Бесплатно
Маска для лица LEGO (FFP2) — Обновлено
Бесплатно
Гаэтано — Качающаяся чайка
2,99 €
малый Flexi Beetle
1,05 €
маленький Ктулху
3,08 €
Генератор повстанцев
2,81 €
Маленькие приключения — КИБЕРГРУЗОВИК
4 €
Бестселлеры категории Игры
USS EnterSurprise — Контейнер для набора для печати на месте для крошечных реактивных истребителей F14
4,09 €
Летающий единорог Flexi
1,05 €
Танцующий скелет
3,59 €
Octopus 2.
0
4,09 €
Змея и гремучая змея
4,09 €
Боевой директор
1,54 €
Альтейр Чемпион
5,13 €
КОСМИЧЕСКИЙ ОТРЯД ГВАРФОВ
6,15 €
Тяжелое имперское оружие огневой поддержки [Предварительно поддерживается]
€5
Alteyr Emberwatch
10,25 €
Chopper Motorcycle Print-In-Place
1 €
Шарнирный дракон
4,09 €
Nice Flexi Unicorn
1,05 €
Комплект для переоборудования SM Healer
6 €
Фотиан Дикие люди
10,25 €
Ленивый кот
4,09 €
Хотели бы вы поддержать культы?
Вам нравятся культы и вы хотите помочь нам продолжить приключение самостоятельно ? Обратите внимание, что мы небольшая команда из 3 человек , поэтому очень просто поддержать нас , чтобы поддерживать деятельность и создавать будущие разработки .
Газотурбинный двигатель т 80 принцип работы: На что способен танк Т-80У: газотурбинный монстр
На что способен танк Т-80У: газотурбинный монстр
Редко какой танк или другой вид российского оружия вызывает столько споров и противоречивых мнений, как Т-80. В 2017 году мы провели тест-драйв Т-80У и обсудили с экспертом технические особенности этого семейства танков.
Александр Грек
Т-80 – первый в мире серийно производимый танк с газотурбинным двигателем (ГТД). Работы по оснащению танков силовыми установками этого типа начались еще в конце 1950-х годов. Тогда на опытные образцы боевых машин ставились вертолетные двигатели. Быстро выяснилось, что они неспособны нормально работать в наземных условиях – вибрация и облака пыли быстро выводили ГТД из строя. Пришлось разрабатывать двигатель с самого нуля. Но откуда вообще возникла идея устанавливать газотурбинный двигатель на танк? «Во-первых, таким образом хотели решить проблему повышения боеготовности машины в условиях нашего сурового климата, – говорит Сергей Суворов, военный эксперт, кандидат военных наук, в прошлом – офицер-танкист. – Для того чтобы танк с дизельным двигателем мог начать движение при температурах от 0 до –20°С, необходимо для начала разогреть двигатель с помощью специального устройства – подогревателя – в течение 20–30 минут, затем запустить силовой агрегат и еще прогревать его около 10 минут на холостом ходу, пока температура охлаждающей жидкости в системе охлаждения не поднимется примерно до 40°C. Таким образом, зимой требуется в общей сложности 30–40 минут для выхода танка по тревоге из парка, что в боевых условиях немало. Газотурбинный танк может трогаться с места уже через 45 секунд после нажатия на кнопку пуска двигателя независимо от температуры окружающего воздуха.
Второе преимущество ГТД – так называемый коэффициент приспособляемости двигателя. Чем выше его значение, тем проще может быть конструкция коробки передач. Коробка передач Т-80 схожа с той, что установлена на Т-64, но в ней убран один планетарный ряд – в результате вместо семи передач их всего четыре. А упрощение всегда означает повышение надежности и удешевление конструкции, снижение утомляемости механика-водителя. Впрочем, сам по себе газотурбинный двигатель заметно дороже дизельного».
Не задохнуться в пыли
Еще одним толчком для советских конструкторов стала информация о том, что темой газотурбинных танков стали интересоваться в США. В условиях холодной войны и гонки вооружений советское руководство не могло пропустить такую информацию мимо ушей. Нашей оборонке пришлось срочно приступить к работе, и в результате Т-80 появился на свет раньше своего газотурбинного собрата-конкурента – танка M1A1 Abrams – на несколько лет.
Одной из главных задач, которую предстояло решить конструкторам, была защита газотурбинного двигателя от пыли. Та система очистки воздуха, которую в результате удалось сделать, уникальна, и аналогов в мире ей нет. Газотурбинный Abrams тоже имеет систему очистки, однако в ходе американской операции в Ираке «Буря в пустыне» выяснилось, что в условиях песчаной бури американский танк мог двигаться или стоять на месте с работающим двигателем не более 15 минут. Затем приходилось останавливаться и вытряхивать песок из бумажных фильтров. В Т-80 с пылью боролись прямоточные циклоны – вихревые газоочистители. Кроме того, пневмовибратор стряхивал песок с наиболее подверженного загрязнению соплового аппарата. После остановки двигателя пыль также стряхивалась с лопаток турбины, и на них не происходило запекания песка в виде стекловидной массы.
Комфорт и чистота
«Когда Т-80 движется на тебя, на расстоянии до 30 м машины совсем не слышно, – рассказывает Сергей Суворов. – Первое, что доносится до слуха, – это лязг зубьев ведущих колес. Танк не дымит, выпуская практически чистый горячий воздух. Я служил на Т-80 и думаю, что в плане комфорта среди отечественных танков ему не было равных до появления Т-90АМ. Сказки о комфорте в танках западного производства так и остались сказками. Уровень эргономики во всех «абрамсах», «леопардах», «меркавах» и прочих «челленджерах» примерно на уровне Т-55 или Т-62. В «восьмидесятках» при –35°С механик-водитель раздевался да нательного белья, я сидел в башне на командирском месте в хромовых сапогах. Никаких рукавиц – тонкие кожаные перчатки. На других машинах в холод без нескольких слоев одежды, меховых варежек, шерстяной маски на лицо и валенок в башне не поездишь».
Т-80У – наиболее совершенная на сегодня машина из всего семейства Т-80. В этой модификации, появившейся в 1985 году, был применен новый комплекс вооружения. Несколько лет спустя тот же комплекс поставили на танк Т-72Б, после этого и ряда доработок танк получил наименование Т-90. Он располагает более мощным двигателем ГТД-1250 (1250 л.с. против 1100 л.с. у предшествующих модификаций).
В прошлом году появились сообщения о планах модернизации имеющегося в стране парка танков Т-80БВ, включающего несколько тысяч машин, и хотя официально параметры программы не объявлены, можно предположить, что итогом станет боевая машина, не уступающая по боевым свойствам Т-80У (а по некоторым показателям превосходящая его). Вероятно, будет произведена замена двигателя на ГТД-1250, танк оборудуют системой управления огнем 1А45 «Иртыш» с лазерным прицелом-дальномером, цифровым баллистическим вычислителем, комбинированным ночным прицелом и комплексом управляемого ракетного вооружения, способного стрелять ракетами типа «Инвар-М». Также машина получит современную динамическую защиту.
На пути к гибриду
Одна из главных претензий, предъявляемых танку Т-80, – прожорливость его газотурбинного двигателя. С этим трудно поспорить – ГТД действительно потребляет больше топлива, чем дизель. «Основной вид горючего для этого танка – дизельное топливо, – говорит Сергей Суворов, – но Т-80 может ездить и на керосине, и на смесях бензина. Как-то во время службы на Урале я столкнулся с ситуацией, когда мои танки ездили практически на воде. Баки нам заправили какой-то белой, похожей на молоко жидкостью, в которой воды было, наверно, не меньше 50%. Я тогда задавал себе вопрос – сколько бы на этой адской смеси проехал Abrams? А Т-80 ездили как ни в чем не бывало. При этом температура воздуха в тот день была ниже –10°С. Но проверку батальон сдал. Правда, потом от влаги начались проблемы в работе топливной системы двигателя».
Как считает Сергей Суворов, относительно низкая экономичность Т-80 связана не только и не столько с применением ГТД, сколько с конструкцией именно танковых газотурбинных двигателей. В отличие от дизеля, мотор Т-80 имеет более низкую приемистость. Чтобы набрать максимальные обороты, а следовательно, и мощность, дизелю надо полсекунды, а ГТД-1000/1250 – секунды три-четыре. Если на пути танка яма, механик-водитель должен бросить педаль газа, то есть сократить подачу топлива. Двигатель резко сбрасывает обороты, и танк фактически останавливается. Потом механик снова нажимает педаль подачи топлива, но требуется еще несколько секунд, пока турбина раскрутится снова. Чтобы не стоять в ямах, танкистов обучали раскручивать турбину до максимальных оборотов, а затем в яме замедляться с помощью системы торможения. Танк при этом не глохнет – так как нет жесткой связи между турбиной двигателя и трансмиссией, между ними связь только газодинамическая, однако топливо продолжает литься рекой. «В танковом газотурбинном двигателе была изначально применена не совсем правильная идеология подачи топлива, – объясняет Сергей Суворов. – Например, в ряде авиационных газотурбинных двигателей после запуска автоматически поддерживается заданное значение постоянных оборотов, а регулирование мощности на валу осуществляется за счет изменения подачи топлива, без изменения частоты вращения турбины. Если бы в танковом двигателе существовала такая же система, тогда и расход топлива был бы почти таким же, как на дизеле». Впрочем, конструкторская мысль не стоит на месте. Уже разработан перспективный газотурбинный танковый двигатель ГТД-1500, который по экономичности не уступает дизелям.
Пока страшно не станет

Т-80 устроен совсем иначе, чем обычные дизельные танки, но управляется гораздо проще, инструктирует меня командир танка сержант Степанов. В нем всего две педали, и он никогда не глохнет. Правая педаль газа отвечает за подачу топлива, а левая – за работу регулируемого соплового аппарата, РСА. Правой педалью газа ты раскручиваешь основную турбину, а левой меняешь положение лопаток силовой турбины. Сержант Степанов рекомендует мне держать правую педаль на максимуме, а работать только левой. Отпустил – несешься вперед, нужно подтормозить – слегка нажал, лопатки поменяли угол, скорость замедлилась. Нажал сильнее – они приняли отрицательный угол, и Т-80 тормозит турбиной. Нажал еще сильнее – и только тогда в дело вступают гидравлические тормоза. «Выжал РСА, включил передачу и движешься, – я внимаю каждому слову Степанова, – мощный двигатель Т-80 никогда не заглохнет, если не кончится горючее. Не связанную валом с компрессором силовую турбину раскручивает поток горячего газа из газогенератора. Даже если турбина застопорится, ничто не помешает газогенератору продолжать работу. Если на подъеме мощности не хватает, танк просто останавливается, но турбина не глохнет. Переключаешься на пониженную и вперед. А на Т-72 идет нагрузка на дизель. Так как у него прямое сцепление с двигателем, при подъеме в гору надо нажать сцепление, включить передачу, и в этот момент можно скатиться назад».
46-тонная машина стоит как вкопанная, и не верится, что эту массу железа что-то может сдвинуть с места. Выполняю все рекомендации Степанова, и Т-80 резво начинает движение по полигону. Левый рычаг на себя, газ не сбрасываем, и танк легко, почти на месте делает полицейский разворот! И это 46-тонная машина! Летим к небольшой полигонной горке. Переключаемся на передачу ниже, и танк без надрыва взлетает на самый верх, турбина монотонно свистит за спиной. Уже через десять минут езды я чувствую себя заправским механиком-водителем и жалею, что в армии попал не в танковые войска.
«Я управлял и Т-72, и Т-90, но для меня самый лучший танк – Т-80, – говорит сержант Степанов. – Т-80 ускоряется очень быстро, быстро набирает скорость и движется намного быстрее, чем Т-72. Если Т-72 пойдет по ровной дороге 70 км/ч, то Т-80 можно разогнать, пока страшно не станет». И это тот случай, когда я готов подписаться под каждым словом.
Основной боевой танк Т-80
В этой главе речь пойдет не о тяжелом,
среднем или легком, а уже об основном боевом, танке, на котором впервые
в мировой практике были применены моторная установка с газотурбинным двигателем
(ГТД) и целый ряд новшеств по защите, вооружению и управлению огнем.
Газотурбинный двигатель на транспорте—дело
не такое уж новое, работа над ним в России началась довольно давно. Первую
газовую турбину построить и испытать удалось инженеру-механику российского
флота П. Д. Кузьминскому в 1899 — 1900 годах. Он устанавливал ее на катере.
Над теоретическими проблемами газотурбинного двигателя в начале века работали
известные русские ученые Н. Е. Жуковский и С. А. Чаплыгин.
В 1908 году русский инженер В. В. Караводин
построил бескомпреесорный газотурбинный двигатель. В 1909 году инженер
Н . В. Герасимов получил патент на ГТД,
а в 1913 году инженер М . Н. Никольский
спроектировал ГТД мощностью 118 кВт (160 л.c.) c
трехступенчатой газовой турбиной.
В 1925 году профессор В.М . Маковский
издал труд “Опыт исследования турбин внутреннего сгорания”. Позднее, в
1939 году, в руководимой им лаборатории в Харькове был изготовлен ГТД мощностью
740 кВт (1000 л. с.). Большой вклад в создание ГТД внес замечательный конструктор,
выходец из Кировского завода, академик А. М. Люлька.
Идея создания танка с ГТД появилась еще
в 1948 — 1 949 годах, когда по инициативе
Главного бронетанкового управления МО СССР Кировскому заводу, а точнее
— СКБ турбинного производства (главный конструктор
А. X. Старостенко) была поручена разработка проекта ГТД для тяжелого танка.
В рассмотрении проекта участвовали известные
специалисты танкостроения: Ж. Я. Котин, П. К. Ворошилов, В. Т. Ломоносов,
Г. А. Михайлов, А. А. Останин, И. П. Петров, А. П. Покровский, Л. Е. Сычев,
Л. С. Троянов, Они признали проект недоработанным. Он не удовлетворил их
требования по ряду параметров и поэтому был отклонен.
В 1951 году оригинальную транспортную газотурбинную
установку Ж. Я. Котину предложил доцент Ленинградского кораблестроительного
института Н. Ф. Галицкий, которая, однако, также не удовлетворила требованиям
танкового ГТД.
В 50-х годах ряд работ, связанных с исследованиями
проблем применения газотурбинных двигателей на сухопутных транспортных
машинах (автомобили, танки, бронетранспортеры), провел ВНИИ транспортного
машиностроения, где уже работали многие кировские специалисты, участники
создания первых тяжелых танков.
В 1955 — 1958 годах на Кировском заводе
по заданию Главного бронетанкового управления под руководством конструктора
Г. А. Оглоблина проводились работы по созданию газотурбинных двигателей
для тяжелых танков. В результате этой работы впервые в стране были изготовлены
в металле два опытных образца ГТД для тяжелого танка. Одновременно под
руководством Котина проектировался и сам тяжелый танк под газотурбинный
двигатель (объект 278).
Но и этот проект не удалось довести до
конца: в начале 60-х годов шло очередное сокращение Вооруженных Сил СССР,
которое коснулось и танкостроения. Вообще, в стране все более накапливались
определенные знания и опыт создания газотурбинных двигателей для наземных
транспортных машин. На необходимость создания танкового ГТД обратил внимание
разработчиков в 1956 году заместитель председателя Совета Министров СССР
В. А. Малышев. На совещании по этому вопросу у него присутствовали разработчики
танков Ж . Я. Котин, А. А. Морозов,
П. П. Исаков, Л. Н. Карцев, а также конструкторы двигателей И. Л. Трашутин
и Е. И. Артемьев. На совещании В. А. Малышев заявил, что он верит в то,
что через 20 лет ГТД появится на наземных транспортных машинах.
После этого совещания работы над созданием
танка с газотурбинным двигателем несколько оживились. За разработку газовой
турбины в Ленинграде принялся главный конструктор танкового КБ Кировского
завода Ж. Я. Котин, а в Нижнем Тагиле — главный конструктор танкового КБ
Л. Н. Карцев. В Нижнем Тагиле в 1964 году был построен и испытан экспериментальный
танк с ГТД, но дальнейшего развития он не получил, так как конструкторы
столкнулись с рядом трудно решаемых проблем, среди которых были вопросы
очистки воздуха, увеличения расхода топлива и другие, и поэтому Л. Н. Карцев
дальнейшие работы в этом направлении прекратил.
А в Ленинграде тем временем работы шли
полным ходом. В 1963 году к проектированию ГТД для наземных транспортных
машин подключилось Ленинградское научно-производственное объединение имени
В. Я. Климова, специализировавшееся на разработке вертолетных двигателей.
В 1966 году там была изготовлена и испытана на опытном танке конструкции
КБ Ж. Я. Котина (объект 288) спаренная установка из двух ГТД. В ходе исследований
выяснилось, что никаких преимуществ перед моноблочным ГТД она не имеет,
и работы по ней прекратили.
В 1968 году, после неудачной попытки применения
на танке спаренной газотурбинной силовой установки (объект 288), С. П.Изотов,
генеральный конструктор ЛНПО имени В. Я. Климова по газотурбинным двигателям
для вертолетов и самолетов взялся за разработку танкового ГТД для кировского
танка. На выполнение всех необходимых заданий по этому вопросу было принято
соответствующее решение правительства.
Разработка танкового газотурбинного двигателя
вовсе не означала “спуск” авиационного вертолетного ГТД с неба на землю,
а имела целью создание нового ГТД и всех его систем, способных работать
в наземных условиях при высокой запыленности воздуха, при частом изменении
режимов работы двигателя, при внезапных торможениях и разгонах машины,
с большим количеством остановок и новых пусков двигателя, чего нет при
эксплуатации авиационных двигателей. Кроме того, газотурбинный двигатель,
установленный на танке, вынужден дополнительно претерпевать высокие ударные
нагрузки при выстреле и при движении танка по пересеченной местности. Изучение
и решение всех возникающих в связи с эксплуатацией ГТД в наземных условиях
проблем потребовало усилий большого количества разнообразных специалистов,
изготовления специальных стендов для исследования основных систем и узлов
ГТД, поиска необходимых металлов и материалов, математического обеспечения
решения проблем. В процессе работы над созданием танкового ГТД фактически
образовались творческие бригады по направлениям из специалистов многих
организаций, в основном ЛНПО имени В. Я. Климова, КБ -3 Кировского завода
и ВНИИТрансмаш.
Совместная работа завершилась созданием
танка с ГТД, именуемого Т-80, и он в 1976 году был принят на вооружение
Советской Армии. Этим достижением была вписана новая страница в историю
отечественного танкостроения.
Немалые трудности пришлось преодолеть конструкторам
при создании систем, защищающих газотурбинный двигатель от пыли. Ведь в
ходе работы танковый ГТД пропускает через себя 5 — 6 м3 воздуха в секунду.
Если учесть условия марша, когда танки идут в колонне или участвуют в общевойсковом
бою, протекающем в гуще разрывов снарядов и мин, можно представить, какую
качественную и количественную очистку воздуха следует производить. Можно
применять для очистки воздуха барьерные фильтры (что делают американцы
в танке “Абраме” с ГТД), но в этом случае система очистки будет представлять
собой громоздкий агрегат объемом около 2 м3. Создатели ГТД для танка Т-80
пошли другим путем: применили инерционный метод очистки воздуха, так называемый
циклонный, основанный на использовании центробежных сил. Этот метод давал
97-процентную очистку воздуха, но при этом на лопатках ротора турбины неизбежно
оседали не отфильтрованные частицы пыли. Видя это, через каждые 3 — 4 часа
работы двигателя в особо пылевых условиях предусмотрели виброочистку лопаток.
Кроме того, перед началом работы двигателя и после его остановки производили
продувку двигателя для удаления остаточных несвязанных пылевых концентраций.
Принятый конструкторами комбинированный метод очистки позволил сделать
ГТД компактным и способным в пылевой обстановке совершать марш на сотни
километров.
Другой смелой идеей, досконально разработанной
и внедренной на танке Т-80, явилось создание комбинированной системы торможения
машины. Основная идея этого нововведения заключается в одновременном использовании
самого ГТД и обычных механических гидравлических тормозных устройств. Фактически
перед конструкторами стояла задача создать такой танковый ГТД, который
надежно работал бы и при использовании его в качестве устройства торможения
машины. Для этого пришлось сконструировать специальный регулируемый сопловой
аппарат (РСА) перед силовой турбиной, который позволяет менять направление
потока в ней и заставляет ее лопатки вращаться в обратном направлении.
Конечно, это в сильной степени нагружает силовую турбину, что привело к
необходимости внедрения особых мероприятий по ее защите, сбережению и повышению
прочности ее элементов. Процесс торможения машины заключается в следующем:
при нажатии водителя танка на тормозную педаль вначале происходит разворот
РСА и начинается торможение машины при помощи ГТД. При дальнейшем продвижении
тормозной педали включаются в работу механические тормозные устройства.
Попутно отметим, что комбинированное использование ГТД и механических устройств
для торможения машины еще не применяется в зарубежных танках с ГТД.
Серьезным техническим новшеством стало
внедрение в управление работой ГТД системы автоматического управления режимом
работы двигателя (САУР). Основное назначение САУР—повышение ресурса силовой
турбины и улучшение топливной экономичности ГТД. Конструктивно САУР устроена
следующим образом. Перед силовой турбиной и за ней установлены датчики
температуры, соединенные с регулятором температуры (РТ), а под педалью
тормоза и педалью РСА, используемой при переключении передач, концевые
выключатели, соединенные, в свою очередь, с РТ и системой подачи топлива.
При работе двигателя на режимах, близких к максимальному, или при развороте
РСА на 120 градусов температура газа
на выходе из турбины возрастет на 140 — 150°С, это приведет к повышению
температуры лопаток силовой турбины сверх максимально допустимой, что происходит
из-за существенной инерционности термопар, применяемых в качестве датчиков
температуры. Чтобы избежать отрицательного влияния инерционности термопар,
заблаговременно снижается подача топлива при нажатии на педаль тормоза
или педали РСА и воздействии на установленные под ними концевые выключатели.
В результате температура газа остается
практически постоянной. Экспериментальные исследования показывают, что
при применении САУР ресурс лопаток силовой турбины повышается более чем
в 10 раз. Кроме того, при частом пользовании педалью тормоза и педалью
РСА при переключении передач, что имеет место при движении танка по пересеченной
местности, достигается снижение путевых расходов топлива на 5 — 7%.
Следующим большим достижением было введение
в силовую установку танка вспомогательного энергоагрегата небольшой мощности
для обеспечения работы систем связи, наблюдения, оповещения и т. п. на
стоянке машины или во время нахождения ее в состоянии “ожидания”. Оригинальность
этого технического решения состояла в том, что вспомогательный энергоагрегат
с ГТД мощностью около 22 кВт (30 л. с.) встроен в общую систему работы
основного ГТД и не требует каких-либо дополнительных устройств для своего
функционирования.
Все перечисленные нововведения позволили
достигнуть общего расхода топлива силовой установки с ГТД, сравнимого с
расходом топлива дизельного двигателя в расчете на один “боевой день”.
Не следует забывать и о других преимуществах, которые дает применение ГТД
на танке, а именно: малый объем силовой установки, а следовательно, и меньшая
масса танка; возможность быстрого пуска двигателя без предварительного
подогрева при температуре до минус 40 °С, низкий расход масла, отсутствие
жидкостной системы охлаждения, высокий ресурс самого двигателя.
Существенной отличительной особенностью
танка Т-80 является наличие у него механизма автоматического заряжания
основного орудия. Следует отметить, что к началу разработки Т-80 в СССР
уже было создано несколько типов танковых автоматов заряжания, которые
позволили не только исключить четвертого члена экипажа — заряжающего, но
и существенно повысить скорострельность основного орудия. В западных же
странах даже в 1994 году еще не было достаточно хорошо отработанных механизмов
заряжания, и поэтому экипажи западных танков состоят из четырех человек
(исключение составляют опытные образцы французского танка “Леклерк”) .
На танке Т-80 установлен усовершенствованный
автомат заряжания, разработанный в 60 — 70-х годах конструкторским бюро
Харьковского завода транспортного машиностроения.
Основное артиллерийское орудие танка Т-80
— хорошо отработанная унифицированная 125-мм гладкоствольная пушка с тремя
видами снарядов: оперенный бронебойно-подкалиберный, кумулятивный и осколочно-фугасный.
Кроме того, танк Т-80 имеет управляемую противотанковую ракету, запускаемую
из ствола орудия. Фактически танк Т-80 является не просто танком, а ракетно-пушечным
танком, каких в западных странах еще не имеется.
Новые технические решения, принятые при
конструировании Т-80, касаются также системы управления огнем. Точность
стрельбы из танка значительно повышена за счет применения ходовой части,
обеспечивающей хорошую плавность хода, лазерного дальномера, встроенного
в прицел, баллистического вычислителя и стабилизации орудия в двух плоскостях.
Вся система управления огнем надежно защищена от внешних помех.
Танк Т-80 отличается также эффективной
защитой от снарядов. На нем стоит комбинированная многослойная броня с
навеской и встроенной динамической защитой.
Т-80 в процессе производства подвергся
существенной модернизации. Систему управления огнем дополнили дублирующим
управлением стрельбой с рабочего места командира. Управляемую противотанковую
ракету заменили новой, управляемой по лазерному лучу. Внедрены устройства
защиты силовой турбины от перегрева и другие нововведения, повышающие ресурс
работы ГТД и его надежность. Встроена эффективная система пожаротушения.
Разработана и применена новая краска, уменьшающая обнаружение танка радиолокационными
средствами разведки. Внедрены технические решения, снижающие тепловую сигнатуру
танка. Улучшены оптические приборы, применены тепловизионные устройства
наблюдения и прицеливания с выводом изображения на телевизионный экран.
Все перечисленные нововведения существенно
повысили боевые и эксплуатационные качества танка, включая его маневренность,
улучшенную благодаря увеличению удельной мощности за счет установки нового
ГТД повышенной мощности. С внедрением указанных нововведений танк Т-80
стал по существу новым танком и ему был присвоен индекс Т-80У.
Нетрудно убедиться, что, работая над проектом
танка Т-80, а в дальнейшем Т-80У, кировские конструкторы значительно опережали
зарубежных танкостроителей, тоже не один год пытавшихся поставить на танк
газотурбинный двигатель. В США, например, танк с ГТД был принят на вооружение
только в 1980 году,
Разработка танка Т-80У явилась крупным
достижением коллектива кировских конструкторов. Особенно много творческих
усилий в его создание вложили талантливые разработчики А. С. Ермолаев и
В. А. Маришкин, старейшие Конструкторы КБ-3, участники создания знаменитого
семейства тяжелых танков KB и ИС. На равных с ними работали конструкторы
послевоенного поколения — В. И. Миронов, Б. М. Куприянов, П. Д. Гавра,
В. К. Гайгеров, Б, А. Добряков, А. К. Дзявго, А. А. Дружинин, Л. А Золотарев,
В. В Антонов, В. П. Яковенко, В. А. Морозов, Б. Б. Глух, Ю. А. Соколов,
В. И. Савченко, В. Н. Мокин, Ю. Т.
Денисов, А. А. Тишин, А. А. Саенко, Р. Я. Гудима, А. Н. Попов, А. И. Кацюба,
М. Г. Козьбо, Н. ф. Строков. Об их творческом вкладе можно судить по тому,
что ими получено более 150 авторских свидетельств на изобретения, предложенных
в процессе работ по проектированию танка Т-80.
Существенный вклад в дело испытаний машины
внесли инженеры-испытатели В. М. Вуколов, А. С. Ефремов, Б. С. Смирновский,
Б. Р. Ларионов, В. М. Цирульников, Л. И. Мартинен, А, Ш. Торчинский.
Многие конструкторы, авторы отдельных разработок
по узлам и механизмам танка Т-80, получили высокие правительственные награды.
Орденами Ленина были награждены А. Н. Попов и А. М. Константинов; орденом
Октябрьской Революции — А. А. Дружинин, П. А. Степченко; орденами Трудового
Красного Знамени — Б. П. Андреев, Д. Д. Балашов, Н. И. Буренков, В. А.
Василевский, В. С. Верещагин, В. А. Войцеховский, В.М. Вуколов, Р. Я. Гудима,
Л. М. Демидов, В. М. Диков, А. А. Дружинин, Н. Ф. Екимов, В. Н. Иванов,
Б. Т. Корнеев, В. Я. Кузьмин, В. В. Кулагин, Ю .
М, Комаров, В. И. Миронов, П.К. Орлов, Т. М. Охрименко, В. А. Павлов, В.
И. Петров, А.Н. Попов, Н. П. Пугачев, В. А. Пчелкин, В. Л. Хмелев, А. А.
Саенко, Б. С. Смирновский, Н. Г. Шах, Н. П. Чулков, Ю. П. Яковенко; орденом
“Дружба народов” — В. А. Войцеховский, Р . Я.
Гудима, И. Г. Драгун, Б. С. Смирновский, Э. К. Фененко, А.И. Хохлов, Н.Г.
Шах; орденом “Знак Почета” — А. К. Бельтюков, Ю. Б. Глух, А. С. Ефремов,
В. А. Парамонов, О.К. Ильин, А. И. Кацюба, М. Г. Козьбо, В. И. Коаишкурт,
Л, П. Кондрашов, О. Д. Логинов, В. Д. Малаховский, А. А. Саенко, В. А.
Матросов, В. И. Русанов, В. С. Филатов.
Орденами Трудовой Славы наградили большую
группу испытателей опытных образцов танка Т-80. Среди них Н. Г. Горячев,
Г. Б. Жук, А. А. Шаталов и другие. Медалью “За трудовое отличие” был награжден
заведующий фотолабораторией В. В. Дейнеко, медалью “За трудовую доблесть”
— ведущий инженер Г. Гаджибалаев и многие другие сотрудники КБ-3.
О большом научном и конструкторском потенциале,
накопленном в КБ-3 в процессе создания танка с газотурбинным двигателем,
можно узнать из книги “Транспортные машины с газотурбинными двигателями”
(Л. : Машиностроение. — 1-е изд. 1980, 2-е изд. 1987 г.), подготовленной
группой сотрудников КБ-3 при непосредственном участии и под руководством
генерального конструктора Н. С. Попова. В этой книге содержатся мало кому
известные сведения о том, как решались проблемы отработки наземного (танкового)
ГТД, как повлиял ГТД на устройство других систем танка, характерных для
гусеничной машины, а именно: трансмиссии, ходовой части, органов управления
и т. д.
Многолетнюю напряженную работу сотрудников
КБ-3 Кировского завода, НПО имени В. Я. Климова и ВНИИТрансмаш по созданию
газотурбинного двигателя для танка Т-80У высоко оценило наше правительство.
За его создание коллективу разработчиков была присуждена Государственная
премия, в числе удостоенных этой награды А. К. Дзявго, Ю. П. Яковенко,
П. Д. Гавра, В. А. Морозов.
Высокой государственной оценки удостоен
в целом танк Т-80У: 8 июня 1993 года Указом Президента Российской Федерации
группе специалистов и генеральному конструктору Н. С. Попову за разработку
комплекса новых технических решений по танку Т-80У и внедрение его в серийное
производство присуждена Государственная премия Российской Федерации за
1993 год в области науки и техники.
И еще одну награду получили разработчики
за эту машину—то была премия имени Ж. Я. Котина, учрежденная в КБ-3 в 1992
году. Научно-технический совет КБ решил присудить ее авторскому коллективу
в составе ведущих специалистов В. В. Волкова, В. Б. Иосифова, А. П. Мохова,
В. А. Пчел-кина и Л. К. Романова. Впервые в отрасли с их участием был разработан
тепловизионный прибор наблюдения с выводом изображения на телевизионный
экран.

Источники:

«Без тайн и секретов», под редакцией Н.С.Попова,
СПб.,1995 г.
Характеристики резервуара T80
Характеристики резервуара T80
ФАС |
Военные |
ДОД 101 |
Системы |
Земля |
РЯД ||||
Индекс |
Поиск |
Присоединяйтесь к ФАС
Т-80 производства Омского Трансмаша появился как серийная модель в 1984 году, сохранив основные черты серии Т-64 (включая 125-мм гладкоствольную пушку с автоматом заряжания). Основные нововведения включали первое использование в Советском Союзе газотурбинного двигателя, обеспечивающего повышенную скорость и мощность, и первое использование лазерного дальномера, обеспечивающего значительные улучшения в управлении огнем. Т-80 внешне очень похож на Т-72. Он включает в себя черты, общие для Т-64 и Т-72, особенно в вооружении. Отличительными чертами этого танка по сравнению со стандартным Т-72 являются наличие бортовых экранов и двенадцати башенных гранатометов, семь из которых слева и пять справа.
г. Т-80 стал первым советским боевым танком с газотурбинным двигателем, с газотурбинным двигателем ГТД-1000 мощностью 1100 л.с. Расстояние между опорными катками не одинаковое, с отчетливыми промежутками между тремя парами опорных катков. Для увеличения дальности действия Т-80 в задней части корпуса могут быть установлены дополнительные топливные баки, которые при необходимости можно быстро сбросить за борт. Большой круглый контейнер, установленный в задней части башни, несет два шноркеля для форсирования глубоких бродов. Больший из них обеспечивает забор воздуха для газовой турбины, а другой крепится к решетке радиатора.
Т-80 также был первым серийным советским танком, оснащенным лазерным дальномером и баллистической вычислительной системой. Оригинальный ночной прицел — II Буран-ПА (дальность 800-1300 метров). 12,7-мм пулемет НСВТ имеет дистанционный электронный прицел ПЗУ-5 и рефлекторный прицел К10-Т. Ночной прицел нельзя использовать для пуска ПТУР. Дневной прицел можно использовать ночью для пуска ПТУР, если цель освещена. Доступны различные тепловизионные прицелы, в том числе российский «Агава-2», французский ALIS производства SAGEM и прицел Namut от Peleng. Доступны для установки тепловизионные прицелы, позволяющие вести ночной пуск ПТУР. Для установки доступны тепловизионные прицелы, позволяющие вести ночной пуск ПТУР.
Т-80 использует ту же 125-мм пушку и горизонтальную систему боеукладки, что и Т-72, хотя система управления огнем является усовершенствованием по сравнению с более ранними советскими танками. Выстрел БК-29 с жестким проникающим снарядом в носовой части предназначен для использования против реактивной брони и, как снаряд МП, имеет осколочное действие. Более поздний кумулятивный снаряд БК-27 имеет боевую часть с тройным зарядом и бронепробиваемость на 50 мм больше. Электронная система взрывателя снарядов Ainet доступна и для других танков. В этом патроне используется технология, аналогичная той, что используется в патронах AHEAD французской компании Oerlikon. Снаряд специально разработан для поражения целей путем стрельбы осколками вперед и по радиусу на основе вычисленных компьютером настроек лазерного дальномера и других входных данных. Целями являются вертолеты и окопавшиеся или дефилированные приоритетные наземные угрозы, такие как позиции ПТРК. Скорострельность 4 выстр/мин. Если БК-29Используется HEAT-MP, он может заменить Frag-HE (как у стран НАТО) или дополнить Frag-HE. С тремя типами снарядов (APFSDS-T, HEAT-MP, ПТРК) в автомате заряжания вместо четырех было бы доступно больше противотанковых снарядов для более высокой скорострельности. ПТРК можно запускать при медленном движении (NFI). AT-8 может заряжаться автоматически, когда две половины соединяются во время тарана; но тупиковый заряд загружается вручную.
Оснащенный динамической защитой [ERA] Т-80 практически невосприимчив к своей лобовой дуге от всех современных ПТРК НАТО, которые используют кумулятивную боеголовку для пробития брони. На башне Т-80 панели соединяются в неглубокий шеврон наведения. В носовой части крыши башни также установлена динамическая защита, обеспечивающая защиту от зенитных средств поражения. Взрывоопасная реактивная броня не обеспечивает никакой дополнительной защиты от атаки APDS или APFSDS.
Задача, стоящая перед Омским заводом, — вывести свою продукцию на международный рынок. Три оружейные выставки, проведенные в Омске, дали незначительные результаты. Но после участия в международных показах в Аду-Даби в Арабских Эмиратах, Женеве, Каире, Ле-Бурже во Франции и Фарнборо в Англии танк Т-80У захватил контракты с рядом стран.
Считается, что Китай заказал 200 Т-80У в конце 1993 года.
По состоянию на конец 1997 года широко разрекламированная продажа 320 украинских ОБТ Т-80УД Пакистану, похоже, не состоялась. Всего в Пакистан было поставлено всего 35 Т-80УД двумя отдельными партиями в марте и мае 1997 года. Сообщается, что эти 35 танков были взяты из запасов украинской армии и имели возможности ниже уровня, согласованного двумя странами. По сообщению московской газеты «Коммерсантъ», это, по-видимому, вынудило пакистанское правительство отменить продажу. Российское правительство с самого начала публично выступало против этой продажи и неоднократно отказывалось поставлять Украине критически важные компоненты, необходимые для создания Т-80УД. В то время как более современный украинский ОБТ Т-84 на 80% произведен в Украине, Т-80УД в значительной степени является российским продуктом. Украина заверила Пакистан, что контракт на Т-80УД будет выполнен, несмотря на давление и отсутствие поддержки со стороны России. Без поддержки России вполне вероятно, что единственными Т-80УД, которые можно будет увидеть в Пакистане, будут те немногие, которые уже прошли через Исламабад.
ВАРИАНТЫ
Варианты Т-80Б и -БВ часто ошибочно принимают за Т-80. Они заметно отличаются и имеют другие отличия, такие как способность Т-80Б/-БВ запускать ПТУР AT-8/Songster.
Т-80: Первая серийная модель Т-80 была запущена в производство в 1978 году, и до того, как производство переключилось на Т-80Б, было построено всего несколько сотен машин.
Т-80Б: иногда называемый Берёза (Берёзка), этот первый крупный редизайн включает в себя модифицированную башню с новой композитной керамической броней K, обеспечивающей лучшую защиту от бронебойных снарядов с кинетической энергией.
Т-80БК: Командирский вариант с дополнительным оборудованием связи и антеннами.
Т-80БВ: Вариант с установленной динамической защитой [ERA] первого поколения. Этот вариант более вероятен для столкновения с американскими войсками. Версия позднего производства имеет новую башню, аналогичную Т-80У, но оснащенную газотурбинным двигателем и динамической защитой первого поколения.
Т-80У: впервые замечен в 1989 году и упоминается НАТО как SMT (советский средний танк) M1989. Новая башня имеет улучшенный пакет лобовой брони с динамической защитой второго поколения. Эта версия оснащена 9K120 Svir (AT-11 Sniper) противотанковая ракета с лазерным наведением вместо более старой Kobra. Другие усовершенствования включают более мощный и экономичный газотурбинный двигатель (ГТД-1250, развивающий 1250 л.с.).
Т-80УД: Вариант украинского производства с 1000-сильным дизелем вместо ГТД и ДЗ 1-го поколения. В августе 1996 года Пакистан разместил заказ на 320 ОБТ Т-80УД по сделке на сумму около 580 миллионов долларов, и первые 15 были поставлены в феврале 1997 года.
Т-80УК : Командирская версия с радиостанциями Р-163-50К и Р-163-У, наземной навигационной системой ТНА-4 и электронным устройством установки взрывателя, позволяющим использовать осколочный снаряд Айнет. Тепловизионный прицел AGAVA обеспечивает дальность наблюдения 2600 метров в ночное время.
Т-80УМ: Модернизирован тепловизионным прицелом наводчика с дополнительным смотровым экраном командира танка. Аналогичен штатному Т-80У, но без ИК-прожектора и с увеличенным корпусом ночного прицела. Оснащен ERA 2-го поколения.
Т-80УМ1 «Барс» (Снежный барс) : Прототип с системами защиты «Штора» и «Арена», но, по-видимому, без элементов динамической защиты «Контакт-5» на башне, поскольку система «Арена» с пусковыми установками осколочных зарядов расположена полукругом вокруг лобовой части башни может помешать установке реактивной брони.
Т-80УМ2? «Черный орел»: имеет новую башню с сильно наклоненной передней частью и установленный на турнике автомат заряжания на стандартном корпусе Т-80У. Также включает переработанную схему хранения боеприпасов, чтобы уменьшить уязвимость к возгоранию боеприпасов. Неясно, является ли это просто демонстрационной машиной для испытаний технологий, возможно, предназначенной в основном для экспорта, или же она может поступить на вооружение России вместо новой конструкции Уралвагонзавода.
Т-84: Недавняя украинская модернизация Т-80УД со сварной башней, французским тепловизионным прицелом ALIS, более мощным двигателем, опциональным использованием системы активной защиты (АПС) ARENA и системы активных помех ИК ПТРК ШТОРА-1. Прототипы были продемонстрированы, и танк доступен для экспорта.

Обозначения
Т-80У СМТ (советский средний танк) М1989

Дата введения 1987

Текущие страны использования Китай Кипр Пакистан
Россия Южная Корея Украина

Описание

Экипаж 3

Боевая масса (т) 46,0

Общая длина шасси (м) 7.01

Высота Габаритная (м) 2,20

Ширина Габаритная (м) 3,60

Давление на грунт (кг/см 2 ) 0,92

Автомобильная производительность

Тип двигателя 1250 л. с. Газотурбинный (многотопливный), дизель на Т-80УД

Запас хода (км) 335 км/600 км с дополнительными баками

Скорость (км/ч)

Макс Роуд 70

Макс. для бездорожья 48

Средний по пересеченной местности 40

Max Swim Н/Д

Глубина брода (м) 1,8 Неподготовленный, 5,0 с трубкой, 12,0 с
Система БРОД-М

Радио Р-173, Р-174 переговорное устройство

Защита

Броня передней части башни (мм) От 120-мм боеприпасов

Накладная броня (мм) Боковая часть корпуса над юбкой гусеницы

ВЗД (мм) ДЗ второго поколения «Контакт-5»

Система активной защиты ARENA доступна

Оборудование для разминирования В наличии комплект катков и плуги

Самозаглубляющийся отвал Да

Система защиты от ОМП Да

Дымовое оборудование Дымовые гранатометы (4x 81-мм с каждой стороны
турель) и 24 гранаты. Система дымоудаления выхлопных газов двигателя автомобиля.

ВООРУЖЕНИЕ

Основное вооружение

Калибр, Тип, Наименование 125-мм гладкоствольная пушка 2А46М-1

Скорострельность (выстр/мин) 7-8 (ниже в ручном режиме)

Погрузчик Тип Автозагрузчик КОРЗИНА раздельно-загрузочный и ручной

Готовые патроны/в походном положении 28 в карусели/17 в походном положении (загрузка вручную)

Высота над уровнем моря () от -4 до +18

Огонь в движении Да (артиллерийские снаряды и ПТУР)

Вспомогательное оружие

Калибр, тип, наименование 7,62-мм (7,62x 54R) пулемет ПКТ

Тип крепления Коаксиальная башня

Максимальная прицельная дальность (м) 2000

Максимальная эффективная дальность (м)

День 800

Ночь 800

Огонь в движении Да

Скорострельность (выстр/мин) 250 практических / 650 циклических, 2-10 очередей

Калибр, Тип, Наименование 12,7-мм (12,7×108) AA MG НСВТ

Тип крепления Верхняя часть башни

Максимальная прицельная дальность (м) 2000

Максимальная эффективная дальность (м)

День 1500

Ночь 800-1300

Огонь в движении Да

Скорострельность (выстр/мин) 210 практических/ 800 воздушных целей очередями

Пусковая установка ПТУР

Наименование Танковая пушка 2А46М-1

Способ пуска Пулеметный

Наведение SACLOS, лазерный райдер

Command Link Кодированный инфракрасный лазерный луч

Пусковая установка Съемная Нет

ПОЖАРНЫЙ КОНТРОЛЬ

Наименование FCS FCS 1A42

Стабилизация главного орудия 2342, двухплоскостная

Дальномер Лазер

Инфракрасный прожектор Да

Прицелы с увеличением

Наводчик

День 1G46/PERFECT, 3,6/12x

Поле зрения () INA

Дальность обнаружения (м) 5000 (70%П-попадание ПТУР)

Ночь АГАВА-2

Поле зрения () INA

Дальность поражения (м) 2600 (только артиллерийские снаряды)

Командир огневой пушки Да

БОЕПРИПАСЫ ОСНОВНОГО ВООРУЖЕНИЯ

Калибр, тип, наименование

125-мм APFSDS-T, БМ-42М

Максимальная прицельная дальность (м) 3000-4000

Максимальная эффективная дальность (м)

День 2000-3000

Ночь 800-1300

Бронепробиваемость (мм) 590-630 на 2000 м

125-мм осколочно-фугасный снаряд «Айнет»

Максимальная прицельная дальность (м) 5000

Максимальная эффективная дальность (м)

День 4000

Ночь 800-1300

Тактическая зенитная дальность 4000-5000

Бронепробиваемость (мм) INA

125-мм «Фраг-ОФ-Т», ОФ-26

Максимальная прицельная дальность (м) 5000

Максимальная эффективная дальность (м)

День ИНА

Ночь 800-1300

Бронепробиваемость (мм) INA

125-мм ТЕПЛО-МП, БК-29М

Максимальная прицельная дальность (м) 4000

Максимальная эффективная дальность (м)

День ИНА

Ночь 800-1300

Бронепробиваемость (мм) 650-750

125-мм кумулятивный, БК-27

Максимальная прицельная дальность (м) 4000

Максимальная эффективная дальность (м)

День ИНА

Ночь 800-1300

Бронепробиваемость (мм) 700-800

Другие типы боеприпасов Giat 125G1 APFSDS-T, русский
БМ-42 и БМ-32 APFSDS-T. У россиян может быть
вариант БМ-42М с ДУ пенетратором.

Противотанковые управляемые ракеты

Наименование АТ-11/СВИР

Тип боевой части Кумулятивный заряд (кумулятивный)

Бронепробиваемость (мм) 700 (RHA) за ERA/800 обычным

Диапазон (м) 5000

Наименование АТ-11Б/ИНВАР

Боеголовка Тип Тандемный кумулятивный заряд

Бронепробиваемость (мм) 800 (RHA) за динамической защитой /870 обычная

Дальность действия (м) 5000
Источники и методы
Т 80У — Основной боевой танк @ Army-technology.com
ФАС |
Военные |
ДОД 101 |
Системы |
Земля |
РЯД ||||
Индекс |
Поиск |
Присоединяйтесь к ФАС

http://www. fas.org/man/dod-101/sys/land/row/t80tank.htm
Поддерживается Робертом Шерманом
Первоначально создано Джоном Пайком
Обновлено, воскресенье, 16 января 2000 г., 7:50:52.

Т-80 Основной боевой танк (1979 г.)
СССР (1976 г.)
Основной боевой танк – построено 5404
Турбинный танк
Самой примечательной чертой этого советского ОБТ была его турбина, использовавшаяся в качестве основного двигателя. Это был действительно первый обычный ОБТ, оснащенный турбиной, предшествовавший M1 Abrams после двух лет эксплуатации. Можно было бы утверждать, что первым газотурбинным танком был новаторский шведский S-танк, но последний ни в коем случае не был обычным ОБТ (скорее усовершенствованной истребитель танков САУ, чем ОБТ по всем стандартам). Его произвели больше, чем более современного Т-90 и в значительной степени экспортировался в окончательном варианте Т-80У. Это был первый советский ОБТ 3-го поколения.
Эта старая концепция, восходящая к 1949 году, разрабатывалась, возможно, 40 лет, и материализовалась только в 1970-х, и последний танк позаимствовал детали у Т-72, а другие у Т-64. Вначале эксперты НАТО часто путали его с последним, он имеет те же семейные черты современных советских ОБТ, но в любом случае был особой ветвью ОБТ. Гораздо дороже Т-72, он, как и ранее Т-64, считался отечественным «элитным ОБТ», требующим особого ухода, в отличие от серийного, простого в производстве и обслуживании Т-72, он не предназначался для экспорта. Его скорость, но ограниченная дальность действия делали его пригодным только для бронетанковой тактики «кавалерийского типа», наряду с более традиционными ОБТ на великих равнинах Восточной Европы. Никогда не экспортировался до 1990-х (Украиной) и полностью переработанный как Т-80УМ, он еще в Украине породил Т-84 Оплот.
Фон
Скорость всегда ценилась как форма активной защиты, особенно когда орудия были нестабилизированы. Это уменьшало вероятность поражения быстро движущейся цели даже на относительно коротких дистанциях. Советские военные влюбились в скорость танков еще в 1929 году, закупив в США танки Кристи, которые были реконструированы в СССР и скопированы как серия БТ, предок знаменитого Т-34.
В конце 1940-х, с наступлением эпохи реактивных двигателей, турбины казались многообещающей альтернативой обычным двигателям.
Советские инженеры, всегда отличавшиеся нетрадиционными подходами, уже разработали (по официальным спецификациям) первый чертеж танка с газотурбинным двигателем в 1949 году. Для Т-64 был разработан самый плоский, самый маленький и легкий поперечный двигатель, чтобы обеспечить низкую и короткий силуэт. В то время как американские танки, казалось, становились больше с каждым поколением, Советы пошли прямо противоположным путем.
Раннее развитие
Конструктором турбинного бака 1949 г. был А.Ч. Старостиенко для Ленинградского Кировского завода (ЛКЗ). Имевшиеся тогда газотурбинные двигатели были некачественными и дело быстро закрыли. Однако в 1955 году на ЛКЗ под руководством Г. А. Оглоблина было построено два прототипа мощностью 1000 л.с. (746 кВт) с новыми газотурбинными двигателями. В 1957 году группа под руководством Йозефа Котина построила еще два прототипа («Обьект 278»). Оба были гибридами вместительных тяжелых танков ИС-7 и Т-10 с возможностью установки большого газотурбинного двигателя ГТД-1. Они весили 53,5 тонны и были вооружены 130-мм танковой пушкой. Максимальная скорость составляла поразительные 57,3 км/ч (35,6 миль/ч), но из-за большого расхода топлива запас хода сократился до 300 км (19 км/ч).0 миль). На этом развитие остановилось, так как после смерти Сталина у тяжелых танков все равно не было будущего.
Однако в 1963 году ОКБ Морозова разработало революционные танки Т-64 и Т-64Т. На обоих использовался газотурбинный двигатель ГТД-3ТЛ мощностью 700 л.с. (522 кВт), испытанный до 1965 года. Позже группа Уралвагонзавода Л. Н. Карцева создала танк «Обьект 167Т», в котором использовался модернизированный газотурбинный двигатель ГТД-3Т мощностью 801 л.с. (597 кВт). . В 1966 г. ракетный танк «Обьект 288» был более радикальным: на него были установлены не менее двух авиационных газотурбинных двигателей ГТД-350 общей мощностью 69 л.1 л.с. (515 кВт). Испытания показали, что эта схема ничем не лучше единственной, разрабатываемой с 1968 года на установке КБ-3, Кировском заводе и ВНИИ Трансмаш.
Турбобак сборной ЛКЗ 1969 года разработки Николая Попова, получивший обозначение «Обьект 219 СП1». Позже он был переименован в Т-64Т, оснащенный многотопливным газотурбинным двигателем ГТД-1000Т мощностью 1000 л.с. (746 кВт). Во время испытаний стало ясно, что это улучшило динамические характеристики, но также потребовало полной замены трансмиссии и системы гусениц, чтобы выдержать рекордные характеристики. Объект 219СП2 получил в этом случае более крупные ведущие звездочки и возвратные катки, а также шесть опорных катков (вместо 5).
Башня доработана для установки штатной 125-мм танковой пушки 2А46 с автоматом заряжания и каруселью боеприпасов Т-64А. Остальное оборудование было общим с Т-64А. Этот гибрид ЛКЗ был достаточно удачным и практичным, дешевым, поэтому за ним последовала серия прототипов для дополнительных испытаний. После не менее семи лет модернизаций и постепенных модификаций во многих аспектах танк был принят на вооружение как Т-80.
Производство
Т-80 был принят в 1976 году, но производство продолжалось до 1992 года, после распада СССР с общим количеством 5405 основных боевых танков. Они были большим шагом вперед по сравнению с Т-64 и даже больше с Т-72, а также одними из первых основных боевых танков третьего поколения, поступивших на вооружение во всем мире. В то же время Германия и США все еще изо всех сил пытались закрыть свой чрезмерно амбициозный проект MBT-70, и через два года после того, как обе страны выпустили свои собственные MBT, M1 Abrams и Leopard 29. 0008
Таким образом, в течение двух лет Советский Союз имел в своем распоряжении сотни самых современных ОБТ в мире для любого западного наступления, световых лет от М60, в то время самого распространенного ОБТ НАТО. Однако некоторые аналитики годами считали его простым улучшением Т-72, тогда как он был тесно связан с Т-64. На самом деле Т-64, Т-72 и Т-80 внешне были похожи и были вооружены одной и той же пушкой. Настоящая разница заключалась в характеристиках и в том факте, что Т-64 и Т-80 были меньше и короче, чем Т-72. Они также были укомплектованы, по общему мнению, гораздо лучшими экипажами, как элитные танки.
В конструкции Т-80 к конструкции Т-64 был добавлен не только газотурбинный двигатель (в течение многих лет отрицаемый западными аналитиками), но и скомпрометирован использованием компонентов подвески Т-72. Очень высокая удельная мощность и надежность сделали его, безусловно, самым мобильным танком в мире, хотя по-прежнему страдали проблемы с дальностью полета. Теперь общеизвестный и установленный факт, что турбина имела большой расход даже на холостом ходу. Позднее бюро Морозова попытается создать параллельную разработку (Т-80УД) с серийным турбодизелем.
M1 Abrams имел гораздо большую газовую турбину мощностью 1500 л. впоследствии признан менее маневренным, чем Т-80. Однако ничего не известно о сравнительном шуме, создаваемом турбиной Т-80. Как и Т-64, Т-80 мог стрелять ПТУР 9К112 «Кобра» (AT-8 Songster) через основное орудие с увеличенной досягаемостью за пределами практической дальности 2500 м своей 125-мм пушки.
Конструкция танка Т-80А
Защита
Компоновка «турбинного танка» была очень похожа на Т-64. Корпус был довольно низким, с сильно выраженным наклоном лобовой части (слоистая броня) и сварным из стальной RHA, предполагалось с такой же толщиной брони, как у Т-64. Отделение механика-водителя располагалось по средней линии, а в двухместной башне наводчик располагался слева, а командир справа.
Помимо композитной брони на башне и корпусе, резиновые щитки и борта защищают борта и нижнюю часть корпуса от РПГ. На Т-80У и Т-80УМ1 применялась динамическая защита и усиленная броня. Активная защита включает системы АПС «Штора-1» и «Арена», а также АПС «Дрозд» (установлено ограниченное количество). Экипаж был защищен РХБ, а в моторном отделении и башне имелись автоматические огнетушители галонового типа. Также на башне использовались дымососы, от трех до шести с каждого борта, а для создания белого облака также использовался обычный выхлопной дизельный дозатор.
Мобильность
Газотурбинный двигатель Т-80 развивал мощность 1000 лошадиных сил вместо дизельного двигателя мощностью 750 лошадиных сил, хотя более поздние Т-80 вернулись к дизельному топливу по причинам, которые мы скоро увидим. Коробка передач имела пять передних и одну заднюю передачу (а не семь передних, одну заднюю). Вместо гидропневматической подвески Т-64 использовались хорошо зарекомендовавшие себя торсионы, а гусеницы лежали на шести кованых алюминиевых, обрезиненных опорных катках. Были также задние звездочки и передние направляющие колеса. Гусеницы также были немного шире и длиннее, чем на Т-64, что давало меньшее давление на грунт.
Вооружение
В башне установлен тот же 125-мм гладкоствольный 2А46, что и у Т-72. Он может стрелять как стандартными боеприпасами различных типов, от осколочно-фугасных до кумулятивных и APFSDS, так и противотанковыми управляемыми ракетами. Система подачи — автомат заряжания Корзины, вмещающий до 28 выстрелов (двухчастных) в карусели, расположенной под полом башни.
Дополнительные патроны также хранятся внутри башни. Этот проверенный автомат заряжания эффективен и надежен, а также прошел боевые испытания с середины 19-го века.60-е годы. Метательный заряд содержится в полусгораемой гильзе. Только небольшая металлическая опорная плита выбрасывается после завершения. Процесс загрузки занимает от 7,1 до 19,5 секунд в зависимости от исходного положения карусели.
Пулемет ПКТ
Известные проблемы
Помимо обычного неудобного и тесного салона, неприемлемого для натовских экипажей, Т-80БВ, использовавшиеся в бою в Чечне, оказались весьма уязвимыми и склонными к катастрофическим взрывам. Причиной, названной американскими и российскими экспертами, была уязвимость хранимых полугорючих метательных зарядов и ракет при попадании струи расплавленного металла проникающих кумулятивных снарядов. Западный танк действительно хранил свои снаряды в отдельном от боевого отделения укладке, используя бронированные противовзрывные двери, «выдувные» панели. Последний Т-84 Оплот, украинская версия Т-80, имеет совершенно новую башню с бронированным отсеком для боеприпасов, чтобы предотвратить случайную детонацию.
125-мм пушка 9К112 «Кобра» ПТРК
Т-80Б (1978 г.)
Эта первая эволюция базового типа произошла быстро и характеризовалась новой башней с новым лазерным дальномером, системой управления огнем и даже новым автоматом заряжания, модифицированным для работы с ПТРК 9М112-1 «Кобра». Этому приписали 80% точных попаданий с ходу. Со стороны защиты использовалась улучшенная композитная броня.
В 1980 году эта версия получила двигатель мощностью 1100 л. с. В 1982 снабдили новым орудием.
В 1985 году он получил комплектующие для улучшенной реактивной брони. Он имел эквивалентную защиту 400 мм от кумулятивных боеголовок. Прицельная дальность для боеприпасов составляет от 4000 м для кинетических кумулятивных боеприпасов, 5000 м для осколочно-фугасных и около 10000 м при использовании системы «боковой уровень». Дальность ночного прицела ТПНЗ-49 в активном режиме составляла 1300 и 850 м в пассивном. Точность ПТРК «Рефлекс», усиленная лазерным лучом, позволяет вести точное целеуказание в движении на любой скорости.
Т-80БВ/УМ (1985 г.)
В дополнение к модификациям, показанным выше, БВ вводит новую динамическую защиту (ДЗ), а УМ получает новый тепловизионный прицел «Буран» вместо «Луна ИК».
Т-80У (1985 г.)
Т-80У («У» означает «улучшение», что означает «улучшенный») был разработан СКБ-2 в Ленинграде по корпусу, работая с Морозовским бюро над башней и вооружением. Т-80У использует ВДЗ «Контакт-5» (см. далее), имеет улучшенный прицел, 9ПТРК К119 Рефлекс (с 1990 г.).
Развитие Т-80А, с 1990 г. оснащался газовой турбиной ГТД-1250 мощностью 1250 л.с. (919 кВт) для увеличения дальности полета. Последний был создан на основе двигателей ГТД-1000Т и ГТД-1000ТФ, используемых на основных серийных Т-80. Эта новая газовая турбина была многотопливной и могла работать как с высокооктановым авиационным бензином, так и с дизельным и низкооктановым бензином. Он также был очень надежным, стабильным для лучшего срока службы. Он также имел встроенную автоматическую систему удаления пылевых отложений, но при этом сохранял относительно высокий расход топлива. Основное орудие снабдили системой управления огнем 2А46 в усовершенствованной башне. Для десантных переходов ему дали новый глубоководный аппарат «Брод-М».
Т-80У предшествовал прототип Объект 219АС, переходная модель, в которой использовалась башня Т-80У, но Контакт-1/ЭРА вместо нового Контакт-5. Некоторые из этих Объектов 219А вообще не имеют динамической защиты.
Командирский вариант (Т-80УК) оснащен АПС «Штора-1» и тепловизионным ночным прицелом ТО1-ПО2Т (ночная дальность около 6400/4600 метров). Для сравнения базовый тепловизионный ночной прицел составляет около 1750/1500 метров.
Т-80У 2002 г.в Кубинке
С точки зрения защиты, Т-80У был оснащен взрывоопасной реактивной броней (ERA) второго поколения «Контакт-5», хорошо зарекомендовавшей себя против снарядов APFSDS, которые могут в значительной степени рассеивать энергию M829A1 «Серебряная пуля». «Контакт-5» также был интегрирован в корпус. Это дало эквивалент 780/1320 мм RHAe против снарядов APFSDS / HEAT. Он имеет резиновые боковые юбки во всю длину для защиты бортов, причем первые три являются жесткими, бронированными и снабжены подъемными ручками.
Командирский пулемет простой цапфовый. 9Для основного орудия предусмотрена управляемая ракета M119 Refleks (AT-11 Sniper), каждая из которых имеет пенетратор с длинным стержнем (HVAPFSDS) 3BM46. Для активной маскировки вне дымовых прожекторов специальная маскировочная краска искажает внешний вид танка в видимом и ИК диапазонах. Система управления огнем 1А46 включает в себя лазерный дальномер, баллистический вычислитель, усовершенствованный главный прицел наводчика 1Г46 и тепловизионные прицелы.
Эти новые комплексы вместе со 125-мм гладкоствольной пушкой Д-81ТМ «Рапира-3» обеспечивают точное поражение и уничтожение Т-80У целей на дальности до 5 км (ПТУР и БТР/БПС). . Опытный экипаж смог успешно на международной выставке ракет поразить без промаха 52 цели на дальности до 5 км.
Т-80УМ-1 выставлен в Омске, 2009 г.
Т-80 УМ (1990 г.)
На Т-80У(М) 1990-х годов были установлены тепловизионный прицел наводчика ТО1-ПО2 «Агава» и управляемая ракета 9М119М «Рефлекс-М», а позже — усовершенствованный вариант 125-мм пушки 2А46М-4 и прицел наводчика 1Г46М. Как низкие боевые характеристики Т-80, так и большой расход топлива побудили российское командование унифицировать танк Т-90. Омский танковый завод в Сибири с тех пор с этим решением остался без заказов, но попробует продать Т-80 на экспортном рынке. Южная Корея и Китай импортировали его в небольшом количестве, а также Пакистан и Кипр. В этой перспективе Т-80УМ1 предназначался только для экспорта, учитывая системы активной защиты от Т-80УМ2 «Черный орел».
Т-80УД Береза (Украина, с 1987 г.)
Морозовское бюро разработало дизельный вариант Т-80УД с 6-цилиндровым многотопливным двухтактным турбопоршневым дизельным двигателем 6ТД-1 мощностью 1000 л.с. Это позволяло работать при температуре топлива до 55 ° C и преодолевать брод глубиной до 1,8 м. Моторный отсек и установка дымовых минометов, ящики для хранения в башне — все отличается от российского Т-80У. В комплект также входит дистанционно управляемый командирский пулемет.
500 единиц были построены на заводе имени Малышева в 1987-1991 годах, что стало важным дополнением для украинской армии после распада СССР. Наряду с производным Т-84, этот танк сегодня является основой украинских ОБТ и останется таковой в будущем.
Другие варианты
Т-84 (Украина, 1999 г.) : Дальнейшее развитие с дизелем мощностью 1200 л.с., новой сварной башней.
Т-80БВД (Украина, 2002 г.) : Модернизация ХКБМ, включающая дизельный двигатель 6ТД, дистанционно управляемый командирский пулемет, улучшенную оптику. Он остается на демонстрационном стенде, но еще не продан.
Chonma-ho V
Северокорейский Т-80У
Танк Т-80УМ2/Черный орел : Проект отменен. Несколько российских прототипов, показанных на выставках, с более длинным шасси и дополнительной парой опорных катков, а также очень большой башней с отдельным отсеком для боеприпасов.
Экспорт
Армения: 20 в эксплуатации.
Беларусь: 95 в 2000 г. , 90 сегодня.
Кипр: 27 Т-80У и 14 Т-80УК заказаны в 1996 г., 25 Т-80У и 16 Т-80УК позже — всего 82
Египет: 14 Т-80УК, 20 Т-80У приобретены в 1997 г.
Южная Корея: 33 Т-80У заказаны в 1995 г., два Т-80УК в 2005 г., сейчас списаны.
Пакистан: 320 Т-80УД заказаны в 1996 г. на Украине, последний раз доставлены в 2002 г. В них интегрированы многие технологии, общие для Т-84.
Китайская Народная Республика: 50 (200 заказано в 1993 г.) Т-80У, полученные для оценки, используемые для разработки ОБТ Тип 96.
Россия: 3 144 активных, 1 856 на хранении 1995, только 271 действующий в 2005 году.
Йемен: 31 бывший российский поставлен в 2000 году.
Болгария также испытывал этот тип в конце 1980-х, но после сравнения с последними версиями Т-72 проект был отклонен. В некоторых источниках также говорится, что Казахстан также закупил некоторые, но без точности. Однако, согласно наиболее надежным источникам, в настоящее время на вооружении находятся только ОБТ Т-72 различных типов. Также в 1992 году UK закупила несколько танков Т-80У для оборонных исследований и разработок через специально созданную торговую компанию, предназначенную для их поставки в Марокко, предложив по пять миллионов долларов США за каждый.
После оценки на их полигоне один был передан в США, испытан на Абердинском полигоне (а позже четыре украинских ОБТ Т-80УД). Слабые места и недостатки были должным образом отмечены. Это было официально подтверждено в январе 1994 года Министерством обороны. Южнокорейские танки были переданы в счет погашения долгов России, возникших во времена существования Советского Союза. Россия также пыталась продать Т-80 Турции и Греции. Швеция также включила Т-80 в конкурс на модернизацию своих бронетанковых бригад в начале 19 века.90-х вместе с Leclerc, но вместо него был выбран модернизированный Leopard 2 (Strv 122), а Leopard 2A4 (Strv 121) оставили для упрощения логистики.
Т-80 в бою
Т-80 поступил на вооружение в начале 1980-х, очень постепенно из-за неоднократных проблем с прорезыванием зубов. 1900 человек были поставлены на вооружение в 1985 году, 4000 — в 1990 году и 4839 — во время распада СССР, с тех пор перешли к государствам-правопреемникам (Украина, Беларусь и Казахстан), хранились и экспортировались. Т-80У так и не были развернуты в Европе. Вместо этого Т-80Б и Т-80БВ дислоцировались в Восточной Германии между 1986 и 1987 г. Их скорость вызвала опасения НАТО, что целые советские бронетанковые бригады могут выйти к морю менее чем за две недели, и привела к разработке новых ПТРК и ударных вертолетов.
Т-80У при попытке государственного переворота 1991 года.
Но вместо большого ажиотажа на открытых равнинах Восточной Европы Т-80 были развернуты в августе 1991 года, когда коммунисты и военачальники союзников пытались свергнуть Михаила Горбачева. Т-80УД 4-й гвардейской Кантемировской танковой дивизии были запущены по улицам Москвы безрезультатно, поскольку попытка государственного переворота не удалась, экипажи отказались стрелять по зрителям и парламенту (см. выше). После этого около 460 Т-80УД остаются на вооружении 2-й гвардейской Таманской мотострелковой дивизии и 4-й гвардейской Кантемировской мотострелковой дивизии. Это все еще дорогостоящий танк в эксплуатации. В 1993 Конституционный кризис в России (4 октября) шесть ОБТ Т-80УД — 12-й гвардейский танковый полк и 4-я гвардейская Кантемировская танковая дивизия — заняли позиции на мосту напротив российского парламента и обстреляли его. В том же июле 1998 года одиночный Т-80 (майор Игорь Беляев) прошел перед зданием администрации Новосмоленска, целясь в него в знак протеста против невыплаты зарплаты за несколько месяцев.
Чеченская война: унижения и споры
Настоящим испытанием стало использование Т-80Б и БВ (безуспешно) для захвата мятежных городов. Огромные танковые потери были понесены, в частности, в Грозном. Экипажи не были обучены и подготовлены к противостоянию с ветеранами советской войны в Афганистане, очень мобильными и хорошо вооруженными РПГ-7В и РПГ-18. У них отсутствовала реактивная броня или не было взрывных вставок. Было даже обнаружено, что некоторые «ящики» остались пустыми. Противотанковый огонь разумно велся по наименее бронированным точкам машин, при необходимости с таким количеством попаданий, какое было необходимо.
В целом для выведения из строя Т-80 было достаточно от трех до шести попаданий из РПГ, причем было замечено, что чаще всего уязвимым местом был автомат заряжания из-за проникающих попаданий в их бортовую броню, выбрасывавший запасенный готовый порох в вертикальном положении. Их предполагалось прикрывать опорными катками с бортов, но чаще всего мятежники размещались в подвалах и на общих господствующих позициях или, наоборот, в подвалах, тогда как Т-80 страдали минимальным возвышением и углублением орудия и не в состоянии ответить.
Всего за первый месяц было уничтожено 225 танков (около 10% танков, задействованных в кампании). Это побудило генерал-лейтенанта А. Галкина (начальника бронетанкового управления) убедить МО после войны прекратить любые поставки или закупки танков с газотурбинными двигателями. Это привело к новым тактическим задачам, таким как поддержка отрядов пехоты с безопасного расстояния. С другой стороны, некоторые офицеры утверждали, что Т-72, дислоцированные в городских районах, работали так же плохо, и в любом случае присланные экипажи не были должным образом обучены выполнению этих задач и не имели правильной тактики.
В результате Т-80 были исключены из боевых действий во второй чеченской войне и войне на Украине. Неизвестно, какие запасы на будущее у Т-80. Новые наступательные действия могут исходить от иностранных дислокаций, так как их использование в России сократилось до символических цифр, а для украинских пока ничего не закрыто, не модернизированных до последнего уровня Т-84 и еще в значительном количестве.
Ссылки и ресурсы
Т-80 на википедии
Т-80У на fprado.com
Т-80 на военном заводе
Т-80У на армейской технике
Т80УД на сайте Морозова
Т80 на армейском признании. net
Объект 480 обход
Т-80БВ обход
Т-80УД на военном заводе
Еще фото Т-80 на Викискладе
Статья о чеченских потерях — национальный интерес
Т-80У на Викискладе
Т-80БВ на Викискладе
Т-80Б на Викискладе
Видео
Технические характеристики Т-80Б
Размеры (Д-Ш-В) 9,9 м (7,4 м без пистолета) x 3,4 м x 2,2 м
(32 фута 5 дюймов (24 фута 3 дюйма) x 11 футов 1 дюйм x 7 футов 2 дюйма футов)
Общий вес в боевой готовности от 42,5 до 46 тонн
Экипаж 3 (водитель, командир, стрелок)
Движение Газовая турбина СГ-1000 — 23,5 л. с./т
Подвеска Активные гидропневматические подвески
Скорость (дорога) 89 км/ч (55 миль/ч)
Диапазон 320 км (200 миль)
Основное вооружение 125-мм пушка 2А46
Броня Эквивалент 450–650 мм по сравнению с APFSDS и HEAT
Общий объем производства 5404 в 1995 году
Gallery
T80U @Engineering Technologies 2012
Yemeni T-80BV on display
South Korean T-80U
Pakistani T-80U
T-80BV intended для Египта
Кипр Т-80У
Армянский Т-80БВ
Иллюстрации автора
Советский Т-80, ранние выпуски, 1970-е
Советский Т-80, конец 1970-х
Советский Т-80 начала 1980-х
Советский Т-80Б, 1978 г.
« Предыдущая 1 … 23 24 25 26 27 … 96 Следующая »
Post navigation
← Older posts
Newer posts →
Двигатель
Наук
Планета
Разное
Советы
Старое
© 2021 Scientific World — научно-информационный журнал