Всеядный двигатель тигра характеристики — Авто Портал
История создания танка «Тигр»
Устройство и конструкция боевого агрегата
Передний отсек
Средняя часть машины
Кормовая часть
Корпус и башня
Технические характеристики
Подвеска и двигатель
Ходовая часть и гусеницы
Коробка передач
Расход топлива
Максимальная скорость
Экипаж
Габариты и вес
Вооружение
Пушка
Пулеметы
Дымовые гранатометы
Броневая защита
Преимущества и недостатки «Тигра»
Применение танка «Тигр» во Второй мировой войне
Стратегия блицкрига, разработанная в Германии перед Второй Мировой войной, не предусматривала применения тяжелых танков прорыва. Соответственно в данном направлении изначально не было точных предписаний и разработок. Такое положение дел сохранялось до столкновения с советскими танками.
Первые бои с КВ и Т-34, срыв стратегии блицкрига и столкновение с укрепленной обороной — все это показало слабую эффективность бывших на вооружении средних танков Panzerkampfwagen III и IV. Возникла необходимость срочной разработки более мощных машин.
Танк Panzerkampfwagen VI Ausf. h2 Tiger — немецкий тяжелый танк, применяемый Германией в период Второй Мировой. Разработан для борьбы с танками и противотанковыми средствами противника, а также для преодоления его линий обороны.
История создания танка «Тигр»
Первые разработки по созданию тяжелых танков в Германии относят к 1937 году. Исследованиям отводилась второстепенная роль, поскольку необходимости в машинах для прорыва не было. В данном контексте проекты носили теоретический или испытательный характер.
В 1939-41 г.г. Эрвин Адерс предпринял практические шаги по конструированию танков прорыва. Были собраны первые прототипы с использованием компонентов от PzKpfw IV. Данные образцы не позиционировались как тяжелые машины — их вес не должен был превышать 30 тонн, а толщина брони составила менее 50 мм.
Нападение на СССР показало слабость PzKpfw IV. По мере преодоления сложной обстановки первых месяцев и укрепления обороны советские войска все эффективнее противостояли танковым наступлениям и немецким штурмам.
С учетом данных факторов возникла практическая необходимость в тяжелых танках прорыва, способных соперничать с Т-34 и КВ. Попытка модернизировать имевшиеся машины не давала нужного результата, хотя и позволила улучшить ситуацию. Для Германии первостепенной задачей стала разработка аналога советского КВ.
Тигр 1
Техническое задание на разработку тяжелого танка поступило сразу в две фирмы — «Хеншель» и «Порше». Обе компании представили свои образцы ко дню рождения Гитлера в апреле 1942. Предпочтение было отдано разработкам Хеншеля.
В своем проекте Эрвин Адерс использовал традиционные разработки германского танкостроения, применяемые при конструировании PzKpfw IV. Подобное решение снижало производственную сложность новых танков. Также впервые для танков применялось шахматное расположение опорных катков.
Однако проект Тигр 1 «Хеншеля» фактически не имел башни, ее прототип находился на доработке.
При этом предполагалось использовать орудие KwK 42 L/70 с калибром 75 мм, которое в 1942 уже не отвечало поставленным задачам. В данном контексте решено было позаимствовать башню у проекта «Порше».
Именно данный гибрид двух фирм и стал известен как Panzerkampfwagen VI Ausf. h2 Tiger. В СССР он известен как танк Тигр, Т-6, Т-VI.
Тигр 2
Задание на разработку танка с усиленным бронированием поступило в «Хеншель» и «Порше» уже в августе 1942. Акцент делался на угловом расположении листов по аналогии с Т-34, а также на более мощном орудии KwK 43 L/71 калибром 88 мм.
Проект «Хеншель» оказался более удачным и на этот раз. Прототип «Порше» отклонили в основном из-за сложной электрической трансмиссии. Последняя требовала большое количество меди и других материалов, которые у Германии были в дефиците.
Контракт на новый танк с «Хеншель» подписали в начале 1943. Однако Эрвину Адерсу предложили доработать проект и внести в него ряд конструктивных решений от параллельной разработки «Пантеры-II». Данный аспект затянул конструирование нового танка еще на несколько месяцев. Первый прототип собрали лишь в октябре 1943.
Новый проект стал известен как Panzerkampfwagen VI Ausf. B, «Королевский тигр», «Тигр-II», Тигр 2. С учетом того, что «Порше» начал производство башен для своих танков до того, как его проект был отклонен, первые 50 «Королевских тигров» получили его башни. На последующие модели устанавливались башни Адерса с упрощенной компоновкой и увеличенной лобовой броней.
Устройство и конструкция боевого агрегата
«Тигр» имеет стандартную компоновочную схему — управление и трансмиссия в передней части, боевое отделение в средней и мотор в задней. Устройство танка «Тигр» отличалось хорошей эргономикой, обеспечивая надежность и простоту управления и ведения боя.
Передний отсек
Отделение управление предназначалось для механика-водителя и стрелка-радиста. К элементам управления относят рулевое колесо, выполненное как у автомобиля, педали газа, сцепления и тормоза. Справа перед сиденьем имеется рычаг переключения передач и стояночный тормоз. Еще один такой же дополнительно был слева. За сиденьем аварийные рычаги управления.
В передней части корпуса имелся курсовой пулемет. Здесь же находились приборы внешней связи. Блоки радиостанции FuG-5 располагались рядом с сиденьем радиста. Устойчивая связь передачи и приема информации работала в пределах 6,4 км для телефона и 9,4 км телеграфом.
Для внутреннего общения применялись ларингофоны и головные телефоны, подключенные к танковому переговорному устройству. Уязвимость данной системы дополнялась экспериментальными световыми сигналами, позволяющими командиру давать механику-водителю простые команды.
Средняя часть машины
Боевое отделение включало остальную часть экипажа, приборы наблюдения и наведения, боекомплект. Здесь располагались места командира, наводчика и заряжающего. Также имелся спаренный с орудием пулемет.
Слева от орудия располагался оптический прицел. Сначала это был бинокулярный TZF-9a фирмы Цейсс с 2,5-кратным увеличением. С апреля 1944 применялись монокулярные TZF-9b с диапазоном увеличения в 2,5-5 раз. Шкала прицеливания для орудия варьировалась в диапазоне 100-4000 м, для пулемета — от нуля до 1200 м.
Кормовая часть
В задней части танка располагался моторный отсек и топливные баки. Для защиты экипажа в случае подрыва последних между кормовой частью и боевым отделением имелась броневая перегородка.
Корпус и башня
Установка орудия калибра 88 мм определила конструктивные особенности корпуса «Тигра». Впервые ширина немецкого танка имела разные значения. Нижняя часть стала базовой, верхняя расширена спонсонами для установки нужного погона башни под предписанное орудие.
Почти все броневые листы корпуса стыкуются под углом, близкому к прямому. Лобовая броня имеет наклон в 80 градусов, на ней располагается курсовой пулемет и наблюдательный прибор механика-водителя. Верхний лист расположен почти горизонтально, нижний — под углом 66 градусов. Все листы соединены стыками по методу «ласточкин хвост».
Башня танка расположена почти по центру с незначительным смещением к корме. В крыше имеется два люка и вентиляционное отверстие, закрываемое бронеколпаком с горизонтальными щелями. На поздних моделях появился перископ для заряжающего, а также мортирка для стрельбы дымовыми и осколочными гранатами на небольших дистанциях.
Технические характеристики
Изображение внутренней компоновки
У танка «Тигр» технические характеристики рассматриваются по первым моделям. «Королевский тигр», несмотря на возросшую мощь и броню, оказался неудачной разработкой ввиду низкой мощности двигателя, слишком большого веса и слабых ходовых качеств. Многие экипажи отмечали общую ненадежность данной разработки и частые поломки.
Подвеска и двигатель
Двигатель «Тигра» двенадцатицилиндровый, карбюраторный, бензиновый, от Maybach. Первые 250 танков имели моторы HL210 с мощностью 650 л. с. Последующие — HL230 на 700 л. с. Подвеска независимая, торсионная.
Моторное отделение имело собственную систему пожаротушения. Огнетушители располагались рядом с топливными насосами и карбюратором. Для охлаждения двигателя использовался водный радиатор и четыре вентилятора.
Ходовая часть и гусеницы
В основе ходовой части танка предусмотрено шахматное расположение катков. Диаметр большой, поддерживающих катков не имеется. Ведущее колесо находилось впереди, диаметр — 0,84 м. Для опорных катков предусматривался резиновый бандаж.
«Тигры» использовали два типа гусениц. Первый вариант применялся для транспортирования, ширина — 0,52 м, траки K.gs-63/520/l30. Второй вариант гусениц боевой, из траков Kgs-63/725/130, ширина — 0,725 м.
Коробка передач
Коробка передач двенадцатиступенчатая (8 передних и 4 задние), взаимодействовала с главным фрикционом и механизмом поворота. Относится к типу преселективных, на полуавтоматическом управлении. Благодаря КПП танк имел 16 радиусов поворота вперед и 8 назад, также мог вертеться вокруг своей оси.
Расход топлива
В качестве топлива использовался этилированный бензин OZ 74. Топливные баки рассчитаны на 530 л. Усредненный расход топлива составлял 80-100 литров на 100 км.
Максимальная скорость
Наибольшая скорость танка «Тигр» по шоссе — 44 км/ч, запас хода составлял 195 км. Машина отличалась хорошей проходимостью, могла преодолевать подъемы до 35 градусов. Высота преодолеваемого барьера — 0,8 м, ширина рва — 2,3 м, брод — 1,2 м.
Экипаж
Экипаж «Тигра» состоял из пяти человек — механик-водитель, стрелок-радист, командир, наводчик и заряжающий. Первые двое располагались в отделении управления, обеспечивая движение танка и связь с другими машинами. Остальные находились в боевом отделении.
Габариты и вес
По габаритам «Тигр» имел следующие технические характеристики:
длина корпуса — 6,316 м, с повернутой вперед пушкой — 8,45 м;
ширина — 3,705 м;
высота — 2,93 м;
клиренс — 0,47 м.
Вопрос о том, сколько весит танк, решается просто — боевая масса составляла 57 тонн. При данном весе удельное давление на грунт составило 1,03 килограмма на квадратный сантиметр.
Вооружение
Сохранившийся экземпляр на выставке
Вооружение «Тигра» состояло из орудия и двух пулеметов — курсового и башенного, спаренного с орудием. Позднее появились мортирки, позволяющие создавать дымовую завесу или поражать ближайшую пехоту осколочными гранатами.
Пушка
Основное орудие танка — нарезная пушка KwK 36 L/56 калибром 88 мм. Длина ствола составляла 56 калибров. Благодаря гидроприводу пушка могла вести обстрел по полной окружности в горизонтальной плоскости. В вертикальной диапазон наведения варьировался от -8 до +15 градусов.
Дальность поражения составляла 4 км, с появлением нового монокулярного прицела TZF 9b — 5 км. Боекомплект состоял из 92-94 снарядов. С 1945 этот показатель увеличен до 120 боеприпасов.
Пулеметы
«Тигры» имели два, реже три пулемета MG-34. На поздних моделях применялись его модификации — 34/40, 34/S, 34-41. Стрельба из курсового пулемета велась радистом, из спаренного — наводчиком. Дальность поражения — до 1200 м, общий боекомплект — 4500 патронов.
Дымовые гранатометы
В качестве гранатометов использовались противопехотные мортирки S-типа. помимо создания дымовых завес стреляли осколочными гранатами на высоту 5-7 метров. Взрыв на такой высоте поражал окружающую танк пехоту.
Броневая защита
Для защиты танка применялась хромомолибденовая катаная броня с поверхностным закаливанием. Ее толщина имела следующие показатели:
верхняя лобовая плита корпуса — 100 мм, 8 градусов наклона;
средняя лобовая — 63 мм, 10 градусов;
нижняя лобовая — от 100 мм при 21 градусе наклона с переходом в 80 мм при скосе в 66 градусов;
борта корпуса — 80 и 63 мм вверху и внизу при нулевом наклоне;
задняя часть — 80 мм при наклоне в 8 градусов вверху и 48 внизу.
Днище корпуса имело толщину в 28 мм, крыша первоначально 26 мм, в 1944 оба показателя усилились до 40. Лобовая броня башни — 100 миллиметров, борта и корма 80, наклоны нулевые. Маска орудия варьировалась от 90 до 200 мм.
Преимущества и недостатки «Тигра»
Среди преимуществ «Тигров» отмечают:
мощное орудие, позволявшее поражать в лоб практически все САУ и танки до 1944 года;
бронирование, обеспечивавшее надежную защиту танка до 1943;
В большинстве случаев именно последний фактор оказывался решающим для исхода боя. По некоторым оценкам преимущества «Тигра» сделали его в 1942-43 годах сильнейшим танком в мире.
высокая стоимость — «Тигры» обходились в два раза дороже многих танков других стран;
низкая ремонтопригодность ходовой части и некоторых других агрегатов ввиду недостатка деталей;
сложность транспортировки, особенно через мосты.
Данные факторы в значительной степени осложняли применение «Тигров». Для буксировки подбитых машин на ремонт требовалась специальная техника, что не всегда было удобно во фронтовой обстановке. А железнодорожная перевозка таких танков требовала по одному пустому вагону спереди и сзади для облегчения нагрузки.
Применение танка «Тигр» во Второй мировой войне
Концепция применения танков «Тигр» допускала их использование и в наступлении, и в обороне. Основная задача — борьба с танками, обеспечивая прорыв своих сил через линии укреплений или снижая способность к прорыву у противника.
Первое применение в бою относят к 23 августа 1942 под Ленинградом. Сразу после выгрузки появились проблемы с коробкой передач и двигателем, в результате чего танки были отправлены на ремонт. В сентябре ситуация повторилась, из-за бездорожья и технических проблем «Тигры» не смогли реализовать свой потенциал.
Полноценное участие в боевых действиях относят к боям под Харьковом в феврале-марте 1943. Позже «Тигры» принимали участие в Курской битве, на африканском и итальянском фронтах. В 1944-45 годах танки активно использовались на восточном и западном фронте.
Первый исправный «Тигр» советские войска смогли захватить 27 декабря 1943 под Ленинградом. Вместе с машиной была захвачена и техническая документация, приборы, оружие. 5-7 января танк использовался советскими войсками для обороны захваченных позиций.
В ходе войны трофейные танки захватывались и другими частями на разных участках фронта. Однако активного применения такие машины не находили — отсутствие запасных частей, сложность ремонта и буксировки не позволяли возвращать подбитые машины в строй.
Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в х под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них
Немецкий тяжелый танк «Тигр»
Двигатель танка «Тигр»
Танки «Тигр» оснащались двигателями внутреннего сгорания двух типов фирмы Майбах: HL-210P-30 (номера шасси 250001 — 250250) и HL-230Р-45 (начиная с шасси № 250251 сборки мая 1943 г. ).
Как правило, при ремонте ранних «Тигров» двигатели HL-210P-30 меняли на двигатели HL-230Р-45. При переделке шасси старых танков «Тигр» в штурмовые орудия «Штурм Тигр» также производилась замена двигателей.
Двигатели выпускались не только заводом фирмы Майбах Моторенверке в Фридрихсхафене, но и заводом фирмы Ауто-Юнион Верк Вандерер в Чимнитце.
Оба бензиновых двигателя внутреннего сгорания, HL-210P-30 и HL-230P-45, имеют жидкостное охлаждение, 12 цилиндров, сгруппированных в два блока с углом развала между ними 60 град, суммарный объем цилиндров двигателя HL-210Р-30 21,35 л («210» — в обозначении двигателя обозначает расчетный объем цилиндров: 210 декалитров). При частоте оборотов вала 3000 об/мин двигатель способен развивать 650 л.с. Объем цилиндров двигателя HL-230P-45 23,095 литров, мощность двигателя при частоте вращения ваш 3000 об/мин — 700 л.с. В ноябре 1943 г. максимальная частота вращения вала двигателя была ограничена значением 2500 об/мин с целью продления ресурса. В результате максимальная скорость упала с 45,4 до 37,8 км/ч. Удельная мощность двигателя HL-210P-30 — 11,6 л.с./т, удельная мощность двигателя HL-230P-45 — 12,5 л.с./т. Масса сухого мотора 1200 кг, размеры — длина 1310 мм, ширина 1000 мм, высота 1190 мм.
12-цилиндровый V-образный двигатель Майбах HL-210 Р-30. Такие двигатели стояли на первых 250 построенных «Тиграх»
Двигатель жидкостного охлаждения танка «Тигр» комплектовался двумя радиаторами размерами 490 х 892 х 200 мм каждый (для мотора HL-230P-45). Радиаторы установлены по бокам мотора. Нормальная температура охлаждающей жидкости 80 град.С, допускается перегрев на 10 град.С.
Верхний предел температуры определял материал прокладок — резиновые прокладки германского производства не выдерживали температуры больше 95 град.С. В качестве хладогента обычно использовалась вода. В системе охлаждения воду гонял насос Pallas.
Объем охлаждающей жидкости 132 л.
Воздух к карбюраторам и радиатором подавали два вентилятора «Циклон» диаметром по 437 мм. Вентиляторы имели два режима работы зимний (частота вращения 2950 об/мин) и летний (частота вращения 4150 об/мин). На привод вентиляторов расходовалось примерно 50 л.с. мощности двигателя.
Двигатель работал на бензине с октановым числом 74. Емкость четырех топливных баков 534 л. Топливо подавалось к четырем карбюраторам Solex Duplex JFF2-2U 2046. Расход топлива на 100 км пробега по шоссе составлял 500-650 л, по пересеченной местности — 900-1000 л, или примерно 10л на 1 км марша.
Фактический расход топлива в боевых условиях оказывался еще выше, порядка 15 л на 1 км пробега вне дорог, так как расход возрастал при частом переключении передач (в бою неизбежном) и отборе мощности двигателя для разворота башни. Кроме того, часть бензина подтекала через разболтавшиеся соединения трубопроводов.
В среднем, при движении танка, как по шоссе, так и вне дороги, расход топлива составлял 8-10 л на 1 км пробега.
Топливо к карбюраторам подавалось четырьмя механическими насосами Solex, для запуска двигателя бензин подавался электронасосом.
Кроме того, имелась аварийная ручная помпа, закрепленная в боевом отделении на противопожарной перегородке.
Все четыре топливных бака наполнялись через индивидуальные заливочные горловины, расположенные в крыше моторного отделения. танка. Каждый вентилятор снабжался двумя воздушными фильтрами
Первые серийные танки Pz.Kpfw. VI Tiger Ausf. HI оснащались парой комплексных воздухоочистительных установок, так называемыми фильтрами Feifel. Они монтировались снаружи танка, на кормовом бронелисте корпуса справа и слева. Воздуховоды от фильтров Feifel проходили поверх двигателя к воздухозаборникам карбюратора.
Фильтры Feifel больше мешали, чем помогали, поэтому в строевых частях их обычно демонтировали.
Фильтры легко поражались огнем стрелкового оружия, после чего превращались в свою полную противоположность: через пулевые отверстия в воздухозаборники затягивалась пыль, которая при движении в изобилии выбивалась из-под задних подкрылков — выбор места для монтажа фильтров Feifel нельзя назвать удачным. Уже в 1943 г. фильтры Feifel исчезли со всех танков «Тигр».
В маслосистеме использовалось масло марки Motorenol der Wermacht. Для замены требовалось 32 л масла, но двигатель вмещал 42 л масла. Масляный насос приводится от основного двигателя. В состав маслосис темы входит резервуар емкостью 28 л. Мощность от двигателя к коробке передач передается валом, состоящим из двух частей. Примерно 5 л.с. отбирается на привод разворота башни.
Моторное отделение оборудовано автоматической системой пожаротушения: если температура воздуха в моторном отделении превышает 120 град.
С термические датчики автоматически включают огнетушители, установленные в районе топливных насосов и карбюраторов. При срабатывании системы пожаротушения на приборной доске механика-водителя загорается аварийная лампочка.
В башне хранится ручной огнетушитель, который можно использовать как аварийное средство борьбы с пожаром в моторном отделении.
Электрическая система танка «Тигр» выполнена однопроводной. Основным источником электроэнергии является 12-вольтовый генератор GULN-1000/12-1000 мощностью 0,7 кВт. Аккумуляторные батареи расположены под полом боевого отделения по бокам соединительного вала.
На «Тиграх» ранних выпусков стояли 12-вольтовые батареи 120 PZ емкостью 120 Ач, на танках поздних выпусков -батареи емкостью по 150 Ач. Батареи соединялись между собой последовательно-параллельно, напряжение на выходе группы батарей составляло 24 В.
От батареи осуществлялся запуск-двигателя.
Для запуска двигателя можно использовать электрический или ручной стартер. Электростартер представляет собой электродвигатель BPD-6/24 мощностью 4,4 кВт.
Головки цилиндров снабжены магнето JGN-6R-18 и свечами AL/ZM-1. Все элементы электросистемы и зажигания — фирмы Бош.
В случае отказа электростартера двигатель запускается инерционным ручным стартером посредством физических усилий двух танкистов, двух веселых другов. Двигатели HL-2103-30 ранних «Тигров» аварийно можно было запустить от механического стартера Kurbelwellen-Benzinanlasser, выполненного на базе двухтактного двигателя внутреннего сгорания.
Этот способ особенно ценился зимой, когда на морозе запуск двигателя требовал большого расхода емкости аккумуляторных батарей или значительных усилий экипажа «Тигра». От электросистемы запитывались приборная доска механика-водителя.
Вен- тиляторы башни и отделения управления, подсвегка оптическою прицела пушки, фары, клаксон, электроспуски орудия и спаренного с ним пулемета.
Т-62-5ТДФ — ВикиВоины — энциклопедия о военной истории
История моторостроения знает много необычных разработок.
Наряду с традиционными рядными и V-образными двигателями, за более чем столетнюю историю инженеры изобрели оппозитные, звездообразные, роторные и другие типы моторов.
Многие из них до сих пор находятся в стадии экспериментальных разработок, но некоторые необычные решения производились серийно. К таковым относится и 5ТДФ – танковый дизельный мотор, прозванный «чемодан».
5ТДФ – это двухтактный дизельный мотор, устанавливавшийся на танки Т-64, а в модифицированном варианте 5ТДФМА – на Т-72, Т-64БМ и Т-55АГМ. Он серийно выпускается с середины 60-х и до наших дней на Заводе имени Малышева (Харьков). Однако корни мотора уходят в более давние времена, он ведет свою родословную из Германии.
Многотопливный оппозитный двигатель 5ТДФ советских танков моделей Т-64, T-72. Характеристики
В этой статье мы рассмотрим довольно интересный двигатель — 5ТДФ, который был разработан по спецзаказу для танков Т-64 и T-72 советской эпохи. Это был на тот момент довольно оптимальным вариантов танкового двигателя, совмещая достаточную мощность и компактность. При частоте вращения коленвала 2.000 об.мин.
и с рабочим объёмом 13.6 литров, 5ТДФ выдаёт 700 лошадок, что для того времени более чем впечатляет – более того, это ровно тому, когда, допустим 1,3-1,4литровый мотор малолитражки развивает 70 сил что был отличным показателем 80-90х гг.
, и неплохим в 2000х, то есть этот мотор не является низкофорсированным! 5ТДФ — оппозитного, о пяти цилиндрах, с десятью поршнями при диаметре 120мм… Наверно вы подумали, как же пятицилиндровый с десятью — это опечатка – ан нет! Действительно это так, но обо всём поподробнее.
Все настоящие оппозитные моторы, как правило, имеют двухтактный цикл работы, и поэтому 5ТДФ не составляет исключение.
Однако для начала, следует объяснить, что такое оппозитный или «плоский» двигатель, самое главное, как это в его пяти цилиндрах могут находиться и работать десять поршней. Этот «оппозит» имеет два коленвала, которые расположены друг напротив друга, к примеру, если вам удалось видеть оппозитные моторы Субару, то представьте себе аналогичный же двигатель.
Теперь о самом интересном — вместо головок цилиндров поставим по коленвалу, а внутрь двигателя на место коленвала вставим пять больших цилиндров, в которых поршня будут двигаться друг другу на встречу, и в миг достижения верхней мёртвой точки, происходит впрыск топлива.
Как и полагается, при этом, у двухтактных двигателей, такт сжатия и рабочий ход совершаются за раз, то есть происходят при каждом полным обороте коленвала. Как известно, в четырёх-тактных двигателях это происходит не через один оборот. У каждого коленвала своя индивидуальная «трансмиссия», каждая из которой приводит в действие одну из гусениц.
Если весь процесс происходит в течение действия одного оборота коленвала, то тогда встает вопрос каким же образом и когда же успевают происходить процессы впуска и выпуска? Ответ кроется в вентиляции цилиндров 5ТДФ, в которой применяется газовая турбина для отсоса выхлопных газов, и простую систему ракушки турбонаддува (правда, не совсем уж очень простую).
У всей этой газораспределительной системы имеется механический привод. Что насчёт скорости вращения турбин, то она жестко и напрямую зависит от количества оборотов мотора (коленвала).
Вот так и происходит вентиляция и избавление от выхлопных газов в цилиндрах 5ТДФ: Как и полагается на всех двухтактникам, когда поршни достигают нижнюю мёртвую точку, в цилиндрах этого мотора открывается по три вентиляционных окна с каждой стороны для продувки цилиндра – это такая имитация выпускных клапанов у «четырёхтактника».
А теперь о том, зачем необходимы турбины: • турбина наддува, или турбонаддува – им выполняется обычные «турбофункции», такие как подача чистого воздуха под давлением в цилиндры, которое создается в специально предназначенной части блока цилиндров, и известен под названием продувочный ресивер.
• газовой турбиной — высасываются отработавшие газы, создаются вакуум необходимой величины в своём коллекторе, благодаря чему гарантируется лучшая вентиляция цилиндров.
Чтобы более понятно объяснить данный процесс вентиляции цилиндров этого «пятицилиндровика» о десяти поршнях, то можно описать сие действие так – воздух влетает в одну дырку, из другой вылетает.
История создания 5ТДФ
Развитие тяжелой авиации в послевоенные годы требовало использования мощных силовых установок, имеющих относительно небольшие размеры и вес.
Так как в те времена в СССР не было варианта мотора, конструкцию которого можно совершенствовать далее, а создавать двигатель с нуля долго и трудно – было решено перенять опыт немцев.
В качестве прототипа нового авиадизеля выбрали немецкий Junkers Jumo 205, сочетавший высокую мощность с умеренными габаритами.
На базе трофейного мотора был создан Х-образный 28-цилиндровый дизель М-305, развивавший до 10000 л.с. Однако к моменту, когда дело дошло до прототипов, дизельные авиамоторы уступили место турбовинтовым и реактивным силовым установкам. Дальнейшее совершенствование огромного движка сочли бесперспективным, и передали наработки по нему танкостроителям.
К концу 40-х годов советские инженеры пришли к выводу, что моторы семейства В-2, устанавливаемые на танки (в том числе, легендарные Т-34 и КВ-1), не имеют потенциала для дальнейшей модернизации. Поэтому конструкторами были начаты работы по проектированию новой силовой установки, предназначенной для бронетехники следующего поколения.
За основу нового двигателя была взята одна секция от М-305 (носила индекс У-305), и на ее основе был создан мотор 4ТПД, состоящий их 4 секций. Он развивал всего менее 500 л.с., как и уже устаревший В-2, поэтому такая мощность была явно недостаточной. Как результат, инженеры добавили еще одну секцию, и в середине 50-х свет увидел 5ТД, развивавший 600 л.с..
Новый движок отличался хорошим соотношением рабочего объема и мощности, но был весьма ненадежным. Его ресурс составлял менее 100 моточасов, чего было недостаточно, да и мощность требовалось поднять. В результате работ по модернизации к концу 50-х родился 5ТДФ.
О многотопливности «пятерки»
Ей обязан он конструкции своего топливного узла. Вообще-то мотора по умолчанию 5ТДФ дизельный, и естественно умолчанию же предназначен для работы именно на дизтопливе, однако, как известно, в силу того, что война суровая штука, она никого и ничего не щадит.
Разработка этого мотора также включала разработку режимов его работы на альтернативных типах топлива — иных нефтепродуктах. Итак, 5ТДФ может позволить себе беспроблемную работу также и на бензине, керосине, различных смесях бензина керосина и солярки, более того, даже на реактивном горючем! Теперь о работе.
Чтобы перевести двигатель с дизтоплива, скажем на керосин или бензин, необходимо будет передвинуть специальный маленький рычаг на ТНВД и угол зажигания подкорректировать, и о чудо — танк поедет на бензиновой тяге! Старт двигателя производится двумя стартерами, по одному для каждого коленвала, мощностью 1. 5л.с. каждый. Они питаются от четырех гигантских аккумуляторов.
Есть возможность и пуска мотора с помощью специального редуктора, который работает на сжатом воздухе, который накачивался танкистами каждый вечер. Ещё один способ завести двигатель – это «старт» с толкача. Если танку вдруг не охота была заводиться вышеупомянутыми способами, то сбегались к нему все танкисты батальона и толкали…(шутка).
Брали, значит, они другой танк, тросом цепляли и тащили, пока мотор не заведется. Если интересно к чему на этом сайте эта статья, то отвечу: мой отец в армии служил как раз на этих двух моделях этого танка, сначала на T-64 и потом и на T -72.
Разрушение мифов
Самая главная цель, так и не была достигнута, размеры оппозитного двигателя отличаются от обычного V-образного настолько слабо, что гордиться этим не приходится, а расположение не чего не меняет. Вот и выходит, что плюсы и минусы будем искать в другом, да и не важно это для автолюбителей, мало или много место, под капот умещается и значит всё хорошо.
Недостатки
Но и минусы заставляют задуматься:
Повышенное потребление топлива, если взять два автомобиля, один с оппозитником а другой с V-образным примерно одинаковой мощности, расход на 100 километров у оппозитного двигателя будет примерно на пять литров больше.
Повышенный расход масла, двигатели других типов «едят» в разы меньше масла.
Дорогостоящий ремонт двигателя, это касается не только стоимости процедуры, но и стоимости запасных частей для вашего двигателя.
Поиски станции, даже если у вас и будут деньги на ремонт и запчасти, не каждый мастер возьмется за столь сложный двигатель.
Калина 2 какое масло лить в двигатель
Получается, что все минусы касаются именно вашего кошелька, все вопросы лишь в том готовы ли вы отдать за это деньги. Но качество не оспаривается, именно по этому, нужно задуматься, лучше платить много раз по малу или не заплатить вовсе не когда.
Поломка двигателя это большая редкость для двигателей и с меньшой работа способность, что уж говорить о «боксере», рассчитанным на миллион километров лучшими инженерами Fuji Heavy Indastries Ltd, специально для Subaru.
Не знаю, зависит ли это от этого или нет, но Subaru не собираются отказываться от своих двигателей ещё очень долгое время и судя по их продажам людей это вполне устраивает.
Такая позиция в первую очередь основывается на мнение, что отказ от оппозитного двигателя станет огромным шагом назад.
Цели двигателя
Двигатель Nissan YD25DDTi Естественно, что после такого технического описания 5ТДФ у многих может возникнуть вопрос о том, зачем же создавался данный силовой агрегат, какие цели преследовали его создатели.
Все эти изменения преследовали всего несколько довольно четко сформулированных целей. Во-первых, мотор должен был быть как можно более компактным, во-вторых, он должен быть экономичным. Однако самое главное — это получить достаточную мощность для работы такого средства, как танк
Важность данных требований объясняется следующим. Компактность может значительно облегчить компоновку танка, а значит, его можно будет быстрее собирать на заводе
Экономичность значительно влияет на автономность танка, то есть уменьшает потребность в частой дозаправке. Мощность же для силового агрегата танка важна тем, что она увеличивала такой важный параметр, как маневренность.
Технические параметры
Стоит сказать, что технические характеристики двигателя 5ТДФ достаточно высокие, а сам по себе он является уже второй модификацией, выпущенной в 1960 году. Первым был 5ТД, выпущенный в 1956 году. Мощность силового агрегата 5ТДФ составляла 700 л.с. Диаметр его цилиндров был равен 120 мм. Ход поршня был равен 2 х 120 мм.
Число цилиндров составляло 5, а рабочий объем, как уже говорилось раньше, — 13,6 литра. Частота вращения составляла 2800 об/мин-1. Есть такой параметр, как габаритная мощность, которая у 5ТДФ составляет 895 л.с./м3. Удельная масса силового агрегата составляет 1,47 кг/л.с. Литровая мощность, которая характеризуется, как л. с./л, составляет 52.
Это краткое техническое описание двигателя 5ТДФ.
Работа агрегата на разном топливе
Для того чтобы танк мог работать с разными видами топлива, он был снабжен специальным механизмом управления подачей топлива. Он имел всего два положения, которые могли быть переключены, в нужный момент.
Первое положение обеспечивало эксплуатацию при заправке дизельным топливом для быстроходных дизелей, топливом для реактивных двигателей, а также бензином и смесями этих трех видов горючего в любых пропорциях.
Второе же положение подразумевало переключение режима работы двигателя на использование только бензина в качестве рабочей смеси.
Есть несколько особенностей, которые возникают при переключении работы на бензин.
Во-первых, необходимо не позже чем за 2 минуты до начала работы танка включить насос БЦН техники, а после этого в интенсивном темпе прокачать топливо при помощи ручного подкачивающего насоса.
Во-вторых, вне зависимости от окружающей температуры окружающей среды перед запуском нужно произвести двойной впрыск масляной жидкости в цилиндры.
Другие хитрости конструкции
Хитрости и особенности двигателя 5ТДФ вовсе не заканчивались на том, что было перечислено выше. Была еще одна изюминка, которая скрывалась в турбокомпрессоре. Сама турбина имела достаточно большие размеры и вместе с компрессором располагалась на валу.
Кроме этого, у нее была механическая связь с одним из коленчатых валов двигателя. Данное решение считается гениальным. Во-первых, во время разгона танка компрессор несколько подкручивался за счет крутящего момента вала, что исключало такой недостаток, как турбояма.
После того как образовывался достаточно мощный поток выхлопных газов и турбина раскручивалась до значительных оборотов, то мощность, которую она набрала, передавалась, наоборот, коленчатому валу.
Все это повышало экономичность силового агрегата, а сама турбина называлась силовой.
Сюда же стоит отнести еще одну важную характеристику двигателя 5ТДФ — он был многотопливным. Другими словами, он мог эксплуатироваться и на дизеле, и на бензине, и на авиационном топливе, и на любой смеси этих видов.
Помимо перечисленных больших конструктивных особенностей, общая конструкция устройства насчитывала еще около полусотни небольших хитростей. Сюда можно было отнести и поршни со вставками из жаропрочной стали, и системы смазки с сухим картером, и много чего еще.
Автомобиль Тигр: обзор, цена гражданского и военного Тигр (ГАЗ-2330)
Брутальные американские военные автомобили HMMWV, более известные как «Хаммер», стали «законодателями моды» в классе легкой армейской колесной техники.
Несмотря на ряд своих недостатков, внедорожник все же имеет и сильные стороны, но его высокая цена отпугивала потенциальных клиентов. Поэтому, когда иорданская армия разместила в ОАЭ подряд на разработку нового бронеавтомобиля, заказ был делегирован на Арзамасский автозавод, имевший хорошие наработки по созданию бронетранспортеров.
Опытные образцы автомобиля Тигр, разработанные дочерним предприятием ГАЗ – ЗАО «ПКТ», были готовы в 2001 году, но заказчик в лице Bin Jabr Group Ltd из ОАЭ заявил, что у автомобиля слишком высокий расход топлива и цена. Контракт на производство «Тигров» для иорданской армии был расторгнут, а заказчик выкупил только техническую документацию и три опытных образца.
Вскоре арабская компания создала совместное предприятие и на основе технической документации от ЗАО «ПКТ» разработала модернизированный вариант «Тигра» с более мощным мотором, импортной трансмиссией и несколько измененной геометрией кузова. Он успешно выпускается под названием Nimr для стран Ближнего Востока в нескольких модификациях.
Конструкция
При создании бронеавтомобиля «Тигр» инженеры из ЗАО «ПКТ» взяли за основу вышеупомянутый HMMWV, но часть элементов разработана полностью с нуля, а другая взята из основ бронетранспортера БТР-80 и автомобиля повышенной проходимости ГАЗ-3937 «Водник».
Кузов и платформа
Газ Тигр имеет прочное рамное шасси лонжеронного типа, на котором устанавливается модульный кузов и большая часть агрегатов: двигатель, трансмиссия и раздатка и другие.
Компоновка классическая капотная – спереди находится моторное пространство, далее расположена кабина, а за ней десантный отсек, отделенный броневой переборкой.
В военной комплектации бронезащита кузова интегрирована в каркас – вместо обшивки броневыми панелями, как на большинстве бронеавтомобилей, борта и крыша кузова изготавливаются непосредственно из катаной гомогенной стали толщиной от 5 до 7 мм в зависимости от модификации. Такая защита выдерживает выстрел обычным (не бронебойным) боеприпасом с близкого расстояния из любого ручного стрелкового оружия калибром 7.62 мм.
Но в современных реалиях такая защита спасет разве что от банды грабителей банков. Гражданская война в Сирии, затяжные конфликты в Ливии, Ираке и Афганистане показали, что патроны с усиленным сердечником у бойцов – не редкость, да и у каждого снайпера есть специальные бронебойные пули, прошивающие насквозь.
Кстати, защищается только кузов пассажирского и десантного отделения – капот изготовлен из обычной стали, и хватит пары выстрелов, чтобы вывести автомобиль из строя.
К тому же у него полностью отсутствует противоминная защита (от подрыва), являющаяся стандартом для современной военной техники такого класса, поэтому даже небольшой фугас гарантированно уничтожит и машину, и десант в ней.
В штатской версии кузов изготавливается из обычной стали, поэтому гражданский Тигр намного легче военного собрата – «всего» 3.5 тонны, в то время как у бронеавтомобиля она составляет от 5.3 до 7.6 т.
Интерьер
Рассматривать оснащение военной версии нет смысла – любой армейский автомобиль имеет простой и утилитарный салон, что вполне логично, ведь военная техника должна быть, в первую очередь, функциональной.
Но в гражданской версии разработчики уделили оснащению салона больше внимания. Вместо простых каркасных сидений, устанавливаются удобные кресла с кожаной обивкой. На передней панели, кроме стандартных приборов, размещается дисплей мультимедийной системы, все элементы зашиты качественным пластиком. Также имеются электропакет, регулировка сидений, парктроник и кондиционер.
Люксовая версия салона в гражданском варианте
Но несмотря на приличные размеры, ГАЗ-2330 Тигр страдает той же болезнью, что и знаменитый «Хаммер» — по центру салона идет громадный туннель трансмиссии, поэтому сзади с комфортом может разместиться только 2 человека, тогда как почти все трехдверные внедорожники рассчитаны на пятерых, не говоря уже о современных люксовых моделях с семиместным салоном.
Двигатели и трансмиссия
В качестве силовых агрегатов используется несколько вариантов турбодизельных моторов: отечественные ЯМЗ-534 объемом 6.7 л и мощностью 205 л. с., а также 5.9-литровые Cummins B-180 и B-215 на 180 и 215 л. с. соответственно.
Отечественный двигатель изготавливается на Ярославском заводе, а моторы Cummins поставляются из КНР, где производятся по лицензии.
Несмотря на приличный объем и высокий крутящий момент около 700 Нм, моторы слишком слабые даже для гражданской версии весом в 3500 кг, не говоря о более тяжелой военной.
Те же арабы, изначально заказавшие «Тигр», в своем варианте Nimr устанавливают турбированный дизель MTU 6R 106 мощностью 325 л. с.
Расход топлива у Тигра впечатляет. В гражданской версии, благодаря снижению полной массы почти в два раза, удалось довести его до 20-25 л/100 км в городе и до 15 л на трассе. Но у военных образцов показатель составляет 35-40 л/100 км – непозволительно много для колесной техники.
Ходовая часть
Машина Тигр имеет привод на все колеса. В военной версии используется 5-ступенчатая механическая трансмиссия, в гражданском варианте предлагается возможность установки 4-диапазонного автомата. Также имеется раздаточная коробка с блокировкой межосевого дифференциала, а оба моста оборудуются самоблокирующими межколесными дифференциалами.
Торсионная подвеска во многом идентична устанавливающейся в БТР-80. Она оснащается гидравлическими амортизаторами со стабилизаторами поперечной устойчивости и легко переносит любые нагрузки.
Колеса типоразмера 335/80 R20 изготавливаются из прочной резины и имеют усиленный корд, а благодаря системе автоматической подкачки могут приспосабливаться к преодолению различных преград.
Кстати, в гражданской версии эта система тоже используется.
Достоинства и недостатки
Часто эксперты сравнивают автомобиль Тигр с конкурентом – американским HMMWV. Действительно, по многим показателям, если почти не по всем, Тигр обставляет зарубежный аналог – проходимость выше, мощность двигателя больше, вместо тонкой брони, с трудом выдерживающей пулю из обычного АК на расстоянии в 100 м – полноценная гомогенная толщиной от 5 до 7 мм.
Но именно тот факт, что при проектировании Тигра заказчики из ОАЭ ориентировались на американский HMMWV, и является главной проблемой. Популярный и распиаренный Хаммер разработан в 1985 году, причем на протяжении всего своего производства он доводился до ума.
В итоге уже в середине 2000 годов армейское командование не раз направляло в Пентагон запросы на разработку нового бронеавтомобиля для армии и КМП, т. к. во время локальных конфликтов боевые потери Хаммеров были больше, чем всей остальной техники вместе взятой.
Главная проблема – отсутствие рациональной формы днища, устойчивой к взрывной волне. Эта же «болезнь» перешла и к Тигру. Сейчас на вооружение американской армии принят новый бронеавтомобиль L-ATV и закуплены южноафриканские RG-31 Mk 6E и RG-33.
Конструкция ходовой части имеет неплохой задел, но слишком высокая масса машины при мощности двигателя всего в 200 л.с. существенно ограничивает проходимость.
То, что гражданская версия Тигра рекламируется в качестве «полноценного внедорожника для охоты и серьезного бездорожья», является неприкрытым пиаром – для офф-роада лучше подойдет джип Нива Рысь или вездеход Хищник, которые намного легче, проще, экономичнее и дешевле.
Модификации автомобиля «Тигр»
Всего на Арзамасском заводе разработали больше десятка вариантов «Тигра» как в военных, так и в гражданской модификациях. Но на деле в серийное производство пошли лишь несколько из них и то мелкими партиями:
ГАЗ-233034 «Тигр» (СПМ-1). Версия для МВД с бронированием по 3 классу защиты. Предназначается для перевозки 7 человек десанта, не имеет креплений тяжелого оружия класса автоматического гранатомета или пулемета.
ГАЗ-233036 «Тигр» (СПМ-2). Улучшенный вариант для МВД с усиленной до 5 кл. бронезащитой.
АМН 233114 «Тигр-М» – армейская версия. Серьезная защита 5 класса с частичным бронированием капота, крепления в верхнем люке для установки оружия, увеличенный десантный отсек, модернизированная тормозная система, дизель ЯМЗ-534.
ГАЗ-233014 СТС «Тигр» – улучшенная версия «Тигр-М». Имеет облегченную конструкцию с бронезащитой 3 класса, количество десанта уменьшено до 4 человек, устанавливаются дизели Cummins, усовершенствованные кронштейны крепления пулемета и автоматического гранатомета. Снижение массы до 5.3 т. позволило существенно повысить проходимость.
Стоимость
Цена внедорожника Тигр в гражданской версии составляет от $90 000 и выше, в зависимости от комплектации и оборудования. Люксовые модификации с оригинальной отделкой салона и эксклюзивным оснащением стоят от $150 000.
Стоимость военного образца начинается с $60 000 и до $100 000.
Сергей Столяров заводит всеядный двигатель
00:0011 марта 2001
110просмотров
00:0011 марта 2001
Топливо подозрительно пахло, вызывая смутные догадки относительно его происхождения. Догадки подтвердились, а эксперимент доказал — новый двигатель успешно может работать даже на фекалиях.
Топливо подозрительно пахло, вызывая смутные догадки относительно его происхождения. Догадки подтвердились, а эксперимент доказал — новый двигатель успешно может работать даже на фекалиях. «Все изобретатели дилетанты: пытаются выдумать то, что уже давно кем-то придумано», — категоричен Сергей Столяров, совмещающий в одном лице функции изобретателя, главного конструктора ЗАО НПО «СтирлингЭкоМаш» и преподавателя Морского технического университета. Делом своей жизни конструктор выбрал «реабилитацию» чудо-двигателя, известного по ветхим историческим хроникам как машина Стирлинга. «За всю историю техники это один из моторов, близких к идеалу, — уверен Сергей Столяров. — Он работает по замкнутому циклу: никакой другой двигатель не может быть более экономичным». И более экологичным: изобретение Стирлинга не вредит окружающей среде выбросами продуктов неполного сгорания топлива.
Военная тайна Отец-основатель еще не вечного, но уже безвредного двигателя был простым швейцарским священником Робертом Стирлингом. И свое техническое новшество, запатентованное в далеком 1816 году, планировал «сослать» в каменоломни. В XIX веке машины Стирлинга использовались в коммунальном хозяйстве, кустарной промышленности и металлургии. Ценность их была в отсутствии парового котла, имевшего тенденцию периодически взрываться. Однако появление двигателя внутреннего сгорания потеснило изобретение священника. Главное достоинство двигателя Стирлинга — его всеядность: он может работать на жидком, твердом, газообразном топливе, и даже от тепла человеческих рук. Поэтому с началом военизированного XX века машину Стирлинга вновь решили поставить на «службу народу», но уже не фабриканты, а военные. Однако с питанием переносных радиостанций теплом ладоней что-то там не заладилось, и машина вновь надолго пропала из виду. Затем актуализировалось еще одно ее большое достоинство — она практически бесшумна. Это качество первыми оценили шведы. И машина Стирлинга получила новую жизнь в виде мотора на шведских подводных лодках.
Пагубное топливо Состав топлива за прошедшие почти два столетия претерпел некоторые изменения. Долгие практические эксперименты показали, что топливо, производимое человеческим организмом и скотоводческими фермами, пагубно влияет на саму машину. От такой «кормежки» она, к сожалению, начинает ржаветь. Поэтому бесплатные фекалии и навоз если и используются, то в самых экстренных случаях. Но топливным экскрементам нашлась адекватная по стоимости замена. Машина с аппетитом глотает все, что называется мусором. Например, для Индии были разработаны модели, приспособленные к «потреблению» рисовой шелухи. Но для России конструктор считает более перспективным использовать опилки, солому, стружки и древесную кору, валяющиеся на просторах отечественных лесопилок без надобности и в огромных количествах. Кроме того, по мнению Сергея Столярова, подобное топливо позволяет поддерживать в атмосфере кислородный баланс.
Коммунальное хозяйство «Спектр применения машины Стирлинга в мирной жизни очень широк. Она может служить и печкой, и кондиционером, и холодильником, и вентилятором, — перечисляет Сергей Столяров. — Этот двигатель может вырабатывать не только теплоту, но и жидкий азот. Крутишь за коленчатый вал в обратную сторону — и в теплообменнике выделяется холод». Однако куча достоинств Стирлинг-машины перекрывается одним недостатком — высокой стоимостью производства. Мини-моторы, которые могут обеспечивать электроэнергией и теплом коттеджи и дачи, «потянут» минимум на $2 тыс. «Говорят, у автономного электроснабжения большие перспективы на Западе, — размышляет Сергей Столяров. — Но для того, чтобы оно стало популярно в России, нужно начать с законов. Автономное электроснабжение весьма экономично: мотор работает непрерывно, но ночью, когда энергия в доме не нужна, счетчик крутится в обратную сторону и насчитывает, сколько семья продала электроэнергии в общую энергосистему».
Железнодорожная стирлингизация Сейчас планы конструктора связаны не с частным обогревом, а с государственным охлаждением. «Мы разработали проект использования машин Стирлинга для железной дороги. В вагонах-рефрижераторах, перевозящих продукты, сейчас используется фреон. Однако в большинстве стран мира он уже давно запрещен. Россия присоединиться к этому запрету пока не может: это же крах всей холодильной промышленности. А машина Стирлинга может работать не на фреоне, а на гелии, не уступая ни по габаритам, ни по массе нынешним моторам в рефрижераторах. Кроме того, в отличие от ныне действующих моторов, она работает при любом перепаде температур. А когда надо — не охлаждает, а подогревает. Честно говоря, на такую модель мы смотрим с большей надеждой, чем на коттеджные двигатели».
Лента новостей
Только бизнес новости
Показать ещё
Не покатило – Картина дня – Коммерсантъ
История техники изобилует примерами поворотов разной степени крутизны и развилок, после которых далеко не все пути вели в счастливое будущее. Помните сверхзвуковые самолеты? Магистральный путь гражданской авиации, казалось бы, пролегал именно туда, к высоким скоростям. Это казалось настолько очевидным, что Boeing проектировал свой широкофюзеляжный 747 в расчете на то, что вскоре все их придется конвертировать в грузовые самолеты – именно поэтому кабину пилотов вынесли в «горб». Но грянувший нефтяной кризис в корне изменил ситуацию. Boeing 747 выпускают уже пятьдесят лет, и сделали в количестве более полутора тысяч экземпляров, а Ту-144 и Concorde построили 16 и 20 соответственно, при этом первый отлетал на регулярных линиях семь месяцев, а второй 26 лет. В автомобилестроении случались похожие истории – некоторые технические решения, пусть и продержались дольше сверхзвуковых лайнеров, так и не завоевали мир. Некоторые из них мы решили вспомнить.
Валерий Чусов, Александр Янковский
Хоть маслом, хоть духами Газотурбинный двигатель
Предыдущая фотография
В 2010 году компания Jaguar сделала концепт-кар C-X75 с двумя газовыми турбинами, рассчитанными на дизельное топливо и приводившими в движение четыре электромотора. Запас хода на топливе – 900 километров плюс 110 на аккумуляторе. Скорость – более 300 км/ч, разгон до сотни – за три секунды. Машину планировали выпускать серийно совместно с Williams F1 – правда, уже c обычным поршневым двигателем. Но из-за финансового кризиса эти планы были отменены. Jaguar C-X75 можно увидеть в фильме «Спектр». Правда, сделанные для фильма семь экземпляров только выглядели как C-X75.
Первый работоспособный образец легкового автомобиля с турбиной был сделан компанией Rover в Великобритании в 1950 году, это был родстер JET1 с двигателем мощностью 100 л.с. Автомобиль совершенствовали, но до серии он так и не дошел.
Следующая фотография
1
/
3
В 2010 году компания Jaguar сделала концепт-кар C-X75 с двумя газовыми турбинами, рассчитанными на дизельное топливо и приводившими в движение четыре электромотора. Запас хода на топливе – 900 километров плюс 110 на аккумуляторе. Скорость – более 300 км/ч, разгон до сотни – за три секунды. Машину планировали выпускать серийно совместно с Williams F1 – правда, уже c обычным поршневым двигателем. Но из-за финансового кризиса эти планы были отменены. Jaguar C-X75 можно увидеть в фильме «Спектр». Правда, сделанные для фильма семь экземпляров только выглядели как C-X75.
Первый работоспособный образец легкового автомобиля с турбиной был сделан компанией Rover в Великобритании в 1950 году, это был родстер JET1 с двигателем мощностью 100 л.с. Автомобиль совершенствовали, но до серии он так и не дошел.
В 1963 году компания Chrysler получила 30 тысяч просьб предоставить автомобиль на время. Речь шла не о простой машине – компания сама разослала приглашения поучаствовать в испытаниях принципиально нового автомобиля. Это был Chrysler Turbine Car, первый автомобиль с газотурбинным двигателем, который можно назвать серийным. Разброс откликнувшихся по возрасту был от 12 до 83 лет. В конечном итоге отобрали 203 человека, это были автовладельцы, которые представляли различные регионы США, имели разный возраст и опыт владения автомобилями и использовали машины в разных условиях. Пятьдесят автомобилей испытывали больше года – каждому водителю машину выдавали на три месяца. Испытания закончились 28 января 1966 года. В серию новый двигатель не пошел, все автомобили были уничтожены – их просто сожгли. Как утверждало руководство Chrysler, компания не хотела, чтобы в специально разработанные и построенные итальянским ателье Ghia автомобили кто-то ставил другие двигатели. В музеях и у коллекционеров сохранилось девять Chrysler Turbine Car.
Газотурбинный двигатель представляет собой две крыльчатки: первая называется компрессор, вторая турбина. Они связаны общим валом. Между ними – камера сгорания, куда подают топливо. Компрессор нагнетает воздух, в котором сгорает топливо, и в итоге раскаленные газы создают огромное давление и вращают турбину. А она уже крутит компрессор, чтобы он продолжал подавать воздух для сгорания газов.
Преимущество газотурбинного двигателя – всеядность. Как утверждали в Chrysler, газотурбинный автомобиль можно заправлять хоть растительным маслом, хоть духами. Президент Мексики как-то раз заправил машину текилой – и она ездила!
Причин отказа от серийного производства Chrysler и не назвал. Скорее всего, сказался сразу комплекс причин, главными из которых были прожорливость двигателя и очень высокое содержание оксидов азота в отработавших газах. Эксперименты продолжались до конца семидесятых, но газотурбинные двигатели получили некоторое распространение только в военной технике и авиации.
Все вертится Роторно-поршневой двигатель
Предыдущая фотография
Самым верным поклонником РПД оказалась японская Mazda, которая выпускала спортивную модель RX-8 до 2011 года и продавала ее до 2012-го.
NSU Ro 80 выпускали до 1977 года, но сделали сравнительно немного – 37 398 штук.
Следующая фотография
1
/
3
Самым верным поклонником РПД оказалась японская Mazda, которая выпускала спортивную модель RX-8 до 2011 года и продавала ее до 2012-го.
NSU Ro 80 выпускали до 1977 года, но сделали сравнительно немного – 37 398 штук.
Мотор, который теперь принято называть «двигателем Ванкеля», был представлен в январе 1960 года, а в 1964 году началось серийное производство первого серийного автомобиля с роторно-поршневым двигателем (РПД) – NSU Spider.
В РПД ротор в виде криволинейного треугольника вписан в «цилиндр», сечение которого называется «эпитрохоида». Ротор вращается не просто на валу, а обкатывается вокруг шестерни. Благодаря всей этой сложной геометрии грани ротора и стенки «цилиндра» формируют три камеры сгорания переменного размера, в которых последовательно происходят четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. В РПД нет клапанов – воздух и топливо поступают через окна сбоку, так же выводятся и отработавшие газы.
В 1967 году «Спайдер», выпущенный в количестве всего 2375 штук, заменила новая модель – первая специально спроектированная для РПД переднеприводная NSU Ro 80. Она получила титул «Автомобиль 1968 года» в Европе, но не благодаря роторному мотору, а скорее стильному дизайну и простору салона. Двигатель же в первое время потребовал больших расходов на гарантийные ремонты и подорвал репутацию модели. В итоге NSU в 1969 году была объединена с Audi. Зато сам двигатель привлек внимание всего автомобильного мира: лицензии на РПД купили GM, Citroen, Alfa Romeo, Porsche, Nissan, Mazda. ..
С РПД активно работали и в CCCР. Лицензию, правда, не покупали и обошлись своими силами. В 1980 году был выпущен ВАЗ-21018, и десяти конструкторам НАМИ разрешили купить этот автомобиль без очереди в обмен на отчеты об эксплуатации. Однако в основном машины с РПД использовали спецслужбы: благодаря высокой мощности эти обычные с виду «Жигули» и «Самары» могли с легкостью преследовать даже мощные иномарки.
Благодаря простой конструкции РПД – компактный, легкий и тихий двигатель. Поэтому его считали весьма перспективным. Однако уплотнения в местах контакта ротора с цилиндром, а также эксцентриковый механизм, на котором вращается ротор, работают с большой нагрузкой, сам двигатель склонен к перегреву, необходимо часто менять масло. К тому же у РПД довольно высокий расход топлива, и после нефтяного кризиса семидесятых это стало для него приговором.
Возьмите сразу блок Стандартные лампы-фары
Предыдущая фотография
Lincoln Mark VII 1984-го модельного года стал первым за 44 года американским автомобилем со сменными лампами. А не фарами.
Следующая фотография
1
/
3
Lincoln Mark VII 1984-го модельного года стал первым за 44 года американским автомобилем со сменными лампами. А не фарами.
В 1936 году в США появились герметичные неразборные лампы-фары, объединявшие отражатель, рассеиватель и нити. Удобная конструкция стала популярной, а в 1940 году – и обязательной для всех американских автомобилей. В 1958 году у конструкторов появился выбор – ставить две фары диаметром семь дюймов (178 мм) или четыре фары диаметром 5? каждая (146 мм). Такие лампы-фары были двух видов: двухнитевые с дальним и ближним светом и однонитевые, только для дальнего света. В Европе на тотальную унификацию не пошли, так что дизайнеры получили возможность для создания разнообразия – именно благодаря этому в 1961 году появились прямоугольные фары. Но удержаться от подражания ведущей автомобильной державе мира было трудно. Так что лампы-фары ставили там на некоторые модели, более того, при экспорте автомобилей в США приходилось заменять фары и убирать аэродинамическую прозрачную защиту фар, что для автомобилей вроде Citroen DS становилось стилевой катастрофой.
Но в конце концов американцы все-таки устали от однообразия, и в 1975 году появились прямоугольные лампы для четырехфарного освещения размером 165х100 миллиметров, а затем и прямоугольные – 200х142 миллиметра. Однако действие стандарта не только не давало возможности разнообразить внешний вид автомобилей, но и закрывало путь развитию конструкции фар – например, применению поликарбоната для рассеивателей. В 1983 году требование об использовании стандартных лам-фар было отменено.
Даже не думай! Спидометры, размеченные до 85 миль в час
Предыдущая фотография
Следующая фотография
1
/
3
Доктор Эммет Браун в знаменитом фильме «Назад в будущее» был просто вынужден поставить на DMC-12 цифровой спидометр – критическая скорость для перемещения во времени была 88 миль в час, а на продаваемых в США автомобилях в начале восьмидесятых спидометры заканчивались на 85 милях в час. Ограничение было введено национальным управлением по безопасности на автомагистралях NHTSA в сентябре 1979 года, и для этого были основания. В январе 1974 года в США был установлен общий предел скорости в 55 миль в час (89 км/ч) с целью экономии топлива, которое в это время стало дефицитом из-за нефтяного кризиса. Как это свойственно демократическим странам, федеральное правительство не запрещало устанавливать более высокие лимиты, но отказывало в финансировании тех дорог, где этот предел был выше. Но в 1979 году NHTSA решило, что раз нигде в стране нельзя ездить быстрее 55 миль в час, то и спидометры градуировать надо с учетом этого. Но оставили 30 миль в запасе, чтобы лихачи осознавали, насколько они нарушают правила.
Ограничение для спидометров было отменено уже в марте 1982 года, но производство автомобилей – процесс длительный, автопроизводители уже разместили заказы на 85-мильные спидометры, поэтому их ставили на машины в течение еще нескольких лет. Благо федеральное ограничение скорости в 55 миль в час дожило до 1987 года, когда на некоторых типах дорог лимит был повышен до 65 миль в час (105 км/ч), а полная свобода в определении пределов скорости была предоставлена штатам только в 1995 году.
Накинь ремешок Автоматические ремни безопасности
Предыдущая фотография
Следующая фотография
1
/
2
Постепенно во всех штатах были приняты законы, обязывающие водителя и пассажиров использовать ремни. Исключение – Нью-Гемпшир. Законодатели объясняют эту «вольность» тем, что статистика ДТП тут вполне благополучная из-за невысоких скоростей. И несмотря на необязательность ремней, ими пристегиваются более 70 процентов водителей и пассажиров.
В 1973 году в США был предложен стандарт, предусматривавший блокировку зажигания, если водитель не пристегнулся. Однако это, во-первых, требовало усложнения конструкции автомобиля, и, во-вторых, публика была не готова к таким ограничениям свободы даже ради безопасности. Поэтому Конгресс это нововведение отменил, ограничившись сигнализацией о необходимости пристегнуться.
Автопроизводители решили этот вопрос по-своему. Они предложили ремни, которые пристегиваются автоматически. На Volkswagen Rabbit – под таким названием в США продавали Golf – 1975-го модельного года плечевой ремень крепился к раме двери, при ее открывании уезжал вперед, а при закрывании возвращался в район плеча водителя и переднего пассажира. Кроме того, был и поясной ремень, но его надо было пристегивать вручную.
Аналогичную конструкцию взяли на вооружение Volvo и японские производители – двигающиеся ремни можно увидеть на Subaru XT в фильме «Большой» 1988 года. А General Motors сделала трехточечные автоматические ремни, у которых и верхняя, и нижняя точки крепления располагались на двери.
Попытки обязать водителей и пассажиров пользоваться ремнями наталкивались на противодействие законодателей почти во всех штатах – дескать, народу не нравится. Тогда борцы за безопасность зашли с другой стороны: с 1990 года все новые автомобили должны были быть оборудованы либо подушкой для водителя, либо автоматическими ремнями. Чтобы водителю даже пальцем не пришлось шевелить, чтобы быть защищенным при ДТП – вот она, демократия! Подушки тогда стоили раз в восемь-десять дороже, чем ремни, поэтому понятно, что выбрали автомобильные компании.
А потом неумолимая статистика показала, что подушки без ремней значительно менее эффективны. И с 1995 года обязательной стала установка и ремней, и подушек. Естественно, ремни «с ручным управлением» стоили дешевле и не требовали обслуживания. В итоге автоматические ремни ушли в прошлое.
Отвори потихоньку калитку «Исчезающие двери»
Предыдущая фотография
Следующая фотография
1
/
4
Сдвижные двери трудно назвать чем-то необычным – если мы говорим о фургонах или минивэнах. Но вот сделать легковую машину, в которой двери задвигаются внутрь кузова, удалось только двум компаниям.
Первой была американская Kaiser Frazer. Идея «исчезающих» в передних крыльях дверей пришла в голову дизайнеру Говарду Даррину и была им запатентована. А потому и модель, на которой эта идея была реализована, получила название Kaiser Darrin. Случилось это в 1952 году. Машина выпускалась два года, но построить и продать удалось лишь 435 экземпляров. Двери заедали, пластиковая крыша протекала, а сам автомобиль с 90-сильным мотором и ценой 3668 долларов в начале пятидесятых был слишком медленным для своей цены или слишком дорогим для своей скорости.
Немецкий родстер BMW Z1 с задвигающимися вниз дверями, несмотря на высокую цену в 88 тысяч дойчемарок, разошелся тиражом в восемь тысяч машин. Буква Z в индексе означала Zukunft, то есть «будущее». Машина стала первым проектом подразделения BMW Technik GmbH, созданного в 1985 году, которое занималось концепт-карами и перспективными разработками. Так что на Z1 отрабатывали множество новых решений: сварной стальной каркас с панелями из различных видов пластика, отработка аэродинамики не только верхней части, но и нижней – ровное днище и поперечно расположенный глушитель в форме антикрыла… Что-то потом пригодилось. Но только не опускающиеся вниз двери.
Дерни за веревочку Система procon-ten
Предыдущая фотография
Следующая фотография
1
/
3
В поисках средства защиты пассажиров до появления пиротехнических преднатяжителей ремней Audi разработала систему Programmed Contraction-Tension. Тросики, соединенные с двигателем, при его смещении в случае фронтального столкновения оттягивали вперед рулевую колонку и подтягивали передние ремни безопасности. Система была разработана для Audi 100 (C3) и применялась также на Audi 80 (B3). Она была отмечена призом принца Майкла Кентского за безопасность движения. Это позволило Audi обходиться без довольно дорогостоящих в то время подушек безопасности. Но распространения система не получила, и с удешевлением преднатяжителей ремней, подушек и управляющей электроники procon-ten ушла в прошлое.
Будьте моим спутником Автономная навигация
Предыдущая фотография
Следующая фотография
1
/
3
До появления спутниковой навигации водители обходились атласами и картами, и задачей человека была привязка автомобиля к месту на карте. Прибор под названием Iter Avto автоматизировал этот процесс простейшим образом: он представлял собой рулонную карту маршрута, которая проматывалась пропорционально скорости машины, для чего он был соединен со спидометром. General Motors в шестидесятые годы предлагала для определения положения автомобилей встраивать в дорожное полотно магниты, но реализация системы хотя бы на основных магистралях, разумеется, требовала слишком больших вложений. Позже предпринимались попытки определять положение автомобиля автономно: например, Toyota в 1980 году встраивала в модель Crown электронный компас. Первой навигационной системой, доступной всем желающим, стала в 1981-м Electro Gyro-Cator у Honda. Разработанная совместно c Alpine и компанией Stanley Electric система была основана на гироскопе, как в авиационных автопилотах. Полупрозрачная карта отображалась на шестидюймовом черно-белом дисплее, на который выводилась отметка о положении автомобиля и указания водителю. Эта опция стоила примерно четверть от цены автомобиля и поэтому была не очень популярной.
В системе Etak Navigator 1985 года карты хранились в электронном виде, на магнитофонных кассетах – и их можно было менять! Правда, для покрытия Лос-Анджелеса надо было четыре кассеты, так что использование системы было не очень простым. Бо?льшую емкость обеспечивал компакт-диск – в 1987 году Toyota Crown Royal Saloon стала первым серийным автомобилем с навигационной системой с цветным дисплеем. А в 1990-м Mazda Eunos Cosmo первым получил систему навигации, основанную на американской системе глобального позиционирования GPS – тогда еще Navstar. Автономные системы продолжали выпускать и в Японии, и в Европе, и в США – даже после того, как в 1995 году завершилось формирование группировки спутников GPS и в 1996 году Билл Клинтон приказал открыть доступ к ее сигналам не только военным. Правда, для гражданских точность сигнала была искусственно загрублена до 100 метров, так что наработки с гироскопами и компасами пригодились, чтобы уточнять положение автомобиля. В 2000 году точность для гражданских пользователей повысили до 20 метров, и автономные системы позиционирования стали практически не нужны.
Дайте два Пара ДВС
В России в 1999 году фирма EL Motors построила по частному заказу купе с двумя силовыми агрегатами от мотоциклов Yamaha, каждый из которых приводил в движение одно из задних колес. В дизайне автомобиля использованы мотивы ЗАЗ-965. Он получил прозвище «Апельсин» за ярко оранжевый цвет.
Как сделать полный привод, если у вас есть автомобиль, у которого уже есть передний? Просто поставить сзади второй силовой агрегат. Примерно так рассуждали конструкторы Citroen, когда решили сделать полноприводную версию маленького 2CV. Сразу же решается вопрос и с мощностью, и с надежностью: если откажет один двигатель, второй позволит доехать до места. Подвеска у 2CV была одинаковая впереди и сзади, так что достаточно было просто развернуть второй двигатель. Управление было синхронизировано, и один из двигателей можно было отключить. Топливные баки разместили под передними сиденьями. Максимальная скорость на одном двигателе мощностью 13 л.с. составляла 65 км/ч, на двух – уже 105 км/ч. С декабря 1960 по 1967 год было выпущено 693 двухмоторных Citroen. Это единственный серийный легковой автомобиль с двумя двигателями. Но не первая и не последняя попытка использовать такую схему. В 1936 году Voisin показал модель V12 с двумя шестицилиндровыми двигателями, но не получил заказов. Джон Купер повторил идею французов на Mini Cooper Twin, но автомобиль оказался довольно капризным в управлении. В 1983 году по такой схеме были построены два Volkswagen Scirocco. AMG дооборудовала вторым двигателем сзади Mercedes-Benz A-Klasse, их сделали несколько штук.
Тут вы прокололись Безвоздушные колеса
Предыдущая фотография
Следующая фотография
1
/
3
«Непневматическая шина» NPT сохраняла работоспособность, потеряв до 30 процентов протектора.
12 апреля 1917 года Ведомство по патентам и товарным знакам США зарегистрировало очередную заявку на изобретение. Его авторы, Чарли Юхринец и Джон Юхринец, предложили автомобильную шину новой конструкции. Пружинящим элементом в ней были внутренние витые пружины, словно лепестки ромашки, расходившиеся от ступицы к наружному ободу. Такой шине были не страшны проколы – а колесная резина тогда была очень ненадежна. Но шина на пружинах, видимо, оказалась еще менее надежной. К идее безвоздушных шин вернулись лет через сто, когда производители научились отливать из полимеров сложные конструкции. Заказчиками стали военные: менять пробитое колесо Humvee под огнем – то еще удовольствие. В 2002 году компания Resilient Technologies начала для Пентагона разработку, а в 2013-м совместно с Polaris запустила производство «непневматической шины» NPT. Принцип был тот же, что и сто лет назад, – пружинящие спицы между ступицей и внешним ободом, только на этот раз полимерные, сминаемые. Пионером технологической гонки стал и Michelin со своим Tweel, и Bridgestone с Bridgestone Air Free. Но все попытки оснастить безвоздушными шинами легковой автотранспорт пока безуспешны: эти шины по-прежнему не боятся проколов, но они недешевы, а главное, не умеют ездить быстро. Даже пионер технологии Michelin производит свои Tweel только для спецтехники, снабжая их маркировкой NHS (not high speed). На 2024 год намечен выход легковых Uptis, но, судя по видео, прошлогодние их испытания на Chevrolet Bolt EV тоже прошли на невысоких скоростях. Так что пока эти колеса в автомобильном мире не катят. Другое дело – автокары, сегвеи. Космическая колесная техника для NASA, наконец. Безвоздушное же пространство.
А гори оно все Многотопливный двигатель
Предыдущая фотография
Следующая фотография
1
/
2
Еще в 1906 году Хессельман изобрел реверсивный механизм для судовых дизелей, адаптировав детище Рудольфа Дизеля ко всем этим морским «полный вперед», «полный назад». К слову, четвертый по счету такой двигатель приобрел Руаль Амундсен для своей антарктической экспедиции, его знаменитый «Фрам» стал первым полярным кораблем с дизельной, а не паровой машиной.
В 1925 году шведский инженер Йонас Хессельман разработал всеядный двигатель, умеющий потреблять любое углеводородное топливо – бензин, керосин, солярку, мазут, керосин, генераторный газ, низкосортное масло. Новый двигатель Хессельмана был своеобразным гибридом, компромиссом: рабочую смесь в камеры сгорания его цилиндров впрыскивал топливный насос высокого давления, как в дизеле, но степень сжатия была невысокой, поэтому воспламенялась смесь от свечи зажигания, как в бензиновом двигателе. Запускался двигатель обычно на бензине, а прогревшись, переключался на керосин или солярку. Топливных баков требовалось, соответственно, два. Более серьезный минус – солярка в цилиндрах сгорала не до конца, степень сжатия была рассчитана на сгорание бензина, так что дымили двигатели нещадно. Но владельцев шведских тяжелых грузовиков и автобусов – а в 1920–1930-х двигатели Хессельмана устанавливались на все: на Scania-Vabis, на Tidaholms Bruk, на Volvo – дым не смущал. Солярка была дешевле бензина, а двигатели Хессельмана были менее прожорливы, чем бензиновые, но еще и легче дизельных. А возможность заливать в бак грузовика все, что горит, была бесценна и в мирное время, и особенно, как вскоре выяснилось, в военное. Но вот парадокс: именно в войну эволюция дизельных двигателей пошла быстрее, они становились легче, компактнее. И если войну, фигурально выражаясь, двигатели Хессельмана выиграли, то конкуренцию проиграли. Последней от них отказалась Volvo, в 1947 году.
Не мытьем, так катанием Встроенный умывальник
Предыдущая фотография
Следующая фотография
1
/
3
До 178 км/ч разгонял Horch 930S его 3,8-литровый 92-сильный V8. Показанный на Берлинском автосалоне 1939 года четырехдневный седан стал настоящим шоу-стоппером: футуристический «самолетный» экстерьер, распашные двери без центральной стойки, складные сиденья – новинка для того времени. Но апофеозом был встроенный умывальник – из правого переднего крыла аэродинамического (коэффициент лобового сопротивления – 0,43) кузова Horch 930S выдвигалась откидная раковина со смесителем. Двухсекционный бак вмещал 11 литров воды – не только холодной, но и горячей, через специальный змеевик она подогревалась выхлопными газами. До начала Второй мировой войны концерн Auto Union успел выпустить три экземпляра Horch 930S, еще семь машин через три года после конца войны были собраны из кузовных комплектов, сохранившихся на заводе в Цвиккау – уже советском. Почему идея встроенного рукомойника не получила продолжения в автопромном люксе, можно лишь гадать: технически-то устройство несложное. Но сегодня встроенный умывальник, а также душ и туалет – штатное оборудование разве что кемперов и туристических автобусов.
Поднимите мне веки Складная оптика
Предыдущая фотография
Складной оптикой «заболели» даже мотоциклы – по одной такой модели выпустили Honda и Suzuki.
Следующая фотография
1
/
3
Складной оптикой «заболели» даже мотоциклы – по одной такой модели выпустили Honda и Suzuki.
«Американочки забираются в эти машины и сидят там целыми часами, не в силах выйти. В полном расстройстве чувств они нажимают кнопку, и фонари торжественно выползают из крыльев. Снова они касаются кнопки, и фонари прячутся в свои гнезда. И снова ничего не видно снаружи – голое сверкающее крыло». Это было описание Cord 810, и авторам «Одноэтажной Америки» Ильфу и Петрову повезло: они своими глазами увидели на Нью-Йоркском салоне 1935 года родоначальника автомобильной моды на складную оптику, продержавшейся 70 лет.
Складные фары были придуманы не для того, чтобы поражать «американочек», а для улучшения аэродинамики спортивных машин. Упомянутый Cord 810 разгонялся до 177 км/ч. Но широкое распространение эта автомобильная мода получила в пятидесятые. Одним из первых складные фары получил Chevrolet Corvette Stingray поколения C2. А в 1970-х начался настоящий бум: фары складывались у всех, от роскошных купе и суперкаров Ferrari и Lamborghini до массовых моделей Toyota, Honda… Помните в объявлениях: «Продается Mazda323, слепая»? Прятали переднюю оптику Porsche и BMW, Jaguar и Aston Martin – модному поветрию не поддался разве что Mercedes-Benz, если не считать концепта. В 1990-х складная оптика начала терять популярность – ужесточались требования безопасности, выступающие детали на капоте попали под запрет. В 2004-м были сняты с конвейера последние «прячущие глаза» автомобили, в Европе – один из «автомобилей Бонда» Lotus Esprit, в Новом Свете – Chevrolet Corvette модели C5.
Третий глаз Центральная фара
Предыдущая фотография
Следующая фотография
1
/
2
В 1934 году посетители автосалона в Праге увидели необычный автомобиль. У Tatra 77 было три фары, одна располагалась в центре передка – радиаторной решетки автомобилю не полагалось, он был заднемоторным и с воздушным охлаждением. Центральная фара была поворотной, с тремя фиксированными положениями. Такую же схему световых приборов унаследовала и вышедшая через два года в серию легендарная «Татра 87». Средняя фара включалась кнопкой на ее приборной панели и служила дополнительным прожектором, опциональная поворотная гидравлика направляла ее свет вслед за поворотом рулевого колеса. В 1948 году в Северной Америке появился родственник «Татры»: автопромышленник Престон Такер выпустил свою первую и последнюю модель – Tucker 48. У «торпеды Такера», как ее еще называли, как и у Tatra, было три фары, и центральная так же «следила за дорогой», следуя повороту передних колес. Сегодня третья фара выглядела бы анахронизмом, современная головная оптика умеет «заглядывать за поворот».
Изучаем, как собрать свой двигатель — на случай «Большого ПЭ» и не только / Хабр
Картинка Freepik и Flickr
Энергия в современном мире — это всё, и чем дальше, тем больше: экзоскелеты, роботы, разнообразные электрические виды транспортных средств. Всё это базируется на необходимости доступа к соответствующим источникам питания и, в то же время, ограничивается их отсутствием. Однако всё может стать ещё хуже, если традиционные источники питания станут вдруг недоступны, по тем или иным причинам. Либо же, потребуется создать собственный источник питания (например, для электропитания далеко расположенного лесного домика и т.д.). Ещё одним интересным вариантом может быть изготовление альтернативного источника питания для уже существующих устройств, — например, для дронов. Да, в этой статье мы поговорим об устройстве и возможности изготовления собственных двигателей внутреннего сгорания различных типов. Кроме того, для этих целей можно даже применить технологии машинного обучения!
Несмотря на движение в сторону «зелёных» технологий и попыток отхода от углеродных принципов получения энергии — пока мы от этого никуда не денемся, по крайней мере, в ближайшее время. Несмотря на достаточно проработанную технологию производства аккумуляторов и все их возможности, по мнению учёных, плотность хранимой энергии в углеводородном топливе многократно превышает таковую в любых типах аккумуляторов.
Если попытаться назвать конкретные цифры, то они выглядят следующим образом: максимально возможная плотность хранимой в аккумуляторах энергии составляет приблизительно 0,2 кВтч/кг, в то время как любые углеводородные способы хранения предоставляют нам плотность в районе 12 кВтч/кг.
То есть, другими словами, плотность энергии, хранимой в сгораемом топливе, в 60 раз превышает таковую, в любом аккумуляторе сходного веса!
Весь последующий рассказ, я думаю, будет интересен со следующих точек зрения: во-первых, мы сможем ознакомиться с основными типами двигателей внутреннего сгорания, постараемся прикинуть, как мы могли бы их изготовить самостоятельно, рассмотрим интересные моменты, касающиеся их устройства, а также попробуем применить новые технологии, которые нам даёт наше время. Вообще говоря, любые знания всегда только в плюс, если вспомним, например, тот же самый роман Жюля Верна — «Пятнадцатилетний капитан». Именно знания из разных сфер позволили там выжить и преуспеть героям этой истории. Весь дальнейший рассказ не претендует на исключительную полноту и точность всех фактов, однако, позволит сложить общее представление о предмете. Итак…
Двигатель Ленуара (или просто, — «Ленуар»)
Исторически самым первым двигателем внутреннего сгорания можно назвать двигатель инженера бельгийского происхождения Жана Жозефа Этьена Ленуара.
Картинка Livejournal Dinamik67
Чем он был хорош: позволил отойти от необходимости постоянного мониторинга за паровым двигателем, на замену которому и пришёл. Полностью автоматический, он позволил вывести на новый уровень приводные системы машин.
Принцип действия этого двигателя заключается в том, что поочерёдно, то в одной стороне цилиндра, то в другой — происходит вспышка, толкающая цилиндр то в одну, то в другую сторону.
Неэффективность здесь заключается в том, что работа двигателя Ленуара происходит при атмосферном давлении (отсутствие сжатия, как в современных двигателях). А зажигание происходит не в момент максимального сжатия, а когда поршень уже пошёл в обратную сторону и вдогон его ещё сильнее как бы разгоняет — возникшая вспышка и расширение продуктов сгорания.
В современных двигателях подобное явление называется поздним зажиганием и, вообще-то, является негативным явлением, так как приводит к перегреву системы и снижению эффективности. Однако, в двигателе Ленуара, благодаря его массивной конструкции, это проблема не была страшна.
Зажигание с каждой стороны происходит после достижения поршнем приблизительно 60-100 угловых градусов от верхней мёртвой точки. Здесь под угловыми градусами подразумевается очень простая вещь (если вы будете собирать Ленуар самостоятельно): на вал насаживается диск, например, бумажный, и размечается по одному градусу. Таким образом, проворачивая вал двигателя руками, вы будете знать, в какой момент должно происходить зажигание (в нашем случае, мы выставляем, например, на 60°) и настраиваем систему так, чтобы именно в этот момент проскочила искра.
КПД Ленуара весьма мал, и находится в пределах 4%. Благодаря своему низкому КПД, в литературе называются цифры, что с 18 л двигателя можно снимать приблизительно две лошадиные силы.
Однако есть и плюсы:
благодаря работе при атмосферном давлении, — выхлоп такого типа двигателя достаточно малошумящий,
из-за отсутствия больших давлений во время работы, — требования к точности изготовления цилиндро-поршневой группы весьма низкие.
Достаточно будет сказать, что небольшие настольные экземпляры двигателей подобного типа абсолютно спокойно работают с зазором между поршнем и цилиндром порядка 0,1 мм!
Однако любители не останавливаются только на небольших экземплярах, а изготавливают даже вполне себе «гулливерские» Ленуары:
Соответственно, в подобных огромных Ленуарах, зазор между поршнем и цилиндром может быть ещё больше! Тем не менее — это никак не мешает двигателю успешно функционировать!
Плюс подобных устройств мне видится в том, что можно самостоятельно создать успешно функционирующий двигатель, какого угодно размера и мощности, практически из подручного хлама (который не страшно оставлять без надзора и не опасаясь, что его украдут).
После своей постройки этот двигатель может служить как источником силы непосредственного привода (например, накачивать воду в резервуар), так и средством выработки электроэнергии; в том числе, — в отдалённой деревне, далёкой лесной избушке и т.д. и т.п.
Немного работы сваркой и собирательства подручного хлама – и вуаля!
А если ещё учесть возможность питания этого двигателя от газогенератора, в котором происходит выработка горючего газа путём термической возгонки дров — получается вообще интересная концепция…
И тут некоторые из читателей наверняка спросят: «Ну да, ну да, — цилиндро-поршневая группа. А как её изготовить-то? Ведь токарного станка-то нет! Да, даже если бы и был — я ведь хочу сделать огромный Ленуар!»
А тут, друзья мои, придёт нам на помощь литейное мастерство! 🙂
Многие любители, которые увлекаются изготовлением самодельных двигателей — не изготавливают поршни! А делают их следующим образом: обычной парафиновой свечкой коптят внутреннюю поверхность будущего цилиндра, после чего прямо в этот закопчённый цилиндр отливают из различных материалов поршень! Ну, то есть, просто берут и льют туда, например, алюминий или даже свинец! О_о
И оно работает! И работает даже хорошо! То есть, мы минимальными усилиями получаем поршень, практически идеально подогнанный к цилиндру, а благодаря закопчёности цилиндра, легко страгивающийся с места после литья!
Таким образом, вы теперь понимаете, что нам не составляет никакого труда, изготовить даже из любой бросовой трубы со свалки — двигатель нужного диаметра. Хотите поршень диаметром полметра и идеально подогнанный? Запросто! 🙂 И двигатель лошадей в 50 – ваш…
Двигатель Отто
▍ Четырёхтактные двигатели
Однако Ленуар после изобретения своего двигателя начал, так сказать, «почивать на лаврах», и упустил нужный момент, благодаря чему в результате проиграл конкуренцию изобретению немецкого инженера Николауса Отто, который в 1878 году реализовал двигатель нового типа, продолжающий идеи француза А. Бо-Де Роша.
В настоящее время двигатель подобного типа мы знаем как четырёхтактный, процесс работы которого состоит из четырёх фаз: впуск смеси, сжатие, рабочий ход, выброс отработанных газов:
Картинка Wikipedia, автор Zephyris.
Четырёхтактные двигатели тоже широко распространены среди самоделок. В качестве донора для изготовления подобных двигателей самодельщики частенько берут компрессор, например, от холодильника:
Для работы двигателя подобного типа, как можно было видеть по анимированной картинке выше, необходимо в определённые моменты впускать рабочую смесь и выпускать отработанные газы.
Для этих целей был создан так называемый «распредвал», — вал, на который насажены кулачки, которые поочерёдно нажимают то на один, то на другой клапан. Распредвал в действие приводится цепной, либо ременной передачей с основного вала двигателя.
Вообще говоря, создание каких-либо двигателей — это очень увлекательное занятие и поэтому многие предпочитают создавать двигатель полностью с нуля:
Говоря об отдельных элементах этого двигателя, можно сказать, что, например, впускные и выпускные клапана — самодельщики обычно изготавливают из обычных чёрных калёных саморезов для евроремонта:
Система зажигания, как правило, представляет собой повышающую высоковольтную плату, снятую с зажигалки от газовой плиты, и питающуюся от одной батарейки форм-фактора АА (есть такие виды зажигалок, где источником искры является не пьезоэлемент, а отдельная плата).
Альтернативным и более простым вариантом системы зажигания — является использование простого пьезоэлемента, на который периодически нажимает специальный кулачок, расположенный на вале двигателя.
Плюсом такого решения является крайняя простота системы генерации искры, а минусом — весьма малый срок наработки на отказ: всего лишь порядка 1 млн срабатываний (после которого, просто-напросто физически развалится пьезокристалл).
Попробуем подсчитать, насколько нам хватит этого пьезокристалла. Допустим, двигатель вращается со скоростью 3.000 оборотов в минуту (реально — будет быстрее этого, я тут совсем скромно взял). Соответственно: наработка на отказ, часов = 1 000 000 / (3000/4)*60 = 22,2 часа.
Маловато…
В качестве способа получения рабочей смеси для сгорания используется, так называемый, «бульбулятор». Воздух пробулькивается сквозь цилиндр (в качестве которого, взята колба от вытянутой стеклянной лампы и отпилена с концов) в который налит бензин, благодаря чему он насыщается парами бензина в нужной концентрации.
Исторически подобные устройства являются самым первым типом карбюратора (конечно, карбюратор гораздо более совершенен и лучше использовать, конечно, его, однако годится и такой вариант).
▍ Двухтактные двигатели
Со временем инженеры стали думать, а можно ли как-то повысить мощность двигателя? Решение напрашивалось само: увеличить количество тактов, которые являются рабочими, в которых происходит зажигание. В результате ряда работ родился так называемый двухтактный двигатель: в котором в течение первого такта происходит впуск смеси и полезная работа(с параллельным выбросом отработанных газов), а в течение второго — сжатие впущенной смеси и её зажигание. После чего цикл повторяется.
Двухтактные двигатели гораздо более оборотистые, чем четырёхтактные. Однако, в силу своего характера, они являются достаточно прожорливыми и неэкологичными: они устроены таким образом, что в процессе газообмена, впускаемая свежая смесь фактически вытесняет отработавшие газы (и часть этой новой смеси улетает вместе с газами в выхлоп!):
Картинка Likbezz
С этим, конечно, пытаются бороться:
устанавливают лепесток на всосе, после карбюратора. Таким образом, когда поршень движется вверх и сжимает смесь — свежая смесь перестаёт поступать в систему (попутно растёт степень сжатия),
Картинка Likbezz
глушитель проектируют таким образом, чтобы в нём возникала стоячая звуковая волна, которая, скажем так, «нематериальным» образом блокирует потерю свежей смеси.
Почему на видео выше, я дал видео четырёхтактных двигателей, изготовленных самодельщиками?
Как ни странно, несмотря на их относительно более сложное устройство, собрать успешный 4Т-двигатель и заставить его работать — гораздо проще, чем двухтактный.
Почему? Объясняется это более сложными процессами газообмена, происходящими в двухтактном двигателе, а в отличие от него, в четырёхтактном — это всё намного более упрощено. Отработавшие газы вытесняются самим поршнем, наподобие того, как шприц выдавливает лекарство (при медицинских уколах). Поэтому люди предпочитают собирать двигатель именно такого типа.
Интересные тонкости
Так как в двухтактных и четырёхтактных двигателях процессы происходят при гораздо больших давлениях (как я уже писал в нескольких своих статьях, в момент вспышки — давление в цилиндре составляет приблизительно 60 бар), приходится каким-то образом герметизировать это всё.
Для этой цели обычно используют поршневые кольца из чугуна.
Почему именно чугун: так как он представляет собой металл с высоким процентом содержания углерода, который обладает низким коэффициентом трения. Поэтому зачастую используют чугунные поршневые кольца и чугунную гильзу цилиндра. Если же мы говорим о двухтактных двигателях бензокос/бензопил, то там используется сочетание чугунных поршневых колец и покрытого хромом алюминиевого цилиндра. Это как удешевляет конструкцию, так и упрощает охлаждение цилиндра и одновременно увеличивает ресурс (хром весьма жёсткий и износоустойчивый).
Однако, при изготовлении малогабаритных двигателей, особенно таких, как на радиоуправляемых игрушках — изготовление, а затем и надевание готовых поршневых колец на поршень, представляет собой существенную проблему. А при некотором предельном размере поршня, — это и вовсе невозможно сделать (поршень слишком маленький и кольца просто-напросто ломаются, при попытке надеть их на него. Не хватает гибкости чугуна).
Конечно, если мы собираем небольшой и не особо мощный двигатель — это не проблема. Вполне можно работать и без поршневых колец, что и показывает следующая самоделка, где поршень изготовлен из графита, а в качестве цилиндра — используется обычная химическая мензурка:
Кстати говоря, чтобы повысить ресурс у маленьких двигателей, используют очень интересный приём, который заключается в том, что цилиндр не является цилиндром! А он — является конусом! О_о
В утрированном виде этот подход показан на картинке ниже. В реальности — это гораздо менее явно. Точный градус скоса я сейчас уже не помню, надо поднимать справочники.
Смысл этого всего заключается вот в чём: по сути, необходимо обеспечить высокую герметизацию только в самом начальном моменте (верхняя мёртвая точка), где давление максимально. В дальнейшем можно сделать так, чтобы между цилиндром и поршнем при движении поршня вниз, начинал возникать некий зазор. Это даже хорошо, ведь туда будет проникать масло и всё смазывать. Кроме того, оно же является и герметизирующим агентом, то есть, выступает в роли своеобразного «поршневого кольца», где вязкость самого масла, занимающего маленький зазор между поршнями цилиндра — не даёт газам просочиться сквозь этот зазор.
Таким образом, износоустойчивость повышается: цилиндр и поршень максимально трутся только на самом верху и на минимальном участке траектории!
Ещё одним весьма интересным способом увеличения ресурса является изготовление цилиндра из силумина, который является сплавом алюминия и кремния. Если правильно помню (могу ошибаться), его определённым образом охлаждают, что приводит к образованию в структуре металла множественных микрокристаллов кремния.
Далее, этот цилиндр протравливается кислотой, вследствие чего — металл вымывается, а микрокристаллы кремния остаются и в дальнейшем, поршень скользит именно по ним. Подобная технология, насколько мне известно, используется Porsche и для некоторых из болидов «Формулы 1». Технология считается недешёвой (кликабельно):
На картинке это (для наглядности) показано достаточно утрировано. В реальности эти кристаллы очень мелкие и практически непрерывным ковром покрывают всю внутреннюю поверхность цилиндра. Однако некоторое расстояние между ними всё же остаётся, что является положительным явлением, так как эти расстояния постоянно заполнены маслом, благодаря чему, коэффициент трения уменьшается ещё больше.
А теперь, когда у вас более-менее сформировалась общая картина о том, что же представляет собой двигатель внутреннего сгорания и как их делают самодельщики, перейдём к самому вкусному:
Линейные двигатели внутреннего сгорания / Internal Combustion Free Piston Engines
Ключевой проблемой двигателей внутреннего сгорания является их сложность и, в рамках нынешнего перехода к электрическим машинам, — наличие кривошипно-шатунного механизма (КШМ). Почему? Он является источником излишнего веса, вибраций (ввиду наличия больших вращающихся масс, с большой инерцией) и из-за силы трения такого немалого веса (да ещё и при воздействии мощных центробежных сил) — уменьшает ресурс двигателя в целом.
А что если предположить, что двигатель мог бы существовать без КШМ? Тогда он становится гораздо более компактным, увеличивается его срок службы, и упрощается производство!
Подобные двигатели существуют уже достаточно давно, и известны под названием линейных двигателей внутреннего сгорания. Наиболее очевидным применением подобного двигателя напрашивается использование его в качестве электрогенератора.
Однако, помимо подобного применения, эти двигатели широко используются, например, в качестве газогенераторов — когда выхлоп подобного двигателя используется для вращения турбин.
По ссылке вы сможете найти великое множество конфигураций подобных двигателей.
Два наиболее интересующих нас двигателя выглядит следующим образом:
С единственной камерой сгорания (неуравновешенный, сильная вибрация, хотя это можно купировать монтажом двигателя на тяжёлую платформу, когда у него просто не хватит сил сдвинуть эту платформу с места и, таким образом, вибрации будут погашены):
Картинка Freikolben
С уравновешенными поршнями используются две камеры сгорания:
Картинка Freikolben
И вот именно использование подобного типа двигателей — видится мне очень интересным, так как на его основе можно создать весьма компактный и мощный электрогенератор. Например, вот в этом исследовании, линейный генератор размером с батарейку AA — вырабатывал порядка 5 Вт.
Картинка Citeseerx
Исследователями был проведён его тест. В течение порядка 100 часов, когда он непрерывно работал,- отказов не наблюдалось, и он стабильно сохранял свою среднюю частоту работы в районе 115 Гц.
Как написано в отчёте, подобного типа двигатель:
может работать с очень низким уровнем шума,
используя широкий диапазон топлив (так как он дизельного типа — смесь взрывается от сжатия. В тестах использовалась пропан/бутановая смесь),
обладает малым весом, но, несмотря на это, позволяет обеспечивать высокую плотность энергии,
может работать вообще без смазки (видимо, подразумевается, что если будут использованы соответствующие материалы поршня и цилиндра),
благодаря дизельному принципу, — максимальная эффективность и низкий уровень вредных выхлопов,
низкий коэффициент трения и переменный коэффициент сжатия (видимо, подразумевается, что так как отсутствует жёсткая связь поршня с кривошипно-шатунным механизмом (его вообще нет), — поршень жмёт смесь до тех пор, пока она не взорвётся; что даёт возможность работать с различными видами топлив, т. е. — двигатель «всеядный»).
Кстати говоря, подобные двигатели не являются какой-то экзотикой и любители периодически их собирают. Конечно, в несколько больших размерах и тем не менее — это выглядит всё равно эффектно:
В конструкции, показанной в видео выше, использована пара трения из графитового поршня и стеклянного цилиндра.
Проектируем самодельный линейный двигатель!
Попробуем прикинуть, как мы могли бы собрать двигатель подобного типа? Как ни странно, это весьма легко!
Для этого всего лишь нужно использовать подходящую пару трения (поршень/цилиндр). В качестве которых могут легко выступить впускной или выпускной клапан любого легкового автомобиля, и чугунная втулка для этого же клапана:
Картинка Timeturbo
Картинка Rusautoopt
Почему так? Эта пара идеально подобрана инженерами для обеспечения многолетней и многочасовой работы, совершая в процессе миллионы циклов. Кроме того, таких пар трения по скромной цене полным-полно в магазинах (т.е., высокая ремонтопригодность и возможность собрать массив двигателей).
Кроме того, чугунная втулка внутри имеет спиральную канавку, которая может с лёгкостью выступить как лабиринтное уплотнение. Так как газы, пытаясь прорваться, завихряются в этой канавке — их скорость замедляется, что для высокоскоростного процесса (которым является отдельный рабочий цикл двигателя), равносильно полному перекрытию их от утекания, а также средства подачи смазки (собственно, в этой роли она и работает в двигателе автомобиля):
К слову сказать, подобный же принцип торможения газов с применением лабиринтного уплотнения используется и в головке газового поршня автомата Калашникова:
Картинка Livejournal Soldier-moskva
Я проверял: если с одной стороны зажать пальцем и даже потихоньку давить на шток клапана — зазор между штоком и клапаном практически не пропускает воздух. Если же резко ударить по тарелке клапана ладонью (имитируем процесс вспышки в цилиндре) — герметичность 100%-ная. А уж с малейшей смазкой (если, скажем, шток проходит сквозь ватку, смоченную маслом) — герметичность будет 101%.
Однако, мы ведь собираем этот двигатель не просто для того, «чтобы он был». Он должен совершать некую полезную работу. В нашем случае – для выработки электроэнергии.
Соответственно, необходимо установить на конце поршня некий электрогенератор. Наиболее целесообразным мне видится, изготовление электрогенератора следующего типа: когда массив кольцевых электромагнитов надет на обточенный шток поршня, и перемещается внутри катушки.
Кстати говоря, подобное устройство позволит выполнять две функции сразу: и роль электрогенератора и роль «магнитной пружины».
Дело тут вот в чём: после того как поршень был отброшен от верхней мёртвой точки и после возникновения вспышки — его необходимо каким-то образом вернуть обратно и сжать смесь.
Обычно в линейных двигателях для этих целей используется так называемая — «газовая пружина», которая представляет собой отдельный поршень, перемещающийся внутри цилиндра заполненного воздухом или газом определённого давления. Регулируя давление в этом цилиндре, мы можем регулировать ход основного поршня. Основной поршень и газовый поршень – представляют собой единое целое (как можно было видеть в анимированных картинках выше).
Так обычно это делается в «больших» линейных двигателях, в нашем же случае будет достаточно простого магнита, установленного тем же самым полюсом (кликабельно):
Подобное решение, кстати говоря, частенько используется для возврата сердечника у соленоидов.
Но здесь встаёт один очень интересный вопрос, ответ на который мне найти не удалось, но чисто логически и исходя из физики — ответ на него я уже предвижу: будет ли возникать нагрев двух магнитов с высокой частотой, в течение долгого периода времени, — отталкивающихся друг от друга?
С точки зрения физики, производимая работа обязательно должна привести к тепловыделению. Однако вопрос остаётся открытым и требует своего эксперимента…
Зачем это нужно вообще выяснять: так как у магнитов существует так называемая «точка Кюри», то есть температура, при которой они необратимо размагничиваются и сильный нагрев в процессе работы приведёт к выходу из строя электрогенератора.
Возвращаясь к тому маленькому электрогенератору, мощностью в 5 Вт, показанному ранее, следует сказать, что там, в качестве возвратного механизма используется обычная пружина, которая, однако, согнута из проволоки квадратного сечения. Это позволяет поршню перемещаться строго вертикально, без колебаний из стороны в сторону (как было бы в случае использования пружины, согнутой из проволоки круглого сечения).
Для упрощения конструкции, равно как и для увеличения мощности — двигатель лучше делать двухтактным. Но тут придётся малость покорпеть над газообменом: устроить всё так, чтобы новая порция смеси — вытесняла сгоревшие газы (эта процедура в двигателях обычно называется «продувка»). Схем продувки существует довольно много, но если не закапываться в дебри: главное, чтобы после того, как акт сгорания произошёл — цилиндр был максимально качественно (насколько это возможно в рамках той конструкции, на которой вы решите остановиться) очищен от продуктов сгорания и заполнен свежей смесью.
Итак, теперь, когда мы приняли решение по поводу того, что мы будем использовать в качестве пар трения, а также каким у нас будет возвратный механизм — именно на этом этапе мы можем применить технологии машинного обучения! Подобные технологии как раз и предназначены для осуществления (с высокой долей вероятности) прогнозов развития определённых событий и процессов. В нашем случае цель заключается в том, чтобы наш генератор постоянно работал с оптимальной эффективностью и не заглох в ненужный момент.
Благодаря этим технологиям, мы можем обучить нейросеть отслеживать постоянно ряд параметров работы двигателя, и, в отличие от обычных электрогенераторов, известных в быту, анализ функционирования будет происходить не как у них, «тупо и прямолинейно»: упали обороты — значит добавить газу (а то, что генератор вышел за пределы оптимального окна режима работы — за этим никто не следит, и он вполне может заглохнуть).
Вместо этого, в нашем случае отслеживание будет выглядеть следующим образом: «судя по динамике развития событий и показаниям ряда датчиков, ЗАРАНЕЕ ПРОГНОЗИРУЕТСЯ следующая кривая работы генератора».
Таким образом, интеллектуально «подруливая» генератором, когда та же самая катушка генератора может использоваться ещё и в качестве электродвигателя (упали обороты – «поддали газку» катушкой, т.е. — ускорили поршень), мы можем создать очень современное устройство (по технологиям).
Для этих целей вижу рациональным — использование подхода TinyML (машинное обучение на микроконтроллерах), — когда полноценная нейросеть запускается даже на маленьком чипе, вплоть до Attiny85, esp32.
Вкратце, в двух словах, как происходит работа: на микроконтроллер загружается библиотека с нейросетью, в процессе обучения корректируются коэффициенты между слоями нейросети, после чего она может уже полноценно предсказывать с высокой долей вероятности будущие события и их характеристики (скоро заглохнет или работает хорошо; что нужно, чтобы при заданном энергопотреблении — сохранить частоту работы поршня и т.д.).
Чтобы ознакомиться с применением нейросетей на базе esp32, вы можете пройти вот по этой ссылке, где собрано большое количество тщательно разобранных примеров.
Применение нейросетей для контроля двигателей внутреннего сгорания, в частности, линейных двигателей внутреннего сгорания, является весьма интересной инженерной задачей, примеров которой в мировой практике — мне не приходилось видеть (несмотря на довольно тщательные поиски). Так что вы вполне можете быть первыми в этой сфере!
Завершая свой рассказ, я надеюсь, что смог обзорно сформировать у вас понимание этой области, что позволит вам относиться к ней следующим образом: как нет раз и навсегда определённых авторитетов, так и нет идеальных «финальных» решений. Я специально не слишком углублялся в тонкости самодельного построения каждого типа двигателя, так как иначе статья увеличилась бы раз в 10 в размерах :-). Я полагаю, что если вас заинтересовала тема, вы можете для себя достаточно быстро выяснить все требующиеся моменты на профильных форумах и сайтах.
Вы вполне можете комбинировать рассмотренные в статье подходы, либо даже придумать какие-то свои, для достижения, на мой взгляд, главной цели — создания мощного и компактного источника энергии. Наиболее реализуемым для самодельщика мне видится — линейный двигатель внутреннего сгорания. Хотя, если вам было просто интересно почитать мою статью, и вы расширили свой кругозор, либо же задумали по итогам прочтения собрать свой собственный Ленуар — я тоже вполне буду доволен этим результатом.
Удачи вам в творчестве!
P.S. А чтобы вам легче думалось, — вот ссылка, с множеством реализованных линейных генераторов, по годам и кто сделал. Последний громкий проект — 2020 год. Может, ваш станет «проектом года 2022»? ;-). Ну и ещё раз — их главные преимущества.
Кстати, проект 2020 года — как раз разрабатывает подобные генераторы в качестве компактного источника питания для роботов, дронов, силовых экзоскелетов, гибридных мотоциклов и не только.
P.P.S. Под термином «Большой ПЭ» в заголовке статьи имеется в виду непереводимая игра слов, частенько встречающаяся на форумах выживальщиков, и подразумевающая под собой некое глобальное событие 🙂
«Всеядный» автомобиль первыми опробуют «доны педро»
org/BreadcrumbList»>
Главная
Новости
«Всеядный» автомобиль первыми опробуют «доны педро»
15.03.2007
200
0
0
Автомобиль, разработанный японской Mitsubishi Motors, который способен в качестве движущей силы употреблять различные виды топлива, начиная от электроэнергии и заканчивая традиционным бензином, спиртом и дизелем, появится в продаже уже в нынешнем году. Испытательным полигоном для него станет рынок Бразилии, одной из наиболее «продвинутых» в создании альтернативного топлива стран.
Продажи Flexible Fuel Vehicle состоятся уже в конце 2007 года, сообщили в компании. В разработке также находятся модели для запуска на американском рынке в 2009 году.
В FFV-системах используются датчики концентрации кислорода в выхлопных газах. Эта информация позволяет рассчитать количество этанола, содержащегося в топливе, что, в свою очередь, позволяет оптимизировать впрыск топлива и синхронизировать его с искрообразованием. В результате двигатель может работать на смеси «бензин-этанол» с пропорцией последнего от 0% до 100%.
Одной из основных задач, которые ставила корпорация при создании автомобиля, было соблюдение требований положений, закрепленных в инициативе «Century of the Environment» («Экологически чистое столетие»). Подобной стратегии компания придерживается и в программах разработки электрокара следующего поколения MiEV (Mitsubishi innovative electric vehicle), а также дизельного двигателя следующего поколения.
авторынок
Новые статьи
Статьи / Практика
Майонез в расширительном бачке: так ли опасна эмульсия в системе охлаждения
Нет, наверное, смысла говорить о том, сколько паники способна вызвать эмульсия, которую автовладелец может однажды обнаружить на крышке маслозаливной горловины, в расширительном бачке или пр. ..
167
0
2
30.09.2022
Статьи / Шины и диски
Правда или действие: стоит ли ремонтировать шины при помощи жгута
Ремонт шины при помощи жгута сродни игре «правда или действие». «Правда» говорит о ненадежности и порой даже опасности экспресс-ремонта колес своими руками. Ну а «действие» позволяет рискнут…
896
0
1
29.09.2022
Статьи /
Владимир Шмаков, Chery: в ценообразовании важна не только разница курсов валют
По итогам прошлого года марка Chery оказалась в лидерах по продажам среди китайских брендов. В этом году в Chery намерены повторить успех, а суббренд Exeed продолжает набирать обороты. Но це…
901
2
0
25.09.2022
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Тест-драйв
Haval Dargo против Mitsubishi Outlander: собака лает, чужестранец идет
В дилерском центре Haval на юге Москвы жизнь кипит: покупатели разглядывают машины, общаются с менеджерами и подписывают какие-то бумаги. Пока я ждал выдачи тестового Dargo, такой же кроссов…
11850
7
111
13.09.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0
Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть. ..
10580
10
41
13.08.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Geely Coolray против Haval Jolion: бесплатный сыр? Если бы!
Хотите купить сегодня машину с полноценной гарантией, в кредит по адекватной ставке, без диких дилерских накруток? Сейчас это та еще задачка, ведь полноценную цепочку «представительство – з…
7468
25
30
10.08.2022
настоящее и будущее двигателя внутреннего сгорания
Двигатель внутреннего сгорания трудится на благо человечества уже более полутора веков. Чтобы не потерять работу, в ближайшие годы старичку придется измениться до неузнаваемости.
Владимир Санников
Электрическая розетка стала символом прогресса. Стенды большинства автокомпаний на прошедшем в январе Детройтском автосалоне буквально били током, а любое упоминание о старом добром ДВС звучало дурным тоном. Так что же — двигатель внутреннего сгорания с треском накрылся капотом? Не спешите с соболезнованиями. По-крайней мере там же, в Детройте, представитель Toyota Коеи Сага на вопрос репортеров о том, когда ДВС, наконец, выйдет из игры, простодушно ответил: «Никогда! Когда кончится нефть, человечество будет заправлять его водородом».
Аналитики американского Департамента энергетики DOE считают, что ДВС может попыхтеть еще несколько десятилетий. Причем прирост эффективности бензиновых и дизельных двигателей к 2020 году может составить 30%, а к 2030-му — 50%. Технологии, которые помогут добиться этих результатов, тестируются уже сегодня.
Вездесущее пламя
В далеком 1978 году группа ученых японского института Clean Engine Research, пытавшихся оптимизировать процесс сгорания топлива в двухтактных мотоциклетных моторах, случайно зафиксировала необычный феномен, названный HCCI (Homogeneous charge compression ignition). При достижении определенного давления в камере бензинового двухтактника возгорание топливовоздушного заряда происходило без искры свечи зажигания. Но самое интересное — вместо привычного зажигания смеси около свечи и последующего распространения пламени на периферию в камере одновременно возникало огромное количество микроочагов возгорания. Как следствие, смесь сгорала при более низкой, чем обычно, температуре, очень быстро и практически полностью. Имеющийся в то время математический аппарат и уровень развития термодинамики не позволили понять причины возникновения феномена HCCI, и его посчитали курьезом. Через 20 лет в арсенале инженеров появились мощные средства компьютерного моделирования, которые помогли приоткрыть завесу тайны над HCCI. Работы в этой области в конце 1990-х годов начались в Германии (Mercedes-Benz, Volkswagen), Японии (Nissan) и Америке (General Motors).
Для образования однородного топливовоздушного облака с предельно низкой плотностью в состав смеси вводятся горячие отработанные газы. Они быстро разогревают этот коктейль, облегчая его перемешивание внутри камеры. Если в условиях классического прямого впрыска топливо распыляется в виде аэрозоля, то в HCCI смесь представляет собой мельчайший туман. Когда поршень сжимает смесь до определенного объема, температура подскакивает до точки самовоспламенения. Сгорание HCCI характерно отсутствием открытого пламени и более низкой, чем у дизельных двигателей, температурой. В результате доля сгоревшего топлива вырастает до 95−97% в сравнении с 75% в циклах Отто и Дизеля. Причем на богатых смесях HCCI не работает — ему нужны почти гомеопатические доли топлива, на 30 и более процентов беднее, чем у лучших современных ДВС.
Тем не менее отработанная технология HCCI — пока еще дело будущего. Термодинамика процесса чрезвычайно сложна и требует от ученых решения массы проблем. Главные из них — неустойчивая работа на холостых и максимальных оборотах, неконтролируемая детонация остатков смеси и неравномерность распределения топливовоздушного облака в камере. Правда, в последние месяцы хорошие новости появляются ободряюще регулярно. Специалисты General Motors сообщают, что сумели обуздать стихию на малых оборотах, а британские инженеры из Lotus заявляют, что построили работающий прототип супердвигателя Omnivore, «снизу доверху» поддерживающий процесс HCCI. По мнению вице-президента компании Bosch Хеннинга Шнайдера, автомобили с расходом топлива в пределах 3 л на 100 км, оснащенные ДВС с технологией HCCI, станут серийными уже в 2015 году. У Volkswagen подход более осторожный — компания разрабатывает новый двигатель, работающий с использованием свечей зажигания при полной нагрузке и на холостом ходу, а в среднем диапазоне оборотов — в режиме HCCI. Инженеры Nissan также не стоят на месте — недавно они объявили о создании мощного софта, позволяющего создать компьютерную модель феномена HCCI, и уже начали работать над собственным супердвигателем.
Разделение труда
В пасхальное утро 2001 года инженер Кармело Скудери собрал в своем доме все семейство и торжественно сообщил, что разработал ДВС нового типа, который перевернет мир. Детальное описание технологии поместилось в нескольких рукописных блокнотах — старик не жаловал компьютер и все свои расчеты делал на логарифмической линейке. В 2002 году Кармело, только начав консультации с учеными Университета Саутвест, умер от инфаркта. Дело отца взяли в свои руки дети Скудери, и спустя всего восемь лет действующий прототип двигателя с разделенным циклом (Split-Cycle Combustion SCC) был представлен на Всемирном конгрессе Общества автомобильных инженеров SAE в Детройте. Надо сказать, что концепция разделенного цикла не нова. Еще в 1891 году американская компания Backus Water Motor Company выпускала малыми сериями такие моторы, но они не получили распространения, и идея сто лет пролежала на полке.
В двигателе Отто каждый поршень последовательно совершает такты всасывания, сжатия, рабочего хода и выпуска. В разработке Скудери обязанности по-братски делятся между парными цилиндрами: один предназначен для впуска и сжатия, другой — для рабочего такта и выпуска отработанных газов. Цилиндры соединяются между собой каналами с клапанным механизмом, по которым сжатая топливовоздушная смесь поступает в рабочий цилиндр. Двигатель Скудери состоит из двух таких пар.
В цикле Отто рабочий ход происходит на каждом втором обороте коленчатого вала, в двигателе Скудери — на каждом. Разделение функций цилиндров позволяет более эффективно использовать каждый из них, например, увеличить ход рабочего поршня и длительность сгорания топлива, не превышая допустимой степени сжатия топлива. Зажигание смеси происходит после того, как рабочий поршень начинает двигаться вниз, в отличие от обычного двигателя с опережением зажигания. Расчеты показывают, что разделение цикла дает гораздо более высокую степень сжатия смеси и быстрое и полное ее сгорание.
Сыновья Кармело усовершенствовали конструкцию мотора, добавив к ней баллон со сжатым воздухом. Воздух поступает в рабочий цилиндр, улучшая процесс сгорания смеси. При этом отработанные газы мотора Скудери содержат на 80% меньше углекислого газа и окисей азота, чем у традиционных четырехтактников. КПД мотора Скудери на 5−10% выше, чем у самых продвинутых современных дизельных турбоагрегатов. Добавление наддува увеличивает разрыв по КПД до 25−50%.
В 2008 году двигатель SCC привлек внимание нескольких крупных автопроизводителей, включая PSA Peugeot Сitroёn и Honda, которые подписали со Scuderi Group соглашения о доступе к изучению патентованной технологии. Немецкий Daimler и итальянский Fiat также публично подтвердили высокий интерес к мотору Скудери. Компания Robert Bosch заключила контракт со Scuderi Group на разработку компонентов к SCC в надежде, что однажды эта технология станет серийной. А выдающийся специалист по термодинамике из Массачусетского технологического института профессор Джон Хейвуд назвал разделенный цикл сгорания реальной альтернативой HCCI. Наладить сборку таких ДВС в промышленных масштабах на существующих заводах несложно — никаких экзотических материалов и нестандартных технологических операций для этого не требуется.
Всеядный двухтактник
Многие специалисты по ДВС сегодня делают ставку на механизм изменяемой степени сжатия VCR (Variable Compression Rate). Еще в марте 2000-го инженеры Saab представили прототип автомобиля с экспериментальным бензиновым двигателем 1,6 л с технологией SVC (Saab Variable Compression). Этот мотор выдавал 228 л.с. и 305 Н•м крутящего момента, потребляя при этом на 30% меньше топлива, чем обычные аналоги по мощности.
За прошедшие десять лет технология VCR сделала огромный шаг вперед. Французская компания MCE объявила недавно о создании двигателя MCE-5VCR. Степень сжатия в нем изменяется в пределах от 7:1 до 20:1, а расход топлива 1,5-литрового мотора на 30% ниже, чем у аналогов. Американская Envera разрабатывает 4-цилиндровый бензиновый VCR объемом 1,85 л со степенью сжатия от 8,5:1 до 18:1. Работа финансируется Департаментом энергетики США. Целевая мощность мотора составляет 300 л.с.- почти 162 л.с. на 1л объема. Расчетный максимальный крутящий момент превышает 400 Н•м при 4000 оборотах вала. Ключевой элемент конструкции — гидравлический актуатор, который поворачивает эксцентрик, связанный с коленвалом двигателя. Качание эксцентрика поднимает и опускает вал относительно головки блока цилиндров, изменяя степень сжатия от 8,5 до 18:1.
Дальше всех в разработке технологии VCR продвинулась знаменитая Lotus Engineering. На Женевском автосалоне в марте 2009 года британцы представили свой концептуальный ДВС Omnivore («Всеядный»). Двухтактный бензиновый мотор с прямым впрыском топлива и изменяемой степенью сжатия от 10:1 до 40:1, по заявлению инженеров Lotus, способен переваривать любое жидкое топливо и при этом экономичен и экологически чист.
На выставке Engine EXPO 2009 британская компания Ilmor Engineering представила концептуальный пятитактный ДВС. Идея автора концепции Герхарда Шмитца заключается в использовании четырех- и двухтактной схемы в одном агрегате. Три цилиндра пятитактного ДВС имеют разный внутренний диаметр. Маленькие первый и третий работают по обычному четырехтактному циклу. Средний, низкого давления, – на остаточном расширении отработанных газов в двухтактном режиме. Во время первых трех тактов смесь, как обычно, всасывается, сжимается и совершает рабочий ход в малых цилиндрах. Во время четвертого такта отработавшие газы перемещаются из малых цилиндров в большой и сжимаются. Остаточное расширение выхлопа в большом цилиндре обусловливает пятый, рабочий такт.
Omnivore — это моноблок с цельнолитыми блоком и головкой. Рабочий объем мотора — всего 0,5 л. Одно из главных преимуществ моноблока — отсутствие выработки диаметра цилиндра. В обычных ДВС износ происходит из-за микронных движений болтов в местах крепления головки к блоку. Инновационный улавливающий клапан CTV (Charge Trapping Valve) в выпускном тракте позволяет варьировать время открытия выпускного клапана в широком диапазоне. Система впрыска FlexDI с давлением 6,5 атм для Omnivore создана австралийской компанией Orbital. Она позволяет готовить сбалансированную смесь внутри цилиндра независимо от вида топлива. Такая смесь является базовой для режима HCCI, а система управления впрыском — основой для управления параметрами HCCI.
Механизм изменения степени сжатия Omnivore представляет собой подвижную шайбу в верхней части цилиндра, движущуюся за счет вращения пары эксцентриков. В нижней позиции шайбы степень сжатия достигает 40:1. В шайбу интегрирован один из инжекторов FlexDI, а второй, неподвижный, встроен в корпус цилиндра. Испытания продемонстрировали надежную работу Omnivore в режиме HCCI во всем диапазоне оборотов, при этом он с солидным зазором уложился в рамки нормативов Евро-6.
Почему британцы взялись за двухтактную конфигурацию? «Lotus Engineering, как и многие другие автокомпании, долго придерживалась четырехтактных концепций. Это следствие исторического доминирования таких агрегатов. Проблема таких ДВС — неэффективное сжигание топлива на частичных и экстремальных нагрузках. Двухтактники не страдают этим недугом и потому крайне интересны для автоиндустрии. Кроме того, они не требуют компактизации», — поясняет Джейми Тернер, главный инженер Lotus Engineering. По оценкам Lotus, коммерциализация Omnivore займет еще полтора-два года.
Winner: The Omnivorous Engine — IEEE Spectrum
Вы никогда не догадаетесь об этом, глядя на этот бодрый белый седан — или даже управляя им — но это особенный маленький автомобиль. Когда дело доходит до топлива, это самый гибкий автомобиль на земле. Siena перевозит как природный газ, так и смесь бензина и этанола. Он будет сжигать природный газ — самое дешевое автомобильное топливо в Бразилии — во время движения и переключаться на лету на жидкую топливную смесь всякий раз, когда ему потребуется больше энергии, например, при обгоне другой машины или подъеме в гору.
И самое приятное: в его бак можно залить любую смесь бензина и этанола — от 100-процентного бензина и без этанола до 100-процентного этанола и без бензина. Двигатель автоматически регулирует момент зажигания и количество топлива, впрыскиваемого в цилиндры в каждом цикле, чтобы получить максимальную мощность от любой смеси, которая у вас есть, при этом контролируя выбросы.
Автомобили, которые могут использовать различные смеси бензина и спирта, существуют уже много лет. И автомобили, которые позволяют водителю переключаться между природным газом и бензином, тоже не новы. Но один автомобиль, который может делать и то, и другое — автоматически переключаться между видами топлива и регулировать свой двигатель в соответствии с произвольной смесью бензина и спирта — это действительно очень новинка.
«Концепция очень мощная и, безусловно, портативная», — говорит Уильям Л. Шарфман, автомобильный эксперт и руководитель Sharfman & Co., фирмы стратегического консалтинга в Нью-Йорке. «Если у вас есть концепция, она, вероятно, применима к другим видам топлива».
Учитывая высокие цены на нефть и выбросы парниковых газов, законодательные акты, которые подталкивают спрос на такие альтернативные виды топлива, как этанол, к рекордным уровням во многих странах, привлекательность такого двигателя нетрудно понять. Сидя рядом со мной на пассажирском сиденье Siena, автомобильный инженер Альфредо Сильвио Кастелли рассматривает множество топливных смесей, распространенных по всему миру, и спрашивает: «Зачем выбирать одну, если вы можете иметь их все?»
Кастелли возглавляет экспериментальную лабораторию здесь, в бразильском подразделении Magneti Marelli, в Хортоландии, в полутора часах езды от Сан-Паулу. Marelli, дочерняя компания Fiat Group стоимостью 4 миллиарда долларов, является одним из крупнейших в мире производителей автомобильных систем, поставляя модули впрыска топлива, роботизированные коробки передач и бортовую электронику автопроизводителям и гоночным командам по всему миру. Компания Marelli со штаб-квартирой в Милане имеет промышленные и научно-исследовательские центры в 15 других странах, и именно команда инженеров компании здесь, в Бразилии, создала контроллер двигателя, который позволяет Siena работать на нескольких видах топлива.
Fiat недавно начал продавать только в Бразилии версию Siena с системой Marelli. 1,4-литровый четырехцилиндровый двигатель автомобиля имеет один комплект форсунок для жидкого топлива и другой для природного газа. Жидкости хранятся в обычном 48-литровом баке, сжатый природный газ — в двух баллонах по 6,5 кубометров в багажнике. Marelli называет эту систему TetraFuel; это ссылка на тот факт, что он может работать на чистом бензине, чистом этаноле, газохоле (в Бразилии смесь бензина с 20-процентным содержанием этанола) или чистом природном газе.
Marelli говорит, что система TetraFuel позволяет среднему водителю сократить расходы на топливо на 25-40 процентов по сравнению с обычным автомобилем с бензиновым двигателем. Конечно, экономия зависит от относительной стоимости этанола и природного газа, которые, как оказалось, в последнее время были высокими в Северной Америке и Европе. Однако сокращение выбросов углекислого газа не зависит от рыночных сил. Согласно испытаниям, проведенным Marelli, автомобиль TetraFuel, работающий на этаноле, выделяет в среднем на 12% меньше CO2, чем при работе на бензине; с природным газом снижение достигает 24 процентов.
Тем не менее, вопрос висит над Сан-Паулу, как полуденная дымка: в автомобильном секторе, который, похоже, все больше убеждается, что его будущее за гибридами, электромобилями и даже автомобилями на топливных элементах, есть ли место для автомобиля на альтернативном топливе, технологически прорывы все в программном обеспечении и электронике, а не в батареях и ионных мембранах?
Без сомнения, экономика заманчива. Потребители могут быть освобождены от зависимости от одного вида топлива и колебаний цен на него. Этанол, природный газ и другие альтернативные виды топлива могли бы стать более привлекательными, несмотря на их гораздо меньшие распределительные сети, потому что водители знали бы, что они всегда могут переключиться на бензин, если окажутся в месте, где они не могут найти другие варианты.
Сложите все это вместе, и многотопливная технология начнет выглядеть как мост от нефти к другим возможным технологиям и видам топлива, таким как биоэтанол из отходов целлюлозы. И это позволило бы автопроизводителям продолжать производить двигатели внутреннего сгорания, в чем они очень преуспели в прошлом столетии.
Оценивая различные электрические и частично электрические трансмиссии, которые в настоящее время доминируют в автомобильных исследованиях и разработках, Сильверио Бонфильоли, президент и главный исполнительный директор подразделения силовых трансмиссий Marelli в Северной и Южной Америке, говорит: «Конечно, это альтернативы. Но не сейчас. Альтернативы, доступные сегодня по низкой цене и в больших масштабах, — это биотопливо: этанол и биодизель».
Вернувшись в экспериментальную лабораторию в Ортоландии, Кастелли открывает капот Siena и указывает на металлический ящик размером с книгу в мягкой обложке, стоящий рядом с двигателем. Внутри коробки находится блок управления двигателем. Этот ECU имеет такое же базовое оборудование — 16-битный микроконтроллер, немного памяти и некоторые коммуникационные интерфейсы — которые можно найти в ECU, выпущенных миллионами для автомобилей по всему миру.
«Это мозг всего этого», — говорит Кастелли, показывая мне печатную плату ЭБУ, которую Marelli производит на близлежащем предприятии. «Все автомобили сегодня имеют один из них. Что меняется, так это то, что происходит внутри — разум, который вы вкладываете».
Интеллект в данном случае определяется созданным программным обеспечением ECU. Другими словами, в основе технологии Marelli TetraFuel лежит не какая-то форсированная топливная форсунка или прорыв в конструкции камеры сгорания. Это просто код, работающий на микроконтроллере под капотом.
Этот факт может объяснить почти хирургическую чистоту лаборатории Hortolandia. Внутри помещения, выложенного белой плиткой, инженеры в лабораторных халатах смотрят на экраны компьютеров, на которых в реальном времени отображаются данные от двигателей, обмотанных проводами и датчиками. Двигатели находятся внутри звуконепроницаемых камер с точно контролируемой температурой и давлением. Вам будет трудно найти жирную отвертку, не говоря уже о механике, под машиной.
Автомобильные исследовательские лаборатории развивались вместе с создаваемыми ими двигателями. С годами двигатели внутреннего сгорания требовали все более сложных блоков управления. Более интеллектуальные ЭБУ необходимы для эффективного и плавного сжигания топлива, что, в свою очередь, обеспечивает оптимальную работу двигателя при приемлемой экономии топлива и уровне выбросов выхлопных газов.
ЭБУ управляет работой двигателя в несколько этапов. Во-первых, он измеряет, сколько воздуха поступает в цилиндры, когда вы нажимаете на педаль газа, что, несмотря на название, фактически регулирует подачу воздуха в двигатель. «Когда вы меняете положение акселератора, вы меняете поток воздуха, и вам нужно увеличить количество топлива, чтобы все было в порядке», — говорит Ли Додж, штатный научный сотрудник Юго-западного исследовательского института в Сан-Антонио. Под «счастливым» Додж подразумевает полное сгорание, при котором «вы расходуете все топливо и весь воздух», выделяя максимальное количество тепла, говорит он.
Эта зона наилучшего сгорания называется стехиометрическим соотношением. Для бензина вы хотите, чтобы отношение массы воздуха к массе топлива было 14,6 к 1, а для чистого этанола соотношение составляет 9 к 1; для смесей бензин-этанол нужны промежуточные соотношения. ECU рассчитывает, сколько топлива ему нужно впрыснуть, исходя из этого соотношения воздуха и топлива.
Затем ECU активирует свечу зажигания, чтобы сжечь смесь воздуха и топлива в камере сгорания. Расширяющиеся газы толкают поршень вниз, приводя в движение коленчатый вал, который вращает колеса автомобиля. Своевременное сжигание смеси имеет решающее значение для хорошей работы двигателя. Зажгите смесь слишком поздно или слишком рано, и вы потеряете мощность и нагрузите двигатель. Чтобы рассчитать оптимальное время, ECU учитывает, какое топливо находится в баке (этанол требует немного более ранней искры, чем бензин), а также скорость вращения двигателя и нагрузку.
Чтобы убедиться, что двигатель работает хорошо, независимо от того, путешествуете ли вы по прибрежному городу или буксируете прицеп в гору, ЭБУ контролирует давление воздуха на впуске, положение передачи, частоту вращения коленчатого вала, атмосферное давление, температуру окружающей среды и множество других параметров. другие параметры автомобиля и окружающей среды. Он постоянно регулирует параметры впрыска и зажигания, пытаясь поддерживать работу двигателя на стехиометрической рабочей точке. Одно из самых больших преимуществ этой стратегии ECU заключается в ограничении выбросов выхлопных газов: каталитический нейтрализатор автомобиля резко снижает выбросы, но только в том случае, если выхлопные газы, проходящие через него, являются продуктами полного сгорания.
ЭБУ необходимо запрограммировать для каждого автомобиля. Контроллер, разработанный Marelli, отличается от контроллеров других легковых автомобилей тем, что он автоматически регулирует все виды топлива. Он может работать на чистом бензине, топливе, которое не могут сжигать другие бразильские легковые автомобили, потому что 100-процентный бензин больше не продается в Бразилии. Он также может работать с чистым этанолом, топливом, которое не могут использовать легковые автомобили в Соединенных Штатах, поскольку они работают только со смесями, содержащими до 85 процентов этанола. Тот же ECU Marelli также контролирует использование природного газа, тогда как предыдущие двухтопливные автомобили — большинство из них были модернизированы — обычно использовали два ECU, что требовало от водителей ручного переключения между видами топлива.
Блок управления двигателем TetraFuel компании Marelli точно регулирует работу двигателя при переходе между смесью бензина и этанола и природным газом, чтобы водитель не почувствовал резких изменений. Когда я тестировал Siena в прошлом году, я знал, что автомобиль меняет топливо только из-за нескольких цветных светодиодов, которые инженеры Marelli установили на приборной панели. «В этом вся прелесть нашей системы: она знает, какое топливо использовать», — похвастался Кастелли, ведущий моего тест-драйва. «Вам не о чем беспокоиться. Программное обеспечение позаботится об этом за вас».
Бразилия имеет долгую историю производства этанола. В 1973 году, после того как мир пережил первую крупную нефтяную конвульсию, бразильская военная диктатура постановила, что страна начнет искать альтернативы нефти. Правительство внедрило программу под названием Proálcool для субсидирования производства этанола из сахарного тростника, и к середине 1980-х годов почти 95 процентов новых автомобилей, продаваемых в Бразилии, работали только на чистом этаноле.
Но потом, в 1989 году, этанол исчез с заправок. Цены на сахар на международном рынке резко выросли, и бразильские заводы переключили производство с этанола на сахар. В результате этого дефицита и стабилизации цен на бензин продажи автомобилей на этаноле упали до менее 1 процента в начале 19 года.90-е. Менее чем через десять лет программа Proálcool почти прекратила свое существование. Однако
Этанол не исчез из Бразилии. Хотя почти не было продано ни одного нового автомобиля на этаноле, существующий парк был готов и нуждался в топливе. Фактически после того, как этаноловый кризис прошел, топливо вернулось на рынок. И чтобы растянуть его, Бразилия начала смешивать его с бензином.
Смесь была зафиксирована на уровне от 20 до 25 процентов этанола. Но если машина могла работать с этой смесью, то почему не с другими пропорциями? Почему бы не сделать автомобиль с такой гибкостью? Именно этим вопросом начали задаваться бразильские подразделения Marelli и ее немецкого конкурента Robert Bosch.
Исследования таких транспортных средств с гибким топливом начались в конце 1980-х годов. В Соединенных Штатах и Европе исследования были основаны на физическом датчике, способном измерять уровень метанола, а затем и этанола, смешанного с бензином. Используя этот датчик, инженеры Bosch в Бразилии разработали прототип гибкого автомобиля, который работал на любой доступной там смеси бензина и этанола (этанол в Бразилии содержит часть воды). Проблема заключалась в том, что один только датчик стоил 100 долларов США, и когда Bosch показал автомобиль General Motors, Volkswagen и Fiat, ни один из них не взял на себя обязательства.
Тем временем инженеры Marelli искали технологию, которая подходила бы для самых доступных автомобилей на бразильском рынке, поэтому им требовалось решение, которое не зависело бы от дорогого уникального датчика. Прорыв произошел, когда инженеры поняли, что могут надежно и точно рассчитать содержание этанола в топливе с помощью программного обеспечения и существующих датчиков в автомобиле.
Ключевым компонентом в этом подходе является кислородный зонд, который находится на выпускном коллекторе двигателя. Его функция заключается в определении количества остаточного кислорода после сгорания, что помогает блоку управления двигателем точно настроить воздушно-топливную смесь. Если он обнаруживает, скажем, слишком много кислорода в выхлопных газах, ЭБУ увеличивает подачу топлива в цилиндры. Затем он снова проверяет уровень кислорода, повторяя процесс каждые несколько миллисекунд, пока смесь не будет точно отрегулирована до стехиометрического соотношения.
Команда Marelli под руководством Фернандо Дамаскено, специалиста по двигателям, работающим на этаноле, поняла, что может использовать ту же петлю обратной связи для косвенного определения процентного содержания этанола в топливной смеси. Вот как: допустим, вы работаете на чистом бензине. Если вы нажмете на педаль газа и добавите воздух в топливную смесь, поступающую в цилиндры, ЭБУ легко рассчитает количество топлива, необходимое для поддержания «хорошего состояния», то есть для достижения стехиометрического соотношения. Теперь предположим, что помимо бензина в баке есть немного этанола. Этанол, плотность энергии которого меньше, чем у бензина, снижает стехиометрическое соотношение воздуха и топлива в смеси, а это означает, что вам нужно больше топлива по отношению к воздуху, чтобы полностью сжечь оба вещества.
Но если ECU не знает, сколько этанола в баке, как он узнает новое стехиометрическое соотношение? Это не так, изначально. ЭБУ продолжает увеличивать количество впрыскиваемого топлива, одновременно контролируя кислородный датчик на выхлопе. Он знает, когда достигнуто стехиометрическое соотношение, когда определяет, что там нет кислорода. ЭБУ записывает приращение топлива и сравнивает его со значениями, хранящимися в его памяти, и таким образом обнаруживает, что смесь состоит, скажем, из 90 процентов бензина и 10 процентов этанола. Каждый раз, когда топливо добавляется в бак, ECU повторяет процесс.
Бессенсорный подход Marelli казался многообещающим, но компания так и не добилась успеха с автопроизводителями. «Они сказали, что это не сработает, — вспоминает Бонфильоли. «Мы должны были показать им наши демонстрационные автомобили». Это было в 2000 году. Всего три года спустя Volkswagen в Вольфсбурге, Германия, решил попробовать. В марте 2003 года, используя гибкую топливную систему Marelli, автопроизводитель представил Gol TotalFlex, первый гибкий автомобиль в Бразилии.
Этот запуск в сочетании с решением правительства Бразилии предоставить универсальным автомобилям налоговые льготы вызвали революцию в автомобильной промышленности страны. Другие крупные автопроизводители поспешили объявить о своих гибких предложениях, и с тех пор продажи гибких автомобилей резко выросли. В 2003 г. они составляли всего 3,5% от общего объема продаж; теперь эта доля выросла почти до 90 процентов. Marelli поставляет свои гибкие ЭБУ крупнейшим автопроизводителям Бразилии, включая Fiat, Ford и Volkswagen, и ей принадлежит около 50 процентов этого рынка, а остальная часть поделена между Bosch и Delphi Corp., в Трое, штат Мичиган,
«В некоторой степени , то, что происходит с продажами автомобилей, напрямую связано с возможностями, которые предоставило решение Marelli», — говорит Шарфман, автомобильный эксперт из Нью-Йорка. «Поэтому, если вы начали иметь эффективный источник [этанола] здесь или в какой-либо другой стране, я думаю, что со временем такое решение будет распространяться».
Технология Flex-fuel преуспела в Бразилии главным образом потому, что потребители увидели возможность сэкономить деньги. Поскольку этанол производится из сельскохозяйственного продукта, его цена зависит от сезона сбора урожая. В октябре 2006 года на юго-востоке Бразилии бензин стоил в среднем 1,12 доллара за литр, а этанол — 0,63 доллара. На 1 л бензина вы проедете дальше, но в итоге стоимость километра все же меньше на этаноле. При пробеге 1000 км (621 миля) в месяц гибкое топливо может сэкономить среднему водителю около 200 долларов в год.
«Siena TetraFuel продвигает эту гибкость еще на один шаг вперед», — говорит Марко Антонио Салтини, директор по связям с государственными органами в Fiat в Бразилии. «Потребители видят возможность еще больше сэкономить, используя природный газ».
Работая на природном газе, стоимость километра которого в Бразилии составляет менее половины стоимости бензина, тот, кто проезжает более 160 км в день, может окупить дополнительные расходы на систему TetraFuel за период от девяти месяцев до года, экономя около 1095 долларов в год. , — говорит Салтини. Он добавляет, что внедрение системы природного газа путем модернизации обойдется в два раза дороже, чем то же самое с системой TetraFuel.
Тем не менее, это нишевый рынок. Fiat надеется продать в этом году около 2500 автомобилей Siena TetraFuel по цене $19 124 каждый. Это ничтожная часть из более чем полумиллиона автомобилей, проданных бразильским подразделением Fiat в 2005 году. Но Салтини отмечает, что, поскольку автомобиль может работать на чистом бензине, Fiat может продавать его в других странах Латинской Америки. Фактически, автопроизводитель говорит, что Siena TetraFuel должна появиться на аргентинском рынке в начале этого года.
У технологии TetraFuel есть интересные возможности и на других рынках. Европейский Союз планирует увеличить долю биотоплива на транспорте до 5,75 % к 2010 году, и многие эксперты видят большой толчок в сторону E85, смеси 85 % этанола и 15 % бензина. Та же тенденция наблюдается и во многих других странах, включая США, Китай, Индию и Японию.
И не забывайте о козыре в рукаве TetraFuel: возможности работы на природном газе. Природный газ исторически стоил меньше, чем нефть, а его запасы многочисленны, поэтому он может работать как еще одно переходное топливо, если цены на бензин вырастут. В мире уже насчитывается более 5 миллионов автомобилей, работающих на природном газе. В Аргентине флот насчитывает 1,5 миллиона человек, а в Бразилии и Пакистане – более 1 миллиона в каждой. Другие страны, инвестирующие в автомобили, работающие на природном газе, включают Иран, обладающий вторыми по величине запасами природного газа в мире; Германия, которая планирует иметь более 1000 заправочных станций природного газа к концу года; и Франция, у которой есть программа, позволяющая водителям заправлять свои автомобили, работающие на природном газе, с помощью домашних заправочных станций.
Marelli обсуждает с другими автопроизводителями возможность использования этой технологии за пределами Бразилии, но компания отказывается сообщать подробности. Может ли TetraFuel стать хитом в Европе, Азии или Северной Америке? Время покажет.
Тем временем гибкие технологии и этанол могут сделать производство энергии более региональным, а страны, производящие биотопливо, будут иметь пахотные земли и благоприятную погоду. Разное топливо будет доступно в разных местах, и водителям не придется об этом беспокоиться. «Идея состоит в том, чтобы создать многотопливный автомобиль, работающий на том топливе, которое он найдет», — говорит Бонфильоли.
«Пока нельзя наливать воду», — шутит он. — Но просто подожди.
Для получения дополнительной информации о гибких топливных технологиях Magneti Marelli посетите веб-сайты http://www.magnetimarelli.com/flex/pages/tetra_eng.html и http://www.magnetimarelli.com/flex/pages/sfs_eng.html.
Техническое обсуждение гибких двигателей и их снижения выбросов CO 2 можно найти на http://www.sae.org/technical/papers/2005-01-3990 и http://www.sae.org/technical/ документы/2005-01-3988.
Чтобы узнать больше о блоках управления двигателем, см. «Automotive Engine Control and Hybrid Systems: Challenges and Opportunities», Andrea Balluchi et al., в Труды IEEE , Vol. 88, выпуск 7, июль 2000 г., http://ieeexplore.ieee.org/iel5/5/18872/00871300.pdf.
«Всеядный двигатель» надеется работать на многих видах топлива
Инженер-механик из Аргонны Томас Валлнер настраивает «всеядный двигатель» Аргонны, автомобильный двигатель, который Валлнер и его коллеги адаптировали для эффективной работы на смесях бензина, этанола и бутанола.
(PhysOrg.com) — «Всеядный двигатель» не привередлив в еде. Бензин? Вниз по люку. Этиловый спирт? Бутанол? Это тоже проглотит их. Создатели всеядного двигателя, инженеры Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США, стремятся создать двигатель, который может работать практически на любом типе топлива с искровым зажиганием.
В отличие от обычных автомобильных двигателей, которые обычно работают исключительно на бензине или, в редких случаях, на смеси бензина и этанола, всеядный двигатель может работать на любой смеси обычного бензина, этанола или бутанола, другого органического спирта, который ученые начинают рассматривать как потенциальное биотопливо. Что еще более важно, всеядный двигатель будет использовать набор датчиков для калибровки, чтобы максимально эффективно сжигать доступное топливо.
Начиная с Ford Model T, первого автомобиля, работающего как на бензине, так и на этаноле, автопроизводители представили различные автомобили с гибким топливом, или FFV. По словам инженера-механика Томаса Валлнера из отдела энергетических систем Аргонны, поскольку и бензиновые, и этаноловые двигатели используют свечу зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси, не требуется больших усилий, чтобы оборудовать двигатель для сжигания обоих видов топлива. .
«Тот факт, что двигатель совместим с различными видами топлива, не означает, что он может работать с максимальной эффективностью независимо от топливной смеси», — сказал Валлнер. «Вот в чем заключаются преимущества всеядного двигателя».
По словам Валлнера, все однотопливные и большинство двигателей с гибким топливом обычно откалиброваны для работы на одном, обычно полностью бензиновом, источнике топлива. Чтобы откалибровать двигатель, инженеры и производители автомобилей обычно настраивают двигатель по нескольким переменным, включая количество топлива, впрыскиваемого в двигатель за цикл, время впрыска топлива и время зажигания искры.
Каждый из этих параметров будет иметь разные оптимальные значения для разных топливных смесей, сказал Валлнер. Без всеядного двигателя автомобили не могут самостоятельно адаптироваться к другим концентрациям топлива и, следовательно, не могут максимизировать экономию топлива.
«Если бы вы просто работали на смеси бензина и этанола, было бы несложно выяснить, в каких пропорциях находится каждый из них в вашем баке», — сказал Валлнер. «Но если вы хотите добавить туда немного бутанола, выяснить, как эффективно сжигать всю эту смесь топлива, становится гораздо более сложной задачей».
«Конечная цель состоит не в том, чтобы знать, что находится в баке, а в том, чтобы он работал максимально эффективно на том, что попадает в топливопровод», — добавил он. «Этот двигатель может работать практически на любом жидком топливе, которое можно воспламенить от искры».
Вместо проверки содержимого топливного бака всеядный двигатель будет использовать набор различных датчиков для оценки характеристик сгорания внутри двигателя, а также его химической сигнатуры или ионизации. Если эти датчики определяют, что двигатель не работает с максимальной эффективностью, контроллер двигателя вносит коррективы в несколько параметров, включая стратегию впрыска и угол опережения зажигания.
Предложенный подход относительно прост и рентабелен, сказал Уоллнер, что позволяет быстро коммерциализировать всеядный двигатель. Всеядный двигатель будет эффективно работать на широком диапазоне жидких видов топлива, особенно хорошо работая на биотопливе, что даст потребителю стимул использовать другие виды топлива, кроме бензина.
Всеядный двигатель принесет пользу экономике США, уменьшив зависимость от иностранной нефти и увеличив спрос на биотопливо местного производства. «Американская общественность выиграет от двигателей, которые работают лучше и могут переключаться между широким спектром топлива в зависимости от их доступности», — сказал Стив МакКоннелл, один из главных исследователей проекта всеядного двигателя в Аргонне.
Всеядный двигатель представляет собой одну из нескольких новых транспортных технологий в Аргоннском центре транспортных исследований, где работают Валлнер и его коллеги. Исследования «всеядного двигателя» первоначально поддерживались ресурсами Аргоннской программы исследований и разработок, управляемых лабораториями, а теперь поддерживаются Программой транспортных технологий в Управлении энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики.
Предоставлено Аргоннской национальной лабораторией
Узнать больше
Добавление овощей в ваш рацион поможет остановить глобальное потепление
Цитата : «Всеядный двигатель» надеется работать на многих видах топлива (2008 г. , 8 сентября) получено 30 сентября 2022 г. с https://phys.org/news/2008-09-omnivorous-fuels.html
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
«Всеядный двигатель» надеется работать на многих видах топлива
По
Джаред Сагофф и Анджела Хардин
|
АРГОННА, Иллинойс — «Всеядный двигатель» не привередлив в еде. Бензин? Вниз по люку. Этиловый спирт? Бутанол? Это тоже проглотит их.
Создатели всеядного двигателя, инженеры Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США, стремятся создать двигатель, способный работать практически на любом типе топлива с искровым зажиганием.
В отличие от обычных автомобильных двигателей, которые обычно работают исключительно на бензине или, в редких случаях, на смеси бензина и этанола, всеядный двигатель может работать на любой смеси обычного бензина, этанола или бутанола, другого органического спирта, ученые начинают рассматривать как потенциальное биотопливо. Что еще более важно, всеядный двигатель будет использовать набор датчиков для калибровки, чтобы максимально эффективно сжигать доступное топливо.
Начиная с Ford Model T, первого автомобиля, работающего как на бензине, так и на этаноле, автопроизводители представили различные автомобили с гибким топливом, или FFV. По словам инженера-механика Томаса Валлнера из отдела энергетических систем Аргонны, поскольку и бензиновые, и этаноловые двигатели используют свечу зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси, не требуется больших усилий, чтобы оборудовать двигатель для сжигания обоих видов топлива. .
«Тот факт, что двигатель совместим с различными видами топлива, не означает, что он может работать с максимальной эффективностью независимо от топливной смеси», — сказал Валлнер. «Вот в чем заключаются преимущества всеядного двигателя».
По словам Валлнера, все однотопливные и большинство двигателей с гибким топливом обычно откалиброваны для работы на одном, обычно полностью бензиновом, источнике топлива. Чтобы откалибровать двигатель, инженеры и производители автомобилей обычно настраивают двигатель по нескольким переменным, включая количество топлива, впрыскиваемого в двигатель за цикл, время впрыска топлива и время зажигания искры.
Каждый из этих параметров будет иметь разные оптимальные значения для разных топливных смесей, сказал Валлнер. Без всеядного двигателя автомобили не могут самостоятельно адаптироваться к другим концентрациям топлива и, следовательно, не могут максимизировать экономию топлива.
«Если бы вы просто работали на смеси бензина и этанола, было бы несложно выяснить, в каких пропорциях находится каждый из них в вашем баке», — сказал Валлнер. «Но если вы хотите добавить туда немного бутанола, выяснить, как эффективно сжигать всю эту смесь топлива, становится гораздо более сложной задачей».
«Конечная цель состоит не в том, чтобы знать, что находится в баке, а в том, чтобы он работал максимально эффективно на том, что попадает в топливопровод», — добавил он. «Этот двигатель может работать практически на любом жидком топливе, которое можно воспламенить от искры».
Вместо проверки содержимого топливного бака всеядный двигатель будет использовать набор различных датчиков для оценки характеристик сгорания внутри двигателя, а также его химической сигнатуры или ионизации. Если эти датчики определяют, что двигатель не работает с максимальной эффективностью, контроллер двигателя вносит коррективы в несколько параметров, включая стратегию впрыска и угол опережения зажигания.
Предложенный подход относительно прост и рентабелен, сказал Уоллнер, что позволяет быстро коммерциализировать всеядный двигатель. Всеядный двигатель будет эффективно работать на широком диапазоне жидких видов топлива, особенно хорошо работая на биотопливе, что даст потребителю стимул использовать другие виды топлива, кроме бензина.
Всеядный двигатель принесет пользу экономике США, уменьшив зависимость от иностранной нефти и увеличив спрос на биотопливо местного производства. «Американская общественность выиграет от двигателей, которые работают лучше и могут переключаться между широким спектром топлива в зависимости от их доступности», — сказал Стив МакКоннелл, один из главных исследователей проекта всеядного двигателя в Аргонне.
Всеядный двигатель представляет собой одну из нескольких новых транспортных технологий в Аргоннском центре транспортных исследований, где работают Валлнер и его коллеги. Исследования по «всеядному двигателю» первоначально поддерживались ресурсами Аргоннской программы исследований и разработок, управляемых лабораториями, а теперь поддерживаются программой транспортных технологий в Управлении энергоэффективности и возобновляемых источников энергии Министерства энергетики.
Программа Министерства энергетики США по транспортным технологиям разрабатывает более энергоэффективные и экологически безопасные технологии дорожного транспорта, которые позволят Америке использовать меньше нефти. Долгосрочная цель состоит в том, чтобы разработать передовые технологии, которые предоставят американцам большую свободу передвижения и энергетическую безопасность при одновременном снижении затрат и уменьшении воздействия на окружающую среду.
Оператор-постановщик обновляет NVIDIA Omniverse для демонстрации Sleek Car
Примечание редактора: этот пост является частью нашего Встречайте серию Omnivore , в которую входят отдельные создатели и разработчики, использующие от NVIDIA Omniverse до , ускоряющие свои 3D-рабочие процессы и создающие виртуальные миры.
Бретт Дантон
Камера начинается в небе, пролетает между деревьями и плавно покидает лес, при этом точно отслеживая автомобиль, едущий по грунтовой дороге. По словам режиссера кино и фотографии Бретта Дэнтона, в реальном мире это было бы почти невозможно.
Но Дантон сделал то, что он называет «невозможным движением камеры», возможным для автомобильной рекламы — дома, с кинематографическим качеством и физической точностью.
Он совершил подвиг, используя NVIDIA Omniverse, платформу для совместной работы над 3D-проектированием и моделирования мира, которая улучшила его типичный творческий процесс и соединила различные приложения, которые он использует, включая Autodesk Maya, Epic Games Unreal Engine и Omniverse Create.
Обладая более чем 30-летним опытом работы в индустрии цифровых изображений, британская компания Danton создает рекламу для международных клиентов, демонстрируя самые разные товары, от косметики до автомобилей.
Его последние проекты, такие как приведенный выше с использованием автомобиля Volvo, демонстрируют, как можно воссоздать физическое местоположение для виртуальной съемки, создавая фотореалистичные визуализированные последовательности, соответствующие кинематографическим кадрам реального мира.
«Это отходит от традиционных образов и переключает передачи того, что возможно в цифровом искусстве, позволяя получить несколько результатов внутри одного актива», — сказал Дантон.
Возможности физически точного моделирования Omniverse позволили Дантону сделать еще один шаг вперед, анимировав фотореалистичный автомобиль, который реагирует на неровную поверхность грунтовой дороги так же, как в реальной жизни.
А работая с активами на основе универсального описания сцены (USD) из подключенных инструментов создания цифрового контента, таких как Autodesk Maya и Unreal Engine в Omniverse, Дантон сотрудничал с другими художественными отделами из своего дома, недалеко от Лондона.
«Omniverse дает мне целую студию на моем рабочем столе», — сказал Дантон. «Невозможно отличить реальное место от того, что было создано в Omniverse, и я знаю это, потому что я пошел и встал в реальном месте, чтобы создать виртуальный набор».
Совместная работа в режиме реального времени для рабочих процессов с несколькими приложениями
Для создания леса, показанного в рекламе автомобиля, Дантон сотрудничал с отмеченной наградами студией дизайна Ars Thanea. Команда сделала бесчисленное количество 100-мегапиксельных изображений для использования в качестве эталонов, в результате чего получилось облако точек — или набор точек данных, представляющих трехмерные формы в пространстве — общим объемом 250 гигабайт.
Затем команда использовала Omniverse в качестве центрального узла для всего обмена данными, ускоренного графическими процессорами NVIDIA RTX. Autodesk Maya служила точкой входа для анимации камеры и начального освещения до того, как данные проекта были перенесены в Omniverse с помощью Omniverse Connector.
А с помощью приложения Omniverse Create художники размещали деревья вручную, создавали участки деревьев и подгоняли их под лесную подстилку. По словам Дантона, совместная работа в режиме реального времени на основе Omniverse стала ключом к тому, чтобы позволить высококлассным художникам по визуальным эффектам работать вместе удаленно и на месте.
Omniverse Create использует формат USD от Pixar для ускорения расширенной композиции сцен и сборки, освещения, моделирования и рендеринга 3D-сцен в реальном времени.
Фотореалистичное освещение с трассировкой пути
Руководя проектами на физических производственных площадках и в студиях, Дантон сказал, что он ограничен в возможностях освещения — в зависимости от ресурсов, времени суток и многих других факторов. Omniverse снимает такие творческие ограничения.
«Теперь я могу предварительно визуализировать любые кадры, которые хочу сделать, и, кроме того, я могу фотореалистично освещать их в Omniverse», — сказал Дантон.
Когда он перемещает источник света в Omniverse, сцена реагирует точно так же, как и в реальном мире.
Эта возможность, обеспечиваемая трассировкой лучей и трассировкой пути в реальном времени на базе RTX от Omniverse, является любимым аспектом платформы Дантона. По его словам, это позволяет ему создавать фотореалистичные кинематографические сцены с «истинным ощущением света», что раньше было невозможно.
Например, в приведенном выше клипе с автомобилем Volvo освещение Omniverse воздействует на автомобиль так же, как в лесу, с физически точными отражениями и светом, отражающимся от окон.
«Раньше я пробовал другое программное обеспечение, и Omniverse намного превосходит все, что я видел, благодаря рендерингу в реальном времени и возможностям совместного рабочего процесса», — сказал Дантон.
Присоединяйтесь к творчеству
Создатели со всего мира могут бесплатно испытать NVIDIA Omniverse, а корпоративные команды могут использовать платформу для своих проектов.
Кроме того, примите участие в конкурсе #MadeInMachinima, который продлится до 27 июня, и получите шанс выиграть новейший ноутбук NVIDIA Studio.
Узнайте больше об Omniverse, посмотрев сеансы GTC по запросу, в которых участвуют провидцы из команды Omniverse, Adobe, Autodesk, Epic Games, Pixar, Unity и Walt Disney Studios.
Подпишитесь на Omniverse на Instagram , Twitter , YouTube и для вдохновения и дополнительных ресурсов. Посетите форумы Omniverse и присоединитесь к нашему серверу Discord , чтобы пообщаться с сообществом.
10 вопросов автомобильному инженеру: Томас Валлнер
Министерство энергетики
17 июня 2011 г.
Аргоннский инженер-механик Томас Валлнер регулирует «всеядный двигатель» Аргонна, автомобильный двигатель , который Валлнер и его коллеги адаптировали для эффективной работы на смесях бензина, этанола и бутанола . | Предоставлено: Аргоннская национальная лаборатория.
Познакомьтесь с Томасом Валлнером — выдающимся автомобильным инженером, работающим в Центре транспортных исследований Аргоннской национальной лаборатории. Ему потребовалось некоторое время, чтобы ответить на наши 10 вопросов и поделиться своим мнением о передовых технологиях двигателей от двойного топлива до биотоплива. Ознакомьтесь с дополнительной информацией ниже, а также узнайте о «LEGO для инженеров».
Вопрос: В Аргонне вы возглавляете программу исследований водородных двигателей в лаборатории. Что привело вас на эту должность?
Томас Валлнер: Мой интерес к водородным двигателям внутреннего сгорания начался около десяти лет назад, когда я поступил в докторантуру. программа в Технологическом университете Граца в Австрии. В то время университет только что запустил совместный проект с BMW Research and Development, чтобы лучше понять водородные двигатели. По мере продолжения этого исследования мы вместе с BMW сосредоточились на двигателях с непосредственным впрыском водорода.
Также в 2003 году европейский комиссар по исследованиям Филипп Бускен и министр энергетики Спенсер Абрахам подписали соглашение об укреплении научных связей путем объединения ЕС. и американские исследователи из государственного и частного секторов. В результате делегация из Форда, Аргонна и Сандия посетила Университет Граца, чтобы обсудить возможные области сотрудничества. Так я узнал о программе водородных двигателей в США, и в марте 2005 года я присоединился к Аргонну в качестве постдокторанта для работы над водородными двигателями. Проект продолжал расти, и, в конце концов, я был нанят в качестве постоянного сотрудника и взял на себя ответственность за проект.
В: Почему вы выбрали карьеру в автомобилестроении?
TW: Хороший вопрос! Всякий раз, разговаривая с друзьями с детьми, я говорю им, чтобы их дети научились чему-то полезному, чтобы они могли зарабатывать много денег, например, юристами или банкирами. Конечно, я просто шучу, потому что мне действительно нравится то, чем я занимаюсь.
Мое увлечение инженерией началось довольно рано — даже в детстве я действительно хорошо разбирал разные вещи — будь то старый дедушкин радиоприемник или старый телевизор — хотя моя миссия по ремонту вещей случалась не так уж часто. Но мне всегда было любопытно узнать, как все работает. Перенесемся на несколько лет вперед, и в возрасте 18 лет мне пришлось принять довольно важное решение в Австрии — обучение в колледже обычно длится 5 лет и является довольно специализированным, и кто-то спросил меня, что мне нравится делать. Ответ был довольно прост – мне очень нравится работать на моем старом мотоцикле, и именно поэтому я принял решение изучать машиностроение.
В: Не могли бы вы немного рассказать о всеядном двигателе? Как это было разработано? Каковы следующие шаги?
TW: Концепции всеядных двигателей на самом деле начинались как проект лабораторных исследований и разработок (LDRD), инициированный коллегами из группы двигателей. Идея концепции состоит в том, чтобы выяснить, как наиболее эффективно использовать двигатель на различных видах топлива — в нашем случае на бензине и этаноле, а также на альтернативных видах топлива следующего поколения, таких как биобутанол.
Цель состоит в том, чтобы позволить двигателю откалибровать себя, чтобы он сжигал доступное топливо с максимальной эффективностью с помощью набора датчиков в камере сгорания и выхлопе, которые сообщают двигателю, какие виды топлива используются. Один из многообещающих сигналов на самом деле исходит от свечи зажигания, которая используется в качестве датчика для так называемых сигналов обнаружения ионов. Эти сигналы можно использовать, чтобы определить, работает ли двигатель в оптимальных условиях, указать, когда возникает детонация в двигателе, и даже дать некоторое представление о том, какой тип топлива используется.
В: Есть ли у вас какие-либо советы для студентов, интересующихся инженерным делом?
TW: Мне трудно давать советы студентам здесь, в США, так как я закончил колледж в Европе. Понимание системы колледжей США, которое я получил до сих пор, ограничивается общением со студентами в качестве наставника в рамках летней программы стажировки в Аргонне и в качестве адъюнкт-профессора в Мичиганском технологическом университете. Единственный совет, который я могу дать учащимся, особенно на начальном этапе обучения, — «держись, дальше будет только лучше». химия. Только позже в колледже я попал на более прикладные, практичные (и для меня гораздо более приятные) занятия, такие как основы двигателя внутреннего сгорания и практические лабораторные работы по двигателю.
В: Какой ваш любимый гаджет в лаборатории?
TW: Поскольку я больше увлекаюсь механикой, у меня нет любимого гаджета в лаборатории. Но если бы мне действительно пришлось выбирать одну из них, то, вероятно, это была бы новая система индикации, которую мы недавно приобрели. Эти системы используются для регистрации давления внутри камер сгорания двигателя (да, во время его работы). Система измеряет давление почти 1000 раз за оборот двигателя, а поскольку даже обычные автомобильные двигатели раскручиваются до 6000 об/мин, это требует обработки большого количества данных. А если этого недостаточно, новые системы также выполняют расчеты и показывают некоторые результаты, относящиеся к характеристикам двигателя, в режиме реального времени. Как моторист, я думаю, что это действительно круто!
В: Что делает модульный испытательный стенд для автомобильных технологий (MATT) в Аргонне?
TW: Это проект моего друга и коллеги доктора Хеннинга Лозе-Буша. По его словам, «MATT — это что-то вроде LEGO для инженеров». Платформа представляет собой гибкую и легко модифицируемую сборку двигателя и гибридной трансмиссии с множеством элементов управления, что позволяет Хеннингу тестировать отдельные компоненты, а также разрабатывать целые стратегии управления.
Я узнал, насколько полезен MATT, в проекте, над которым я работал с Хеннингом по разработке стратегий эксплуатации водородных двигателей. Как только у нас была базовая стратегия управления водородным двигателем, установленная на динамометрическом стенде, Хеннинг использовал MATT, чтобы увидеть, как водородный двигатель будет работать в автомобиле. Если вы попытаетесь представить, сколько времени потребуется, чтобы на самом деле протестировать новую концепцию двигателя внутри автомобиля, легко представить, насколько мощной является платформа MATT.
В: Над какими еще проектами вы сейчас работаете?
TW: Мне посчастливилось участвовать в целом ряде других проектов, помимо водородных двигателей внутреннего сгорания. В настоящее время у нас есть несколько проектов, ориентированных на двухтопливные двигатели. Исследования, проведенные в нескольких университетах, пришли к выводу, что двигатель, работающий на бензине и дизельном топливе (одновременно), на самом деле может быть более эффективным, чем двигатель, работающий только на одном топливе. В настоящее время мы работаем с промышленными партнерами, чтобы выяснить, можно ли подтвердить эти основные результаты и каковы преимущества производительности, эффективности и выбросов при применении двухтопливной концепции к многоцилиндровым серийным двигателям.
Я также принимал участие в проекте по изучению влияния на выбросы бензина с непосредственным впрыском и спиртового топлива. Мы начали с этанола и уже оценили другие перспективные виды топлива, такие как бутанол. Предстоит еще много работы — например, выяснить, как спиртовые топлива влияют на работу катализаторов.
Наконец, одна тема, которая особенно близка моему сердцу в эти дни, — это природный газ. Благодаря недавно обнаруженным запасам отечественного природного газа мы заметили растущий интерес к использованию компримированного природного газа (СПГ) в автомобильной промышленности. Учитывая наш опыт работы с водородом, еще одним сжатым газообразным топливом, мы чувствуем, что находимся в прекрасном положении для работы над продвижением СПГ в качестве моторного топлива.
В: Какие проекты вы смотрите (кроме своих)?
TW: Одной из областей, за которыми я сейчас наблюдаю, является внедрение электрических и подключаемых гибридных электромобилей в основном здесь, в США. Если вы посмотрите на историю альтернативных видов топлива и силовых установок, вы заметите, что история повторяется. Много раз эти новые концепции просто опережали свое время, и либо определенные компоненты не были полностью готовы к крупномасштабному распространению, либо отсутствовала инфраструктура для поддержки этих транспортных средств. Вот почему мне действительно любопытно, смогут ли на этот раз электромобили завоевать значительную долю рынка.
Кроме того, интересная тема для просмотра — симуляция. Компьютеры становятся все более мощными, и у нас здесь, на самом деле, одни из самых мощных компьютеров в мире. С такой вычислительной мощностью мы всегда пытаемся выполнять более подробные расчеты и симуляции, особенно в области двигателей внутреннего сгорания.
В: Что вам нравится делать вне лаборатории?
TW: Вне лаборатории я наслаждаюсь жизнью в большом городе со всеми ее плюсами и минусами. Почти 30-мильная поездка на работу, безусловно, наименее приятная часть, но для меня она все же стоит того. Бег вдоль озера оказался одним из тех занятий, которые мне очень нравились после работы, и так получилось, что эти пробежки становились все длиннее и длиннее. В 2009, я записался на Чикагский марафон и даже его закончил (и я был довольно быстрым).
В остальном мне нравится все, что может предложить город, включая большое разнообразие ресторанов, баров и мероприятий на свежем воздухе. Чтобы в полной мере воспользоваться озером, я увлекся катанием на лодке и в настоящее время очень увлекаюсь вейкбордингом и водными лыжами. И, наконец, поскольку мои корни в Австрии, и я не хочу пропустить там события (в том числе увидеть, как растут мои два маленьких племянника), я стараюсь ездить туда хотя бы пару раз в год.
В: Последний вопрос, без чего вы никогда не сможете начать день в лаборатории?
TW: Проверка электронной почты и голосовых сообщений. У меня много коллег, друзей и родственников за границей. Поэтому, когда я начинаю свой день здесь, для большинства моих друзей и коллег в Европе рабочий день почти закончен, и в моем почтовом ящике всегда есть несколько электронных писем, а индикатор голосового сообщения на моем телефоне мигает…
Никета Кумар еще этого автора
Для запросов СМИ:
(202) 586-4940 или DOENews@hq. doe.gov
Подробнее читайте на странице новостей
energy.gov
LOTUS OMNIVORE ENGINE – КОНЦЕПЦИЯ ЭКОНОМИКИ ТОПЛИВА С РЕГУЛИРУЕМОЙ СТЕПЕНЬЮ СЖАТИЯ НА МНОГОТОПЛИВНЫХ МАТЕРИАЛАХ до 15% экономии топлива по сравнению с обычным двигателем в любых условиях. Это очень уникальная технология, очень экономичная и экологичная. Ниже мы поможем вам лучше понять двигатель Lotus omnivore. Для интересного тестирования вы можете посетить www.grouplotus.com/manageshowcase/uploadpassthru/8628.swf
Согласно Lotus, по сравнению с бензином, спиртосодержащее топливо имеет более высокую стойкость к детонации и поэтому должно работать при более высокой степени сжатия, чтобы максимизировать тепловую эффективность. Вариант использования спиртового топлива в обычных многотопливных двигателях с фиксированной степенью сжатия требует компромисса с термической эффективностью, чтобы обеспечить работу на бензине. Механизм VCR OMNIVORE позволяет использовать любые варианты топливных комбинаций с максимальной тепловой эффективностью без каких-либо аппаратных изменений двигателя.
До сих пор двигатель работал на бензине в режимах искрового зажигания и воспламенения от сжатия гомогенного заряда (HCCI). Режим HCCI представляет особый интерес, поскольку он способен обеспечить эффективность, подобную дизельному двигателю, без выбросов твердых частиц и NOx, которые требуют дорогостоящих систем последующей обработки в стандартном дизельном двигателе. Lotus утверждает, что Omnivore может работать в режиме HCCI в самых разных условиях эксплуатации и даже при холодном запуске, что было проблемой для предыдущих двигателей HCCI. Согласно первоначальным результатам испытаний, Omnivore достигает 10-процентного повышения эффективности (измеряемой по индикативному удельному расходу топлива) по сравнению с существующими двигателями с искровым зажиганием и непосредственным впрыском топлива.
В двигателе Lotus Omnivore используется система переменной степени сжатия с двухтактным рабочим циклом и непосредственным впрыском. Двигатель Lotus Omnivore был разработан для работы на гибком топливе и предлагает лучшую оптимизацию, чем четырехтактные двигатели.
Lotus Engineering, всемирно известное автомобильное консалтинговое подразделение Lotus Cars Limited, представляет на 79-м Международном автосалоне в Женеве свое последнее исследование эффективности двигателей. Концепция двигателя Omnivore может значительно повысить топливную экономичность экологически чистого топлива на основе спирта, что увеличивает перспективу увеличения пробега транспортных средств с использованием возобновляемых видов топлива. На выставке будет представлен моноблок одноцилиндрового исследовательского двигателя, который демонстрирует новую архитектуру, разработанную для обеспечения высокой тепловой эффективности при работе на любом топливе на основе спирта или бензине.
Концепт Omnivore отличается инновационной системой переменной степени сжатия и использует двухтактный рабочий цикл с непосредственным впрыском топлива. Он идеально подходит для работы на гибком топливе с более высокой степенью оптимизации, чем это возможно с существующими четырехтактными двигателями.
Концепция двигателя представляет собой моноблочную конструкцию, в которой головка цилиндра и блок цилиндров объединены вместе, что устраняет необходимость в прокладке головки цилиндра, повышает долговечность и снижает вес. В этом случае применение моноблока облегчается отсутствием потребности в тарельчатых клапанах. Новый клапан улавливания заряда в выпускном отверстии обеспечивает асимметричную синхронизацию потока выхлопных газов и постоянное изменение точки открытия выпускного отверстия.
Изменяемая степень сжатия достигается за счет использования шайбы в верхней части камеры сгорания. Эта простая, но эффективная система перемещается вверх и вниз, влияя на изменение геометрического сжатия в зависимости от нагрузки на двигатель.
Моноблок включает в себя головку блока цилиндров, корпус цилиндра и впускные каналы, а также крепления для системы переменной степени сжатия и корпус клапана улавливания заряда. Он также содержит неподвижное положение одного из двух возможных положений установки форсунки, предусмотренных для исследовательских целей. Другое положение форсунки находится в шайбе переменной степени сжатия.
Моноблок установлен на верхнем картере, который является общим компонентом всех одноцилиндровых исследовательских двигателей Lotus. Двигатель оснащен полной первичной и вторичной балансировочной системой. Моноблок охлаждается водяным электрическим насосом. Вычислительная гидродинамика широко используется для обеспечения эффективного охлаждения моноблока, чему способствует удаление прокладки головки блока цилиндров, присущей такой архитектуре. Главное преимущество моноблочной конструкции в любом двигателе, помимо списка материалов и преимуществ сборки, заключается в уменьшении деформации канала цилиндров, обеспечиваемой снятием болтов головки цилиндров. Это особенно важно для двухтактных двигателей с поршневыми портами.
ДВИГАТЕЛЬ LOTUS OMNIVORE – КОНЦЕПЦИЯ ЭКОНОМИКИ ТОПЛИВА С РЕГУЛИРУЕМОЙ СТЕПЕНЬЮ СЖАТИЯ НА МНОГОТОПЛИВНЫХ МАТЕРИАЛАХ
Механизм с регулируемой степенью сжатия головка блока цилиндров. В случае исследовательского двигателя эта шайба приводится в движение и выдвигается двойным эксцентриковым механизмом, состоящим из запатентованных деталей. Сама шайба не движется со скоростью двигателя. В дополнение к свече зажигания на шайбе находится одна из двух возможных положений форсунки. Он имеет водяное охлаждение и оснащен простыми поршневыми (или «мусорными») кольцами для первичного уплотнения и уплотнительным кольцом вверху для окончательного уплотнения . Система переменной степени сжатия управляется электродвигателем и червячным приводом в передней части двигателя. Поскольку в двигателе нет тарельчатых клапанов, то понятно, что шайба могла бы быть большого диаметра, а так как нет необходимости в клапанных вырезах в днище поршня, то минимальный объем камеры сгорания может быть намного меньше, чем это имело место в двигателях с переменной степенью сжатия, показанных до настоящего времени.
Модель, о которой пойдёт речь в этой статье, согрела душу не одному поколению юных мореходов. В далекие послевоенные годы, и даже ещё в шестидесятые, подобный катер можно было встретить на полках магазинов. От множества игрушечных собратьев его отличал действующий паровой двигатель в трюме — в топке горел настоящий огонёк, нагревалась и закипала вода в маленьком паровом котле, тихо урча, толкали катер вперёд два небольших водомёта из тонких трубок. На катерок нельзя было смотреть без восхищения — настолько он был настоящим! И лёгкая копоть от сгоревшего топлива на поверхности рубки придавала этой удивительной маленькой машине поистине «боевой» вид. Наибольший эффект достигался в сумерках, когда на полном ходу в окошках рубки можно было наблюдать мерцающие блики пламени.
Модель катера устроена настолько просто, что её изготовление под силу буквально каждому. Движение обеспечивает водомётный двигатель-движитель, который выбрасывает воду из тонких трубок в кормовой части благодаря давлению пара в паровом котле. Пар образуется при сжигании топлива (сухое горючее или ватка со спиртом), которое располагается непосредственно под котлом и обеспечивает работу двигателя в течение нескольких минут. Образование пара в котле сопровождается характерным урчащим звуком, что создаёт полную иллюзию работы «настоящего» двигателя.
Всё, что нужно для изготовления катера, — немного лужёной жести, тонкая длинная металлическая трубка (медь, латунь), паяльник и обычный оловянный припой. Вооружившись всем необходимым и не забывая о технике безопасности, приступим к изготовлению модели. Идеальной является белая лужёная жесть, которая используется при изготовлении банок для сгущённого молока. С одной стороны, она хорошо режется, а с другой — отлично паяется с применением канифоли и оловянного припоя. Шаблон для изготовления корпуса катера показан на рисунке. Вырезаем жесть по шаблону и сверлим в ней отверстия для последующего крепления парового котла. Корпус катера формируем, согнув и спаяв жесть в соответствии с чертежом.
Особое внимание следует уделить правильному изготовлению парового котла и водомётного двигателя-движителя из длинной трубки. Фактически это одна деталь, которая изгибается довольно сложным образом, в соответствии с чертежом. Важно, чтобы все изгибы были плавными и трубка нигде не оказалась пережатой. Проверить готовую «двигательную установку» можно, подув в один из концов трубки — воздух должен проходить свободно.
Изогнутая трубка продевается в отверстия днища и припаивается так, чтобы её часть — собственно паровой котёл оказывался внутри корпуса катера (в трюме), а две длинные прямолинейные трубки водомёта проходили под днищем. Жестяную рубку можно изготовить произвольной формы, например, такую, как показана на чертеже. Завершив монтаж и пайку всей конструкции, приступают к самой захватывающей части работы — испытаниям на воде.
Для начала следует заправить паровой котёл судна водой. Поворачиваем катер кормой вверх и заливаем воду в одну из трубок водомётного двигателя-движителя. Удобно использовать для этих целей медицинскую спринцовку. Когда вода начнёт выливаться из другого конца трубки, операцию можно считать законченной. Далее аккуратно, но достаточно быстро опускаем катер на воду и, сняв предварительно рубку, устанавливаем под котлом таблетку сухого горючего или ватку со спиртом.
Поджигаем топливо и возвращаем рубку на место. Теперь нужно немного подождать, пока пламя разогреет паровой котёл и вода в нём начнёт превращаться в пар. Характерное урчание подскажет нам, что паровая машина заработала — катер заскользит по воде, оставляя за собой совсем не игрушечные волны.
Развёртка для изготовления корпуса парового катера
Разумеется, форму судна и его размеры можно варьировать. Например, придать ему характерные черты конкретной исторической эпохи, добавить элементы такелажа, соответствующим образом раскрасить. Несомненно, захватывающими станут соревнования таких моделей-игрушек на скорость, дальность, длительность плавания. Важно не забывать о том, что внутри модели горит самый настоящий огонь, и поэтому обращение с ней требует осторожности.
Ну а если у Вас есть желание не только сделать модель катера, но и самому прокатится по воде, то можете катер купить в Москве. Данная компания также занимается продажей лодок, лодочных моторов и запчастей.
А. ЗЛОБИН
Тут можете оценить работу автора:
Прокрутка вверх
Реактивный паровой водомет: как построить его самому
«А где вы доставали медные трубочки и латунные пластиночки?» – в отчаянии кричал я, когда Дмитрий Мамонтов рассказывал мне об экспериментах своего детства. Я собирался повторить его опыт и построить особый паровой двигатель. Такой мотор может работать только на игрушечных корабликах, а рецепт его изготовления десятилетиями передается от отца к сыну. ..
Сергей Апресов
В советское время у детей не было Барби, Playstation и радиоуправляемых вертолетов. Зато столько всего интересного можно было найти у ближайшего завода, на стройке или, пардон, на свалке. Селитра, карбид, металлическая стружка, наконец, те же медные трубки и латунные пластины. По древнесоветскому рецепту водометный двигатель строился так: с большой батарейки типа D снималась оболочка, извлекался центральный электрод и все содержимое. Судомоделиста интересовал цинковый стаканчик. Верхние две трети стаканчика спиливались ножовкой, края ровнялись ножницами, в получившейся «кастрюльке» сверлились два отверстия под медные трубки. Трубки припаивались обычным оловом. Из латунной пластинки вырезалась круглая крышка и тоже припаивалась к «кастрюльке». Затем крышка слегка продавливалась, чтобы получить подвижную мембрану. Подув в трубочки, можно было заставить мембрану щелкать. Котел лучше делать как можно меньше: чем меньше объем воды внутри двигателя, тем быстрее он будет заводиться.
Перед включением двигатель следует полностью заполнить водой с помощью шприца. Конструкция имеет именно две трубки, а не одну, чтобы облегчить «заправку»: пока вода заливается в одно сопло, воздух выходит из другого. Корабль строится так, чтобы обе трубки были постоянно погружены в воду. Когда под котел ставится свечка, вода в нем нагревается и начинает кипеть. Образующиеся при этом пары выталкивают воду из котла. Проходя по трубкам, вода остывает, давление в котле падает, и двигатель всасывает воду обратно. Таким образом в трубах происходит постоянное возвратно-поступательное движение водяного столба.
Простейший паровой водомет можно сделать и вовсе без котла. Достаточно согнуть трубу в несколько витков прямо над свечкой на манер кипятильника. Котел делается для спецэффектов: изгибающаяся мембрана издает громкий тарахтящий звук. Несмотря на то что водяной столб совершает движения в обе стороны с равной амплитудой, двигатель толкает лодку вперед. Это связано стем, что вся вода выталкивается из трубок в одном направлении, а засасывается со всех сторон.
Попытки подыскать замену редким в наши дни медным трубкам и латунным пластинам привели нас к следующему решению: отличной трубкой стала тормозная магистраль от автомобиля ВАЗ 2108. Она идеально подходит по диаметру, хорошо паяется и, главное, продается влюбом автомагазине.
Мембрана — дело тонкое, во всех смыслах слова. При столь малом диаметре крышки ее материал должен быть очень мягким и податливым. После нескольких неудачных попыток мы сделали мембрану из алюминиевой чашки от самой дешевой греющей свечи. Она очень тонкая, мягкая, хорошо звучит. Единственный минус — алюминий не паяется. Вместо пайки мы применили 10-минутный двухкомпонентный эпоксидный клей. Опасения по поводу его прочности в жестких температурных условиях не оправдались. Если двигатель работает правильно, чашка раскаляется не слишком сильно — таков термодинамический цикл водомета.
Работа двигателя впечатляет. Его мощность достаточна, чтобы толкать корабль вперед, создавая позади видимые невооруженным глазом потоки воды. Честно признаться, нам не удалось добиться от машины действительно яркого звука, как в дедовские времена. Так что, похоже, с материалом мембраны еще стоит поэкспериментировать. Искренне желаем удачи в поиске латунных пластинок!
404 — СТРАНИЦА НЕ НАЙДЕНА
Почему я вижу эту страницу?
404 означает, что файл не найден. Если вы уже загрузили файл, имя может быть написано с ошибкой или файл находится в другой папке.
Другие возможные причины
Вы можете получить ошибку 404 для изображений, поскольку у вас включена защита от горячих ссылок, а домен отсутствует в списке авторизованных доменов.
Если вы перейдете по временному URL-адресу (http://ip/~username/) и получите эту ошибку, возможно, проблема связана с набором правил, хранящимся в файле .htaccess. Вы можете попробовать переименовать этот файл в . htaccess-backup и обновить сайт, чтобы посмотреть, решит ли это проблему.
Также возможно, что вы непреднамеренно удалили корневую папку документа или ваша учетная запись должна быть создана заново. В любом случае, пожалуйста, немедленно свяжитесь с вашим веб-хостингом.
Вы используете WordPress? См. Раздел об ошибках 404 после перехода по ссылке в WordPress.
Как найти правильное написание и папку
Отсутствующие или поврежденные файлы
Когда вы получаете ошибку 404, обязательно проверьте URL-адрес, который вы пытаетесь использовать в своем браузере. Это сообщает серверу, какой ресурс он должен использовать попытка запроса.
http://example.com/example/Example/help.html
В этом примере файл должен находиться в папке public_html/example/Example/
Обратите внимание, что CaSe важен в этом примере. На платформах с учетом регистра e xample и E xample не совпадают.
Для дополнительных доменов файл должен находиться в папке public_html/addondomain.com/example/Example/, а имена чувствительны к регистру.
Разбитое изображение
Если на вашем сайте отсутствует изображение, вы можете увидеть на своей странице поле с красным цветом X , где изображение отсутствует. Щелкните правой кнопкой мыши X и выберите «Свойства». Свойства сообщат вам путь и имя файла, который не может быть найден.
Это зависит от браузера. Если вы не видите на своей странице поле с красным X , попробуйте щелкнуть правой кнопкой мыши на странице, затем выберите «Просмотреть информацию о странице» и перейдите на вкладку «Мультимедиа».
http://example.com/cgi-sys/images/banner.PNG
В этом примере файл изображения должен находиться в папке public_html/cgi-sys/images/
Обратите внимание, что в этом примере важен CaSe . На платформах с учетом регистра символов PNG и png не совпадают.
404 Ошибки после перехода по ссылкам WordPress
При работе с WordPress часто могут возникать ошибки 404 Page Not Found, когда была активирована новая тема или когда были изменены правила перезаписи в файле .htaccess.
Когда вы сталкиваетесь с ошибкой 404 в WordPress, у вас есть два варианта ее исправления.
Вариант 1: Исправьте постоянные ссылки
Войдите в WordPress.
В меню навигации слева в WordPress нажмите Настройки > Постоянные ссылки (Обратите внимание на текущую настройку. Если вы используете пользовательскую структуру, скопируйте или сохраните ее где-нибудь.)
Выберите По умолчанию .
Нажмите Сохранить настройки .
Верните настройки к предыдущей конфигурации (до того, как вы выбрали «По умолчанию»). Верните пользовательскую структуру, если она у вас была.
Нажмите Сохранить настройки .
Во многих случаях это сбросит постоянные ссылки и устранит проблему. Если это не сработает, вам может потребоваться отредактировать файл .htaccess напрямую.
Если ваш блог показывает неправильное доменное имя в ссылках, перенаправляет на другой сайт или отсутствуют изображения и стиль, все это обычно связано с одной и той же проблемой: в вашем блоге WordPress настроено неправильное доменное имя.
Как изменить файл .htaccess
Файл .htaccess содержит директивы (инструкции), которые сообщают серверу, как вести себя в определенных сценариях, и напрямую влияют на работу вашего веб-сайта.
Перенаправление и перезапись URL-адресов — это две очень распространенные директивы, которые можно найти в файле . htaccess, и многие скрипты, такие как WordPress, Drupal, Joomla и Magento, добавляют директивы в .htaccess, чтобы эти скрипты могли работать.
Возможно, вам потребуется отредактировать файл .htaccess в какой-то момент по разным причинам. В этом разделе рассматривается, как редактировать файл в cPanel, но не то, что может потребоваться изменить. статьи и ресурсы для этой информации.)
Существует множество способов редактирования файла .htaccess
Отредактируйте файл на своем компьютере и загрузите его на сервер через FTP
Использовать режим редактирования программы FTP
Используйте SSH и текстовый редактор
Используйте файловый менеджер в cPanel
Самый простой способ отредактировать файл .htaccess для большинства людей — через диспетчер файлов в cPanel.
Как редактировать файлы .htaccess в файловом менеджере cPanel
Прежде чем что-либо делать, рекомендуется сделать резервную копию вашего веб-сайта, чтобы вы могли вернуться к предыдущей версии, если что-то пойдет не так.
Откройте файловый менеджер
Войдите в cPanel.
В разделе «Файлы» щелкните значок «Диспетчер файлов ».
Установите флажок для Корень документа для и выберите доменное имя, к которому вы хотите получить доступ, из раскрывающегося меню.
Убедитесь, что установлен флажок Показать скрытые файлы (точечные файлы) «.
Нажмите Перейти . Файловый менеджер откроется в новой вкладке или окне.
Найдите файл .htaccess в списке файлов. Возможно, вам придется прокрутить, чтобы найти его.
Для редактирования файла .htaccess
Щелкните правой кнопкой мыши файл .htaccess и выберите Редактировать код в меню. Кроме того, вы можете щелкнуть значок файла .htaccess, а затем Редактор кода Значок вверху страницы.
Может появиться диалоговое окно с вопросом о кодировании. Просто нажмите Изменить , чтобы продолжить. Редактор откроется в новом окне.
При необходимости отредактируйте файл.
Нажмите Сохранить изменения в правом верхнем углу, когда закончите. Изменения будут сохранены.
Протестируйте свой веб-сайт, чтобы убедиться, что ваши изменения были успешно сохранены. Если нет, исправьте ошибку или вернитесь к предыдущей версии, пока ваш сайт снова не заработает.
После завершения нажмите Закрыть , чтобы закрыть окно диспетчера файлов.
404 — СТРАНИЦА НЕ НАЙДЕНА
Почему я вижу эту страницу?
404 означает, что файл не найден. Если вы уже загрузили файл, имя может быть написано с ошибкой или файл находится в другой папке.
Другие возможные причины
Вы можете получить ошибку 404 для изображений, поскольку у вас включена защита от горячих ссылок, а домен отсутствует в списке авторизованных доменов.
Если вы перейдете по временному URL-адресу (http://ip/~username/) и получите эту ошибку, возможно, проблема связана с набором правил, хранящимся в файле . htaccess. Вы можете попробовать переименовать этот файл в .htaccess-backup и обновить сайт, чтобы посмотреть, решит ли это проблему.
Также возможно, что вы непреднамеренно удалили корневой каталог документов или вам может потребоваться повторное создание вашей учетной записи. В любом случае, пожалуйста, немедленно свяжитесь с вашим веб-хостингом.
Вы используете WordPress? См. Раздел об ошибках 404 после перехода по ссылке в WordPress.
Как найти правильное написание и папку
Отсутствующие или поврежденные файлы
Когда вы получаете ошибку 404, обязательно проверьте URL-адрес, который вы пытаетесь использовать в своем браузере. Это сообщает серверу, какой ресурс он должен использовать попытка запроса.
http://example.com/example/Example/help.html
В этом примере файл должен находиться в папке public_html/example/Example/
Обратите внимание, что в этом примере важен CaSe . На платформах, которые обеспечивают чувствительность к регистру 9Пример 0031 e и пример E не совпадают.
Для дополнительных доменов файл должен находиться в папке public_html/addondomain.com/example/Example/, а имена чувствительны к регистру.
Неработающее изображение
Если на вашем сайте отсутствует изображение, вы можете увидеть на своей странице поле с красным X , где отсутствует изображение. Щелкните правой кнопкой мыши X и выберите «Свойства». Свойства сообщат вам путь и имя файла, который не может быть найден.
Это зависит от браузера. Если вы не видите на своей странице поле с красным X , попробуйте щелкнуть правой кнопкой мыши на странице, затем выберите «Просмотр информации о странице» и перейдите на вкладку «Мультимедиа».
http://example.com/cgi-sys/images/banner.PNG
В этом примере файл изображения должен находиться в папке public_html/cgi-sys/images/ пример. На платформах с учетом регистра символов PNG и png не совпадают.
404 Ошибки после перехода по ссылкам WordPress
При работе с WordPress ошибки 404 Page Not Found часто могут возникать, когда была активирована новая тема или когда были изменены правила перезаписи в файле .htaccess.
Когда вы сталкиваетесь с ошибкой 404 в WordPress, у вас есть два варианта ее исправления.
Вариант 1: Исправьте постоянные ссылки
Войдите в WordPress.
В меню навигации слева в WordPress нажмите Настройки > Постоянные ссылки (Обратите внимание на текущую настройку. Если вы используете пользовательскую структуру, скопируйте или сохраните ее где-нибудь.)
Выберите По умолчанию .
Нажмите Сохранить настройки .
Верните настройки к предыдущей конфигурации (до того, как вы выбрали «По умолчанию»). Верните пользовательскую структуру, если она у вас была.
Если ваш блог показывает неправильное доменное имя в ссылках, перенаправляет на другой сайт или отсутствуют изображения и стиль, все это обычно связано с одной и той же проблемой: в вашем блоге WordPress настроено неправильное доменное имя.
Как изменить файл .htaccess
Файл .htaccess содержит директивы (инструкции), которые сообщают серверу, как вести себя в определенных сценариях, и напрямую влияют на работу вашего веб-сайта.
Перенаправление и перезапись URL-адресов — это две очень распространенные директивы, которые можно найти в файле .htaccess, и многие скрипты, такие как WordPress, Drupal, Joomla и Magento, добавляют директивы в .htaccess, чтобы эти скрипты могли работать.
Возможно, вам потребуется отредактировать файл .htaccess в какой-то момент по разным причинам. В этом разделе рассматривается, как редактировать файл в cPanel, но не то, что может потребоваться изменить. статьи и ресурсы для этой информации.)
Существует множество способов редактирования файла .htaccess
Отредактируйте файл на своем компьютере и загрузите его на сервер через FTP
Использовать режим редактирования программы FTP
Используйте SSH и текстовый редактор
Используйте файловый менеджер в cPanel
Самый простой способ отредактировать файл .htaccess для большинства людей — через диспетчер файлов в cPanel.
Как редактировать файлы .htaccess в файловом менеджере cPanel
Прежде чем что-либо делать, рекомендуется сделать резервную копию вашего веб-сайта, чтобы вы могли вернуться к предыдущей версии, если что-то пойдет не так.
Откройте файловый менеджер
Войдите в cPanel.
В разделе «Файлы» щелкните значок «Диспетчер файлов ».
Установите флажок для Корень документа для и выберите доменное имя, к которому вы хотите получить доступ, из раскрывающегося меню.
Убедитесь, что установлен флажок Показать скрытые файлы (точечные файлы) «.
Нажмите Перейти . Файловый менеджер откроется в новой вкладке или окне.
Найдите файл .htaccess в списке файлов. Возможно, вам придется прокрутить, чтобы найти его.
Для редактирования файла .htaccess
Щелкните правой кнопкой мыши файл .htaccess и выберите Редактировать код в меню. Кроме того, вы можете щелкнуть значок файла .htaccess, а затем Редактор кода Значок вверху страницы.
Может появиться диалоговое окно с вопросом о кодировании. Просто нажмите Изменить , чтобы продолжить. Редактор откроется в новом окне.
Газораспределительный механизм: устройство, типы, виды неисправностей
Алина Деева
разобралась, как работает ГРМ
Профиль автора
Большинство водителей знают, что ремень ГРМ может порваться, а цепь — растянуться и проскочить.
Чтобы понять, как этого избежать, важно разобраться, что такое газораспределительный механизм и как он работает.
Внутри двигателя внутреннего сгорания — ДВС — горит топливовоздушная смесь: поступает в цилиндры, поршни сжимают смесь, она взрывается. Образуется давление газа, которое толкает поршни. А за наполнение цилиндров рабочей смесью и выпуск отработанных газов отвечает газораспределительный механизм — ГРМ. Он открывает и закрывает впускные и выпускные клапаны в соответствии с тактами работы двигателя.
Разберемся, что такое ГРМ, почему он так важен и какие с ним могут случиться проблемы кроме порвавшегося ремня или растянутой цепи.
Как устроен ГРМ
Объяснить простыми словами, как устроен и работает ГРМ, будет сложно — проще посмотреть видео. Но мы все же попытаемся.
ГРМ состоит из распредвала или распредвалов, цепного или ременного привода, впускных и выпускных клапанов, толкателей, гидрокомпенсаторов или регулировочных шайб и коромысла. Бывают ГРМ с системами изменения фаз газораспределения — в таких есть фазовращатели.
Распределительный вал вращается, открывает и закрывает клапаны: в одни поступает топливовоздушная смесь, в другие выходят отработавшие газы. Все происходит в определенной последовательности и с определенной частотой. Вал вращается, открывает и закрывает клапаны с помощью кулачков — специальных участков асимметричной формы.
Геометрия и степень износа кулачков влияют на длительность и степень открытия клапанов, а значит, и на работу двигателя в целом. Распредвал фиксируется подшипниками и фланцем.
6 способов сломать двигатель автомобиля
ГРМ может быть с одним или с двумя валами, но в большинстве современных двигателей два распредвала в головке блока цилиндров.
Шестерня распредвала располагается с торца, соединяется ремнем или цепью с шестерней на передней части коленвала — от нее и передается вращение.
Головка блока цилиндров двигателя Фольксваген 1,6 л CFNA с двумя распредвалами. Асимметричные утолщения на валах — кулачки. Их столько же, сколько клапанов. Фото: Алексей Федоров Тот же двигатель, шестерни распредвалов. Фото: Алексей Федоров
Коленвал через шатуны получает механическую энергию от цилиндро-поршневой группы и отдает крутящий момент на трансмиссию и далее на колеса. Одновременно с этим коленвал приводит в движение распредвал. У коленвала сложная изогнутая форма.
Башмак нужен в ГРМ с цепным приводом, чтобы цепь не провисала. Он прилегает к самой цепи, на него давит гидронатяжитель.
Успокоитель прилегает к цепи и гасит остаточные колебания.
Натяжной ролик в ГРМ с ременным приводом отвечает за постоянное и равномерное натяжение ремня.
Передняя часть коленвала — сразу за болтом и звездочкой в центре фото. Оранжевые пластмасски — успокоители. Черная слева сверху — башмак. Мотор — 1,8 TSI, CFNA, в нем три цепи. Первую сняли, она лежит снизу — цепь привода масляного насоса. Вторая — та, что сейчас прижата башмаком и стоит ближе всех, — цепь ГРМ. Под ней третья — цепь привода балансирных валов. Фото: Алексей Федоров Натяжной ролик ремня ГРМ двигателя Фольксваген 1,6 л BSE. Фото: Алексей Федоров
Клапаны, с которыми взаимодействуют кулачки распредвала, бывают впускные и выпускные. Это стержни с плоской тарелкой на конце.
Впускные клапаны цельные и с тарелкой большего диаметра. Когда они открываются, топливная смесь попадает в цилиндры двигателя. У выпускных клапанов внутри полый стержень с натриевым наполнителем. Благодаря такому решению клапан лучше охлаждается, ведь он отвечает за выпуск отработанных газов и работает при более высоких температурах.
В современных двигателях клапаны устанавливают в головке блока цилиндров — ГБЦ. Их обычно по два или четыре на цилиндр. Место контакта клапана и ГБЦ называют седлом.
Клапаны впуска и выпуска: у них есть стержень с фаской в верхней части и тарелка. У впускного клапана тарелка большего диаметра — это обеспечивает максимальное наполнение цилиндра топливной смесью. Фото: Kudrin Ilia / Shutterstock
Кроме самих клапанов в механизме есть:
Пружины — возвращают клапаны в исходное положение после открытия.
Маслосъемные колпачки — препятствуют попаданию масла в камеру сгорания.
Направляющие втулки — установлены в корпусе ГБЦ и определяют направление движения клапанов.
«Сухари» и «тарелки» удерживают пружину на стержне клапана.
Распредвал передает усилие на клапаны через толкатели. Они обычно стальные и могут быть механическими, роликовыми, бывают и гидротолкатели. Толкатель двигается линейно — внутри корпуса или по направляющей — и передает усилие на коромысло.
/guide/motor-oil/
Моторное масло: из чего состоит и как его правильно выбирать
Рокер, или коромысло, доводит усилие до самого клапана. Это рычаг с двумя плечами разной длины: более короткое получает усилие от толкателя, длинное давит на стержень клапана.
Клапанный механизм двигателя с двумя распредвалами. Один вал открывает и закрывает впускные клапаны, второй — выпускные. Фото: patruflo / Shutterstock
Детали ГРМ двигателя расширяются и сужаются под воздействием температуры. Чтобы это не влияло на работу ДВС, важно поддерживать тепловой зазор между клапанами и кулачками распредвала. В ГРМ с механическими толкателями зазор выставляют и регулируют вручную.
Гидрокомпенсаторы поддерживают зазор автоматически. Если совсем просто, это стальной корпус с полостью для масла и плунжерной парой внутри. Плунжерная пара состоит из металлического цилиндра — плунжера — и втулки, в которой он двигается. Плунжер ходит вверх-вниз под действием толкателя и компенсирует изменения теплового зазора.
Гидрокомпенсатор можно установить в любую часть привода клапанов — хоть в толкатель, хоть в рокер. В современных ДВС чаще встречаются гидрокомпенсаторы в толкателях — тогда кулачки распредвала давят на него напрямую, без помощи рокера.
Системы изменения фаз газораспределения устанавливают в газораспределительный механизм дополнительно. Они регулируют параметры ГРМ в зависимости от режима работы двигателя. Вот какие параметры ГРМ можно регулировать:
Моменты, в которые клапаны открываются и закрываются.
Время, на которое клапаны открываются.
Высоту, на которую клапаны поднимаются
ГРМ без системы изменения фаз может обеспечить работу ДВС только с одним набором параметров. Но двигателю на холостом ходу и двигателю на высоких оборотах требуются разные уровни очистки от отработанных газов и разная мощность.
/guide/wheel-drive/
Какой привод выбрать: RWD, FWD, 4WD или AWD
Вот что можно сделать, чтобы системы изменения фаз подстраивали параметры ГРМ под разные режимы работы двигателя:
Регулировать движение распредвала с помощью гидроуправляемой муфты.
Применять кулачки различной формы.
Регулировать высоту подъема клапана с помощью эксцентрикового вала и промежуточного рычага.
Как работает ГРМ
Газораспределительный механизм действует синхронно с тактами работы двигателя. У современных автомобилей четырехтактные ДВС, а значит, четыре фазы работы. Опишем процесс на примере бензинового двигателя:
На такте впуска распредвал через цепной или ременной привод начинает вращаться от вращения коленвала. Кулачки распредвала набегают на толкатели, которые передают движение коромыслу. Длинное плечо коромысла опускается вниз и надавливает на стержень клапана впуска. Клапан сжимает пружину, открывается и впускает топливную смесь.
На такте сжатия кулачок распредвала сходит с толкателя, клапан впуска под действием пружины садится на место. Клапан выпуска остается закрытым. Рабочая смесь сжимается внутри цилиндра.
Во время рабочего такта двигателя все клапаны закрыты. Срабатывает свеча зажигания, сгорает топливовоздушная смесь.
На такте выпуска кулачки распредвала снова надавливают на толкатели, а те передают движение на коромысло, которое открывает клапаны выпуска. Отработанные газы выходят в выпускной коллектор.
При переходе от такта выпуска к такту впуска впускные и выпускные клапаны открыты одновременно: так цилиндр лучше очищается от отработанных газов. Моменты и продолжительность открытия и закрытия клапанов подбираются для каждого типа двигателя.
/osmotr-avto/
Как осмотреть автомобиль с пробегом
Типы ГРМ в зависимости от управления впуском и выпуском
ГРМ различаются по количеству распредвалов, по их положению, по числу клапанов и так далее.
В зависимости от механизма впуска и выпуска топлива ГРМ могут быть поршневые, золотниковые, гильзовые и клапанные:
В поршневых ГРМ впуск и выпуск производит сам поршень, который открывает и закрывает окна в стенке цилиндра. Это двухтактные ДВС, у них нет ГРМ как такового — просто окна в стенках цилиндра.
В золотниковых ГРМ открытием окон впуска и выпуска управляет золотниковый клапан. Он вращается вокруг неподвижной оси внутри цилиндрической втулки.
У гильзовых ГРМ в цилиндре двигателя две гильзы, одна внутри другой. Они двигаются в противоположных направлениях, а впуск и выпуск происходят, когда совпадают окна цилиндра и гильзы.
В клапанных ГРМ за впуск и выпуск отвечают тарельчатые клапаны. Они открываются и закрываются под действием кулачков распредвала.
В ДВС легковых автомобилей используют только клапанное управление газораспределением. Клапанный механизм может различаться по расположению распредвала. Раньше были широко распространены двигатели с нижневальной компоновкой — в блоке цилиндров. Но в современных ДВС вал устанавливают сверху, в головке блока цилиндров.
/guide/china-auto/
Что нужно знать о китайских машинах
Есть два вида верхневальных ГРМ по количеству распредвалов, клапанов на цилиндр и по типу привода.
ГРМ с распредвалом в блоке цилиндров. Нижнеклапанные двигатели с валом в блоке цилиндров компактные и экономичные. Их нет в легковых автомобилях с середины 1990-х.
Верхнеклапанные двигатели с распредвалом в блоке цилиндров послужили переходом к верхневальным ДВС, но двигатель V8 до сих пор производят с такой компоновкой. Его ставят на машины «Дженерал-моторс», например на Джип Ранглер 2020 года.
ГРМ с распредвалом в головке блока цилиндров. Клапаны впуска и выпуска приводит в движение один распредвал в головке блока. В одном двигателе могут сочетаться разные механизмы воздействия на клапаны: например, коромысла для клапанов впуска и толкатели для выпуска. Система single overhead camshaft — SOHC — в современных ДВС встречается редко, но один распредвал у двигателей на автомобилях платформы B0: например, Рено Логан, Лада Гранта и Ниссан Альмера.
У ГРМ с двумя распредвалами — double overhead camshaft, или DOHC, — один открывает и закрывает клапаны впуска, другой — клапаны выпуска. У современных автомобилей обычно по четыре клапана на цилиндр, их приводят в движение толкатели. Схема DOHC сегодня самая распространенная в производстве двигателей для легковых авто.
/list/avtonovinki-zima-2022/
6 автомобилей, которые вышли на российский рынок зимой 2022
Типы ГРМ в зависимости от привода
Привод бывает ременной, цепной и зубчатый, или шестеренчатый, — в зависимости от того, что именно связывает коленвал и распредвал. В современных ДВС не бывает зубчатого ГРМ.
В ременном приводе ГРМ вращение от коленвала передает зубчатый ремень, который вынесен за картер ДВС. Он не требует дополнительной смазки и снижает уровень шума. Обслуживать такой привод относительно недорого и несложно.
Ресурс ремня сравнительно невелик — 60 000—70 000 км. Но, например, на Ауди А4 четвертого поколения, которые выпускались в 2007—2013 годах, производитель рекомендует менять ремень каждые 150 000 км пробега. На Ауди А6 с двигателем 2. 0 TD CAGB ремень может пройти более 200 000 км — как хорошая массивная цепь.
Обрыв ремня у 16-клапанного ДВС может привести к загибу клапанов и серьезным повреждениям самого двигателя — восстановление обойдется дорого. У одновальных ДВС поршень цилиндра не достает до клапанов даже в самом верхнем положении — если ремень внезапно порвется, велика вероятность, что машина просто заглохнет и больше не запустится. Например, так у большинства 8-клапанных двигателей для Лад.
С ременным приводом можно купить автомобиль любого размера: какую угодно Гранту, Поло 2015 года выпуска и моложе, все поколения Логана, новый Ленд Ровер Дискавери с дизельным двигателем 3.0 и старые авто бизнес-класса. Ремни ГРМ на БМВ и Мерседесах по надежности не уступают массивной долговечной цепи, но встречаются только на старых машинах, которые не выпускают с середины 1990-х.
/audi-80-cheap-restore/
Как я бюджетно привела в порядок 30-летнюю Ауди 80
Цепной привод ГРМ. Механизм приводит в движение цепь, которую устанавливают в корпусе двигателя. Цепному приводу необходима смазка и дополнительные детали вроде башмака и успокоителя.
Обычно срок службы цепи — 150 000—200 000 км, поэтому менять ее нужно реже, чем ремень, но стоит она прилично дороже. У некоторых современных двигателей ресурс цепи почти как у ремня — около 100 000 км. Например, у Тигуана предпоследнего поколения с двигателем 1,4 л или у Октавии с 1,8 л. Необходимость соответствовать жестким экологическим требованиям вынуждает автопроизводителей уменьшать вес авто и узел ГРМ в том числе.
В отличие от ремня, который может внезапно оборваться, цепь со временем растягивается и может перескочить на один, два и более зубьев. Фазы распределения ГРМ сместятся, появятся проблемы в работе двигателя. Это не так страшно и дорого, как если бы загнуло клапаны, хотя бывают и тяжелые случаи.
Например, если на цепных двигателях концерна VAG 1,2 и 1,4 л проскочит цепь, придется ремонтировать головку блока цилиндров и менять клапаны. А если все пойдет совсем плохо и клапан повредит стенки цилиндра, придется менять двигатель целиком.
В основном цепной привод устанавливают в двигатели легковых автомобилей бизнес-класса и внедорожники. У концернов «Мерседес» и БМВ комплектация с цепью ГРМ есть практически у всего модельного ряда. «Тойота» ставит цепной привод на Хайлюкс и Ленд Крузер, «Ниссан» — на Икстрейл и Патфайндер.
/bmw-tune/
Я дооснастил свою БМВ и сэкономил 540 тысяч
Вместе с тем цепи все чаще встречаются у малолитражек и авто эконом-класса. ДВС с цепным приводом есть у Тойоты Ярис, Фольксвагена Поло седан до 2014 года, у Шкоды Октавии и Рапид, у Киа Рио и Форда Фокуса.
Типичные неисправности ГРМ
От работы ГРМ зависит стабильность работы двигателя, поэтому механизм важно своевременно обслуживать. В системе ГРМ много деталей, каждая из которых может выйти из строя. Вот как это может почувствовать водитель:
Двигатель стучит на малых оборотах, машина разгоняется медленнее — мощность явно упала. Стоит проверить тепловой зазор и состояние кулачков и подшипников распредвала.
Двигатель стучит, пока не прогреется: возможно, неисправны гидрокомпенсаторы.
Двигатель шумит в районе распредвала, в выхлопной системе что-то стреляет. Сбились фазы ГРМ.
Синий дым из выхлопной трубы, уровень масла в двигателе падает. Стоит проверить состояние маслосъемных колпачков, стержней и направляющих втулок клапанов.
Кратковременные перебои в работе двигателя, падает мощность, температура выше стандартной несмотря на то, что с охлаждающей жидкостью все в порядке, — возможно, износились пружины клапанов. Самая тяжелая форма такой неисправности — зависание клапанов. Это когда пружина настолько износилась, что не может вернуть клапан на место, он остается в открытом положении дольше, чем нужно, и может встретиться с поршнем. С современными авто такое бывает очень редко.
Работы по диагностике и ремонту ГРМ
Капитальный ремонт двигателя
От 15 000 Р для ВАЗ, от 30 000 Р для иномарок
Замена клапана со снятием и установкой цепи или ремня и головки блока цилиндров
От 5500 Р + 6000 Р + 4000 Р
Замена гидротолкателей со снятием и установкой цепи или ремня
От 3000 Р + 6000 Р
Замена маслосъемных колпачков со снятием и установкой цепи или ремня
От 2500 Р + 6000 Р
Замена распредвала со снятием и установкой цепи или ремня
От 2000 Р + 6000 Р
Замена цепи ГРМ
От 6000 Р
Снятие и установка ГБЦ
От 4000 Р ременной, от 6500 Р цепной
Замена ремня ГРМ
От 3500 Р
Регулировка клапанов
От 2500 Р
Диагностика двигателя
700—1500 Р
Капитальный ремонт двигателя
От 15 000 Р для ВАЗ, от 30 000 Р для иномарок
Замена клапана со снятием и установкой цепи или ремня и головки блока цилиндров
От 5500 Р + 6000 Р + 4000 Р
Замена гидротолкателей со снятием и установкой цепи или ремня
От 3000 Р + 6000 Р
Замена маслосъемных колпачков со снятием и установкой цепи или ремня
От 2500 Р + 6000 Р
Замена распредвала со снятием и установкой цепи или ремня
От 2000 Р + 6000 Р
Замена цепи ГРМ
От 6000 Р
Снятие и установка ГБЦ
От 4000 Р ременной, от 6500 Р цепной
Замена ремня ГРМ
От 3500 Р
Регулировка клапанов
От 2500 Р
Диагностика двигателя
700—1500 Р
Цены на запчасти для ремонта ГРМ на 21 марта 2022 года
Цепь ГРМ
От 35 000 Р за неоригинальный комплект, от 18 000 Р за одну цепь
Комплект ремня ГРМ с роликами
От 10 000 Р для ВАЗ, от 18 000 Р для иномарок
Распредвал
От 8000 Р на ВАЗ, от 20 000 Р за неоригинальный распредвал на иномарку
Втулки клапанов, комплект из 16 штук
От 3500 Р для ВАЗ, от 6500 Р для иномарок
Гидрокомпенсаторы
От 3000 Р для ВАЗ за комплект из 8 штук, от 700 Р за штуку для иномарок
Клапан
От 200 Р для ВАЗ, от 1500 Р для иномарок
Пружины клапанов
От 100 Р, но бывают и очень дорогие пружины
Цепь ГРМ
От 35 000 Р за неоригинальный комплект, от 18 000 Р за одну цепь
Комплект ремня ГРМ с роликами
От 10 000 Р для ВАЗ, от 18 000 Р для иномарок
Распредвал
От 8000 Р на ВАЗ, от 20 000 Р за неоригинальный распредвал на иномарку
Втулки клапанов, комплект из 16 штук
От 3500 Р для ВАЗ, от 6500 Р для иномарок
Гидрокомпенсаторы
От 3000 Р для ВАЗ за комплект из 8 штук, от 700 Р за штуку для иномарок
Клапан
От 200 Р для ВАЗ, от 1500 Р для иномарок
Пружины клапанов
От 100 Р, но бывают и очень дорогие пружины
Устройство ГРМ и принцип работы
Содержание
Устройство ГРМ
Общая схема и взаимодействие частей
Классификация ГРМ
Нижнеклапанные двигатели
Смешанное расположение клапанов
Верхнеклапанные двигатели
Устройство десмодромного газораспределительного механизма
Замена ремня ГРМ своими руками
Видео, иллюстрирующее работу ГРМ
Устройство ГРМ
Четырехтактный двигатель внутреннего сгорания – наиболее распространенный силовой агрегат, использующийся в современном автомобилестроении. Свое название он получил по количеству фаз, необходимых для осуществления одного цикла работы, или поворота коленчатого вала на 720 градусов.
Фаза впрыска топлива или топливно-воздушной смеси, сжатие рабочего тела поршнем, рабочий ход и выпуск отработанных газов. В модели идеального двигателя все фазы разнесены во времени, перекрытие между ними отсутствует, что, в свою очередь, обеспечивает получение максимально возможных рабочих значений мощности, крутящего момента и оборотов двигателя.
На практике, к сожалению, дела обстоят несколько хуже. Устройство газораспределительного механизма, отвечающего за исполнение фазы впрыска топлива и удаление выхлопных газов, его схема и принцип работы – основная тема данной статьи.
Общая схема и взаимодействие частей
Своевременное открытие впускных и выхлопных клапанов в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания обеспечивается работой газораспределительного механизма или ГРМ.
Данное устройство состоит из распределительного вала с кулачками, необходимого количества коромысел или толкателей клапанов, пружин и собственно клапанов. Шестерня распредвала, ремень или цепь, используемые для передачи вращения от коленвала, и механизм натяжения цепи так же являются частью ГРМ.
Фаза впрыска топлива. Поршень начинает движение от верхней мертвой точки к нижней. Открывается клапан подачи горючего, и топливно-воздушная смесь заполняет разреженное пространство цилиндра. Отмерив необходимую дозу ТВС, клапан закрывается. Коленчатый вал повернулся на 180 градусов от начального положения.
Фаза сжатия. Достигнув нижней мертвой точки, поршень меняет направление движения к ВМТ, осуществляя сжатие топливно-воздушной смеси. При достижении верхней мертвой точки фаза сжатия рабочего тела оканчивается. Коленчатый вал совершил поворот на 360 градусов.
Фаза рабочего хода. В момент нахождения поршня в ВМТ и достижения максимальной расчетной степени сжатия, происходит воспламенение топливно-воздушной смеси. Под действием стремительно расширяющихся газов поршень движется к нижней мертвой точке, совершая рабочий ход. При достижении НМТ третья фаза работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания считается оконченной. Коленчатый вал совершил поворот 540 градусов.
Фаза удаления отработанных газов. Под действием коленчатого вала поршень начинает движение к верхней мертвой точке, вытесняя из объема цилиндра продукты сгорания топливно-воздушной смеси через открывшийся выхлопной клапан. По достижении поршнем ВМТ, фаза выхлопа считается завершенной, коленчатый вал совершил оборот на 720 градусов.
Для достижения такой точности по времени открытия впускных и выхлопных клапанов, газораспределительный механизм синхронизирован с оборотами коленчатого вала двигателя. Ремень или цепь передает вращение распределительному валу, кулачки которого, нажимая на коромысла, открывают поочередно впускные и выпускные клапаны ГРМ.
Классификация ГРМ
Нижнеклапанные двигатели
Газораспределительный механизм двигателя внутреннего сгорания прошел долгий путь от 1900-х годов до наших дней.
Нижнеклапанные двигатели с распредвалом в блоке цилиндров, использовались повсеместно, вплоть до середины двадцатого века. Схема и устройство впускных и выпускных клапанов, расположенных в ряд тарелками вверх, обеспечивала простоту изготовления и малошумность двигателя. Основным минусом подобной конструкции был сложный путь топливно-воздушной смеси, неоптимальный режим наполнения цилиндров, и, как следствие, меньшая мощность силового агрегата.
Газораспределительный механизм такого вида использовался вплоть до 90-х годов двадцатого столетия в грузовых автомобилях. Пример тому – ГАЗ 52, выпуск которого закончился в 1991 году.
Смешанное расположение клапанов
Попытки повысить мощностные характеристики ДВС привели к созданию двигателя со смешанным расположением клапанов. Впускные находились в головке блока цилиндров, а выпускные – в блоке, как у обычного «нижнеклапанника».
Распределительный вал один, так же расположенный в блоке цилиндров. Клапана, отвечающие за впуск топливно-воздушной смеси управлялись посредством штанг – толкателей, через которые передавалось усилие с распредвала, выхлопные – с помощью привычного коромысла.
Такая компоновочная схема обеспечивала более низкую температуру ТВС, и, как следствие, более высокую мощность, по сравнению с нижнеклапанными двигателями внутреннего сгорания.
Верхнеклапанные двигатели
Газораспределительный механизм, клапаны впускной и выхлопной системы которого находятся в головке блока цилиндров, а распредвал – в самом блоке, был сконструирован Дэвидом Бьюиком в самом начале двадцатого столетия. Управление клапанами осуществлялось посредством штанг – толкателей, воздействовавших на коромысла.
Подобная компоновочная схема обладает высокой надежностью, за счет передачи вращения от коленчатого вала к распределительному, с помощью шестерни. Зубчатый ремень, изношенный в процессе эксплуатации, может оборваться, нанеся серьезные повреждения клапанному механизму ГРМ, изношенная же передаточная шестерня лишь немного сдвинет фазы газораспределения, что опытный водитель заметит по изменениям в работе двигателя.
Минусом является некоторая инерционность подобной конструкции, что накладывает ограничения на обороты двигателя, а, следовательно, на крутящий момент и степень форсирования. Использование более чем двух клапанов на цилиндр приводит к усложнению газораспределительного механизма и увеличению габаритных размеров двигателя. Четырехклапанные двигатели такой компоновки используются в грузовых автомобилях КамАЗ, дизельных тепловозных двигателях.
Газораспределительный механизм автомобиля «Волга» двадцать первой модели был устроен именно по верхнеклапанной схеме.
Двигатели, в которых распредвал и клапаны газораспределительного механизма располагаются в головке блока цилиндров, обозначаются аббревиатурой SOHC. Принцип действия и устройство механизма управления клапанами ГРМ отличается большим разнообразием. Существует схема открытия клапанов при помощи коромысел, рычагов и толкателей. Наибольшее распространение подобное устройство двигателей получило в период с середины 60-х до конца 80-х годов двадцатого столетия. В данный момент такие двигатели устанавливаются на недорогие легковые автомобили.
Двигатели, газораспределительный механизм которых включает в себя два распредвала, обозначается аббревиатурой DOHC. При использовании двух клапанов на цилиндр, каждый распределительный вал открывает свой ряд клапанов. Такое устройство ГРМ позволяет уменьшить инерцию коленчатого вала, и тем самым значительно увеличивает обороты и мощность ДВС. Принцип работы двигателя, использующего четыре и более клапана на цилиндр, ничем не отличается от вышеописанного. Подобные силовые агрегаты демонстрируют большую, чем у двухклапанных аналогов, мощность и устанавливаются на большинство современных автомобилей.
В двигателях с подобным типом газораспределительного механизма важную роль играет устройство привода распредвалов. В качестве передаточного элемента используется цепь, находящаяся в герметично закрытом объеме, и омывающаяся маслом, или зубчатый ремень, находящийся на внешней стороне двигателя.
Поломка привода ГРМ зачастую приводит к печальным последствиям. Оборвавшийся ремень, износившийся в процессе эксплуатации, вызывает мгновенную остановку распределительного вала, вследствие чего некоторые клапаны остаются в открытом состоянии. Удар поршня по выступающей тарелке наносит серьезные повреждения головке блока цилиндров. В особо тяжелых случаях ремонт невозможен и требуется замена данного элемента двигателя.
Устройство десмодромного газораспределительного механизма
Для двигателей, конструкция ГРМ которых допускает использование пружин для закрывания клапанов, существует ограничение по максимальному количеству оборотов в минуту. При достижении значения в 9000 об/мин пружины не смогут обеспечить нужную скорость срабатывания, что неизбежно приведет к поломке двигателя.
Принцип десмодромного ГРМ заключается в использовании двух распределительных валов, один из которых производит открытие, а второй, закрытие клапанов. В таком двигателе нет ограничения на развиваемые обороты, ведь скорость срабатывания механизма напрямую зависит от скорости вращения коленвала.
Создание газораспределительного механизма с изменяемыми фазами стало возможным относительно недавно, с началом использования в двигателестроении бортовых компьютеров и электронных управляющих блоков. Система электромагнитных клапанов, меняющая режим работы согласно команд микропроцессора, позволяет снимать с двигателя мощность, приближающуюся к расчетной, при минимальном расходе топлива.
Замена ремня ГРМ своими руками
Снимая изношенный ремень, и устанавливая на его место новый, легко изменить взаимное расположение коленчатого и распределительного валов. В этом случае сместятся фазы газораспределения двигателя, что приведет к нарушениям в работе, вплоть до поломки. Метки на шестернях приводного механизма служат для визуального контроля настройки ГРМ.
Сняв непригодный ремень, необходимо совместить метки шестерней коленчатого и распределительного валов с прорезями в кожухе приводного механизма. Назначение этой операции – установка условного «нуля», с которого и начнется работа двигателя. Далее следует аккуратно установить запасной ремень, стараясь не сместить метки на шестернях.
Следующий шаг – осмотр и регулировка усилия натяжного ролика. Назначение этого узла в удержании ремня на шестернях приводного механизма. Правильность регулировки ролика можно проверить, повернув натянутый ремень пальцами. Если удастся провернуть на девяносто градусов – натяжной механизм отрегулирован хорошо. Если ремень повернется на угол меньший, чем 90 градусов, то он перетянут, если на больший, то недотянут.
Очень важно при монтаже не брать ремень ГРМ промасленными руками. Это может привести к проскакиванию на шестернях приводного механизма.
Купленный на придорожной АЗС ремень следует тщательно осмотреть. При нарушении условий хранения, даже новый ремень привода ГРМ пойдет трещинами и не сможет быть использован по назначению.
Что происходит, когда синхронизация двигателя выключена?
Когда синхронизация двигателя выключена
Время решает все, особенно когда речь идет о том, насколько хорошо работает ваша машина. Когда синхронизация двигателя не соответствует требованиям автомобиля, это может повлиять на его работу, вождение, расход бензина и многое другое. Это особенно верно для автомобилей немецкого производства, таких как BMW.
Автомобильный двигатель состоит из множества компонентов и деталей, многие из которых быстро движутся, чтобы поддерживать работу автомобиля. Каждая из этих частей важна для синхронизации двигателя, например, распределительный вал, коленчатый вал, ремень ГРМ двигателя, клапаны двигателя, поршни, шкивы и шток, которые обеспечивают правильную работу вашего BMW.
Клапаны двигателя соответствуют поршням, когда они двигаются вверх и вниз. Когда коленчатый вал вращается, шатуны тянут и толкают. Каждая из этих вещей должна работать в идеальной координации, чтобы время работы двигателя было синхронизировано и работало правильно и плавно. Существует два типа синхронизации двигателя: синхронизация кулачка и опережение зажигания. Поршни и клапаны регулируются синхронизацией кулачка, который управляется ремнем ГРМ двигателя.
Что может произойти, если синхронизация отключена?
Двигатель вашего BMW может быть поврежден из-за неправильного выбора времени. Существуют «интерференционные двигатели», такие как в BMW, и последствия неправильного выбора времени могут быть особенно плохими. Поскольку поршни и клапаны двигателя заполняют одно и то же пространство в цилиндре двигателя, но с разной синхронизацией, интервалы между синхронизацией двух поршней, занимающих это пространство, меньше одной секунды, иначе говоря, синхронизация двигателя.
Итак, если эта часть синхронизации двигателя отключена, они могут столкнуться друг с другом, что, вероятно, приведет к необходимости ремонта двигателя, если вам повезет. Другой сценарий, более дорогой результат – замена двигателя. Если синхронизация двигателя на кулачке отключена, ваша машина либо будет работать неровно, либо не будет работать вообще. Если проблема заключается в моменте зажигания, это не так просто заметить, потому что он имеет четыре цикла:
Впускной клапан всасывает воздух во время подачи топлива форсунками.
Топливная смесь редуцирована.
Свеча зажигания и топливная смесь сгорают и толкают поршень вниз.
Выпускной клапан открывается, выпуская выхлоп.
Если искра не подается вовремя, двигатель будет работать с перебоями на холостом ходу, потеря мощности и двигатель перестанет работать.
Каковы симптомы неудачного выбора времени?
Ремень ГРМ обычно располагается перед двигателями меньшего объема под крышкой, характерной для ремня ГРМ. Он вращает кулачок и коленчатый вал, чтобы обеспечить точное срабатывание каждого цилиндра. Если ремень ГРМ играет ключевую роль в синхронизации двигателя, потому что, если он не прав, машина не заведется.
Однако ремень ГРМ есть не во всех двигателях. Более крупные двигатели с большим диаметром цилиндра и ходом поршня оснащены цепью ГРМ. По словам профессиональных механиков, цепи ГРМ имеют более длительный срок службы, чем ремень ГРМ. Есть несколько общих признаков, которые указывают на то, что срок службы ремня ГРМ подошел к концу:
Двигатель издает тикающий шум: Ряд шкивов прикрепляет ремень ГРМ двигателя к распределительному валу и кривошипу, позволяя коленчатому валу приводить в действие соединительную муфту. шатуны, которые крепятся к поршням. Клапаны головки блока цилиндров и узел коромысла приводятся в действие распределительным валом и направляют топливо через камеру сгорания, где сгоревшие газы выбрасываются через выпускной коллектор. Когда ремень ГРМ начинает изнашиваться, внутри мотора иногда начинает слышен тикающий звук. Этот тикающий звук говорит либо о низком давлении масла, либо о неправильной смазке двигателя. Как только вы услышите этот тикающий звук, немедленно отвезите свою машину к механику.
Двигатель не запускается : Если ремень ГРМ порвался, двигатель не запустится. Вы можете услышать, как он «включается», когда он пытается запуститься, когда вы поворачиваете ключ, но поскольку ремень ГРМ двигателя — это то, что приводит в действие распределительный вал и кривошип, который вращает двигатель, он не может запуститься. Порванный ремень привода ГРМ также может привести к внутренним повреждениям. Иногда ремень ГРМ рвется при работающем двигателе. Типичным повреждением двигателя с обрывом ремня ГРМ может быть головка блока цилиндров, включая подшипники кривошипа, масляный насос, толкатели, коромысла или клапаны. Если ремень ГРМ двигателя нуждается в замене, это может определить опытный механик.
Пропуски зажигания в двигателе : Изношенный ремень газораспределительного механизма двигателя может повлиять на производительность двигателя. Иногда ремень ГРМ двигателя соскальзывает с распределительного вала. Это приведет к тому, что один из цилиндров откроется и закроется раньше, чем должен, то есть пропуски зажигания. Если ремень газораспределительного механизма двигателя не заменить в ближайшее время, это может привести к катастрофическим повреждениям.
Утечка масла : Если есть утечка масла из передней части крышки ремня ГРМ двигателя, болты и гайки удерживают ее на месте, под крышкой есть прокладка. Болты и гайки со временем ослабевают, прокладка высыхает или может быть неправильно установлена. Из-за утечки масла из-под крышки ремня ГРМ двигателя синхронизация двигателя и перегрев могут привести к необходимости замены ремня ГРМ.
Что приводит к сбою опережения зажигания?
При внесении каких-либо изменений в двигатель автомобиля соответственно корректируется угол опережения зажигания. В противном случае вы можете столкнуться с рядом проблем с двигателем из-за неправильного момента зажигания, таких как детонация, затрудненный запуск, увеличение расхода топлива, перегрев и снижение мощности.
Ошибка опережения зажигания обычно возникает из-за внутренних повреждений, таких как поршни или клапаны внутри двигателя. Ослабленный или слабый ремень ГРМ двигателя, который скачет во времени, может привести к сбою опережения зажигания.
Будет ли машина заводиться, если время выключено?
Момент зажигания — это установка свечей зажигания на зажигание при такте сжатия. Если он установлен неправильно, момент зажигания повлияет на работу двигателя и может помешать запуску автомобиля.
Как проверить синхронизацию двигателя?
Механик старой школы, работавший со старыми автомобилями, может отрегулировать синхронизацию двигателя без индикатора времени, просто слушая его. Для более новых автомобилей механики должны пройти компьютерную техническую подготовку и будут использовать компьютер для проверки фаз газораспределения двигателя автомобиля.
Механик может увеличивать или уменьшать время по мере необходимости. Это делается с вниманием к деталям, потому что момент зажигания в зависимости от температуры двигателя не установлен правильно, это приводит к тому, что двигатель перегревается и разрушает двигатель.
BMW — это дорогая машина, потому что они созданы, чтобы служить вечно. Даже с учетом этого важно поддерживать автомобиль в надлежащем рабочем состоянии. При любых признаках проблем с ремнем ГРМ двигателя немедленно доставьте свой BMW к доверенному механику BMW. Позвоните 469-608-5410 сегодня для службы синхронизации двигателя в Далласе, штат Техас.
Система синхронизации двигателя
+ Только текстовый сайт + Версия без Flash + Свяжитесь с Гленном
В течение сорока лет после первый полет братьев Райт, самолеты использовались двигатель внутреннего сгорания повернуть пропеллеры генерировать толкать. Сегодня большинство самолетов авиации общего назначения или частных самолетов по-прежнему приводимый в движение пропеллерами и двигателями внутреннего сгорания, как и ваш автомобильный двигатель. Мы обсудим основы двигатель внутреннего сгорания, использующий Двигатель братьев Райт 1903 года, показанный на рисунке в качестве примера. Дизайн братьев очень прост по сегодняшним меркам, так что это хороший двигатель для студентов, чтобы учиться и изучать основы двигателей и их операция. На этой странице мы представляем компьютерный рисунок система газораспределения Райта Авиадвигатель братьев 1903 года.
Механическая операция
На верхнем рисунке показаны основные компоненты системы синхронизации . на двигателе Райт 1903. В любом двигателе внутреннего сгорания топливо и кислород соединяются в процесс горения чтобы произвести мощность, чтобы повернуть коленчатый вал двигателя. Чтобы совершить полезную работу, должно произойти сгорание в конце такт сжатия двигателя цикл. После рабочий ход выпускной клапан должен быть открыт, чтобы очистить цилиндр от отработанного выхлопные газы. Работа системы синхронизации состоит в том, чтобы вызывать различные операции цикл двигателя должен происходить в правильной последовательности в нужное время.
Система синхронизации состоит из нескольких механических компонентов. Главный ведущая звездочка крепится к коленчатому валу двигателя снаружи картер на передней части двигателя. Ведущая звездочка имеет шесть зубьев, которые входят в зацепление отверстия на цепи ГРМ . Цепь проходит вокруг ведущей звездочки и большая звездочка распредвала . Аранжировка точно как цепь на велосипеде от педалей до заднего колеса. Большая звездочка распределительного вала имеет двенадцать зубьев, поэтому два оборота коленчатого вала производят один оборот кулачкового вала клапана. Это необходимое соотношение для четырехтактный двигатель, в котором поршень (прикрепленный к коленчатому валу) совершает два прохода через цилиндр во время каждого цикла. Чтобы сохранить правильное натяжение цепи, есть небольшая регулировка напряжение колесо на внешней стороне цепи.
Цепь ГРМ вращает вал распредвала клапанов , который расположен на днище двигателя. На рисунке вверху этой страницы и в этом компьютерная анимация, мы видим двигатель снизу.
К кулачковому валу клапана прикреплены четыре кулачка клапана . Кулачки вращаются вместе с валом и поверхность каждого кулачка опирается на коромысло выхлопной клапан каждого цилиндра. Из-за дизайна поверхности или кулачок, коромысло опускается, а клапан открывается, в определенные моменты времени и через определенные промежутки времени во время вращения вала. Это движение гарантирует, что клапан открывается только во время такта выпуска. цилиндра. Обратите внимание на анимацию, что четыре коромысла двигаться в разное время. Это движение поддерживает порядок работы цилиндров.
На кулачковом валу клапана ближе к передней части расположена небольшая шестерня. вала справа на рисунке. Эта шестерня входит в зацепление с другой шестерней вала распредвала зажигания . Вращение этих шестерен вала зажигания вызывает кулачок зажигания вал вращаться в направлении, противоположном валу кулачка клапана, но чтобы вращаться с той же скоростью. На валу кулачка зажигания расположены четыре кулачки зажигания , которые входят в зацепление с пружинными переключателями электрическая система. На анимации зажигание кулачки и вал окрашены в зеленый цвет. Комбинация кулачков клапанов и зажигания кулачки обеспечивают открытие и закрытие клапанов в нужное время в двигателе цикла и что воспламенение происходит, когда клапаны закрыты и объем цилиндра наименьший.
Как это работает?
Чтобы лучше понять действие кулачков, вот схема, описывающая как работают камеры:
Кулачок представляет собой металлический диск, для которого расстояние от центра вращения диска к краевой поверхности изменяется при перемещении по кромочной поверхности. Кулачок вращается на валу, а поверхность кулачка движется по объект называется последователем . (Для нашего двигателя коромысло является последователь). Когда кулачок поворачивается из положения 1 в положение 2, точка на поверхности, которая касается толкателя, изменяется. Поскольку расстояние от центра вращения изменяется между точками на поверхности кулачка, последователь движется. В зависимости от того, как сконфигурирован толкатель, он может вращаться или перевести, или замкнуть переключатель, или выполнить множество задач. камера в конечном итоге возвращается в положение 1, и задача повторяется. Поскольку фактическое сгорание занимает конечное время, зажигание система зажигания обычно не происходит точно в верхней части поршня движение. Чтобы внести некоторые вариации, на ножке есть небольшая ручка. двигатель, который соединяется с шестерней вала зажигания. Перемещение этой ручки вызывает чтобы шестерня немного сместилась на валу, чтобы кулачок зацепил переключатель в немного другое время относительно движения клапанов (и поршня).
Роторный двигатель — устройство, принцип работы, плюсы и минусы
Изобретение двигателя внутреннего сгорания дало толчок к производству автомобилей, передвигающихся на жидком виде топлива. Двигатели эти на протяжении всей истории автомобилестроения эволюционировали: появлялись различные конструкции моторов. Одной из прогрессивных, но так и не получивших распространение конструкций двигателей стал роторно-поршневой агрегат. Об особенностях этого типа двигателя, его достоинствах и недостатках мы поговорим в сегодняшнем материале.
Роторный двигатель
История
Разработчиком роторно-поршневого двигателя стал дуэт инженеров компании NSU – Феликс Ванкель и Вальтер Фройде. И хотя основная роль в создании роторного двигателя принадлежит именно Фройде (второй участник проекта в это время работал над конструкцией иного двигателя), в автомобильной среде силовой агрегат известен как мотор Ванкеля.
Феликс Ванкель и роторный двигатель. Фото — Kolesa.ru
Эта силовая установка была собрана и испытана в 1957 году. Первым автомобилем, на который установили роторно-поршневой двигатель, стал спорткар NSU Spider, который развивал скорость 150 км/час при мощности мотора 57 лошадиных сил. Производилась эта модель на протяжении трех лет (1964-1967 годы).
NSU Spider
По настоящему массовым автомобилем с роторным двигателем стало второе детище компании NSU – седан Ro-80.
NSU Ro 80
В названии автомобиля указывалось, что модель оснащается роторным агрегатом. Впоследствии роторные двигатели устанавливались на автомобили Citroen (GS Birotor), Mercedes-Benz (С111), Chevrolet (Corvette), ВАЗ (21018) и так далее. Но самый массовый выпуск моделей с роторным двигателем был налажен японской компанией Mazda. Начиная с 1964 года, компания произвела несколько автомобилей с подобным типом силовой установки, а пионером в этом деле стала модель Cosmo Sport. Самая известная модель с роторно-поршневым двигателем, которая выпускалась этим производителем – RX (Rotor-eXperiment). Производство последней модели из этого семейства, Mazda RX-8 в специальной версии Spirit R, было свернуто в середине 2012 года. Впрочем, не все экземпляры роторной «восьмерки» еще распроданы – официальный дилер Mazda в Индонезии еще продает эти автомобили.
Mazda RX-8 Spirit R
Устройство
Особенностью роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания стало присутствие в его конструкции трехгранного ротора – поршня. Он вращается в цилиндре, который имеет специальную форму. Ротор насажен на вал, и соединен с зубчатым колесом, которое, в свою очередь, имеет сцепление со статором – шестерней. Ротор вращается вокруг статора по так называемой эпитрохоидальной кривой, его лопасти попеременно перекрывают камеры цилиндра, в которых происходит сгорание топлива.
Роторный двигатель
В конструкции роторного двигателя отсутствует газораспределительный механизм – его функцию выполняет сам ротор, который при помощи своих лопастей распределяет поступающую горючую смесь и выпускает отработанные в цилиндре газы. Подобная конструкция двигателя позволяет обойтись без множества узлов, крайне необходимых для простого поршневого двигателя (например, коленчатый вал, шатуны), что, во-первых, позволяет уменьшить размер и массу силового агрегата, а во-вторых – уменьшить стоимость его производства.
Устройство и принцип работы роторного двигателя
Достоинства и недостатки
Роторно-поршневой двигатель не зря привлек внимание многих именитых автомобильных компаний. Его конструкция и принцип действия позволяли получить несколько довольно весомых преимуществ перед обычными двигателями.
Во-первых, роторно-поршневой мотор в силу своей конструкции обладал лучшей среди остальных типов силовых установок сбалансированностью, и был подвержен минимальным вибрациям.
Во-вторых, у этой силовой установки отмечались отменные динамические характеристики: без существенной нагрузки на двигатель, авто с роторно-поршневым мотором легко можно разогнать до 100 км/час и более на низкой передаче при высоких оборотах двигателя.
В-третьих, роторный двигатель компактнее и легче, чем стандартный поршневой силовой агрегат. Эта особенность позволяла конструкторам добиться практически идеальной развесовки по осям, что влияло на устойчивость автомобиля на дороге.
Роторный двигатель в разобранном виде. Фото — Автостронг-М
В-четвертых, в нем используется намного меньшее количество узлов и агрегатов, чем в обычном двигателе.
Наконец, в-пятых, роторный двигатель обладает высокой удельной мощностью.
Роторный двигатель Mazda Renesis
Недостатки
К минусам роторно-поршневого двигателя, из-за которых он так и не смог получить массового применения и не используется сегодня в автомобилях всех брендов, относится, во-первых, большой расход топлива на низких оборотах. На некоторых моделях он достигает 20 литров на 100 км пробега, что, согласитесь, совсем не экономично и бьет по карману владельца авто с роторным двигателем.
Во-вторых, недостатком этого типа двигателей является сложность изготовления его деталей: чтобы ротор правильно прошел эпитрохоидальную кривую, необходима высокая геометрическая точность при создании как самого ротора, так и цилиндра. Для этого производители роторных двигателей используют высокоточное и дорогостоящее оборудование, а стоимость производства закладывают в цену автомобиля.
В-третьих, роторный двигатель склонен к перегреву из-за особенности конструкции камеры сгорания: она имеет линзовидную форму, а не сферическую, как у обычных поршневых моторов. Топливная смесь, сгорая в такой камере, превращается в тепловую энергию, которая расходуется в большей части неэффективно – ее избыток нагревает цилиндр, что в конечном итоге приводит к износу и выходу его из строя.
В-четвертых, высокий износ уплотнителей между форсунками ротора из-за перепадов давления в камерах сгорания двигателя. Именно поэтому ресурс таких двигателей составляет 100-150 тысяч км, после чего, как правило, требуется капитальный ремонт силового агрегата.
Капитальный ремонт роторного двигателя Mazda RX-8. Фото — drive2
В-пятых, роторно-поршневой двигатель нуждается в своевременной и четко соблюдаемой процедуре смены моторного масла: мотор потребляет примерно 600 мл моторного масла на 1000 км, так что менять его приходится раз в 5000 км пробега. Если его вовремя не заменить, это чревато выходом из строя узлов и агрегатов мотора, что повлечет за собой дорогостоящий ремонт. То есть, к эксплуатации и обслуживанию роторно-поршневых двигателей следует подходить более ответственно, чем к обслуживанию обычных моторов, вовремя проводя их техническое обслуживание и капитальный ремонт.
Автор — Александр Гилев.
Что такое Ванкеля двигатель | значение термина
Физика — конспекты, новости, репетиторы » Техническая энциклопедия
Опубликовано
Ванкеля двигатель это роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, разработанный в 1957 г. немецким учёным Ф. Ванкелем. В двигателе Ванкеля трёхгранный ротор (поршень) вращается в цилиндре специального профиля. Грани ротора отсекают переменные объёмы камер, в которых происходят обычные для двигателей внутреннего сгорания процессы. Вал ротора жёстко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестернёй. Ротор с зубчатым колесом обкатывается вокруг шестерни. Его грани скользят по внутренней поверхности корпуса, отсекая переменные объёмы камер. Такая конструкция позволяет осуществить четырёхтактный цикл без специального механизма газораспределения (с клапанами и кулачками). Другое его преимущество – постоянное вращение ротора, а не возвратно-поступательное движение поршней обычного двигателя внутреннего сгорания. Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, пуск у двигателя Ванкеля – такие же, как у обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания. При одинаковой мощности имеют в 2–3 раза меньшие размеры, чем обычные поршневые двигатели. Двигатели Ванкеля применяются на автомобилях, вертолётах, моторных лодках. а) б) Ванкеля двигатель: а – схема двигателя; б – зубчатое зацепление; 1 – ротор; 2 – вал; 3 – водяное охлаждение; 4 – корпус; 5 – свеча зажигания; 6 – неподвижная шестерня; 7 – зубчатое колесо; I – впуск; II – сжатие; III – расширение; IV – выпуск
Источник: Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн. 2006.
Роторный ДВС. Принцип работы и основы строения. 3D анимация
Теория ДВС: Роторно-Поршневой Двигатель Ванкеля (обзор)
Роторные двигатели | Как это устроено | Discovery Channel
Как работает двигатель с круглым ротором? Astron AeroSpace Omega 1
Роторное зло? Нет — веселье!
⚫ НОВЫЙ ГЕНИАЛЬНЫЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ. как ездить на электро и заливать бензин?
Илон Маск. Прорывной микро двигатель — в 35 раз больше энергии аккумулятора: Убийца электромобилей!
Дизельный Ротор! Новый Роторный Двигатель от Liquid Piston!
Роторный ДВС. Плюсы, минусы и перспективы двигателя. 3D анимация
Роторный двигатель Ванкеля
Мужик собрал 12 роторный 15.7 литровый, двигатель Ванкеля-мощностью 1400 лошадиных сил.
роторный двигатель Желтышева
Роторный двигатель | Science Garage На Русском
Теория ДВС: Роторно-Поршневой Двигатель Ванкеля Часть 2 (обзор)
Роторник. Ваз 2105 с РПД 411
Новый ДВС с заоблачными характеристиками. Многотопливный двигатель внутреннего сгорания без поршней.
ВОСЬМЕРКА КГБ СССР!!! наверно / ВАЗ 2108 РОТОР/ Иван Зенкевич Про Автомобили
⬤ НОВЫЙ РОТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ МАЗДЫ БУДЕТ МОЩНЕЕ!
Как работает роторный двигатель Mazda RX-8
😲 Мотоциклы с Роторным Двигателем (Ванкеля) 💫!
Поделиться или сохранить к себе:
Как работает роторный двигатель (за 60 секунд) с помощью технических объяснений
по инженерному объяснению
Неприятная правда о водородном двигателе Toyota V8
Как работает VTEC (за 60 секунд)
Есть ли смысл в Tesla Semi?
Водородные двигатели не имеют никакого смысла
Почему невозможно пороговое торможение – побеждает ABS!
Не клади руку на рычаг переключения передач!
Toyota GR Corolla — лучший хот-хэтч в Америке?
Блестящая система полного привода Toyota GR Corolla — как она распределяет крутящий момент!
Koenigsegg заново изобретает руководство! Как работает коробка передач CC850
Как работает роторный двигатель (за 60 секунд)
Повреждение батареи Теслы? Я наехал на металлическое ведро
Я проехал 200 миль в час по дороге общего пользования – страшно!
Новый двигатель V8 Ford Raptor R — мясо снова в меню
Перевод денег на Nissan Z 2023 года – что происходит?!
Американцы стали тупее из-за этилированного бензина
Святой Грааль систем полного привода | Ривиан Р1Т
Обзор Nissan Z 2023 года — замена двигателя 370Z?
Идеальный турбокомпрессор? Porsche сделал это первым
Не все моторные масла одинаковы
Я ненавижу то, что люблю Hummer EV
Усовершенствованный двигатель внутреннего сгорания – Porsche GT4 RS
Будут ли поддельные механические коробки передач? Audi сохраняет реальность
Америка ошибалась насчет этанола – исследование показывает
3 большие проблемы с двигателями с непосредственным впрыском (бензин)
Современные автомобили слишком сложны? Какое будущее влечет за собой
Не покупайте Tesla Powerwall, покупайте грузовик!
Умный дифференциал Volkswagen позволяет совершать полноприводные дрифты — VW Golf R 2022 года
Является ли Subaru WRX 2022 года достойным преемником?
Как тормоза могут стоить 10 000 долларов? Блеск углеродной керамики
Механик против инженера – Гонка по замене масла – Кто быстрее?!
У Теслы хреновые тормоза? Модель S Плед
Уместны ли массивные экраны в новых автомобилях?
Самый мощный двигатель V8 (без наддува) — Corvette Z06 2023 года
Ford Bronco уничтожает конкурентов — 10 ключевых характеристик (внедорожник)
Никогда не используйте этот бензин в своей машине!
Лучше ли хранить свой старый автомобиль для окружающей среды?
Ваш двигатель имеет скрытые повреждения? Как знать!
Обзор Toyota GR 86 2022 года — идеальный доступный спортивный автомобиль!
Руководство еще не умерло — 10 современных особенностей последнего руководства Cadillac
Как правильно переключать передачи под нагрузкой — двигаться быстрее, не разрушая коробки передач
Какой лучший электромобиль? Tesla доминирует в окончательном сравнении
Ford Bronco 2021 Обзор | Почему они выбрали независимую подвеску?
После 10 лет на YouTube пришло время для некоторых изменений!
MotorTrend доказывает, что Tesla не может разогнаться до сотни менее чем за 2 секунды
Toyota разрабатывает двигатель на водородном топливе!
Почему не существует автомобилей на солнечных батареях?
Нет, синтетическое топливо не заменит электромобили
Может ли электромобиль проехать 1000 миль за день?
4 технологии, которые могут предотвратить вашу следующую автомобильную аварию
У Porsche Cayman GT4 ямочки, как у мячика для гольфа!
Проблема с электроусилителем руля – гидравлика против электро!
Нет, Tesla не может разогнаться до 60 миль в час менее чем за 2 секунды (модель S в клетку)
Умная разработка McLaren’s Roof Scoop
Новый Porsche GT3 — последний суперкар с механической коробкой передач?
Почему часто не стоит модифицировать подвеску (дорожные автомобили)
Почему американский MPG — глупая единица для экономии топлива
Действительно ли Subaru WRX STI — раллийный автомобиль?
Следует ли использовать гоночное масло в своем дорожном автомобиле?
Я ошибался насчет Lexus LC500 — цифры не имеют значения
Внедорожник Toyota «зеленее», чем Tesla?
Volkswagen ID.
4 — разочаровывающий электромобиль (на данный момент)
Двигатель нового Porsche 911 GT3 — шедевр
Лучший способ сравнить эффективность двигателей — BSFC
Если бензиновые автомобили запрещены, сможет ли сеть выдержать электромобили?
Самый мощный двигатель Cadillac — CT5-V Blackwing V8
Насколько неприятна зимняя поездка на Tesla? -18°C и сломанные нагнетатели
Если у двигателей внутреннего сгорания есть будущее, то какое оно?
Subaru BRZ 2022 года не нуждается в турбодвигателе — объяснение оппозитного двигателя объемом 2,4 л
Ford Mustang Mach-E против Tesla Model 3, Model Y — Tesla’s Still King
Обзор Ford Mustang Mach-E
2021 года — 10 лучших особенностей Ford EV
4 Умные функции нового DCT от Hyundai – Veloster N стал еще лучше!
Синтетическое масло против обычного – есть веская причина для перехода на
Хороши ли переднеприводные спортивные автомобили?
Создал ли Michelin лучшую всесезонную шину? Дождь, солнце или снег!
МКПП против двойного сцепления — какая коробка передач лучше?
Моя самая большая проблема с Tesla – обслуживание и запчасти
Почему большие колеса — плохая идея для электромобилей — Range Impact!
Действительно ли был установлен мировой рекорд SSC Tuatara на скорости 331 миль в час?
Что такое лошадиная сила и почему это глупая единица – Америка против метрики
Hummer EV Первый взгляд! Все детали полностью электрического супергрузовика GMC
Посмотреть случайное видео:
Как работают роторные двигатели — Mazda RX-7 Wankel — Подробное объяснение
Как работают роторные двигатели? Как работает двигатель Ванкеля? Роторные двигатели имеют только три движущиеся части, эксцентриковый вал и два ротора. Принцип работы двигателя очень похож на двигатель с поршневым цилиндром, при этом впуск, сжатие, сгорание и выпуск происходят в камере сгорания, которая имеет несколько овальную форму. Когда ротор вращается, он вращает эксцентриковый вал, передавая мощность на трансмиссию. У этой конструкции много преимуществ. Во-первых, в нем всего три движущихся части, что делает его очень простой конструкцией. В нем нет возвратно-поступательных частей, и это приводит к возможности высоких оборотов, поскольку двигателю не нужно беспокоиться о поплавке клапана. Также из-за наличия только вращающихся частей двигатель имеет очень небольшую вибрацию. Подача мощности также очень плавная, а роторные двигатели обладают большой мощностью при очень компактной конструкции.
Видео по теме: Доска с роторным двигателем — https://youtu.
Турбореактивный двигатель. Вместо вращения винта самолета, теплохода или ротора электрогенератора газовая турбина может быть использована как реактивный двигатель. Воздух и продукты горения выбрасываются из газовой турбины с большой скоростью. Реактивная сила тяги, возникающая при этом, может быть использована для движения самолета, теплохода или железнодорожного состава.
Основное отличие турбореактивного двигателя от турбовинтового заключается в том, что в нем газовая турбина используется лишь для приведения в действие воздушного компрессора и отнимает у газовой струи, выходящей из камеры сгорания, лишь небольшую часть энергии. В результате газовая струя имеет на выходе из турбины высокую скорость и создает реактивную силу тяги.
Успешное использование турбореактивных двигателей в авиации началось в 40-х годах созданием реактивных истребителей, а первый в нашей стране реактивный пассажирский самолет ТУ-104 вышел на линию Москва — Иркутск в 1956 г. (см. цветную вклейку III).
Турбореактивными двигателями оборудованы известные всему миру самолеты ИЛ-62, ТУ-154 и первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолет ТУ-144 (рис. 41). Четыре его двигателя общей мощностью обеспечивают скорость полета полетная масса самолета 180 т.
Мощность и сила тяги турбореактивного двигателя может быть значительно увеличена за счет использования режима форсажа. С этой целью в струю горячего газа, выходящего из турбины, впрыскивается топливо. Так как в струе горячего газа, выходящего из турбины, имеется большое количество кислорода, происходит горение топлива. В результате этого процесса, называемого дожиганием, температура, давление и, следовательно, скорость истечения газовой струи повышаются. За счет такого режима работы сила тяги двигателя кратковременно может быть увеличена на 25-30 % на малых скоростях и до 70% при больших скоростях полета.
Рис. 41. Первый турбореактивный пассажирский сверхзвуковой самолет ТУ-144
Форсажными камерами позади турбины обычно оборудуются реактивные двигатели истребителей (см. цветную вклейку III). Имеются такие камеры и у двигателей самолета ТУ-144.
Прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Самолетный реактивный двигатель может быть устроен и значительно проще, без компрессора и газовой турбины, так как при большой скорости движения самолета надобность в компрессоре отпадает. Повышения давления воздуха перед камерой сгорания можно добиться выбором формы воздухозаборника и камеры сгорания (рис. 42).
Если площадь поперечного сечения воздушного потока у входа двигателя меньше, чем у камеры сгорания, то скорость движения воздуха в камере сгорания меньше, чем у входа, так как за единицу времени через поперечное сечение двигателя должно проходить одно и то же количество воздуха. Согласно закону Бернулли в том участке трубы, где скорость движения газа меньше, давление выше.
Рис. 42. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель
Впрыскивание и сжигание горючего повышает температуру и давление воздуха в камере сгорания, и он выходит из камеры сгорания с большой скоростью. Скорость истечения горячего воздуха к продуктов горения повышается еще и за счет уменьшения площади поперечного сечения отверстия на выходе, поэтому скорость газов на выходе из двигателя значительно превышает по абсолютной величине скорость движения самолета относительно воздуха
Так как скорость воздуха относительно самолета на выходе двигателя равна скорости движения самолета относительно воздуха, то в результате работы реактивного двигателя в системе отсчета, связанной с самолетом, некоторое количество воздуха массой попадает в двигатель со скоростью а выбрасывается из него со скоростью следовательно, его импульс изменяется на величину Импульс самолета согласно закону сохранения импульса изменяется на величину, равную по абсолютному значению, но противоположную по направлению. Это изменение импульса самолета вызывается реактивной силой отдачи газовой струи.
Реактивные двигатели рассмотренного типа называются прямоточными воздушн еактивными двигателями.
При таких серьезных достоинствах, как простота устройства и малые размеры, широкому применению прямоточных воздушно-реактивных двигателей в авиации препятствует необходимость предварительного разгона самолета с помощью двигателей другого типа. Этого недостатка не имеет пульсирующий воздушно-реактивный двигатель.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель. Главное отличие пульсирующего воздушн еактивного двигателя от прямоточного заключается в применении специальных клапанов в камере сгорания со стороны входа воздуха (рис. 43). Клапаны закрываются, если давление в камере сгорания превышает давление набегающего потока воздуха, и открываются, если давление в камере сгорания становится меньше давления набегающего потока воздуха. Это позволяет работать без предварительного разгона самолета.
При впрыскивании и поджигании порции топлива температура и давление воздуха в камере сгорания резко повышаются, клапаны со стороны воздухозаборника в это время закрыты. Расширение нагретого воздуха и продуктов горения приводит к выбросу струи горячих газов через открытое
Рис. 43. Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель
Рис. 44. Реактивный двигатель на твердом топливе
сопло двигателя и созданию реактивной силы. Так как доступа новым порциям воздуха в камеру сгорания в это время нет и подача топлива прекратилась, горение прекращается и давление в камере сгорания резко уменьшается. Это приводит к открыванию клапанов со стороны воздухозаборника и поступлению порции воздуха. В этот момент в камеру впрыскивается горючее. Сжигание новой порции горючего приводит вновь к повышению давления в камере, клапаны на входе закрываются, и происходит выброс порции горячих газов через сопло на выходе, создающий реактивную силу тяги двигателя. Частота пульсаций достигает нескольких тысяч в минуту.
Ракетные двигатели. Реактивные двигатели, не использующиг для своей работы окружающую среду, например воздух земной атмосферы, называются ракетными двигателями. Основные части ракетного двигателя — камера сгорания и сопло. В принципе для ракетного двигателя могут быть использованы различные источники энергии, но на практике пока применяются в основном химические ракетные двигатели. Сжигание горючего в камере сгорания химического ракетного двигателя приводит к образованию продуктов горения в газообразном состоянии. Выход струи газа через сопло приводит к возникновению реактивной силы.
Наиболее просто устроены ракетные двигатели, работающие на твердом топливе (РДТТ) (рис. 44). Примером твердого ракетного топлива может служить порох. РДТТ находят применение в военной технике. Ракетные снаряды с РДТТ успешно применялись в годы Великой Отечественной войны на реактивных установках — «катюшах» (рис. 45).
Постоянная готовность РДТТ к работе, простота и надежность позволяют использовать их в баллистических ракетах, которыми вооружены атомные подводные лодки, и в межконтинентальных баллистических ракетах.
Недостатком РДТТ является трудность управления его работой. Значительно удобнее в управлении жидкостные реактивные двигатели (ЖРД). Применение в качестве горючего и окислителя жидких веществ позволяет также получить больший выход энергии на единицу массы топлива и использовать более высокие скорости истечения газовой струи. Если для РДТТ максимальная скорость истечения составляет 2-3 км/с, то у ЖРД она
Рис. 45. (см. скан) Гвардейские минометы «катюши»
может достигать 3-5 км/с. Этими преимуществами ЖРД объясняется широкое их использование в ракетно-космической технике.
Впервые возможность и необходимость использования ЖРД для запуска человека или автоматических устройств в космическое пространство была обоснована Константином Эдуардовичем Циолковским в статье «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованной в 1903 г. В этой работе К. Э. Циолковский предложил конструкцию космической ракеты с ЖРД (рис. 46), проанализировал возможности использования различных химических веществ в качестве горючего и окислителей, рассмотрел способы управления полетом ракеты.
Первая советская жидкостная ракета «ГИРД-09» была создана в 1933 г. под руководством Сергея Павловича Королева по проекту М. К. Тихонравова. Двигатель ракеты работал на жидком кислороде и бензине.
Рис. 46. Конструкция жидкостной ракеты по К. Э. Циолковскому
Дальнейшая успешная разработка ракетно-космической техники, выполненная под руководством академика С. П. Королева, позволила осуществить в нашей стране запуск первого в мире искусственного спутника Земли (4 октября 1957 г.), полет вокруг Земли первого в мире космонавта Ю. А. Гагарина (12 апреля 1961 г.), осуществить запуск межпланетных автоматических станций на Луну, Марс, Венеру. Жидкостные реактивные двигатели для советских космических ракет разработаны под руководством академика В а-лентина Петровича Глушко.
Мощность первой ступени ракеты-носителя «Восток» с ЖРД РД-107 (рис. 47) достигала 15 млн. кВт! Ракета-носитель «Протон», выводившая в космическое пространство советские ИСЗ «Протон» с массой 12,2 т, имеет мощность около 45 млн. кВт! Двигатели этой, космической ракеты развивают мощность, в 7 раз превосходящую мощность крупнейшей в мире Красноярской гидроэлектростанции! Схема устройства жидкостной ракеты представлена на рисунке 48.
Масштабы современной космической техники можно охарактеризовать параметрами ракетных систем, с помощью которых был произведен запуск космических кораблей «Союз» и «Аполлон» в ходе осуществления совместной советско-американской программы. Трехступенчатая ракета-носитель советского космического корабля «Союз» с жидкостно-ракетными двигателями имеет общую длину 49,3 м, максимальный диаметр по стабилизаторам 10,3 м, стартовую массу 330 т.
Американский космический корабль «Аполлон» выводился на орбиту двухступенчатой ракетой-носителем «Сатурн-1В» общей
высотой 68,2 м, с максимальным размахом стабилизирующих поверхностей 12,4 м и массой 587 т.
Интересно отметить, что в некоторых вариантах американской ракеты-носителя «Сатурн» в качестве горючего и окислителя используются, как и предлагал К. Э. Циолковский, жидкий водород и жидкий кислород.
Мощность, сила тяги и КПД ракетного двигателя. Полезную мощность ракетного двигателя можно определить, считая приближенно, что вся полезная работа его затрачивается на сообщение кинетической энергии струе газов:
где m — масса газов, выброшенных ракетным двигателем за секунд, — масса газов, выброшенных двигателем за 1 с, и — скорость истечения газов. Это приближение близко к истине в том случае, если масса ракеты много больше массы газов, выбрасываемых двигателем за 1 с, так как тогда изменение кинетической энергии ракеты много меньше кинетической энергии выброшенных газов. За малый интервал времени в результате выброса струи газов импульс ракеты изменяется на величину
Тяга
– равнодействующая всех реактивных сил, создаваемых агрегатами двигателя, определяется по формуле:
где – массовый секундный расход топлива реактивного двигателя;W a
– скорость газовой струи на срезе сопла; F a
– площадь среза сопла; р а
– давление на срезе сопла; р h
– давление окружающей среды.
Первый член данного уравнения характеризует тягу, создаваемую за счет отбрасывания от сопла газов и эта часть – реактивная сила (статическая составляющая).
Второй член характеризует тягу, которая определяется разностью давлений на срезе сопла и давления окружающей среды и эта часть – переменная составляющая реактивной тяги (зависит от высоты полета).
Реактивный момент
Пусть есть ракета с однокамерной двигательной установкой (ДУ) рис.29:
а) Если вектор тяги двигателя Р
направлена вдоль оси, то реактивный момент отсутствует (рис. 29,а).
б) Если вектор тяги (и результирующий вектор тяги для многокамерной ДУ) действует с некоторым эксцентриситетом относительно центра тяжести (рис. 29,б), то в этом случае действует реактивный момент .
Аэродинамические схемы ла
Планером называется конструкция, объединяющая корпус, крылья, органы управления и стабилизации в единую аэродинамическую схему. Он предназначен для создания управляющих сил и размещения всей аппаратуры ракеты. Корпус планера обычно цилиндрической формы, за исключением ракеты типа «несущий конус», с конической (сферической) головной частью. Форма корпуса и головной части выбирается в целях получения наименьшей силы лобового сопротивления ракеты при полете. Материалом для корпуса служат легкие прочные металлы и сплавы
Аэродинамические поверхности планера служат для создания подъемной и управляющих сил. Подъемная сила, которая возникает при взаимодействии ракеты с воздухом во время ее полета, обеспечивает удержание ЛА в воздухе. Управляющие силы необходимы для изменения направления полета ракеты.
Различают подвижные и неподвижные аэродинамические поверхности (АП). Подвижные АП, предназначенные для управления полетом и стабилизацией ЛА, называются рулями, поворотными крыльями. Свои функции они выполняют путем поворота вокруг осей, перпендикулярных продольной оси корпуса ракеты, либо при выдвижении из корпуса на определенное время и в определенной последовательности.
Неподвижные АП служат для стабилизации полета ЛА (стабилизаторы) и для создания подъемной силы (несущие крылья, поверхности). По взаимному расположению рулей и неподвижных аэродинамических поверхностей можно выделить следующие аэродинамические схемы ракет (рис.30):
Нормальная или обычная;
— «бесхвостка»;
— «поворотное крыло»;
В нормальной схеме рули и стабилизатор располагаются позади крыльев в хвостовой части ракеты.
Схема «бесхвостка». Данная схема является разновидностью нормальной схемы. Здесь крылья выполняют одновременно функции крыльев и стабилизаторов и отличаются большей стреловидностью и малым размахом. С целью увеличения подъемной силы в этой схеме увеличена площадь крыльев. При этом рули оказываются расположенными непосредственно за крыльями и связываются с ними конструктивно.
В аэродинамической схеме «утка» рули находятся в головной части ракеты (впереди центра масс), а крылья, выполняющие и функцию стабилизатора, расположены в хвостовой части корпуса ракеты. Эта схема удобна с точки зрения компоновки ракеты, так как рулевые машинки могут быть расположены близко к рулям. При такой компоновке ракеты подъемная сила рулей совпадает по направлению с подъемной силой крыльев и корпуса. Однако расположение рулей в носовой части ракеты и возникновение скоса воздушного потока при отклонении рулей приводит к потере подъемной силы на крыльях и возникновению значительных моментов крена. Чтобы избежать «момента косой обдувки» крыльевой блок делается вращающимся вокруг оси ракеты, что позволяет избежать воздействия скоса воздушного потока на них.
В схеме «поворотное крыло» подвижные поверхности (поворотные крылья) располагаются в районе центра тяжести и наряду с функцией крыла выполняют функцию рулей, а неподвижные стабилизаторы расположены в хвостовой части корпуса.
Принципиально не существует наилучшей аэродинамической схемы. Выбор схемы аэродинамической компоновки определяется требуемыми высотами и дальностями полета ракеты, маневренностью и составом бортовой аппаратуры.
В ракетном двигателе струя истекающих газов формируется в сопловой, сначала сужающейся, а затем расширяющейся части камеры. Скорость текущих вдоль сопла газов постепенно нарастает, а давление соответственно падает. Возникает вопрос, где следует провести границу между отбрасываемыми газами и тем предметом, который мы будем называть ракетой.
Такое разделение можно произвести различными способами, но предпочтительным будет тот, который даст наибольшие удобства для определения действующих сил.
Самое простое и очевидное — это отделить струю истекающих газов по крайнему срезу сопла, а все то, что находится в пределах внешней поверхности корпуса и плоскости среза, и считать ракетой (рис. 1.3).
Отделяя мысленно, часть механической системы, мы, в соответствии с правилами механики, обязаны заменить действие отброшенной части на оставшуюся силами взаимодействия. Поскольку окружающая среда нами пока не рассматривается, мы заменяем ее действие на ракету невозмущенным атмосферным давлением р h , распределенным по внешней поверхности. Отбрасывая струю газов, мы также должны заменить ее действие на оставшуюся по другую сторону сечения массу давлением, которое возникает в струе на срезе сопла. Это давление принято обозначать через р а (рис. 1.3). Оно не обязательно равно атмосферному и может быть как больше, так и меньше его.
Теперьостается условиться о том, что же следует понимать под тягой двигателя. Для ракеты это та движущая сила, первопричину возникновения которой мы усматриваем в работе двигателя. Она обладает тем удобным свойством, что может быть непосредственно замерена на стенде (рис. 1.4).
Рис. 1.3. К выводу формулы тяги.
Для закрепленной ракеты сила тяги уравновешивается реакцией связи R , равной тяге Р. Поэтому ускорение равно нулю, и уравнение движения для точки переменной массы (1.4) примет вид
где S a — площадь выходного сечения сопла, а W а — скорость истечения потока в этом сечении.
Рис. 1.4. Силы, действующие на закрепленную ракету.
Так как R = P , то тяга
Следует особо подчеркнуть, что под давлением р понимается исключительно барометрическое давление окружающей среды, но не истинное давление на поверхности ракеты, значение и закон распределения которого зависят от условий обтекания. Все добавочные силы, связанные со скоростью полета в атмосфере, относятся к категории аэродинамических и в выражение тяги не включаются.
Выражение для тяги на высоте h получим в окончательном виде:
Для стартующей с поверхности Земли ракеты тяга непрерывно возрастает от своего начального значения
(где р о — давление у поверхности Земли) до наибольшего значения, называемого пустотной тягой —
(1.6)
Отличие стартовой тяги от пустотной определяется площадью выходного сечения сопла и для реальных двигателей лежит в пределах 10 — 15%.
После того как введено понятие тяги, мы получаем возможность написать уравнение для поступательного движения ракеты в обычной форме закона Ньютона (1. 1):
Здесь М — текущее значение массы ракеты, а под знак суммы вынесены составляющие не рассмотренных нами пока сил, таких как аэродинамическое сопротивление и вес ракеты.
Итак, истекающую струю газов мы отделили от ракеты плоскостью, проходящей через выходное сечение сопла. Но как было сказано ранее, это не единственное решение. В частности, разделение можно произвести по внутренней поверхности камеры, заменив действие отброшенных газов на стенки камеры некоторым изменяющимся вдоль оси давлением р г , приводящим к возникновению результирующей силы Р г (рис. 1.5). Нетрудно догадаться, что результирующая Р г как раз и представляет собой пустотную тягу Р п, из которой для определения тяги на высоте h следует вычесть произведение S a p h ,т. е.
(1.7)
Таким образом, пустотная тяга представляет собой результирующую сил давления, распределенных по внутренней поверхности камеры. В дальнейшем мы увидим, что это давление не зависит ниот скорости полета, ни от условий окружающей среды, и поэтому пустотная тяга представляет собой одну из основных характеристик собственно самого двигателя, а не условий полета.
Часто выражение тяги в пустоте записывают в форме реактивной силы
где W е — так называемая эффективная скорость истечения.
Рис.1.5. Распределение сил давления по поверхности ракеты и по внутренней поверхности камеры.
Из сопоставления выражений (1.6) и (1.8) следует, что эффективная скорость истечения
(1.9)
Основной особенностью эффективной скорости истечения является то, что она не зависит от секундного расхода , поскольку, как это будет показано позже, давление р а на выходе из сопла пропорционально , а сама скорость истечения W a также отрасхода не зависит (правда, в некоторых определенных пределах). В реально существующих двигателях эффективная скорость истечения превышает действительную примерно на 10-15%.
В заключение можно отметить, что при выводе выражения тяги нами были сделаны некоторые замаскированные упрощения. Ускорение закрепленной на стенде ракеты мы приняли равным нулю. Между тем центр масс ракеты вследствие сгорания топлива смещается. Поэтому уравнение равновесия следовало бы, строго говоря, заменить уравнением движения, введя производные от координаты центра масс по времени. Рассматривая пустотную тягу как равнодействующую сил внутрикамерного давления р г, мы пренебрегли тягой, создаваемой жидким топливом при впрыске в камеру. Наконец, масса находящихся в камере газов должна либо включаться, либо не включаться в общую массу ракеты М, смотря по тому, где проводится поверхность, отделяющая ракету от отбрасываемого рабочего тела. Учет перечисленных особенностей, однако, приводит к совершенно ничтожным числовым поправкам, и ими с полным основанием пренебрегают.
Основные свойства ракетного двигателя мы уже знаем.
Первое свойство заключается в отсутствии специального движителя, назначение которого выполняет сам двигатель. Это оказывается возможным потому, что тяга представляет собой реакцию частиц газа, отбрасываемых самим двигателем. Такое использование принципа прямой реакции присуще всем реактивным двигателям.
Второе свойство заключается в использовании для создания реактивной струи массы самого летательного аппарата, точнее массы топлива, находящегося на его борту. Это свойство, делающее двигатель независимым от окружающей среды, отличает ракетный двигатель от других типов реактивных двигателей.
Другие свойства ракетного двигателя являются по существу следствием этих основных.
Так, второе основное свойство определяет характер рабочего тела — топлива, на котором работает ракетный двигатель. Мы говорим «топливо», имея в виду, что ракетный, как и всякий другой реактивный двигатель, является в настоящее время двигателем тепловым, т. е. совершает механическую работу за счет тепловой энергии, заключенной в рабочем теле и выделяющейся в результате химической реакции (обычно при сгорании топлива). Это не означает, что исключены другие типы ракетных двигателей, например двигателей, использующих электрическую или атомную энергию, но в настоящее время таких двигателей еще нет.
Так как работа ракетного двигателя не зависит от атмосферного воздуха, то, следовательно, химические реакции, протекающие в двигателе и приводящие к выделению тепловой энергии (в том числе и горение, если оно имеет место), должны происходить без его участия. Поэтому топливо ракетного двигателя должно заключать в себе все компоненты, необходимые для протекания реакции. В случае реакции горения топливо, следовательно, должно содержать как горючее, так и окислитель, т. е. кислород или кислородсодержащее вещество.
При этом топливо ракетного двигателя может быть как твердым, так и жидким, в связи с чем все ракетные двигатели (РД) делятся на две большие группы — двигатели на твердом топливе (пороховые РД) и двигатели на жидком топливе (жидкостно-реактивные, или ЖРД).
Двигатели на газообразном топливе, очевидно, исключаются, так как для хранения этих топлив необходимы либо огромные емкости, либо тяжелые баллоны для хранения газов под большим давлением, что для летательных аппаратов неприемлемо (газы могут применяться лишь в сжиженном виде).
Рассматривая свойства ракетных двигателей, мы пока отвлечемся от того, какое именно топливо сгорает в двигателе; об этом будет рассказано при описании разных ракетных двигателей. Сейчас для нас имеет значение только то, что в результате сгорания этого топлива из двигателя вытекает в атмосферу струя продуктов горения — горячих газов, создающая реактивную тягу.
Тяга ракетного двигателя
Создание реактивной тяги есть назначение всякого ракетного двигателя; поэтому величина тяги является важнейшей характеристикой двигателя.
Тяга современных ракетных двигателей колеблется от нескольких килограммов до десятков тонн, в зависимости от назначения и размеров двигателя.
Двигатели тяжелых дальнобойных ракет развивают тягу, превышающую тягу наиболее мощных паровозов, с могучей силой увлекающих за собой железнодорожные составы в тысячи тонн.
Фиг. 7. Принципиальная схема ракетного двигателя.
Как определить величину реактивной тяги? Обратимся для этой цели к фиг. 7, на которой представлена принципиальная схема ракетного двигателя.
Тяга образуется потому, что из двигателя вытекают газы. Чтобы вытолкнуть газы, двигатель должен действовать на них с какой-то силой; обратная сила — сила воздействия газов на двигатель — и есть реактивная тяга. Поэтому направление тяги обратно скорости вытекающих газов, а величина тяги равна силе, с которой выталкиваются газы. Очевидно, что величина этой силы зависит от количества вытекающих газов и их скорости. Механика учит, что эта сила, а следовательно, и сила тяги, равна произведению массы выталкиваемых в секунду газов на скорость их истечения.
Так как масса равна весу, деленному на ускорение земного притяжения (g=9,81 м/сек 2 ), то для определения силы тяги служит следующая простая формула:
Каждый килограмм вытекающих в секунду газов создает тягу, численно равную, очевидно, 1/10 от скорости истечения. Эта тяга, носящая название удельной тяги или удельного импульса (размерность удельной тяги кг сек/кг ), является основной характеристикой любого ракетного двигателя. Чем больше удельная тяга, т. е. чем большую тягу создает каждый килограмм газа, вытекающего в секунду из двигателя, тем совершеннее двигатель.
В современных ракетных двигателях скорость истечения колеблется от 1500 до 2500 м/сек , вследствие чего удельная тяга равна 150–250 кг сек/кг .
Какими же способами можно увеличить скорость истечения и вместе с нею удельную тягу проектируемого ракетного двигателя?
Скорость истечения газов из двигателя зависит от топлива, давления газов в двигателе и его конструкции.
Влияние топлива на скорость истечения сказывается в основном в том, что скорость истечения тем больше, чем больше теплотворная способность топлива, т. е. тепло, которое выделяет при сгорании каждый килограмм топлива.
Чтобы отчетливее представить себе влияние на скорость истечения теплотворной способности топлива, попробуем повнимательнее присмотреться к явлениям, происходящим в любом ракетном двигателе, т. е. к рабочему процессу двигателя.
Пусть в двигателе произошла химическая реакция (будем считать для определенности — сгорание), в результате которой выделилось какое-то количество тепла.
Вследствие этого газообразные продукты реакции — пары углекислоты, пары воды, азот и др. — сильно нагреваются, так что температура их достигает 2500 °C и более. Мы знаем из физики, что температура газа есть мера скорости движения его молекул; когда газ очень нагрет, то молекулы его движутся с очень большими скоростями. Однако непосредственно эту скорость движения молекул газа использовать для создания реактивной тяги нельзя, потому что молекулы внутри двигателя движутся беспорядочно, неорганизованно, во всех направлениях; имеет место так называемое тепловое движение молекул. Каждая молекула, отражаясь от стенок двигателя, создает, конечно, микроскопическую реактивную силу, но суммарная равнодействующая — результат бесчисленного множества таких молекулярных ударов, равна нулю. Благодаря хаотичности движения молекул давление на все стенки двигателя одинаково и никакого реактивного эффекта не получается.
Чтобы создать реактивную силу, необходимо обеспечить упорядоченное, организованное истечение молекул газа из двигателя в одном направлении; тогда реактивный эффект всех вытекающих молекул суммируется, давая в результате нужную нам реактивную силу. Поэтому всякий ракетный двигатель по идее представляет собой машину для извержения молекул газа с максимально возможной скоростью в одном, общем для всех молекул, направлении, следовательно, машину для преобразования химической энергии топлива сначала в тепловую энергию беспорядочного движения молекул, а затем в скоростную (кинетическую) энергию их упорядоченного истечения из двигателя.
Таким образом первая часть рабочего процесса ракетного двигателя заключается в преобразовании химической энергии топлива в тепловую. Это преобразование осуществляется в ходе химической реакции внутри двигателя, в той его части, которую называют камерой сгорания, и происходит обычно при постоянном давлении.
Вторая часть рабочего процесса двигателя заключается в преобразовании тепловой энергии хаотического движения молекул в скоростную энергию их организованного истечения, т. е. в скоростную энергию реактивной струи газов, вытекающих из двигателя. Это преобразование осуществляется в процессе расширения газов от давления, имеющего место в камере сгорания двигателя, до атмосферного давления, т. е. до давления на выходе из двигателя, и обычно происходит в той его части, которая носит название сопла.
В современных ракетных двигателях указанный выше рабочий процесс происходит непрерывно, хотя возможны двигатели прерывного действия, в которых подача топлива в камеру сгорания и все последующие процессы происходят периодически.
Глава четвертая Достоинства и недостатки турбореактивного двигателя. Воздушно-реактивные двигатели
Глава четвертая
Достоинства и недостатки турбореактивного двигателя
Турбореактивный двигатель уже давно вышел из «младенческого возраста» и стал совершенной и надежной машиной. Послевоенные годы были годами невиданного по размаху и быстроте технического перевооружения авиации — перехода на самолеты с реактивными двигателями.
Первой начала перевооружаться военная истребительная авиация, так как в воздушном бою при прочих равных условиях шансов на победу всегда больше у того самолета, который обладает большей скоростью полета.
Вслед за истребителями турбореактивные двигатели стали устанавливаться и на другие самолеты военной авиации. Появились реактивные самолеты-бомбардировщики сравнительно небольшого радиуса действия (так называемые фронтовые), разведчики, штурмовики и, наконец, тяжелые дальние бомбардировщики.
Появились реактивные двигатели и в гражданской авиации. Пассажирские и транспортные реактивные самолеты совершают регулярные рейсы на авиалиниях гражданской авиации. Не далеко то время, когда можно будет попасть из Москвы в Ленинград за полчаса, затратив больше времени на то, чтобы добраться из города до аэродрома. Перелет же из Москвы до Владивостока возможно будет совершать всего за один день.
Реактивные самолеты летают сейчас по крайней мере в полтора раза быстрее и на несколько километров выше, чем самолеты с поршневыми двигателями. Об успехах, достигнутых реактивной авиацией в борьбе за увеличение скорости и высоты полета, свидетельствуют официальные мировые рекорды, поставленные в 1955 г.: скорость полета — 1323 км/час, высота — 20079 м. Имеются все основания полагать, что эти рекордные показатели в настоящее время превзойдены.
В чем же секрет успехов, достигнутых в развитии турбореактивного двигателя? Почему его применение на самолетах означает качественно новую ступень развития авиации?
Этот «секрет» состоит в том, что турбореактивный двигатель при большой скорости полета может развить мощность, в несколько раз превосходящую мощность самых совершенных поршневых двигателей, при значительно меньшем весе, приходящемся на одну лошадиную силу. А ведь именно это, как указывалось выше, и необходимо для двигателя скоростного самолета.
Какую же мощность развивают современные турбореактивные двигатели? Эту мощность можно определить, если известна тяга двигателя и скорость полета.
Современные турбореактивные двигатели при испытании на стенде или при стоянке самолета развивают тягу до 5000—6000 кг и более. Но чтобы определить мощность двигателя, нужно знать его тягу не на стоянке, а в полете с большой скоростью. Чему же равна эта тяга? Выше было указано, что тяга поршневого двигателя с винтом с ростом скорости полета уменьшается обратно пропорционально скорости. Иначе ведут себя в этом отношении турбореактивные двигатели — с ростом скорости полета их тяга сначала несколько уменьшается, а потом снова возрастает и при полете со скоростью, близкой к скорости звука, турбореактивный двигатель развивает такую же (или даже большую) тягу, как и при стоянке. В этом и заключается огромное преимущество турбореактивного двигателя перед поршневым авиационным двигателем с винтом.
Такое различие объясняется тем, что в работе поршневого двигателя при увеличении скорости полета не происходит существенных изменений и его мощность остается почти неизменной. В работе турбореактивного двигателя при увеличении скорости полета происходят существенные изменения. Расход воздуха через двигатель при этом увеличивается, увеличивается также давление воздуха за турбиной, а значит, и скорость истечения газов из двигателя.
Какую же мощность будет иметь турбореактивный двигатель, развивающий тягу Р = 6000 кг при полете со скоростью V, равной, допустим, 1260 км/час или 350 м/сек? Эта мощность, очевидно, будет равна
Огромная мощность! А ведь тяга, равная 6000 кг, не является пределом для турбореактивного двигателя, так же как и скорость 350 м/сек не является предельной скоростью полета реактивного самолета.
Вместе с тем турбореактивный двигатель, развивающий такую огромную мощность, весит меньше, чем поршневой авиационный двигатель мощностью примерно 4000 л. с. В этом нет ничего удивительного, если учесть, что в поршневом авиационном двигателе действуют большие силы, резко меняющиеся по величине и направлению. Достаточно указать на то, что при вспышке в цилиндрах поршневого двигателя давление мгновенно возрастает почти до 100 кг/см2. Для того чтобы выдержать возникающие при этом нагрузки, основные силовые детали поршневого двигателя должны быть очень прочными, а следовательно, массивными, тяжелыми. В турбореактивном же двигателе давления не превышают 10, самое большое— 15 кг/см2, причем эти давления постоянные, не меняющиеся по времени. Поэтому большинство частей турбореактивного двигателя — либо легкие тонкостенные отливки, обычно из легких сплавов, либо детали, изготовленные из тонкого стального листа. Это делает турбореактивный двигатель более легким, чем поршневой, хотя через поршневой двигатель протекает в десятки раз меньше воздуха, чем через турбореактивный.
При большой скорости полета турбореактивный авиационный двигатель превосходит поршневой авиационный двигатель и по экономичности. Уже при скорости полета, равной 1000—1100 км/час, турбореактивный двигатель расходует на одну лошадиную силу развиваемой им мощности [2] не больше топлива, чем поршневой двигатель при максимальной скорости полета, которую он в состоянии обеспечить. С дальнейшим ростом скорости полета удельный расход топлива турбореактивного авиационного двигателя становится даже меньшим, чем удельный расход топлива поршневого авиационного двигателя. Но при уменьшении скорости полета экономичность турбореактивного двигателя резко ухудшается. Например, при скорости полета, равной 300 км/час, удельный расход топлива турбореактивного двигателя втрое больше удельного расхода топлива поршневого двигателя. Значит ли это, что турбореактивный двигатель на самолете выгоден только при очень больших, околозвуковых скоростях полета, а область меньших скоростей полета является выгодной только для самолетов с поршневыми двигателями? Нет, не значит. Но, вместе с тем простой турбореактивный двигатель не может заменить поршневой авиационный двигатель в зоне промежуточных скоростей полета, равных 500—800 км/час, так как при этих скоростях он менее экономичен, чем поршневой. Это под силу лишь газотурбинным двигателям другого типа.
Одним из таких двигателей является так называемый двухконтурный турбореактивный двигатель.Чтобы понять идею этого двигателя, вспомним, чем отличается турбореактивный двигатель от воздушного винта в отношении (метода создания тяги. Мы знаем, что и турбореактивный двигатель, и винт создают тягу, отбрасывая воздух. Разница состоит в том, что винт отбрасывает много воздуха с малой скоростью, а турбореактивный двигатель — мало воздуха с большой скоростью. Но метод создания тяги, используемый турбореактивным двигателем, выгоден лишь при большой скорости полета. Если скорость полета мала, то кинетическая энергия, приобретенная газами в двигателе, полностью не используется. Лишь незначительная часть этой энергии затрачивается на совершение полезной работы продвижения самолета в воздухе, большая же часть ее теряется, бесполезно рассеиваясь в окружающей атмосфере. Потери же кинетической энергии при работе винта сравнительно малы, так как мала сама кинетическая энергия отбрасываемого воздуха. Чем больше скорость полета, тем выгоднее становится турбореактивный двигатель, так как уменьшаются потери кинетической энергии с отходящими газами, и, наоборот, тем менее выгодным становится воздушный винт из-за увеличения потерь при его вращении. Следовательно, для того чтобы сохранить преимущества турбореактивного двигателя перед двигателем поршневым во всем диапазоне скоростей полета самолета, нужно при уменьшении скорости полета уменьшать скорость отбрасываемых газов и увеличивать их массу, т. е. как бы постепенно переходить от метода создания тяги, характерного для турбореактивного двигателя, к методу создания тяги, характерному для воздушного винта.
Конечно, трудно разработать такую конструкцию двигателя, в которой по мере уменьшения скорости полета автоматически происходило бы увеличение расхода воздуха и уменьшение скорости истечения газов. Но можно создать такой газотурбинный двигатель, который в этом отношении был бы более близким к воздушному винту, чем турбореактивный двигатель. Таким двигателем является двухконтурный турбореактивный двигатель.
Как же в этом двигателе осуществляется увеличение количества и соответственное уменьшение скорости вытекающих газов по сравнению с обычным турбореактивным двигателем? Для этой цели в двухконтурном турбореактивном двигателе в камеру сгорания направляется лишь часть воздуха, поступающего в двигатель. Эта часть воздуха в результате сжигания топлива превращается в раскаленные газы, вытекающие затем наружу так же, как в обычном турбореактивном двигателе. Другая часть воздуха направляется в обход камеры сгорания по другому каналу, или, как говорят, контуру, отчего и сам двигатель получил название двухконтурного (рис. 24). Этот воздух сначала сжимается, а затем расширяется в сопле и вытекает из двигателя с большой скоростью, хотя скорость его истечения меньше, чем скорость истечения газов, так как газы имеют гораздо большую температуру.
Конструктивно двухконтурный турбореактивный двигатель устраивается так, что либо лопатки первых ступеней компрессора делаются более длинными, вследствие чего воздух, проходящий через удлиненные части лопаток, поступает не в следующие ступени компрессора, а во второй контур (см. рис. 24, сверху), либо во втором контуре устанавливается специальный высоконапорный вентилятор, приводимый во вращение турбиной двигателя (см. рис. 24, снизу). Так или иначе, но из сопла двухконтурною турбореактивною двигателя вытекают два газовых потока: в центре — раскаленные газы, снаружи — кольцевая струя холодного воздуха; при этом расход воздуха через двигатель увеличивается, а скорость отбрасывания газовоздушной струи уменьшается. Понятно, что двухконтурный двигатель более выгоден по сравнению с обычным турбореактивным двигателем при меньших скоростях полета и менее выгоден при больших скоростях: выигрыш в одном получается за счет проигрыша в другом. В настоящее время двухконтурные турбореактивные двигатели еще не получили широкого применения, но они могут найти применение в будущем на самолетах, предназначенных для скоростных дальних перелетов, например для трансконтинентальных или трансокеанских авиалиний. Следует отметить, что первые проекты двухконтурных двигателей были разработаны К. Э. Циолковским и конструктором А. М. Люлька.
Рис. 24. Принципиальные схемы двухконтурных турбореактивных двигателей
В двухконтурном турбореактивном двигателе сделан только первый шаг на пути уменьшения расхода топлива при малых скоростях полета. В турбовинтовом двигателе сделан второй такой шаг. В турбовинтовом двигателе, как и в турбореактивном, весь воздух направляется в камеру сгорания, но газы, вытекающие из камеры сгорания, расширяются в газовой турбине полностью, а не частично, как в турбореактивном двигателе. Вследствие этого давление газов за турбиной турбовинтового двигателя равно атмосферному, поэтому газы вытекают из двигателя наружу с небольшой скоростью, создавая таким образом лишь небольшую реактивную тягу. Но зато мощность газовой турбины, которой газы передают весь свой запас полезной энергии, значительно увеличивается и становится большей, чем мощность, необходимая для привода компрессора. Таким образом получается избыточная мощность, которая используется для вращения воздушного винта. Для передачи мощности с вала двигателя на воздушный винт применяется шестеренчатый редуктор (рис. 25), без которого в турбовинтовом двигателе обойтись нельзя, так как нельзя вращать винт с таким большим числом оборотов, которое развивает газовая турбина. Для более эффективной работы газовая турбина должна вращаться гораздо быстрее, чем это допустимо с точки зрения эффективной работы воздушного винта, так как воздушный винт имеет гораздо больший диаметр. Редуктор уменьшает число оборотов воздушного винта по сравнению с числом оборотов турбины раз в 10—15, а то и более. Следует заметить, что редуктор вызвал немало трудностей при доводке турбовинтового двигателя, что было одной из причин, задержавших широкое внедрение этих двигателей в авиации. Но еще большие трудности, однако, были связаны с доводкой систем регулирования турбовинтовых двигателей.
В настоящее время можно считать, что основные трудности, задерживавшие серийное производство турбовинтовых двигателей, преодолены. Турбовинтовые двигатели, сочетающие достоинства воздушного винта как движителя для умеренных скоростей полета с конструктивными преимуществами газотурбинного двигателя, в частности гораздо меньшим «лбом» (диаметром) (рис. 26), имеют несомненные перспективы широкого применения в авиации.
Рис. 25 Турбовинтовой двигатель: а — принципиальная схема; б — двигатель на испытательном стенде
В особенности они выгодны для самолетов гражданской авиации. В будущем основным типом самолетов, летающих на местных и на магистральных авиалиниях, будут, вероятно, самолеты с турбовинтовыми, а не с поршневыми двигателями. На экспрессных же линиях будут эксплуатироваться реактивные самолеты с турбореактивными двигателями, выгодные в тех случаях, когда на первый план выступает скорость полета, а его экономичность является второстепенным фактором.
Рис. 26. Относительные размеры поршневого (сверху) и турбовинтового (снизу) двигателей при одинаковой их мощности
Рассказ о двухконтурном и турбовинтовом двигателях может вызвать у читателя неверное представление о том, что обычный турбореактивный двигатель усложняется только тогда, когда его приспосабливают к меньшим скоростям полета. Это, конечно, не так. Турбореактивный двигатель прост лишь по принципиальной схеме; в действительности он представляет собой весьма сложную машину. Дальнейшее совершенствование двигателя приводит к его постепенному усложнению, которое оказывается необходимым в связи с ростом требований, предъявляемых к двигателям современных самолетов. В подтверждение этого достаточно привести следующие два примера.
Первый пример связан с одной из тенденций развития современных турбореактивных двигателей — увеличением степени повышения давления в компрессоре двигателя. В первых турбореактивных двигателях давление воздуха в компрессоре повышалось в 3—4 раза, а теперь повышение давления воздуха в компрессоре в 6—7 раз не всегда удовлетворяет конструкторов. Но как можно достичь дальнейшего увеличения степени повышения давления? Оказывается, простое увеличение числа ступеней осевого компрессора двигателя не всегда приводит к желательному результату — двигатель с таким компрессором начинает плохо работать, в особенности при запуске и на режимах неполной мощности, т. е. на режимах пониженной тяги. Это связано с явлением так называемого помпажа, о котором будет сказано ниже. Одним из способов преодоления этой трудности является устройство турбореактивного двигателя по так называемой двухвальной схеме (рис. 27). В этом случае ротор двигателя имеет два самостоятельных вала, с двумя самостоятельными осевыми компрессорами и двумя самостоятельными турбинами, причем валы вращаются с разным числом оборотов. Оба компрессора устанавливаются один за другим, так что сначала воздух, поступивший в двигатель, сжимается в переднем компрессоре (низкого давления), а затем он поступает в следующий, задний компрессор (высокого давления). Каждый из этих компрессоров приводится во вращение своей турбиной, так что обе турбины двигателя тоже оказываются установленными одна за другой. Передняя турбина, в которую газы поступают непосредственно из камеры сгорания, имея еще большое давление, приводит во вращение задний компрессор; таким образом турбина высокого давления приводит во вращение компрессор высокого давления. Задняя турбина, в которую газы поступают после расширения в передней турбине и которая поэтому является турбиной низкого давления, приводит во вращение компрессор низкого давления — передний. Вал, связывающий турбину и компрессор низкого давления, проходит внутри полого вала, связывающего турбину и компрессор высокого давления. Понятно, что такой турбореактивный двигатель оказывается сложнее обычного, но зато он обладает и лучшими характеристиками.
Рис. 27. Принципиальная схема двухвального турбореактивного двигателя
Второй пример, свидетельствующий о конструктивной сложности современного турбореактивного двигателя, относится к его регулированию. Турбореактивный двигатель имеет вспомогательные устройства и механизмы различного назначения, к которым относится, в частности, система регулирования, выполняющая ряд важных функций.
Одной из таких функций является автоматическое поддержание заданного режима работы двигателя при изменении условий полета. Можно, конечно, возложить эту задачу на летчика, но летчик и без того занят в полете.
Другой, еще более важной функцией системы регулирования является непрерывное «наблюдение» за работой двигателя для того, чтобы полностью исключить возможность возникновения опасных режимов во время его работы. Для поршневых авиационных двигателей такими опасными режимами являются, например, режимы, при которых двигатель детонирует. Если не принять срочных мер, то детонация может привести к очень неприятным последствиям, вплоть до аварии двигателя. У турбореактивных двигателей есть свои опасные режимы работы, например, режимы, при которых происходит перегрев лопаток турбины или возникает так называемый помпаж компрессора, о котором будет идти речь ниже. Можно задачу борьбы с опасными режимами возложить и на летчика, но автоматические устройства системы регулирования сделают это не хуже, а главное своевременно. В данном случае это является решающим фактором.
Часто на систему регулирования возлагается и задача «выбора» оптимальных, наивыгоднейших режимов работы двигателя, соответствующих данным условиям полета. Такие режимы обеспечивают наименьший расход топлива, а следовательно, наибольшую возможную дальность или продолжительность полета. И эту задачу, конечно, автоматы могут выполнить лучше летчика.
Следует заметить, что на работе турбореактивного двигателя изменение внешних условий — давления и температуры атмосферного воздуха, высоты и скорости полета — сказывается в гораздо большей мере, чем на работе поршневого двигателя; он очень чувствителен к этим изменениям. Даже сравнительно небольшие изменения условий полета могут привести к существенному нарушению режима работы турбореактивного двигателя — уменьшению или увеличению развиваемой им реактивной тяги, уменьшению или увеличению расхода топлива, недопустимому увеличению температуры газов перед турбиной или же чрезмерному увеличению оборотов («разносу») двигателя.
Поэтому система регулирования турбореактивного двигателя неизбежно получается сложной. Это настоящая «нервная система» двигателя, которая имеет свои «органы чувств», реагирующие на изменение внешних условий, аналогично тому, как наша кожа реагирует на изменение температуры воздуха или глаза реагируют на свет. Она имеет и свои «тормозящие» и «регулирующие» центры, аналогично тому, как наша нервная система дает «команду» прикрыть веки, когда освещение становится слишком сильным, или заставляет отдернуть руку, коснувшуюся горячего предмета.
Как же работает «нервная система» турбореактивного двигателя? В большинстве современных турбореактивных двигателей режим работы полностью определяется числом оборотов ротора двигателя, т. е. числом оборотов компрессора и турбины. Чем больше число оборотов, тем больше и тяга двигателя. Остальные показатели, характеризующие работу двигателя, в частности расход топлива и температура газов, имеют при этом вполне определенные значения. Но имеются двигатели, у которых режим работы определяется не только числом оборотов ротора. В этих двигателях истечение газов через выхлопное реактивное сопло в атмосферу регулируется, для чего на выходе из сопла устанавливаются поворотные заслонки или же внутри сопла вдоль его оси перемещается специальная регулирующая (профилированная) игла (см. рис. 10). При этом каждому значению площади выходного сечения сопла соответствуют, даже при неизменном числе оборотов, свои, отличные от других величины тяги, расхода топлива и температуры газов. В данном случае на режим работы двигателя можно воздействовать двумя путями: изменением числа оборотов ротора и изменением площади выходного сечения сопла. Естественно, такая система регулирования режимов работы двигателя сложней, чем регулирование путем изменения только числа оборотов ротора. Тем не менее она находит широкое применение, так как обеспечивает лучшие характеристики двигателя.
Но даже в тех случаях, когда реактивное сопло имеет неизменное выходное сечение, т. е., когда режим работы двигателя полностью определяется числом оборотов ротора, регулирование двигателя оказывается весьма сложным. И это несмотря на то, что по идее регулирование в данном случае очень простое: для изменения числа оборотов остается только одно средство — изменение подачи топлива в камеру сгорания двигателя. Изменяя подачу топлива, мы изменяем режим работы двигателя по нашему желанию или восстанавливаем режим, нарушенный вследствие изменения внешних условий. Таким образом, подача топлива является одновременно и средством управления, и средством регулирования двигателя. Для первого служит так называемый «рычаг управления газом», установленный в кабине летчика, для второго — специальные автоматические устройства системы регулирования, потому что осуществить это вручную практически невозможно.
Как же работает система регулирования турбореактивного двигателя?
Познакомимся с этим на примере двигателя РД-500 (рис. 28).
Пусть самолет стоит на старте. Летчик только что запустил двигатель. Рычаг управления газом передвинут немного вперед. Это значит, что дроссельный кран, с помощью которого изменяется количество топлива, впрыскиваемого в камеру сгорания, чуть приоткрыт. Игла крана приподнята и открывает доступ топливу к топливным форсункам, установленным в камерах сгорания. Так как топлива в камеру сгорания двигателя впрыскивается мало, то в ней выделяется мало тепла, и мощность, развиваемая турбиной, достаточна лишь для вращения компрессора с относительно малым числом оборотов. Двигатель работает на режиме холостого хода, или малого газа.
Рис. 28. Принципиальная схема системы управления подачей топлива турбореактивного двигателя РД-500
Но вот летчик передвигает рычаг управления газом вперед. Игла дроссельного крана приподнимается больше, проходное сечение крана увеличивается, а следовательно, увеличивается подача топлива в камеру сгорания. Вследствие этого увеличивается число оборотов двигателя и развиваемая им тяга. Чем больше топлива поступает в камеру сгорания, тем выше температура газов, выходящих из камеры на лопатки турбины, тем больше число оборотов и тяга двигателя. Наконец, достигнут взлетный режим: летчик освобождает тормоза, самолет начинает разбег по взлетной дорожке и затем, оторвавшись от земли, уходит в небо.
В течение всего полета летчик непрерывно пользуется рычагом управления газом. Когда нужно увеличить скорость полета, он передвигает рычаг от себя, увеличивая тем самым подачу топлива, а следовательно, и тягу двигателя, когда нужно уменьшить скорость, — передвигает рычаг назад. Но вот летчик избрал определенный режим горизонтального полета. Теперь ему уже не нужно воздействовать на рычаг управления. Заданный режим работы двигателя поддерживается автоматами системы регулирования, реагирующими на все изменения условий полета.
Рис. 29. Анероидный сильфон — чувствительный элемент регулятора
В качестве чувствительного элемента системы регулирования часто применяется так называемый анероидный сильфон (рис. 29). Он представляет собой герметичную металлическую «гармошку» — эластичную коробку, внутри которой находится воздух. Когда давление воздуха в камере, в которой помещается сильфон, увеличивается, гармошка сжимается. При уменьшении давления она расширяется. Иногда к этой гармошке добавляется другая, реагирующая на изменение температуры воздуха. Эти гармошки являются как бы своеобразными «органами чувств» двигателя.
Очевидно, что регулятор с таким анероидом будет реагировать на изменение высоты полета, так как с увеличением высоты давление воздуха уменьшается. Ясно, конечно, что он будет реагировать и на изменение барометрического давления. Можно заставить его «почувствовать» и изменение скорости полета. В самом деле, давление встречного потока воздуха, набегающего в полете на самолет, всегда больше атмосферного. Это избыточное давление, которое носит название скоростного напора, зависит от скорости полета: оно тем больше, чем больше скорость полета. Значит, достаточно ввести внутрь камеры регулятора, в которой находится анероид, воздух, имеющий повышенное в результате скоростного напора давление, чтобы регулятор стал реагировать и на скорость полета. Для такого регулятора увеличение скорости полета равносильно, следовательно, уменьшению высоты, т. е. снижению самолета.
Итак, мы познакомились с чувствительным элементом (датчиком) регулятора (обычно такой регулятор называется барометрическим).
Но как с помощью этого датчика барометрический регулятор поддерживает постоянство режима работы двигателя при изменении условий полета?
Пусть, например, скорость полета немного увеличилась или высота полета уменьшилась. В обоих этих случаях плотность воздуха, поступающего в двигатель, возрастает и, следовательно, увеличивается вес воздуха, протекающего через двигатель. Если количество топлива, сгорающего в камерах сгорания двигателя, остается при этом постоянным, то соотношение между воздухом и топливом изменится — топливо воздушная смесь будет беднее топливом. Вследствие этого число оборотов двигателя уже не останется прежним, оно уменьшится. Чтобы восстановить заданное число оборотов, нужно «обогатить» смесь, т. е. увеличить подачу топлива. Вот эту функцию изменения количества топлива, подаваемого насосом в камеры сгорания, и осуществляет регулятор.
Иногда это делается путем перепуска топлива. В этом случае обыкновенный шестеренчатый топливный насос, подающий топливо к форсункам камер сгорания, подает его больше, чем нужно. Избыток топлива перепускается либо обратно в топливный бак, либо во всасывающую магистраль насоса. Барометрический регулятор управляет количеством этого перепускаемого топлива, так что к форсункам поступает только строго необходимое количество топлива в зависимости от условий полета.
Но иногда для этой цели применяется специальный плунжерный топливный насос переменной производительности. Барометрический регулятор изменяет подачу этого насоса так, что к форсункам поступает только необходимое количество топлива. Такая система регулирования нашла применение и на некоторых отечественных турбореактивных двигателях, в частности на двигателе РД-500.
Внутри плунжерного топливного насоса вращается на подшипниках ротор, в котором имеется несколько цилиндрических отверстий, просверленных под углом к его оси (рис. 30). В этих отверстиях перемещаются плунжеры — стальные цилиндрические поршеньки. Плунжеры прижимаются пружинами, заложенными в каждое отверстие ротора, к неподвижной, так называемой «косой шайбе». Это название шайба получила потому, что ее ось наклонена под некоторым углом к оси ротора. Ротор насоса получает вращение от двигателя при помощи шестеренчатой передачи. При этом плунжеры совершают поступательно-возвратное движение в своих гнездах — отверстиях ротора, засасывая и нагнетая топливо. Для изменения величины подачи топлива достаточно лишь изменить угол наклона «косой шайбы», что и осуществляется при помощи барометрического регулятора. При увеличении угла наклона «косой шайбы» подача топлива увеличивается, при уменьшении — уменьшается.
Барометрический регулятор имеет две камеры (рис. 31). Одна из этих камер анероидная, в ней заключен упоминавшийся выше анероид, являющийся «чувствительным» элементом регулятора. Другая камера регулятора, называющаяся клапанной, герметически изолирована от анероидной камеры упругой мембраной из фосфористой бронзы и заполнена топливом, на котором работает двигатель. В дне этой камеры имеются два отверстия — по одному из них (отверстие 3) топливо подводится в камеру, по другому (отверстие 1) —отводится из камеры во всасывающую магистраль топливного насоса. Отверстие 1 всегда открыто полностью, тогда как отверстие 3 частично перекрыто клапаном, связанным с рычагом, укрепленным на мембране, которая разделяет обе камеры регулятора. Один конец рычага опирается на анероид, другой может перемещаться в клапанной камере. Когда один конец рычага поднимается, то другой, естественно, опускается, так как рычаг поворачивается вокруг точки опоры на мембране. Значит, когда анероид по какой-либо причине сжимается, например, при уменьшении высоты или увеличении скорости полета, то опирающийся на него конец рычага поднимается. Противоположный конец рычага, расположенный в клапанной камере регулятора, опускается, уменьшая отверстие для входа топлива в эту камеру, что и используется для изменения производительности насоса.
Рис. 30. Схематический разрез и конструкция топливного насоса переменной производительности для подачи топлива в камеры сгорания турбореактивного двигателя РД-500
Рис. 31. Барометрический регулятор турбореактивного двигателя РД-500:
а —разрез; б — схема гидравлических связей с топливным насосом; в — конструкция
В корпусе насоса имеется цилиндрическая полость, в которой находится поршень с пружиной. Это — сервомеханизм, служащий для поворота «косой шайбы». Дело в том, что усилие, необходимое для поворота «косой шайбы», так велико, что создать его сразу в регуляторе оказывается невозможным. Для этой цели служит особый исполнительный элемент — сервомеханизм, поршень которого связан тягой с «косой шайбой». Когда поршень под действием пружины выдвигается из полости, в которой он находится, то угол наклона «косой шайбы» увеличивается, в результате чего производительность насоса растет.
Топливо, заполняющее полость сервомеханизма, вытекает из нее по трубке 3 (см. рис. 31,б) в клапанную камеру регулятора. Обе полости сервонасоса соединены между собой обводным каналом с находящимся в нем калиброванным отверстием — жиклером. Если давление топлива, протекающего через этот жиклер, уменьшится по какой-либо причине, то силы, действующие на поршень слева и справа, окажутся неодинаковыми. Избыточное давление на поршень при этом уравновесится пружиной, создающей необходимую добавочную силу.
Стоит анероиду регулятора слегка сжаться, что происходит при незначительном увеличении скорости или уменьшении высоты полета, как тотчас же клапан прикроет отверстие 3 и выход топлива из полости сервомеханизма уменьшится. Давление топлива в полости, в которой находится пружина, при этом немедленно возрастет и суммарное давление топлива и пружины превысит давление топлива на противоположную сторону поршня. Поршень выдвинется из полости, наклон «косой шайбы» увеличится, а следовательно, увеличится и производительность насоса: в камеры сгорания будет подаваться больше топлива.
Так регулятор поддерживает нужный состав топливовоздушной смеси, сгорающей в двигателе, чтобы сохранить постоянным его число оборотов (рис. 32).
Но барометрический регулятор выполняет не только эту одну функцию. Он обеспечивает более надежную работу двигателя, являясь в то же время предохранительным устройством, ограничивающим давление топлива в нагнетающей магистрали насоса. Необходимость в таком устройстве очевидна. Нормальное давление топлива, подводимого от насоса к топливным форсункам, обычно составляет несколько десятков атмосфер. На это давление и рассчитываются топливные трубопроводы. Но представьте себе, что по какой-либо причине, например из-за загрязнения, произойдет местное сужение проходного сечения трубопровода. Плунжерный насос будет проталкивать через суженное отверстие прежнее количество топлива, что приведет к резкому увеличению давления топлива в трубопроводе перед сужением. В результате этого трубопровод может лопнуть, что может повлечь за собой пожар на самолете. Чтобы давление топлива в трубопроводе не превосходило некоторой максимально допустимой величины, нужно уменьшить производительность насоса, как только давление достигнет этого предела. Эту функцию и выполняет барометрический регулятор. Если давление топлива, подаваемого насосом, превысит допустимый предел, немедленно прогнется мембрана 4 (рис. 33), изготовленная из упругой резины и помещенная в дне клапанной камеры регулятора. К этой мембране топливо подводится по особой трубке (трубка 2 на рис. 31,б). Прогнувшись, мембрана надавит на поршенек и поднимет иглу, упирающуюся в рычаг, расположенный в клапанной камере. Приподнявшись, рычаг увеличит выход топлива в клапанную камеру регулятора из полости сервомеханизма топливного насоса, как это происходит, например, при увеличении высоты полета.
Рис. 32. Так система регулирования турбореактивного двигателя РД-500 сохраняет постоянство числа оборотов при изменении высоты полета
Пусть высота полета увеличится. Тогда: анероид 1 — расширится; рычаг 2 — приподнимется, в клапанную коробку регулятора через отверстие 3 станет поступать больше топлива из полости сервомеханизма насоса, давление в полости 4 сервомеханизма насоса уменьшится; поршень 5 сервомеханизма передвинется вправо; угол наклона «косой шайбы» 6 уменьшится. В результате этого подача топлива в камеры сгорания уменьшится, вследствие чего число оборотов двигателя, которое с увеличением высоты полета растет из-за увеличения температуры газов, упадет до первоначального значения
В результате этого поршень сервомеханизма переместится в сторону пружины (на рис. 33 — вправо) и угол наклона «косой шайбы» уменьшится. Следовательно, уменьшится и производительность насоса, и давление топлива в трубопроводе упадет до установленного предела.
Рис. 33. Схема, иллюстрирующая, как система регулирования турбореактивного двигателя РД-500 предохраняет топливные трубопроводы от разрыва
Пусть в топливоподающем трубопроводе образовалось местное сужение 1, например, из-за отложений грязи; тогда повысится давление перед сужением в трубопроводе 2, повысится давление и в трубопроводе 3; повышенное давление передастся на мембрану 4; рычаг 5 приподнимется; в клапанную камеру регулятора через отверстие 6 станет поступать больше топлива из полости сервомеханизма насоса; давление в полости 7 сервомеханизма насоса уменьшится; поршень 8 сервомеханизма передвинется вправо; угол наклона «косой шайбы» 9 уменьшится, в результате чего подача топлива насосом уменьшится и давление в трубопроводах понизится до нормальной величины
Другое важное предохранительное устройство системы регулирования расположено в самом насосе. Оно исключает возможность «разноса» двигателя, т. е. превышения максимально допустимого числа оборотов его ротора. В некоторых типах турбореактивных двигателей основным элементом системы регулирования является центробежный регулятор, подобный применяющимся в паровых турбинах и других стационарных двигателях. Этот регулятор поддерживает постоянство числа оборотов двигателя, которое установлено летчиком. Как только число оборотов, например, возрастет, регулятор уменьшит подачу топлива до такой величины, пока число оборотов не снизится до заданного. В этом случае ограничение максимального числа оборотов не представляет трудности.
Иначе обстоит дело в описанной выше системе регулирования, которая реагирует лишь на внешние условия и не имеет центробежного регулятора. Если не предусмотреть в этой системе специального ограничителя максимальных оборотов двигателя, то не исключена возможность его «разноса».
Такой ограничитель оборотов и установлен в плунжерном насосе. Он представляет собой тоже центробежный регулятор, но только упрощенный, рассчитанный на одно определенное число оборотов — максимально допустимое. Этот регулятор не механический (он не имеет центробежных грузиков), а гидравлический. Как же он работает? Для того чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к схеме плунжерного насоса, показанной на рис. 34.
В роторе насоса высверлены радиальные отверстия, соединенные со всасывающей магистралью насоса. При работе насоса через эти отверстия вытесняется топливо под давлением, которое создается центробежной силой, возникающей в результате вращения ротора. Чем больше число оборотов насоса, тем больше центробежная сила и, значит, больше давление топлива, заполняющего полость насоса, в которой вращается ротор. Это давление является, таким образом, мерилом числа оборотов двигателя и используется для его ограничения. Для этой цели в верхней части насоса, в его крышке, установлена упругая перегородка — мембрана 3. С обеих сторон, сверху и снизу, на эту мембрану давит топливо. Но снизу давление топлива равно давлению на всасывании у насоса, а сверху оно больше, так как равно давлению в полости ротора, и создается, как указывалось выше, центробежной силой, возникающей при вращении ротора.
Чем больше число оборотов двигателя, тем больше разность давлений, пока, наконец, она не становится столь большой, что мембрана прогибается, нажимая на установленный под ней рычаг.
Рис. 34. Схема, иллюстрирующая, как система регулирования турбореактивного двигателя РД-500 предохраняет двигатель от «разноса», т. е. от превышения максимально допустимого числа оборотов
Пусть число оборотов двигателя увеличится; увеличение числа оборотов двигателя через хвостовик 1 передается ротору топливного насоса; центробежная сила топлива, вытекающего из отверстий в роторе насоса, увеличится, вследствие чего давление внутри насоса (позиция 2) возрастет; под действием повышенного давления внутри насоса прогнется мембрана 3, рычаг повернется и топливо начнет вытекать через отверстие 5 из полости 6 сервомеханизма насоса обратно на всасывание; давление в полости 6 сервомеханизма насоса уменьшится и поршень 7 сервомеханизма передвинется вправо; угол наклона «косой шайбы» 8 уменьшится, в результате чего подача топлива по трубопроводу 9 в камеры сгорания снизится до допустимой величины
Этот рычаг поворачивается вокруг своей опоры и открывает выход топлива из полости сервомеханизма насоса. Результат получается таким же, как и при увеличении высоты или уменьшении скорости полета: угол наклона «косой шайбы» уменьшается до тех пор, пока число оборотов не становится равным максимально допустимому. Чтобы можно было установить этот ограничитель на нужное максимальное число оборотов, сверху в крышке насоса имеется регулирующий винт, который сжимает пружину, воздействующую на мембрану ограничителя. Чем сильнее затянута пружина, тем меньше максимальное число оборотов двигателя, поддерживаемое ограничителем.
На рис. 35 показана общая принципиальная схема топливной системы и системы регулирования двигателя РД-500, а на рис. 36 — расположение основных агрегатов этих систем на двигателе.
Рассказ о конструкции современных турбореактивных двигателей не ограничивается, конечно, двумя приведенными примерами — его можно было бы продолжить. Эти двигатели имеют много сложных устройств и систем, обеспечивающих высокую надежность и эффективность работы двигателя.
Можно было бы рассказать, например, о различных пусковых системах, обеспечивающих быстрый и надежный запуск двигателя как на земле, так и в условиях полета вплоть до самых больших высот.
О сложности проблемы запуска современных мощных турбореактивных двигателей можно судить хотя бы по тому, что на них устанавливаются стартеры, мощность которых иной раз составляет сотни лошадиных сил. Стартер приходится устанавливать на двигателе потому, что турбина двигателя способна самостоятельно приводить во вращение компрессор только при уже достаточно большом числе оборотов. Поэтому при запуске вал двигателя приходится прокручивать с помощью стартера.
В качестве стартеров на турбореактивных двигателях применяются электродвигатели, поршневые двигатели внутреннего сгорания, подобные мотоциклетным, небольшие вспомогательные газотурбинные двигатели (один газотурбинный двигатель применяется для запуска другого), специальные пороховые пиропатроны и другие устройства.
Рис. 35. Общая схема топливной системы турбореактивного двигателя РД-500
Не менее сложной является также система электрического зажигания рабочей смеси при запуске двигателя.
Чтобы воспламенить холодную, плохо приготовленную (это неизбежно при запуске) топливовоздушную смесь, в особенности на большой высоте, где воздух разрежен, нужны очень мощные запальные устройства. Энергия электрической искры, получающейся в запальных свечах турбореактивных двигателей, должна быть больше, чем, например, энергия искры в свечах поршневых авиационных двигателей. Непрерывно изыскиваются новые способы обеспечения надежного воспламенения топлива при запуске турбореактивного двигателя. В некоторых двигателях пропускают, например, через искровой промежуток запальных свечей, установленных в камере сгорания, не один, как обычно, а два электрических разряда, один вслед за другим. Первый высокочастотный разряд как бы «подготавливает» второму путь в топливовоздушной смеси, заполняющей искровой промежуток свечи, вызывая образование в ней большого числа электрически заряженных частиц — ионов. Второй мощный разряд идет по этому наэлектризованному каналу и воспламеняет смесь. Применяют и так называемые свечи поверхностного разряда, в которых между электродами заключен специальный полупроводниковый материал. Этот материал вызывает при разряде резкое снижение электрического сопротивления газа между электродами и способствует образованию другого, рабочего разряда, воспламеняющего смесь при сравнительно низком напряжении. Эти свечи обеспечивают надежный запуск в самых трудных условиях.
Рис. 36. Расположение основных агрегатов топливной системы на двигателе РД-500
Немало хлопот доставляет конструкторам и эксплуатационникам защита двигателя от попадания в него посторонних предметов, которые могут оказаться в засасываемом в двигатель воздухе. В особенности это важно для двигателей с осевым компрессором. Сравнительно прочная крыльчатка центробежного компрессора значительно меньше повреждается, например, мелкими камешками или песком, попадающими в воздушный тракт двигателя при работе на стоянке или при рулении самолета. Перегруженные же лопатки осевого компрессора разрушаются даже при легком ударе.
Самым простым решением этой проблемы была бы установка на входе в двигатель достаточно густой защитной проволочной сетки. Но такая сетка вызывает дополнительное гидравлическое сопротивление засасываемому воздуху, что приводит к уменьшению развиваемой двигателем тяги. Это тем более неприемлемо, что сетка нужна только при работе двигателя на земле, тягу же она уменьшает в течение всей работы двигателя. Кроме того, сетка, как выяснилось, подвергается в полете обледенению, вследствие чего гидравлическое сопротивление поступающему в двигатель воздуху увеличивается еще более; сильное обледенение может вызвать даже аварию двигателя. Поэтому конструкторам приходится разрабатывать сложные устройства с автоматически убирающимися в полете защитными сетками.
Следует заметить, что автоматическая уборка в полете защитных сеток не является одновременно и решением проблемы борьбы с обледенением двигателя в полете. Если полет происходит во влажном воздухе при низкой температуре, в облаках и т. д., то образование льда может происходить не только на входных сетках, но также и на внутренних стенках входного канала, в топливных фильтрах и т. п. Это обычно приводит к перебоям в подаче топлива, уменьшению тяги двигателя из-за уменьшения количества протекающего через него воздуха и другим ненормальностям в работе двигателя. Наибольшую опасность при этом представляет попадание скалывающихся кусков льда в компрессор, в результате чего двигатель может выйти из строя. Неудивительно, что для борьбы с обледенением двигателя в полете приходится прибегать к специальным антиобледенительным устройствам, усложняющим двигатель. Иногда, например, для этой цели стенки входного канала двигателя и находящиеся в нем стойки, входные направляющие лопатки и другие детали делаются полыми. Внутри них в этом случае циркулирует горячий воздух, отводимый из компрессора.
Глава четвертая
Глава четвертая Все делается, как предусмотрено наукой, ему переливают кровь, вводят глюкозу и антибиотики, дают хлористый кальций. И тревога постепенно отступает. Теперь надо взять в союзники время, набраться терпения, ждать. У него сильный, тренированный, великолепный
Глава V Недостатки современных дирижаблей
Глава V Недостатки современных дирижаблей 1. Сложность постройкиСложность постройки самолетов и дирижаблей заключается в необходимости сочетать исключительную прочность конструкции с исключительной легкостью ее.Размер работ по сооружению дирижабля объемом в 100000 куб.
Глава четвертая
Глава четвертая 1Линейку к таланту пока не приложишь, на весы его не бросишь, на электронной машине не просчитаешь. Предлагают ранжировать талантливых людей по их уже свершившимся делам. Василий Гроссман в «Жизни и судьбе» пишет, что к истинно великим научным открытиям
Глава четвертая
Глава четвертая 1Переведенный из Новочеркасска в НИИ ВВС, Гроховский в первое время мог целыми днями бить баклуши – если бы ждал заданий. Эта воля продолжалась месяца три-четыре; к нему, он чувствовал, присматриваются. Ну что ж, он себя проявлял: когда хотел – летал, когда
Глава четвертая
Глава четвертая Возданная кара В шестом номере журнала «Изобретатель и рационализатор» за 1985 год была опубликована статья С. Константиновой «Резонанс». В ней рассказывалось о советском изобретателе томографии на основе ядерного магнитного резонанса В.А. Иванове. В 1960
Глава четвертая
Глава четвертая Они подъехали к большому белому деревянному дому, где жил теперь Эрик с семьёй. С неба лился солнечный свет, и когда Джордж вышел из машины, в лицо ему ударил горячий воздух, поднимавшийся от разогретой земли. Анни выбралась следом.— Идём, — приказала она,
Глава четвертая.
Глава четвертая. Будем делать новый танкДо поздней ночи светились окна в небольшом, примыкавшем к опытному цеху особняке КБ. Здесь в тесных комнатах второго этажа, соединенных, как отсеки в общем вагоне, сквозным проходом без дверей, началась напряженная работа. Каждое
Выхлоп двигателя дымный. В картер двигателя поступает повышенный объем газов
Выхлоп двигателя дымный. В картер двигателя поступает повышенный объем газов Диагностирование двигателя по цвету дыма из выхлопной трубы Сине-белый дым – неустойчивая работа двигателя. Рабочая фаска клапана подгорела. Оценить состояние газораспределительного
Глава четвертая
Глава четвертая Теперь можно вновь вернуться к той ночи у костра, когда разговор об открытии Хинта привел нас к не очень дальним, но очень горестным временам войны.Хинт то подбрасывал хворост или щепки в огонь, то уносил котел с кипятком, то молча сидел, изредка обращаясь
Глава двадцать четвертая
Глава двадцать четвертая Они вернулись в Таллин ранним утром в воскресенье.На вокзале их встретили дети с цветами — старшая дочь Анна, младшая Пилля, сын Рейно. Все они принарядились для этого случая, — и у них начиналась новая жизнь.Семья Хинтов переехала в тот самый
Глава четвертая
Глава четвертая Он то подбрасывал хворост или щепки в огонь, то молча сидел, изредка обращаясь ко мне с ничего не значащими вопросами: «Вы быстро нашли Меривалья?» Или: «Почему вы хотели идти к морю?»Я понимал, что Лехт охотно будет говорить о том, что его волнует теперь: о
Глава двадцать четвертая
Глава двадцать четвертая Они вернулись в Таллин ранним утром в воскресенье. На вокзале их встретили дети с цветами — старшая дочь Анна, младшая Пиля, сын Рейно. Все они принарядились для этого случая, — и у них начиналась новая жизнь.Семья Лехтов переехала в Меривалья, в
Глава четвертая
Глава четвертая Королев говорил, что силикальцитные заводы это всего лишь маленькие кустарные цехи. Они выпускают все еще дорогие строительные конструкции. Далеко не все у них ладится.Ванас вспомнил те дни, недели и даже месяцы, которые он провел в этих цехах.
Керосин в реактивных двигателях | Андрей Смирнов
Развивая тракторную промышленность, наша страна не могла не наращивать производства керосина — уже не только «фотогена», но и горючего для тракторов. В непрерывных керосиновых батареях того времени в керосин превращали примерно третью часть поступавшей в них нефти. Батарея состояла из 15—20 перегонных кубов, установленных в ряд таким образом чтобы каждый следующий куб был сантиметров на пятнадцать ниже предыдущего. Подогретая нефть могла передвигаться по системе самотеком.
В керосине прямой гонки, кроме углеводородов — предельных, непредельных, циклических, ароматических,— есть примесь нафтеновых кислот, смол, сернистых соединений. Все они, как, впрочем, и непредельные углеводороды, для керосина вредны. Не очищенный от них керосин, сгорая, коптит, а при хранении желтеет. Со временем в нем появляется осадок, в основном смолы — продукт полимеризации непредельных углеводородов.
Керосину как горючему для двигателей внутреннего сгорания эти примеси «противопоказаны» не только потому, что способствуют образованию нагара. Некоторые из примесей, в первую очередь органические кислоты и сернистые соединения, вызывают коррозию металла при высоких температурах, развивающихся в процессе работы двигателя. Поэтому керосин обязательно очищают. О том, как это делается,— чуть позже. Заметим только, что очистку обязательно проходит и керосин, полученный в современных трубчатых установках для непрерывной перегонки нефти.
Как топливо для тракторов керосин применяют и в наши дни, но не это сегодня главное: керосин стал необходим авиации.
Какими только прозвищами не награждали ПО-2, немало потрудившийся до войны и в годы войны маленький биплан конструкции Н. Н. Поликарпова. «Небесный тихоход», «кукурузник», даже «керосинка»… Последнее, кстати, совершенно неверно.
ПО-2 летал на чистом авиационном бензине, а керосинкой скорее можно назвать ТУ-154 или любой другой реактивный лайнер. Трудно поверить, не правда ли?
Обратимся за помощью хотя бы к Краткой химической энциклопедии. В IV томе находим такие строки: «Наиболее распространенными топливами для реактивных двигателей являются керосиновые фракции нефти…» Керосиновые! Вот почему так возросла в последние десятилетия потребность в керосине. Ведь реактивных двигателей все больше и больше, причем не только на самолетах. А первый газотурбинный двигатель, который можно считать дальним предшественником двигателей Ил-18 и многих других самолетов гражданской авиации, был построен инженером П. Д. Кузьминским еще в 1897 г. Топливом для этого двигателя служил керосин, как и в наши дни.
Почему предпочли керосин бензину? Потому же, почему люди предпочитают рюкзаки с http://4youbags.ru/ школьным ранцам других производителей. А именно за такие качества как надежность и стойкость. Прежде всего для реактивной авиации совершенно неприемлемо поведение бензина в условиях повышенных температур и пониженных давлений. Температура кипения керосинов при нормальных условиях— от 150 до 315 °С, а бензинов — от 40 до 180°С. Если бы реактивные самолеты летали на бензине, их «потолок» был бы намного ниже. Или пришлось бы сверхтщательно герметизировать баки и топливную систему, а это—усложнило бы конструкцию, увеличило бы массу.
При полете с большими скоростями топливо заметно нагревается. Даже при скоростях меньше скорости звука в топливных насосах и топливно-масляном радиаторе оно может нагреться до 100—120 °С. Но ведь есть еще и аэродинамический нагрев— от трения самолета о воздух, и чем больше скорость, тем этот нагрев больше. При скорости 2300 километров в час топливо разогревается до 200—230 °С. Бензин — в таких условиях закипел бы. Керосин — нет! Очищенный керосин прямой гонки (с определенными присадками) удовлетворяет требованиям авиаторов. К тому же, керосин дешевле бензина, и при прямой перегонке нефти его образуется больше, это тоже важно. Реактивное топливо расходуется в огромных количествах. Всего за один час работы современный реактивный двигатель «пожирает» до 18 тонн горючего!
Керосин, на основе которого готовят реактивное топливо, обязательно проходит стадию гидроочистки. Когда слышишь это слово впервые, кажется, что оно означает очистку от воды или очистку водой — гидро… Но вода тут ни при чем: гидроочистка — это гидрирование, насыщение водородом. Водородом как бы облагораживают различные соединения, содержащиеся в нефтепродуктах. Гидроочистка — процесс каталитический, идет в атмосфере водорода при температуре 300—425 °С и под давлением. В ходе гидроочистки непредельные соединения, склонные к полимеризации и образованию смолистого осадка, превращаются в предельные. Частично разрушаются циклические молекулы, а это тоже хорошо — ароматические углеводороды дают больший нагар, чем углеводороды метанового ряда, и их содержание в топливе не должно превышать 20—25%. В реактивных топливах, даже полученных из сернистых нефтей, не должно быть элементарной серы; ГОСТом ограничивается и содержание сернистых соединений — не больше 0,25%. В процессе гидроочистки элементарная сера и большая часть связанной серы превращается в сероводород и удаляется из топлива…
Может возникнуть вопрос: почему авиация в качестве топлива использует керосин, а не более тяжелые нефтяные фракции? Ведь при скорости в 3000 километров в час аэродинамический нагрев способен заставить «вскипеть» и керосин… Но пока таких скоростей в гражданской авиации не предвидится. Есть в нашей стране топлива «расширенного фракционного состава», но они ближе к бензину, чем к дизельным топливам. Их создавали, чтобы расширить топливные ресурсы реактивной авиации. У этих горючих немало достоинств, и все же главным авиационным топливом по-прежнему остается керосин.
Бывший «фотоген» превратился в горючее не только для реактивных самолетов, но и для ракет. Известно, что в американских ракетах «Атлас» горючим служит смесь керосиновой и бензиновой фракции нефти, а первые ступени ракет «Сатурн» и «Авангард» работают на чистом керосине. В павильоне Космос на ВДНХ был выставлен реактивный двигатель. Такие двигатели выводили на орбиту вокруг Земли космические корабли «Восток». Рядом с двигателем была табличка с техническими характеристиками: в графе «топливо» напечатано — керосин…
Почему реактивные двигатели получают лучшую топливную экономичность на больших высотах?
Для быстрого объяснения, вы должны знать, что
Тепловая эффективность
Тепловая эффективность-это соотношение между механической работой, извлекаемой в качестве тяги, и тепловой энергией, затрачиваемой на нагрев воздуха, и косвенно зависит от высоты полета. Пожалуйста, смотрите статью Википедии о цикле Карно . Этот и подобные циклы описывают работу всех двигателей внутреннего сгорания в термодинамических терминах. В принципе, он говорит, что эффективность двигателя внутреннего сгорания не может быть больше, чем отношение температуры между повышением температуры от окружающей среды (tamb
» role=»presentation»>t A m b
tamb
) до максимальной температуры tmax
» role=»presentation»>t m A x
tmax
процесса, разделенного максимальной температурой. Все температуры должны быть выражены как полные температуры, где 0° значит 0 k или -273.15°C. работать в более холодном воздухе делает коэффициент большим и улучшает эффективность.
ηt=tmax−tambtmax
» role=»presentation»>η T = T m A x—t A m b T M A x
ηt=tmax−tambtmax
Если tamb
» role=»presentation»>t A m b
tamb
290 к (16,85°К или 62°Ф) и топливо нагревает вверх воздух до 1400 к (2060°Ф), тепловая эффективность согласно формуле выше 79,3%.
На крейсерской высоте tamb
» role=»presentation»>t A m b
tamb
только 220 K (-53.15°C или -63.7°F), и такая же подача топлива по отношению к воздушным потокам поднимет максимальную температуру только до 1320 K (в реальности даже меньше; для более точного рассуждения см. ниже). Сейчас тепловой КПД составляет 83,33%! Если максимальная температура поддерживается, то и тяга, и тепловой КПД будут повышаться; последний до 84,3%.
В действительности, полная эффективность будет ниже потому что мы не включали пропульсивную эффективность , влияния трением или отключение питания воздухом, насосами и генераторами кровотечения. Пропульсивная эффективность описывает, насколько хорошо выполняется ускорение воздуха.
Нагрев топливовоздушной смеси
Сжигание топливно-воздушной смеси добавит к ней тепловую энергию, около 43 МДЖ на каждый килограмм керосина (если считать полное сгорание). Изобарная теплоемкость или удельная теплоемкость воздуха (достаточно близко, смесь имеет очень мало топлива, но много воздуха в нем) составляет 29 Дж на моль и на К, поэтому эти 43 МДЖ будут нагревать 1000 моль воздуха на 1483 К. теплоемкость немного изменяется с влажностью и температурой, но достаточно мало, что мы можем считать ее постоянной для этой цели. Если воздух начинается при 220 K, предварительное сжатие во впуске нагреет его до ок. 232 K, дальнейшее сжатие в двигателе будет нагревать его до ок. 600 K, если мы предполагаем степень сжатия 25, и это температура на входе в камеру сгорания.
Эти 1000 моль воздуха весят около 29 кг, а добавление полного килограмма топлива и сжигание смеси будет нагревать его до 2083 К. Если вы хотите получить более подробную информацию о параметрах в типичном реактивном двигателе, см. диаграмму в этом ответе . Поскольку при горении смесь набирает скорость, топливная масса также нагревается и сгорание никогда не завершается, максимальная температура, указанная здесь, не будет достигнута в действительности.
Если мы начнем на земле с температуры воздуха 290 K, температура на входе немного снизится, потому что мы не будем летать достаточно быстро, чтобы какое-либо предварительное сжатие произошло во входе. Теперь компрессор будет нагревать воздух до 730 К, а снова добавляя и сжигая, что кило керосина будет нагревать 1000 моль воздуха до 2213 К. В идеале.
На самом деле, управление двигателем будет видеть, что предельные температуры не превышены, но здесь мы можем играть с числами, как нам нравится. Точные значения, безусловно, будут немного отличаться (более фрикционный нагрев в компрессоре, потеря тепла наружу, небольшой дрейф удельной теплоты с температурой), но суть объяснения верна.
Объяснение в терминах непрофессионала
Сжигание топливовоздушной смеси нагревает ее и заставляет газ расширяться. Это происходит при почти постоянном давлении и в ограниченном объеме, поэтому единственный способ освободить место для этого расширения-чтобы газ тек быстрее. Почти постоянное давление означает, что плотность газа должна уменьшаться. Отношение плотности между нагретым и несгоревшим газом пропорционально его температурному отношению, измеренному в абсолютной температуре.
Однако количество сгоревшего топлива определяет абсолютное повышение температуры, разницу в градусах между сгоревшим газом внутри камеры сгорания и несгоревшим газом на входе. Для данного количества топлива температурный коэффициент, который может быть достигнут при абсолютном повышении температуры, становится меньше, чем выше температура несгоревшего газа. Таким образом, эффективность снижается при более высокой температуре всасываемого воздуха.
Пионеры: человек и самолет. Ханс-Иоахим Пабст фон Охайн и экспериментальный самолет Heinkel He 178. Германия
Главная » Книги по истории авиации » Пионеры: человек и самолет. Ханс-Иоахим Пабст фон Охайн и экспериментальный самолет Heinkel He 178. Германия
в Избранноев Избранномиз Избранного 7
Хотя Сэр Фрэнк Уиттл справедливо считается отцом-основателем реактивных двигателей — 50-летие его достижения было отмечено в июньском выпуске «The Aeroplane» за 1991 год — в то же самое время независимо от него в Германии были разработаны реактивные двигатели. Автор статьи Брайан Джонсон (BRIAN JOHNSON) в начале 80-х для создания документального фильма для BBC TV брал интервью у немецкого пионера реактивного движения Пабста фон Охайна (Pabst von Ohain), создававшего двигатели такого типа на собственные средства компании Heinkel.
В Великобритании существует глубокое убеждение, что Фрэнк Уиттл изобрел реактивный двигатель и что первый полет реактивного самолета Gloster E.28/39 состоялся 15 мая 1941 года. Это правда, что Фрэнк Уиттл (позже сэр Фрэнк Уиттл) был одним из пионеров реактивных полетов, и что его вклад был и остается огромным. Но факты истории говорят, что состоявшийся майским вечером в Кранвилле первый полет самолета компании Gloster был лишь третьим полетом реактивного самолета.
Уиттл начал свои исследования возможности полета самолета с газотурбинной силовой установкой еще в 1929 году, еще будучи курсантом в Кранвилле. Как это часто бывает с по-настоящему оригинальными концепциями, идея вполне может прийти в головы к двум людям в одно и то же время совершенно независимо: реактивный двигатель не был исключением. В то время как в Англии Фрэнк Уиттл боролся со своей хорошо документированными скуднооплачиваемыми исследованиями, в Германии в начале 1936 года на волне явного расширения люфтваффе и нацистского перевооружения производитель самолетов Эрнст Хейнкель получил письмо от профессора Поля (Pohl). В те годы Поль, признанный как ученый на международном уровне, был главой престижного отделения науки Геттингенского университета и был занят исследованиями аэродинамических поверхностей и аэродинамикой в целом. Профессор писал Хейнкелю, что он хотел бы узнать, может ли он помочь его молодому геттингентскому ассистенту Пабсту фон Охайну, который работал «над не требовавшим винта новым типом силовой установки для самолетов». Профессор уверял Хейнкеля, что молодой человек был очень способен: его идеи абсолютно здравы, но, к сожалению, у университета не средств, чтобы гарантировать разработку предлагаемой силовой установки. Быть может, он, профессор Хейнкель, будет достаточно заинтересован в проекте и поддержит постройку практического прототипа двигателя?
Ханс-Иоахим Пабст фон Охайн (Hans-Joachim Pabst von Ohain), примерно 1939 год
Теперь, когда это случилось, профессор не мог выбрать более плодотворное время для письма Хейнкелю. На его фирму не только посыпались контракты на военные самолеты: бюджеты НИОКР были вполне достаточны, и в этот же момент еще один молодой человек был вовлечен в проект Хейнкеля по безвинтовым полетам. Имя этого молодого человека впоследствии стало широко известным, его звали Вернер фон Браун. Еще студентом он был увлечен ракетным автомобилем, построенным профессором Обертом и работающим на жидком ракетном топливе. Еще в 1929 году Фриц фон Опель (Fritz von Opel) продемонстрировал оснащенный ракетным двигателем самолет, хотя этот аэроплан представлял собой немногим больше, чем простой планер с силовой установкой; и после зажжения запала его твердотопливная ракета не предоставляла бесстрашному пилоту возможности управления мощностью.
Экспериментальный турбореактивный двигатель HeS 2A, разработанный Охайном в Геттингенском университете в 1936 году. Когда в сентябре 1937 года этот потреблявший водород маленький реактивный двигатель был впервые успешно запущен, он развивал всего 80 кг статической тяги
Ракетный двигатель, над которым работал фон Браун, в целом имел отличный от этого подход: будучи жидкотопливным (метиловый спирт и жидкий кислород), двигатель был снабжен некоторыми средствами управления (всего лишь «Вкл/Выкл») и, конечно, мог быть повторно использован. Первоначально ракета была испытана в полете в качестве вспомогательного двигателя на He 112, а затем на специально построенном самолете — малоизвестном Heinkel He 176. Суть рассказа в том, что идея безвинтового полета не была неизвестной в расположенном в Варнемюнде (Warnemünde) конструкторском бюро Хейнкеля. Фактически вполне возможно, что во время испытаний оснащенного ракетным двигателем He 112, с осторожностью проводимых на удаленном аэродроме Нойбранденбург (Neubrandenburg), по меньшей мере два самолета были списаны в результате взрыва двигателя, что посеяло в душе доктора Хейнкеля зерно сомнения в практической эксплуатации довольно ненадежных пилотируемых самолетов (как мы теперь знаем, вскоре фон Браун забросил пилотируемые полеты и разработал ракету V2).
Ища возможную альтернативу непредсказуемым пиротехническим ракетам, Хейнкель ответил профессору Полю и предложил фон Охайну пройти в Варнемюнде собеседование, дата которого была назначена на 17 марта 1936 года. Двадцатичетырехлетний молодой человек фон Охайн познакомился с известным авиаконструктором. С энтузиазмом молодости он убедил пожилого человека в технико-экономической выполнимости его идеи газовой турбины, и когда ему были заданы неизбежные вопросы «Сколько?» и «Как долго?», фон Охайн ответил: «50 000 марок» и «Через несколько месяцев». Эрнст Хейнкель в своей автобиографии «He 1000» писал:
«… на самом деле на это потребовались годы, и вместо 50 000 были привлечены сотни тысяч, а затем миллионы марок. Я был столь же не осведомлен об этом, как он был тогда».
Однако фон Охайн, вместе с его геттингенским помощником Ханом (Hahn), был нанят Хейнкелем и, таким образом, ресурсы одного из крупнейших авиастроительных концернов в мире дали поддержку его реактивному двигателю. Тем временем, практически ничего не зная друг о друге, пилот сквадрон-лидер (майор) Фрэнк Уиттл, будучи единственным сотрудником дышащей на ладан и нуждавшейся во всем, особенно в деньгах, компании Power Jets Ltd, на полученные от Королевских ВВС отпускные собирался построить свой первый двигатель.
В противоположность этому для сохранения тайны на заводском аэродроме Мариэнэ было возведено специальное здание, в котором фон Охайн совместно с Ханом начали работы над проектом газовой турбины. Проект целиком финансировался из собственных средств компании Heinkel: Берлин и Имперское Министерство авиации (Reichs Luftfahrt Ministerium – RLM), которые, теоретически, имели полный контроль над всей авиацией и связанными с ней событиями, на данной стадии никак не были проинформированы.
Фон Охайн получил свой первый, работающий на водороде, двигатель в сентябре 1937 года (Уиттл свой первый двигатель для стендовых испытаний запустил 12 апреля того же года). Хейнкель писал:
«Я никогда не забуду, как Хан, который, как и Охайн, работал днем и ночью, радостно позвонил мне в 1:00, сказав, что устройство впервые заработало».
Затем Хейнкель прыгнул в свою машину и поехал к испытательной станции.
«Четверть часа спустя я слышал своими ушами эти замечательные вой и свист …, от которых вздрагивала мастерская … и которые сегодня являются обычным делом».
После стендовых испытаний первого двигателя он был адаптирован для потребления керосина, после чего начались работы над двигателем для полетов HeS 3. Он, как и первоначальный двигатель, был центробежного типа (как и у Уиттла) – с приводимым в действие турбиной большим компрессором. Два двигателя, получившие обозначение S3B, были построены по стандартам годности к полетам и тщательно испытаны на стенде. Один S3B был установлен для летных испытаний на He 118, выбранном из-за его двухместной компоновки и значительного клиренса, обеспечиваемого шасси с хвостовым колесом.
Первый полет был совершен летчиком-испытателем компании Heinkel Варзицем (Warsitz) и сидевшим на заднем месте наблюдателя бортинженером компании Вальтером Кунцелем (Walter Kunzel) – дата этого полета теперь неизвестна; скорее всего он состоялся в начале 1939 года. В отчетных документах компании Heinkel сказано, что полет с целью сохранения тайны был проведен с заводского аэродрома в Marienehe в четыре утра, поскольку «в это время завод был еще пуст и безлюден». (Интересно отметить, что такие жизненно важные военные авиазаводы, как Heinkel, в течение нескольких месяцев после начала Второй Мировой войны, по-видимому, не работали ночью; в то время как в Британии вводились в строй «фабрики-тени»*).
He 118 взлетел, используя обычный поршневой двигатель, а затем Кунцель запустил турбину, и, как писал Хейнкель,
«… это было краткое, но неописуемое представление, мы увидели … выстрелившую в воздух голубоватую реактивную струю, а затем почти сразу же самолет развил огромную скорость».
He 118 продолжал испытательные полеты в качестве летающей лаборатории для реактивного двигателя с Кунцелем на борту, собиравшим ценные технико-эксплуатационные данные экспериментальной силовой установки S3B, которая развивала тягу до 380 кг до тех пор, пока, неминуемо, не прогорел установленный ранее тугоплавкий металл турбины; к счастью, это произошло при заходе самолета на посадку. Тем не менее, во время испытательных полетов была получена достаточная информация для принятия решения об установке второго HeS3B на только что изготовленный He 178 – первый в мире реактивный самолет.
схемы Heinkel He 178
He 178 был чисто экспериментальной машиной, хотя позднее американская разведка описала его как «истребитель». Это был маленький одноместный высокоплан с размахом крыла 7,2 метра. Он имел убирающееся шасси с хвостовым колесом и выглядел лаконично и целеустремленно. Если бы он оснащался шасси с носовой стойкой, то это было бы явно не в те дни. Реактивный двигатель Heinkel HeS3B был помещен позади пилота с приточным каналом, идущим к нему от носа и под сиденьем летчика; выхлопное сопло было размещено в предельно задней части фюзеляжа под килем.
После запуска двигателя на земле и рулежечных испытаний тест-пилот компании Heinkel капитан Варзиц решил выполнить на рассвете 27 августа 1939 года. Хейнкель описал то историческое утро:
«Это было ясное и красивое утро без дыхания ветра, когда со Шварцлизером, Гюнтером и фон Охайном мы выехали на аэродром [в Мариэнэ]. Варзиц ждал с несколькими монтажниками из экспериментальной группы».
В интервью для документального телевизионного фильма BBC, которое Пабст фон Охайн в 1981 году дал мне в своем доме в Дейтоне, штат Огайо, он вспомнил, что вопреки воспоминаниям Хейнкеля
«это было раннее утро. Было слегка туманно, но именно слегка. У нас [в Мариэнэ] был короткий аэродром; за день до этого Варзиц уже выруливал на самолете и думал, что он мог сделать это».
в полете Heinkel He 178 (современный рисунок)
Реактивный двигатель крошечного самолета, неокрашенного и немаркированного, был запущен и стал увеличивать обороты. Варзиц, сидевший в маленькой кабине, был удовлетворен работой двигателя и дал сигнал механику убрать колодки; Эрнст Хейнкель бросился к самолету и, желая ему «счастливого приземления», схватил одетую в перчатку руку Варзица; реактивный двигатель завывал, а самолет набирал скорость, разгоняясь по короткой взлетной полосе. Фон Охайн вспомнил, что:
«Он ускорился … выглядело все без каких-то проблем; он взлетел и затем мы потеряли его, потому что он пошел прямо, и больше мы ничего не слышали. Мы ждали минут пять: это было очень долгое время. Потом он вернулся и совершил облет аэродрома, и мы удивлялись, почему он не садится. Мы сказали: ого, он чувствует себя там очень хорошо и еще не хочет идти на посадку. На самом деле он не мог видеть аэродрома, из-за яркого света [слишком низкого ранним утром] солнца в тумане, который, как он позже сказал, был ужасен … Так что он должен был сделать несколько циркуляций, прежде чем смог благополучно приземлиться».
Посадки не было, согласно Хейнкелю:
«Он [Варзиц] выключил двигатель, затем оказалось, что он недооценил свой заход на посадку [скорость была превышена] и ему пришлось выполнить скольжение на крыло. Скольжение на крыло на новой, опасной и сложной машине! Мы затаили дыхание, но He 178 приземлился отлично … это был великолепный момент … мы все бросились к Варзицу и монтажники подняли нас на свои плечи…».
Летчик-испытатель Варзиц, Хейнкель, фон Охайн и другие отправились в столовую Мариэнэ отпраздновать завтраком с шампанским. Всего пять дней спустя Германия вступила в войну…
Эрнст Хейнкель выступает на праздничном завтраке в столовой Мариэнэ после первого в мире успешного полета реактивного самолета, 27 августа 1939 года. Фон Охайн слева от Хейнкеля. Задумчивый молодой человек справа от компании — летчик-испытатель Эрик Варзиц, пилотировавший самолет во время знаменательного полета
Хотя He 178 был продемонстрирован генералам Удету и Мильху, заказов не последовало, поскольку последние считали, что Люфтваффе сможет выиграть войну с существующими поршневыми самолетами. Позднее, после Битвы за Британию, произошла переоценка приоритетов. и Хейнкелю было разрешено закупить Hirthmotoren GmbH в Цуффенхаузене (Zuffenhausen) для производства S8 и перспективного осевого реактивного двигателя HeS30. Второй, слегка увеличенный, He 178 был построен, но никогда не летал.
Вид спереди на второй прототип Heinkel He 178 V2
Другой ракурс на He 178 V2, показывающий прямое трапециевидное крыло – на первом прототипе задняя кромка была эллиптической
Ещё один ракурс на He 178 V2. Самолет был оснащен двигателем HeS6, спроектированным развивать 550 кгс тяги на 13 000 об/мин
В качестве протокола, в 1941 году в ходе последующих испытательных полетов с форсированным двигателем HeS6 с тягой 590 кг первоначальный He 178 показал, что имеет максимальную скорость 700 км/ч.
На фотографии якобы изображен первый прототип Heinkel He 178, однако представляется более вероятным, что это макет возможного третьего самолета. Многие показанные особенности являются общими со вторым прототипом, но машина имеет удлиненный фонарь и увеличенные киль и руль направления
Двухмоторный Heinkel He 280, являвшийся развитием проекта и оснащавшийся двумя HeS8, впервые полетел 5 апреля 1941 года – за 40 дней до полета Gloster-Whittle E. 28/39. Первый американский реактивный самолет Bell P-59A, оснащавшийся двигателями, в основе которых лежала конструкция Уиттла, впервые полетел 1 октября 1942 года.
Прототип Heinkel He 280 взлетает с заводского аэродрома компании Heinkel (Росток, Мариэнэ) впервые с работающими реактивными двигателями, 2 апреля 1941 года (некоторые источники дают дату 30 марта). Первые 40 или около того полетов были выполнены в качестве планера с буксировщиком Heinkel He 111H. Во время первого полета капоты двигателей He 280 были сняты в качестве меры предосторожности против пожара, так как во время наземных испытаний по включению двигателей несгоревшее топливо скапливалось в их нижних частях
He 280 взял несколько первенств: первый в мире реактивный истребитель, первый реактивный с носовым колесом, первый двухдвигательный реактивный самолет, первый самолет, который был оснащен, а потом и использовал, катапультируемое кресло. Производство его не было заказано, поскольку был выбран более аэродинамически совершенный, хотя и менее совершенный, Messerschmitt Me 262.
ЛТХ:
Модификация
He.178v-1
Размах крыла, м
7.20
Длина, м
7.48
Высота, м
2.10
Площадь крыла, м²
9.10
Масса, кг
пустого самолета
1616
нормальная взлетная
1995
Тип двигателя
1 ТРД Heinkel-Hirth HeS 3b
Тяга, кгс
1 × 500
Максимальная скорость, км/ч
700
Крейсерская скорость , км/ч
580
Практическая дальность, км
200
Практический потолок, м
Экипаж, чел
1
* «shadow factory» – предприятие, легко переводящееся с мирного производства на военное
источники:
BRIAN JOHNSON «THE FIRST OF THE JETS» Aeroplane Monthly, July 1992
таблица с характеристиками взята с http://www. airwar.ru/enc/xplane/he178.html
Пульсирующий- первый реактивный — Паркфлаер
Причиной написания статьи стало огромное внимание к маленькому двигателю, который появился совсем недавно в ассортименте Паркфлаера. Но мало, кто задумывался, что у этого двигателя более чем 150-и летняя история:
Многие полагают, что пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) пявился в Германии в период Второй мировой войны, и применялся на самолетах-снарядах V-1 (Фау-1), но это не совсем так. Конечно, немецкая крылатая ракета стала единственным серийным летательным аппаратом с ПуВРД, но сам двигатель был изобретен на 80 (!) лет раньше и совсем не в Германии. Патенты на пульсирующий воздушно-реактивный двигатель были получены (независимо друг от друга) в 60-х годах XIX века Шарлем де Луврье (Франция) и Николаем Афанасьевичем Телешовым (Россия).
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (англ. Pulse jet), как следует из его названия, работает в режиме пульсации, его тяга развивается не непрерывно, как у ПВРД (прямоточный воздушно реактивный двигатель) или ТРД (турбореактивный двигатель), а в виде серии импульсов.
Воздух, проходя через конфузорную часть, увеличивает свою скорость, вследствие чего давление на этом участке падает. Под действием пониженного давления из трубки 8 начинает подсасываться топливо, которое затем подхватывается струей воздуха, рассеивается ею на более мелкие частички. Образовавшаяся смесь, проходя диффузорную часть головки, несколько поджимается за счет уменьшения скорости движения и в окончательно перемешанном виде через входные отверстия клапанной решетки поступает в камеру сгорания. Первоначально топливно-воздушная смесь, заполнившая объем камеры сгорания, воспламеняется с помощью свечи, в крайнем случае, с помощью открытого пламени, подводимого к обрезу выхлопной трубы. Когда двигатель выйдет на рабочий режим, вновь поступающая в камеру сгорания топливно-воздушиая смесь воспламеняется не от постороннего источника, а от горячих газов. Таким образом, свеча необходима лишь на этапе запуска двигателя, в качестве катализатора. Образовавшиеся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси газы резко повышают, и пластинчатые клапаны решетки закрываются, а газы устремляются в открытую часть камеры сгорания в сторону выхлопной трубы. Таким образом, в трубе двигателя, в процессе его работы происходит колебание газового столба: в период повышенного давления в камере сгорания газы движутся в сторону выхода, в период пониженного давления — в сторону камеры сгорания. И чем интенсивнее колебания газового столба в рабочей трубе, тем большую тягу развивает двигатель за один цикл.
ПуВРД имеет следующие основные элементы: входной участок а — в, заканчивающийся клапанной решеткой, состоящей из диска 6 и клапанов 7; камеру сгорания 2, участок в — г; реактивное сопло 3, участок г — д, выхлопную трубу 4, участок д — е. Входной канал головки имеет конфузорный а — б и диффузорный б — в участки. В начале диффузорного участка устанавливается топливная трубка 8 с регулировочной иглой 5.
И снова вернемся к истории. Немецкие конструкторы, ещё накануне Второй мировой войны проводившие широкий поиск альтернатив поршневым двигателям, не обошли вниманием и это изобретение, долгое время остававшееся невостребованным. Наиболее известным летательным аппаратом как я уже говорил, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1.
Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов, серийно выпущенных за неполный год (с июня 1944 по март 1945) в количестве свыше 10 000 единиц.
Кроме беспилотных крылатых ракет, в Германии, так же разрабатывалась пилотируемая версия самолета-снаряда- Фау-4 (V-4). По задумке инженеров, пилот должен был навести на цель свой одноразовый пепелац, покинуть кабину и спастись, используя парашют.
Правда, о том, способен ли человек покинуть кабину пилота на скорости 800км/час, да еще имея у себя за головой воздухозаборник двигателя- скромно умалчивалось.
Изучением и созданием ПуВРД занимались не только в фашисткой Германии. В 1944 году для ознакомления, в СССР Англия поставила покореженые куски Фау-1. Мы, в свою очередь «слепили из того, что было», создав при этом, практически новый двигатель ПуВРД Д-3, ииии….. …..и водрузили его на Пе-2:
Но не с целью создания первого отечественного реактивного бомбардировщика, а для испытаний самого двигателя, который потом применялся для производства советских крылатых ракет 10-Х:
Но на этом не ограничивается применение пульсирующих двигателей в советской авиации. В 1946 году была реализована идея оборудовать истрибитель ПуВРД-шками:
Да. Всё просто. На истрибитель Ла-9, под крыло установили два пульсирующих движка. Конечно на практике все оказалось несколько сложнее: на самолете изменили систему питания топливом, сняли бронеспинку, и две пушки НС-23, усилив конструкцию планера. Прирост скорости составил 70 км/ч. Летчик-испытатель И.М.Дзюба отмечал сильные вибрации и шум при включении ПуВРД. Подвеска ПуВРД ухудшала маневренные и взлетно-посадочные характеристики самолета. Запуск двигателей был ненадежным, резко снижалась продолжительность полета, усложнялась эксплуатация. Проведенные работы принесли пользу лишь при отработке прямоточных двигателей, предназначавшихся для установки на крылатые ракеты. Конечно, в боях эти самолеты участия не принимали, но они достаточно активно использовались на воздушных парадах, где неизменно своим грохотом производили сильное впечатление на публику. По свидетельству очевидцев в разных парадах участвовало от трех до девяти машин с ПуВРД. Кульминацией испытаний ПуВРД стал пролет девяти Ла-9РД летом 1947 г. на воздушном параде в Тушино. Пилотировали самолеты летчики-испытатели ГК НИИ ВВС В. И.Алексеенко. А.Г.Кубышкин. Л.М.Кувшинов, А.П.Манучаров. В.Г.Масич. Г.А.Седов, П.М.Стефановский, А.Г.Терентьев и В.П.Трофимов.
Надо сказать о том, что американцы, тоже, не отставали в этом направлении. Они прекрасно понимали, что реактивная авиация, даже находясь на стадии младеньчества, уже превосходит свои поршневые аналоги. Но поршевых самолетов- очень много. Куда их девать?!…. И в 1946 году под крылья одного из самых совершенных истребителей своего времени, Мустанг P-51D, подвесили два двигателя Ford PJ-31-1.
Однако, результат оказался, прямо скажем,- не очень. С включенными ПуВРД скорость самолета заметно увеличивалась, но топливо они поглащали- о-го-го, так что долго летать с хорошей скоростью не получалось, и в выключенном состоянии реактивные моторы превращали истребитель небеный тихоход. Промучившись целый год американцы, все-таки, пришли к выводу, что получить задешево истребитель, способный хотя бы как-то конкурировать с новомодными реактивными не получится.
В итоге про ПуВРД забыли….. Но не на долго! Этот тип двигателей хорошо проявил себя в качестве авиамодельного! А почему бы нет?! Дешевый в производстве и обслуживании, имеет простое устройство и минимум настроек, не требует дорогостоящего горючего, да и вообще- его и покупать не обязательно- можно и самостоятельно построить, имея минимум ресурсов.
Это самый маленький ПуВРД в мире. Создан в 1952 г.
Ну согласитесь, кто не мечтал о реактвном самолете с хомячком пилотом и ракетами?!)))) Теперь ваша мечта стала реальостью! Да и не обязательно покупать двигаль- его можно построить:
P.S. данная статья основана на материалах, опубликованных в сети Интернет… The end.
Адаптируемая газовая турбина | American Scientist
Эта статья из выпуска
июль-август 2013 г.
Том 101, номер 4
Стр. 264
Посмотреть выпуск
Турбины существуют уже давно — ранними примерами являются ветряные мельницы и водяные колеса. Название происходит от латинского турбо,
означает вихрь, и, таким образом, определяющим свойством турбины является то, что жидкость или газ вращают лопасти ротора, прикрепленного к валу, который может выполнять полезную работу. Однако турбины, работающие на углеводородном топливе, являются одними из самых молодых устройств преобразования энергии: их первое использование либо для выработки электроэнергии, либо для обеспечения полета реактивных самолетов имело место в 1939. Благодаря усилиям многих тысяч инженеров за прошедшие примерно 70 лет такие газовые турбины стали доминировать в авиационных двигателях и, благодаря их непревзойденному тепловому КПД и низкой стоимости, стали суперзвездами электростанций. Поскольку энергетика является главной заботой современного общества, технология газовых турбин продолжает оставаться инновационной.
Большая часть моих усилий как инженера-механика, как в промышленности, так и в научных кругах, основывалась на первом законе термодинамики (изложенном в принципе сохранения энергии): энергия не создается и не уничтожается, но может изменяться в форме. «Измененная по форме» часть закона — это то, что делают многие инженеры-механики, исследуя и разрабатывая устройства преобразования энергии. Примером такого преобразования является преобразование тепла (скажем, от сгорания углеводородного топлива) в движущую силу (например, в реактивном самолете) или электричество. Устройства, выполняющие это преобразование, называются первичные движители.
Реактивный двигатель ( сверху ) и наземная газовая турбина ( снизу ) работают одинаково, но с разными конечными продуктами. В обоих случаях воздух всасывается и сжимается, затем добавляется топливо и сжигается для нагревания воздуха. Затем нагретый воздух вращает роторы турбины. В реактивном двигателе горячий выхлоп выбрасывается через более узкое сопло для создания тяги. В наземной газовой турбине вращающиеся роторы вращают вал силовой турбины для выработки электроэнергии. Горячий выхлоп можно использовать дополнительно для выработки тепла или электроэнергии для повышения эффективности.
Иллюстрация Тома Данна.
Право на рекламу
Основные современные первичные двигатели преобразуют тепло, выделяемое в результате ядерных или химических реакций, в полезные формы энергии. Газовая турбина, совместно изобретенная Гансом фон Охайном, Франком Уиттлом и инженерами швейцарской фирмы Brown, Boveri & Cie, пришла на смену паровой машине, реализованной в 1769 году Томасом Ньюкоменом и Джеймсом Уаттом; двигатель с искровым зажиганием Николауса Отто 1876 года; двигатель с воспламенением от сжатия Рудольфа Дизеля 1884 г. и паровая турбина Чарльза Парсонса 189 г.7.
Название газовая турбина
несколько вводит в заблуждение, поскольку подразумевает простую турбину, использующую газ в качестве рабочего тела. На самом деле газовая турбина имеет компрессор
втягивать и сжимать газ (обычно воздух), камера сгорания
(или горелка) для добавления горючего топлива (обычно углеводородной жидкости или газа) для нагрева сжатого газа, и турбина
(или детандер) для извлечения мощности из потока горячего газа при его вращении лопаток турбины.
Поскольку происхождение газовой турбины связано как с электроэнергетикой, так и с авиацией, существует множество других названий газовой турбины. Для наземных и морских применений газовая турбина
прозвище является наиболее распространенным, но его также называют турбина внутреннего сгорания , а турбовальный двигатель
а иногда и газотурбинный двигатель . Для авиационных применений его обычно называют реактивный двигатель и различные другие названия (в зависимости от конкретной авиационной конфигурации или приложения), такие как реактивный газотурбинный двигатель, ТРД, ТРДД, фанджет
а также турбовинтовой
или же пропеллер
(если он используется для привода гребного винта). Компрессорно-камерно-турбинная часть газовой турбины обычно называется газогенератор.
В газовой турбине самолета вся мощность турбины используется для привода компрессора (который также может иметь соответствующий вентилятор или пропеллер). Поток газа, выходящий из турбины, затем ускоряется в атмосферу через выхлопное сопло, чтобы обеспечить толкать
или же мощность движителя.
Мощность тяги газотурбинного или реактивного двигателя равна увеличению импульса массового потока от входа в двигатель до выхода, умноженному на скорость полета. Фактическая сила тяги, создаваемая в двигателе (и тянущая самолет вперед), представляет собой сумму всех осевых составляющих сил давления на внутренние поверхности двигателя, подвергающиеся воздействию потока газового тракта.
Реактивный двигатель может быть достаточно маленьким, чтобы его можно было держать в руке, и создавать тягу в несколько фунтов (1 фунт тяги эквивалентен 4,45 ньютона силы) для использования в моделях самолетов или военных дронов. (Отставной швейцарский пилот Ив Росси по прозвищу «Джетмен» прикрепил четыре таких небольших реактивных двигателя, каждый из которых создавал 50 фунтов тяги или около 223 ньютонов, к заднему крылу и перелетел через Ла-Манш в 2008 году и над Гранд-Каньоном. в 2011 г.) На современных коммерческих реактивных самолетах газовые турбины обычно имеют тягу в диапазоне 30 000 фунтов (или 136 000 ньютонов), причем самая большая в настоящее время составляет около 100 000 фунтов тяги (445 000 ньютонов) на дальнемагистральных самолетах Boeing 777.
На изображении турбовентиляторного реактивного двигателя с редуктором в разрезе показаны ( слева направо ) вентилятор и корпус вентилятора, редуктор, компрессор низкого давления, компрессор высокого давления, кольцевая камера сгорания, турбина высокого давления и низкое -турбина давления. Диаметр вентилятора варьируется от 56 до 81 мм. дюймов, в зависимости от уровня тяги, которую производит модель двигателя, которая колеблется от 15 000 до 30 000 фунтов тяги.
Изображение предоставлено Pratt & Whitney.
Реактивный двигатель, показанный на рисунке выше, представляет собой турбовентиляторный двигатель с вентилятором большего диаметра, установленным на компрессоре. Тяга создается воздухом, проходящим только через вентилятор (так называемый перепускной воздух) и через сам газогенератор. Комбинация механизмов значительно повышает топливную экономичность двигателя. Имея большую лобовую площадь для втягивания большей массы воздуха (с той разницей, что конфигурация создает более высокие силы аэродинамического сопротивления при крейсерских скоростях полета), турбовентиляторный двигатель создает пиковую тягу на взлетных скоростях. Поэтому он наиболее подходит для коммерческих самолетов, которым требуется большая часть подъемной силы, чтобы оторваться от земли, а не маневрировать в воздухе. Напротив, турбореактивный
не имеет вентилятора и создает всю свою тягу за счет воздуха, проходящего через газогенератор. Турбореактивные двигатели имеют меньшую лобовую площадь (и, следовательно, меньшее сопротивление при высоких скоростях полета) и генерируют пиковую тягу на высоких скоростях, что делает их наиболее подходящими для истребителей, которые движутся с гораздо более высокими скоростями, чем коммерческие самолеты.
В неавиационных газовых турбинах только часть мощности турбины используется для привода компрессора. Остаток используется как выход мощность на валу
для включения устройства преобразования энергии, такого как электрический генератор, или для сжатия природного газа в трубопроводе, чтобы его можно было транспортировать. Мощность вала наземных газовых турбин может быть очень большой (с выходной мощностью до 375 мегаватт, что достаточно для питания около 300 000 домов). Единица, показанная на рисунке справа, называется промышленный
или же Рамка
машина. Он рассчитан на прочность и долгий срок службы, поэтому вес не является важным фактором, как в случае с реактивным двигателем. Обычно машины с рамой проектируются консервативно, но в них используются технические достижения в разработке реактивных двигателей, когда это имеет смысл.
Газовая турбина мощностью 375 МВт является сердцем парогазовой электростанции мощностью 578 МВт в Иршинге, Германия. Одна газовая турбина весит 489 тонн. Электростанция с комбинированным циклом достигла термического КПД 60,75 процента, что, вероятно, делает ее самой эффективной тепловой машиной из когда-либо эксплуатировавшихся.
Фотография предоставлена Siemens AG.
Легкие газовые турбины, созданные на основе реактивных двигателей и используемые для неавиационных целей, называются авиационные газовые турбины.
Авиапроизводные используются для привода компрессоров трубопроводов природного газа, силовых кораблей и производства электроэнергии. Они используются, в частности, для обеспечения пиковой и промежуточной мощности для электроэнергетических компаний, поскольку они могут быстро запускаться. Пиковая мощность дополняет обычную мощность коммунального предприятия в периоды повышенного спроса, например, для летнего кондиционирования воздуха в крупных городах.
Газовая турбина имеет некоторые конструктивные преимущества перед другими энергосистемами. Он способен производить большое количество полезной энергии при относительно небольших размерах и весе. Поскольку движение всех его основных компонентов включает чистое вращение (например, нет возвратно-поступательного движения, как в поршневом двигателе), его механический срок службы велик, а соответствующие затраты на техническое обслуживание относительно низки. Однако на ранних этапах разработки обманчивая простота газовой турбины вызывала проблемы, пока не были лучше поняты аспекты ее гидромеханики, теплопередачи и сгорания. По словам Эдварда Тейлора, первого директора Лаборатории газовых турбин Массачусетского технологического института, ранние конструкции компрессоров газовых турбин рухнули на скалу, и скала застопорилась. Ларек
Это внезапная блокировка и даже реверсирование потока двигателя, вызванное тем, что жидкость отделяется от поверхностей аэродинамического профиля компрессора вместо того, чтобы течь равномерно по ним. Тейлор перефразировал слова П. Т. Барнума, чтобы описать два вида заклинивания: вы можете управлять компрессором так, чтобы он останавливал все лопасти некоторое время (так называемый помпаж) или некоторые из лопастей все время (так называемый вращающийся останов). Потребовалось много ранних исследований и разработок, чтобы избежать таких условий срыва.
Хотя газовая турбина должна запускаться с помощью какого-либо внешнего средства (небольшой внешний двигатель или другой источник, например, другая газовая турбина), ее можно довести до условий полной нагрузки (пиковой мощности) за считанные минуты, в отличие от паротурбинной установки. время запуска которого измеряется в часах.
Газовые турбины также могут использовать различные виды топлива. Природный газ обычно используется в наземных газовых турбинах, тогда как легкие дистиллятные (или керосиноподобные) масла используются в реактивных двигателях самолетов и морских газовых турбинах. Также можно использовать дизельное топливо или специально обработанные остаточные масла (например, биодизель), а также горючие газы (например, метан), получаемые из доменных печей, нефтеперерабатывающих заводов, свалок, сточных вод и газификации твердого топлива, такого как уголь, древесная щепа и багасса. (измельченные стебли сахарного тростника или сорго). Некоторые недавние работы в Южной Африке над типом атомной электростанции, называемой реактор с галечным слоем
(в котором используются графитовые сферы размером с теннисный мяч, залитые расщепляющимся материалом) обеспечил газообразный гелий для питания типа турбины, которая имеет замкнутый цикл,
это означает, что он использует газ, предварительно нагретый внешним источником, который рециркулирует через систему.)
Дополнительным преимуществом газовых турбин является то, что обычным рабочим телом является атмосферный воздух, и машина не требует жидкостного охлаждения, что является важным фактором во многих частях мира, где не хватает охлаждающей воды.
В первые дни своего развития одним из основных недостатков газовой турбины был ее более низкий КПД (следовательно, более высокий расход топлива) по сравнению с другими двигателями и паротурбинными электростанциями. Однако за последние 70 лет непрерывное инженерное развитие привело к повышению теплового КПД (18 процентов для газовой турбины Brown Boveri 1939 года) до нынешнего уровня около 45 процентов для работы в простом цикле. Эффективность может достигать более 60 процентов для парогазовый
операции, в которых выхлопные газы используются дополнительно.
Сейчас трудно вспомнить, когда авиационная газовая турбина — реактивный двигатель — не была частью полета самолета. До реактивных двигателей производитель авиационных поршневых двигателей мог рассчитывать на продажу запасных частей в 20–30 раз выше первоначальной стоимости двигателей. С появлением реактивного двигателя эта цифра на вторичном рынке упала в три-пять раз по сравнению с первоначальной стоимостью (важное снижение, которое сделало авиаперевозки доступными и надежными, а авиакомпании прибыльными, хотя производителям двигателей пришлось изменить свои бизнес-модели). В последние годы технологии и требования рынка привели к тому, что компоненты двигателя стали служить еще дольше, что привело к снижению показателей рынка послепродажного обслуживания до все более низкого уровня.
Хорошо управляемая авиакомпания будет стараться держать реактивный самолет в воздухе до 18 часов в день, 365 дней в году. При хорошем обслуживании авиакомпания ожидает, что двигатели останутся в эксплуатации и на крыле в течение от 15 000 до 30 000 часов работы, в зависимости от количества взлетов и посадок, совершенных самолетом. По истечении этого периода реактивный двигатель будет снят и отремонтирован, как правило, с заменой деталей, подвергающихся нагреву, таких как камера сгорания и турбина. (В настоящее время скорость остановки реактивного двигателя в полете составляет менее 1 случая на 100 000 летных часов. Другими словами, в среднем двигатель выходит из строя в полете раз в 30 лет.)
Авиационные реактивные двигатели составляют около 25 процентов стоимости самолета. В 2011 году мировой рынок авиационных газотурбинных установок составил 32 миллиарда долларов, из которых 27 миллиардов долларов пришлось на коммерческие самолеты, а остальные — на военные. В настоящее время в мировом авиатранспортном парке насчитывается около 19 400 самолетов. Оба крупных производителя самолетов, Boeing в США и Airbus в Европе, прогнозируют, что к 2030 году в мировом парке будет 34 000 самолетов.
Этот многообещающий рынок стимулирует разработку реактивных двигателей для коммерческих авиакомпаний с упором на экономию топлива. В настоящее время от 40 до 60 процентов операционных расходов авиакомпаний составляют расходы на реактивное топливо. Турбореактивный двигатель Pratt & Whitney, показанный на втором рисунке, в настоящее время разрабатывается для новых узкофюзеляжных самолетов вместимостью от 90 до 200 пассажиров. Этот двигатель имеет систему зубчатой передачи, установленную на ступице, которая приводит в движение передний вентилятор на более низких скоростях, что позволяет снизить расход топлива на 16 процентов и значительно снизить шум двигателя. Позже технология вентилятора с редуктором может быть применена к двигателям большей тяги для более крупных самолетов.
Хотя военные реактивные двигатели составляют меньший сегмент рынка газотурбинных двигателей, разработанные там технологии исторически приносили пользу коммерческой авиации. Новый американский двигатель F135 Joint Strike Fighter с тягой 40 000 фунтов является тому примером. Он оснащен тремя вариантами самолетов: истребителем ВВС, который взлетает обычным образом, палубным реактивным самолетом ВМС и самолетом с укороченным взлетом и вертикальной посадкой для морской пехоты.
Температура в двигателе Joint Strike Fighter достигает 3600 градусов по Фаренгейту (1,982 градуса Цельсия). Как аэродинамические поверхности турбин из кобальт-никелевого сплава выдерживают такие условия эксплуатации? Лопасти и лопасти охлаждаются примерно до восьми-девятых десятых температуры плавления их сплава (от 2200 до 2600 градусов по Фаренгейту). Каждый аэродинамический профиль высокотемпературной турбины изготовлен из сложной отливки для размещения сложных внутренних каналов и узоров отверстий на поверхности, необходимых для направления и направления охлаждающего воздуха (отбираемого из компрессора) внутри и над его внешними поверхностями. Ошибка в расположении отверстия или соотношении давлений охлаждающего воздуха может привести к вдыханию газового тракта аэродинамического профиля, а не к охлаждающему выдоху, что при таких высоких температурах было бы катастрофическим. Конструкция системы охлаждения основана на 30-летнем опыте исследований и однозначно продвигает современные характеристики и надежность турбины.
За последние 30 лет достижения в области неавиационных технологий почти удвоили тепловую эффективность новых газотурбинных электростанций. В 2011 году мировой рынок неавиационных газовых турбин составил 16 миллиардов долларов, большая часть из которых приходится на новые электростанции. Современные газотурбинные электростанции с комбинированным циклом производят электроэнергию на уровне до половины гигаватт, а тепловой КПД сейчас превышает 60-процентную отметку — почти в два раза больше, чем я узнал, будучи студентом бакалавриата по машиностроению.
Газотурбинная электростанция с комбинированным циклом использует выхлопные газы газовой турбины, обычно при температуре около 1000 градусов по Фаренгейту, и использует их для производства пара, который подается в паровую турбину. Отработанный пар из паровой турбины подается в конденсатор, чтобы вода могла рекуперироваться и рециркулировать в системе. И газовая турбина, и паровая турбина производят электроэнергию, увеличивая общую эффективность преобразования топлива в энергию для комбинированной установки примерно до 58 процентов.
Иллюстрация Тома Данна.
Газотурбинная электростанция с комбинированным циклом использует газовую турбину (обычно работающую на природном газе) для привода электрического генератора. Затем горячий выхлоп используется для производства пара в теплообменнике (называемом парогенератор с рекуперацией тепла)
поставить паровую турбину, полезная работа которой обеспечивает средства для производства большего количества электроэнергии. (Если вместо этого пар используется для обогрева зданий, установка будет называться когенерационная установка. ) Хорошее значение КПД для современных газовых турбин составляет 40 процентов, тогда как паровая турбина в типичных условиях комбинированного цикла составляет около 30 процентов. Используя первый закон термодинамики и определение теплового КПД, общий КПД этих двух устройств составляет около 58 процентов, что больше, чем у любого из отдельных устройств по отдельности.
Сердцем парогазовой установки (или, точнее, комбинированной электростанции, поскольку термодинамические циклы не комбинируются) является газовая турбина с температурой выхлопных газов, обычно около 1000 градусов по Фаренгейту (или 538 градусов по Цельсию). достаточно для производства пара для питания паровой турбины. Газовая турбина Siemens мощностью 375 МВт, показанная на третьем рисунке, является центром новой парогазовой установки мощностью 578 МВт в Иршинге, Германия. 19 маяВ 2011 году компания Siemens объявила, что достигла термического КПД в 60,75%, что, вероятно, делает его самым эффективным тепловым двигателем из когда-либо использовавшихся.
«Я продаю здесь, сэр, то, что желает иметь весь мир — ВЛАСТЬ». Это были слова раннего британского промышленника Мэтью Бултона Джеймсу Босуэллу, процитированные в книге Босуэлла 1791 года. Жизнь Сэмюэля Джонсона . Бултон и его партнер, шотландский инженер Джеймс Уатт, изготовили первые паровые двигатели. Их фирма давно обанкротилась, но потребность мира во власти многократно возросла с тех пор, как Боултон встретил Босуэлла.
Такая растущая потребность в энергии удовлетворяется газовыми турбинами, как в летательных аппаратах, так и в производстве электроэнергии. Можно с уверенностью предсказать, что газовая турбина будет увеличивать свою роль в качестве основного двигателя, поскольку инженеры продолжают улучшать ее характеристики и находить для нее новые применения.
Бати, WW 1996. Основы газовых турбин , 2-е издание. Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья.
Коннер, М. 2001. Ганс фон Охайн: Элегантность в полете . Рестон, Вирджиния: Американский институт аэронавтики и астронавтики.
Голли, Дж. 1987. Уиттл: Правдивая история . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Смитсоновского института.
Хорлок, Дж. Х. 1992. Комбинированные электростанции . Оксфорд, Англия: Pergamon Press.
Лэнгстон, Л. С. 2013. Не такие уж и простые машины. Журнал машиностроения
Январь: 46–51.
Лэнгстон, Л. С. 2012. Преодоление барьера. Журнал машиностроения
Май: 33–37.
Лэнгстон, Л. С. 2008. Галька, создающая волны. Журнал машиностроения
Февраль: 34–38.
Лэнгстон, Л. С. 2007. 3600 градусов по Фаренгейту. Журнал машиностроения
Апрель: 34–37.
Лэнгстон, Л. С. 2004. Турбины, газ. Энциклопедия энергетики, том 6
. Сан-Диего: Эльзевир, стр. 221–230.
Тейлор, Э.С. 1970. Эволюция реактивного двигателя. Космонавтика и аэронавтика
8:64–72.
Ван дер Линден, Септимус. Первая в мире промышленная газовая турбина, установленная в Невшателе (1939 г.): международный исторический памятник машиностроения, 2 сентября 1988 г. Нью-Йорк: Американское общество инженеров-механиков.
Реактивный двигатель — это тип воздушно-реактивного газотурбинного двигателя, часто используемый на самолетах. Принцип работы всех реактивных двигателей одинаков. Двигатель всасывает воздух спереди и сжимает его. Затем воздух соединяется с топливом, и двигатель сжигает полученную смесь. Сгорание значительно увеличивает объем газов, которые затем выбрасываются из задней части двигателя.
Процесс подобен четырехтактному циклу, впуску, сжатию, воспламенению и выхлопу, происходящему непрерывно. Двигатель создает тягу из-за ускорения воздуха через него — равная и противоположная сила, создаваемая этим ускорением (третий закон Ньютона), называется тягой.
Реактивный двигатель потребляет относительно небольшую массу воздуха и значительно ускоряет его, в то время как пропеллер потребляет большую массу воздуха и ускоряет ее незначительно. КПД процесса, как и любой тепловой машины, определяется отношением объема сжатого воздуха к объему выхлопа.
Преимуществом реактивного двигателя является его эффективность на больших скоростях (особенно сверхзвуковых) и на больших высотах. На более медленных самолетах чаще встречается пропеллер (приводимый в действие газовой турбиной), широко известный как турбовинтовой. Очень маленькие самолеты обычно используют обычные поршневые двигатели для привода воздушного винта.
Использование
Турбореактивный реактивный двигатель JT9D, установленный на самолете Boeing 747
Реактивные двигатели используются для реактивных самолетов, крылатых ракет и беспилотных летательных аппаратов. В виде ракетных двигателей они питают фейерверки, моделируют ракеты, космические полеты и военные ракеты.
Реактивные двигатели приводили в движение высокоскоростные автомобили, в частности, дрэг-рейсеры, причем рекорд всех времен принадлежит ракетным автомобилям. Автомобиль с турбовентиляторным двигателем ThrustSSC в настоящее время является рекордсменом по наземной скорости.
Конструкции реактивных двигателей часто модифицируются для неавиационного применения, например, для промышленных газовых турбин или морских силовых установок. Они используются в производстве электроэнергии, для питания водяных, газовых или масляных насосов, а также для приведения в движение кораблей и локомотивов. Промышленные газовые турбины могут создавать до 50 000 лошадиных сил на валу.
Реактивные двигатели также иногда разрабатываются или разделяют определенные компоненты, такие как сердечники двигателей, с турбовальными и турбовинтовыми двигателями, которые представляют собой формы газотурбинных двигателей, которые обычно используются для приведения в действие вертолетов и некоторых винтовых самолетов.
Типы
Существует большое количество различных типов реактивных двигателей, все из которых обеспечивают поступательную тягу по принципу реактивного движения .
Тип
короткое_описание
преимущества
недостатки
Турбореактивный двигатель
родовой термин для обычного сорта
простота конструкции
Базовый дизайн
многое упускает
улучшения
ПВРД
Впускной воздух сжат
полностью по скорости набегающего воздуха вместо лопаток компрессора
нет или очень мало движущихся частей
недостаточно протестирован или популяризирован;
может не работать
ГПВРД
Воздух на впуске сжат, но не
замедлился до скорости ниже сверхзвуковой; впуск, сгорание и выпуск происходят в одной суженной трубе
может работать на очень высокой скорости
номера
очень сложно смоделировать,
проектирование, сборка, испытания.
Турбовинтовой
Реактивный газотурбинный двигатель
используется только как Силовая установка
для привода карданного вала.
высокая эффективность
ограниченная максимальная скорость; немного шумно
Винтовые вентиляторы
ТРД
приводит в движение воздушный винт; как турбовинтовой, но без воздуховодов.
несколько преимуществ
довольно шумный, больше не используется
Импульсный реактивный двигатель
Воздух входит в трубку, передняя часть трубки закрыта, топливо в воздухе воспламеняется, выхлопные отверстия выходят с другого конца трубки.
Очень, очень простой дизайн; обычно используется на моделях самолетов
Аналогичен пульсирующему двигателю, но сгорание происходит в виде детонации, а не дефлаграции; могут или не могут нуждаться в клапанах.
Максимальный теоретический КПД двигателя
Чрезвычайно шумный; детали, подверженные сильной механической усталости; трудно начать детонацию.
Турбокомпрессор
Дополнительный окислитель, такой как кислород, добавляется в воздушный поток для увеличения максимальной высоты.
Очень близко к существующим конструкциям; работает на очень большой высоте; широкий диапазон высот и скоростей полета
Воздушная скорость ограничена тем же диапазоном, что и турбореактивный двигатель; Ношение окислителя, такого как жидкий O2, может быть опасным.
Картинки для детей
ВВС США F-15E Strike Eagles
Реактивный двигатель во время взлета с видимым горячим выхлопом (Germanwings Airbus A319)
Двигатель Whittle W.2/700 летал на Gloster E.28/39, первом британском самолете с турбореактивным двигателем, и на Gloster Meteor
Heinkel He 178, первый в мире самолет, летающий исключительно на турбореактивном двигателе
Двигатель Junkers Jumo 004 в разрезе
Глостер Метеор F. 3с. Gloster Meteor был первым британским реактивным истребителем и единственным реактивным самолетом союзников, участвовавшим в боевых действиях во время Второй мировой войны.
Схема струйного насоса.
Зависимость КПД (η) от отношения скорости корабля к скорости истечения (v/ve) для воздушно-реактивных и ракетных двигателей.
Зависимость удельного импульса от скорости для различных типов реактивных струй на керосине (для водорода Isp будет примерно в два раза выше). Хотя эффективность резко падает со скоростью, преодолеваются большие расстояния. Эффективность на единицу расстояния (на км или милю) примерно не зависит от скорости реактивных двигателей как группы; однако планеры становятся неэффективными на сверхзвуковых скоростях.
Сравнение тяговой эффективности для различных конфигураций газотурбинных двигателей
Airbus A340-300 Электронный централизованный монитор самолета (ECAM) Дисплей
Все содержимое статей энциклопедии Kiddle (включая изображения статей и факты) можно свободно использовать по лицензии Attribution-ShareAlike, если не указано иное. Процитируйте эту статью:
Реактивный двигатель. Факты для детей. Энциклопедия Киддла.
Ведущие производители и поставщики самолетов и реактивных двигателей в США
Это полное руководство для производителей реактивных двигателей. В мире, который становится все более глобально связанным, авиационные двигатели являются важным компонентом транспортных приложений, включая коммерческую, военную, бизнес-авиацию и авиацию общего назначения. В то время как некоторые производители авиационных двигателей и компании предпочитают сосредоточиться на производстве одного или двух двигателей, другие имеют большой портфель двигателей для различных целей, а третьи изготавливают двигатели на заказ или специализируются на двигателях для заполнения конкретной ниши.
Чтобы помочь вам в поиске источников и понимании рынка авиационных двигателей, мы составили списки ведущих поставщиков авиационных двигателей в таблицах ниже. В первой таблице представлены основные поставщики авиационных двигателей, работающие в США, представляющие как крупные, так и мелкие компании. Во второй таблице представлены ведущие производители двигателей для коммерческих самолетов на рынке Северной Америки, упорядоченные по доле рынка.
Краткий обзор:
10 ведущих поставщиков авиационных двигателей в США, упорядоченных по размеру компании
Топ-5 производителей двигателей для коммерческих самолетов по доле рынка в Северной Америке
Производители и поставщики двигателей в США по размеру компании
Размер компании может быть важным показателем ее успеха, ее подхода к клиентам, а также ее способности предлагать необходимые типы продуктов и услуг. Ниже приведен список десяти ведущих поставщиков авиационных двигателей из США, отсортированный по размеру компании и количеству сотрудников. Компании варьируются от производителей на заказ и механических мастерских до производителей и дистрибьюторов чулок. Прочерки указывают, где данные были недоступны. Годовой объем продаж исчисляется миллионами долларов США.
Таблица 1: Поставщики авиационных двигателей в США, заказанные по размеру компании
Компания
Местоположение
Размер компании (количество сотрудников)*
Годовой объем продаж (в миллионах)
1
GE Aviation Systems
Вандалия, Огайо,
40 000
27 000 долл. США**
2
Энергетические системы Safran
Твинсбург, Огайо,
14 000
20 000 долларов***
3
Лайкоминг Двигатели
Уильямспорт, Пенсильвания
500-999
—
4
Металлические изделия J&N
Бразилия, IN
10-49
$5-9,9
5
Инженерная корпорация D-Star
Шелтон, Коннектикут
10-49
—
6
БФ Аэроспейс
Санрайз, Флорида
1-9
$1-4,9
7
Рекреационная энергетика
Тиффин, Огайо,
1-9
$1-4,9
8
Снабжение авиации Локвуда
Себринг, Флорида
1-9
<$1
9
Поддержка полета на холме
Ван Найс, Калифорния
1-9
<$1
10
Электрические летные системы
Либерти-Лейк, Вашингтон,
1-9
—
Примечания:
*Размер компании указан в профиле поставщика на сайте Thomasnet. com
** На основе данных, представленных на веб-сайте GE
*** На основе данных, представленных на веб-сайте Safran
Компании по производству двигателей в США — Резюме
GE Aviation Systems из Вандалии, штат Огайо, возглавляет список с 40 000 сотрудников. Компания производит коммерческие, военные и коммерческие двигатели и компоненты, а также авионику, электроэнергию и механические системы для самолетов.
Safran Power Systems предлагает двигатели для гражданских, военных и ракетных самолетов, а также системы посадки, торможения и электропроводки. Штаб-квартира находится в Твинсбурге, штат Огайо.
Компания Lycoming Engines в Уильямспорте, штат Пенсильвания, производит поршневые двигатели для авиации общего назначения, а также продает восстановленные и отремонтированные двигатели и детали.
J & N Metal Products занимается изготовлением на заказ аэрокосмических изделий и узлов от проектирования до производства, включая авиационные двигатели. Он расположен в Бразилии, штат Индиана.
В Шелтоне, Коннектикут, D-Star Engineering Corporation производит заказные аэрокосмические продукты, включая поршневые и газотурбинные двигатели. Он также предлагает другие силовые и силовые установки для воздушных и наземных транспортных средств.
BF Aerospace предлагает силовые установки и двигатели, а также другие аэрокосмические системы и детали. Также предлагает услуги ТОиР. Компания базируется в Санрайзе, штат Флорида.
Рекреационная энергетика в Тиффине, штат Огайо, продает легкие авиационные двигатели для спортивной и экспериментальной авиации. Он также предлагает гребные винты и приборы для двигателей.
Базируется в Себринге, Флорида, Lockwood Aviation Supply предлагает двух- и четырехтактные авиационные двигатели, другие авиационные системы, запчасти и аксессуары, а также услуги по ремонту и обучению.
Компания Hill Flight Support из Ван-Найса, Калифорния, поставляет двигатели, системы, узлы и компоненты для F5 и старых самолетов.
Ведущие производители двигателей для коммерческих самолетов по доле рынка
Вот список 5 ведущих производителей двигателей для коммерческих самолетов, которые в 2017 году занимали большую часть рынка коммерческой авиации Северной Америки. В дополнение к количеству двигателей, которые они произвели в Северной Америке и во всем мире, в таблице также показано домашнее страны и основные производители планеров, которым они поставляли двигатели. Стоит отметить, что эти компании также составляют львиную долю мирового коммерческого рынка.
Таблица 2. Ведущие производители двигателей для коммерческих самолетов в соответствии с долей рынка в Северной Америке*
*Данные для таблицы 2 из отчета FlightGlobal о коммерческих двигателях за 2017 г.
** Представляет баланс других небольших поставщиков авиационных двигателей
Ведущие производители реактивных двигателей — Резюме компаний
CFM International , с самой большой долей рынка как в Северной Америке, так и во всем мире, поставляет реактивные двигатели для коммерческих самолетов. Он предлагает двигатели моделей Leap и CFM56, а также устаревшие двигатели. Он базируется в Цинциннати, штат Огайо.
Компания GE Aviation , также расположенная в Цинциннати, штат Огайо и фигурирующая в Таблице 1 и Таблице 2, предлагает широкий выбор двигателей для коммерческой, военной, служебной и гражданской авиации. Он также поставляет авионику, силовые и структурные системы.
Pratt & Whitney обслуживает самые разные компании в списке. Компания базируется в Ист-Хартфорде, штат Коннектикут, и предлагает коммерческие двигатели для военной, деловой, региональной и общей авиации, а также вертолетные двигатели и вспомогательные силовые установки.
Rolls-Royce со штаб-квартирой в Лондоне, Англия, предлагает коммерческие, деловые, боевые, транспортные, патрульные, тактические, роторные и вертолетные двигатели. Он также предлагает морские и ядерные силовые установки.
И, наконец, в списке International Aero Engines производит коммерческие реактивные двигатели, ориентируясь в основном на двигатель V2500. Он базируется в Ист-Хартфорде, штат Коннектикут.
Производители/поставщики авиационных двигателей — выводы
Мы представили информацию о крупнейших поставщиках авиационных двигателей в двух формах: те, которые действуют как более мелкие поставщики двигателей, работающие в США, и основные поставщики двигателей для коммерческих самолетов с данными о количестве двигателей, произведенных как внутри страны, так и во всем мире. Мы надеемся, что эта информация была полезна для понимания рынка авиационных двигателей.
Для получения более подробной информации об этих и других поставщиках авиационных двигателей посетите веб-сайт Thomas Supplier Discovery Platform, на котором представлен выбор из более чем 80 поставщиков авиационных двигателей и запасных частей, а также более 2000 поставщиков авиационных принадлежностей, запасных частей и расходных материалов.
Прочие аэрокосмические изделия
Типы клеев для аэрокосмической отрасли — Руководство для покупателей ThomasNet
Как стать аэрокосмическим инженером
Аэрокосмическая и авиационная промышленность — в чем разница?
Ведущие аэрокосмические компании и производители в США
Кто такой аэрокосмический инженер?
Лучшие книги по аэрокосмической технике для студентов и инженеров
Другие товары «ведущего поставщика»
Ведущие электронные компании в США и мировые поставщики электронных компонентов
Ведущие производители и поставщики аккумуляторных корпусов в США и во всем мире
Ведущие производители корпусов для электроники в США и за рубежом
Ведущие инженерные компании США
Ведущие поставщики услуг по восстановлению окружающей среды
Лучшие заводы по производству этанола в США
Ведущие поставщики огнетушителей
Ведущие поставщики систем противопожарной защиты
Ведущие поставщики пожарных рукавов
Ведущие поставщики пожарной сигнализации
Ведущие поставщики пенополистирола
Ведущие производители вилочных погрузчиков
Ведущие грузовые компании США
Ведущие компании-производители и поставщики стекла в США
Ведущие поставщики автомобильного стекла
Ведущие поставщики боросиликатного стекла
Ведущие поставщики систем глобального позиционирования (GPS)
Ведущие компании и производители графена в США
Ведущие поставщики водонагревателей
Ведущие поставщики оборудования HVAC
Ведущие американские и международные производители печатных платСледующая история »
Больше из Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Машины, инструменты и расходные материалы
Турбореактивный двигатель с тягой 100 кг | Реактивный двигатель с тягой 100 кг
Турбореактивный двигатель XH-1000N с тягой 100 кг представляет собой небольшой турбореактивный двигатель с низкой стоимостью, высокой удельной тягой и высокой надежностью, разработанный независимой компанией Feihang Power Technology Co. , Ltd. Общая конструкция одноступенчатого центробежного компрессора + короткая кольцевая камера сгорания ниже по потоку + одноступенчатая осевая турбина принята, и форма проста. Принять опорную конструкцию 0-2-0, один упорный шарикоподшипник спереди и сзади распределяет радиальную нагрузку двигателя, а задний подшипник несет осевую нагрузку. Передние и задние подшипники используют эластичную кольцевую структуру для регулировки динамики ротора. Двигатель закреплен 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 XH—1000N с тягой 100 кг является продуктом 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 двигателя и категория Модель двигателя: XH—1000 Н тяга 100 кг ТРД Категория: Малый ТРД 2. Направление вращения ротора двигателя Ротор двигателя вращается по часовой стрелке (впускное отверстие двигателя смотрит назад) 3. Габаритный размер 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 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. Дедлайн 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 рабочие характеристики a) Двигатель в стандартных атмосферных условиях на уровне моря статические технические параметры
№： Пункт 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. Вес установки (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. Максимальная рабочая 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. Расход топлива двигателя Высота (H)-Скорость (Ma) Характеристики
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 воздуха, отбираемого двигателем, качество воздуха, отбираемого двигателем в топливный бак д) прочее 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 состояниях конструкции. 2. Рабочий конверт (только для справки) Максимальная высота полета: 10000м Максимальная скорость полета: 1100 км/ч Минимальная рабочая температура: -25℃ Максимальная рабочая температура: +50℃
АНАЛИЗ: ВВС США готовятся к революции в малых реактивных турбинах | Анализ
Kratos Defense & Security Solutions считает, что за небольшими вещами, в частности, за небольшими реактивными газотурбинными двигателями, открывается большое будущее.
Производитель целевых дронов, который также разрабатывает парк тактических беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), вложил в это убеждение 60 миллионов долларов, когда в феврале 2019 годаон купил контрольный пакет акций компании Florida Turbine Technologies, производителя малых турбовентиляторных и турбореактивных двигателей, которая с тех пор была переименована в Kratos Turbine Technologies приобретение, главный исполнительный директор Kratos Эрик Демарко сказал в то время: «Прогнозируемый рынок передовых турбореактивных и турбовентиляторных двигателей только в нашем классе легко исчисляется многими тысячами в течение следующих пяти лет, учитывая прогнозируемое количество двигателей с увеличенным радиусом действия и недорогих двигателей. будут приобретены крылатые ракеты и беспилотные системы вооружения следующего поколения».
Кратос руководствуется видением ВВС США (ВВС США) по разработке флота недорогих ракет и малозаметных БПЛА, которые могут подавлять, уклоняться или превосходить сложные и далеко идущие китайские и российские системы противовоздушной обороны. Например, такие беспилотники, как XQ-58A Valkyrie, демонстрационный образец верного ведомого, разработанный Исследовательской лабораторией ВВС США (AFRL) и Kratos.
«Мы хотим усложнить им задачу наблюдения и наведения, чтобы мы могли выжить и проникнуть через их средства ПВО», — говорит Томас Карако, директор Проекта противоракетной обороны в Центре стратегических и международных исследований. «Это представляет для них такую сложную проблему, что их система управления и контроля, их датчики и их эффекторы будут перегружены».
Действительно, чтобы усложнить противовоздушную оборону противника, ВВС США хотят широкий выбор тактических БПЛА и крылатых ракет. Это означает, что различные двигатели сочетают в себе большую тягу, лучшую экономию топлива, большую надежность, меньшие потребности в техническом обслуживании и более низкую общую стоимость.
В связи с этим финансирование ВВС США было оказано в нужное время, говорит Джо Бростмейер, старший вице-президент Kratos Turbine Technologies. «Что ограничивает инновации, так это финансирование, а часто и технологии производства и материалов», — говорит он. «Итак, если у вас есть финансирование, у вас есть шанс воспользоваться преимуществами новейших технологий производства и материалов. Это позволяет создавать новые конструкции, которые могут преумножить эффекты этих других вещей».
Средства ВВС США в сочетании с новыми технологиями производства, такими как 3D-печать, позволяют повысить производительность небольших реактивных турбин — в некоторых случаях впервые за десятилетия, говорит он.
В период с 2018 по 2026 финансовый год AFRL планирует инвестировать до 725 миллионов долларов в исследования и разработки реактивных турбин в рамках своей программы Advanced Turbine Technologies for Affordable Mission (ATTAM). Большая часть этих инвестиций предназначена для повышения производительности малых реактивных турбин, сообщает отдел систем турбинных двигателей в Управлении аэрокосмических систем AFRL.
Цели ATTAM амбициозны. Цель состоит в том, чтобы разработать небольшие реактивные двигатели, обеспечивающие 20-кратное увеличение электрической мощности для автономных, недорогих разведывательных и разведывательно-ударных БПЛА. Дополнительное электричество будет питать оружие направленной энергии и оборудование для радиоэлектронной борьбы. Подразделение турбинных двигателей хочет добиться сокращения расхода топлива на 30 % и снижения требований к техническому обслуживанию БПЛА.
Кроме того, дивизии также нужны двигатели с достаточной тягой, чтобы летать с небольшими «одноразовыми ударными» вооружениями, включая крылатые ракеты, со скоростью более 3 Маха против критически важных целей. Другие недорогие двигатели будут питать рои дозвуковых боеприпасов. Еще больше должно иметь большую экономию топлива, что способствовало бы увеличению дальности полета на 60-70%.
Девять компаний получили контракты ATTAM Phase 1, относящиеся к разработке малых газотурбинных двигателей. К ним относятся Boeing, Kratos, GE Aviation, Honeywell, Lockheed Martin, Northrop Grumman, Pratt & Whitney, Rolls-Royce LibertyWorks и Williams International.
РАЗМЕР ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ
Неудивительно, что одним из основных ограничений малых реактивных турбин является размер. Не существует жесткого правила, определяющего малую реактивную турбину, хотя обычно двигатели с тягой менее 3000 фунтов (13,3 кН) считаются малыми. Эти двигатели могут иметь диаметр около 300 мм (12 дюймов), длину 1 м (3 фута) и вес менее 9 кг.0 кг (200 фунтов), хотя характеристики различаются.
Небольшие реактивные турбины могут быть чисто турбореактивными или даже турбовентиляторными. Как правило, они не имеют всех наворотов своих более крупных кузенов, которые приводят в действие пилотируемые военные самолеты или коммерческие авиалайнеры, потому что многие инновационные турбины трудно миниатюризировать.
Например, за последние несколько десятилетий более крупные турбины смогли генерировать все больше и больше энергии за счет сжигания топлива при более высоких температурах и использования систем охлаждения для предотвращения плавления лопаток турбин. Такой трубопровод охлаждающей жидкости трудно воспроизвести на реактивных турбинах меньшего размера, хотя подразделение турбинных двигателей AFRL считает, что существуют многообещающие технологии, которые могут позволить работать небольшим реактивным турбинам при более высоких температурах камеры сгорания и турбины.
«Производительность турбореактивного двигателя напрямую связана с массовым расходом и скоростью выпуска выхлопных газов. Массовый расход фиксирован для данного размера (диаметра) двигателя, поэтому мы прилагаем усилия для увеличения скорости выхода выхлопных газов или расширения», — говорится в сообщении Отдела газотурбинных двигателей. «Пределы температуры зависят от материала; поэтому мы обращаем внимание на термобарьерные покрытия, передовую керамику и охлаждение, чтобы увеличить срок службы двигателя при более высоких температурах».
В дополнение к проблемам с температурой, небольшие реактивные турбины также страдают от относительно больших зазоров между лопастями турбины. Этот зазор между концом лопатки турбины и внутренней стенкой двигателя является точкой утечки давления, что означает потерю мощности и эффективности.
«Многое из этого зависит от того, что вы можете сделать с точки зрения производства, когда вы станете меньше. Труднее соблюдать допуски на механическую обработку, допуски на литье или аддитивные допуски», — говорит Бростмейер. «И когда вы не можете выдерживать допуски, вы не можете выдерживать зазоры наконечников на вашем турбинном оборудовании; ваши утечки растут, и это убытки».
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
Несмотря на эти проблемы, Kratos видит возможности использования новых технологий, таких как 3D-печать, для улучшения производительности и стоимости малых реактивных турбин. «Добавочные детали быстрее всего внедряются в конструкцию при замене функции, которая исторически требовала сборки множества деталей одной добавочной деталью», — говорит Бростмейер. «Теплообменник является хорошим примером детали с большим количеством внутренних трубопроводов, поэтому считается, что он изготовлен с использованием аддитивного процесса».
Теплообменник может помочь повысить эффективность небольшой реактивной турбины за счет использования тепла выхлопных газов, которое в противном случае тратится впустую, для повышения температуры воздуха, поступающего в камеру сгорания, что повышает эффективность сжигания топлива, говорит Кен Судер, аэрокосмический инженер НАСА. Исследовательский центр Гленна в Кливленде, штат Огайо.
PBS Aerospace, чешский производитель небольших реактивных турбин для дронов-мишеней и БПЛА, заявляет, что также видит перспективы в аддитивном производстве и печатает на 3D-принтере детали турбин из инконеля или алюминия для новых двигателей.
Помимо традиционных показателей производительности, есть и другие области возможного улучшения, в том числе улучшение сохраняемости. Крылатые ракеты и тактические БПЛА могут месяцами или даже годами простаивать в пусковых контейнерах без особого обслуживания.
Компания PBS Aerospace заявляет, что газотурбинные двигатели без масляной смазки легче хранить. «Если операции недолгие, то их можно смазывать только топливом, — говорит менеджер по продажам ТРД Катерина Фисова. «Нет ограничений на положение двигателя. Они могут использовать его даже при вертикальном взлете БПЛА».
Существуют также преимущества в производительности, добавляет Марек Фиала, директор по маркетингу PBS Aerospace. «Если вы можете производить двигатель без масляных систем, вы можете немного сэкономить вес», — говорит он. «Вы можете нести больше топлива».
Kratos говорит, что также рассматривает решения для хранения, хотя и отказывается вдаваться в подробности.
В конечном итоге разработчикам двигателей необходимо создать недорогие варианты. Судер говорит, что это может создать проблемы для производителей, потому что отказ от ненужных инженерных разработок при сохранении высокой надежности одноразовых двигателей — это не то, на что способна промышленность реактивных турбин. «Мне нужно, чтобы эта штука прослужила 20 часов, мне не нужно 10 000 часов жизни», — говорит он. «Инструменты не настолько сложны, чтобы действительно точно предсказать только несколько часов жизни, поэтому мы на самом деле перепроектируем все».
Решение проблемы низкой стоимости имеет решающее значение для реализации идеи ВВС США о массовом оружии, соглашается Кратос. «Вы знаете, без недорогих небольших двигателей этого не произойдет», — говорит Бростмейер.
AGM-86B Круизная ракета с воздухом
USAF
Источник: Flight International
Турбинные двигатели-AviationChief.com
Engines
Engines
Engines
. , управляемый компьютером, с высокой степенью двухконтурности, вентиляторный реактивный двигатель — чудесное творение. Около 1970 он был по-настоящему усовершенствован с появлением General Electric CF-6. Но, если, как и я, вы выросли на меньшем самолете, у вас, возможно, было несколько неудач и пожаров на этом пути. Теперь, когда они стали намного надежнее, мы склонны воспринимать их как должное. Мы можем не до конца осознать, почему двигатель ведет себя так, а не иначе. Время запуска двигателя может быть опасным для жизни, если его не понять. Измерение тяги не так прямолинейно, как вы думаете, и пропорция тяги к углу уровня мощности не является линейной.
Принципы движения. Возможно, вас учили мантре «каждое действие имеет противодействие» в той или иной летной школе, но что это на самом деле означает? В некоторых школах учат, что огонь в горелке может толкать самолет вперед, и именно отсюда возникает тяга. Это неправильно.
Сравнение типов реактивных двигателей — при переходе с одного самолета на другой силовая установка может реагировать не так, как вы привыкли. Это помогает узнать, откуда пришли различные типы, чтобы полностью понять, как они работают.
Время разгона двигателя — при мощности, близкой к холостому ходу, некоторым реактивным двигателям требуется больше времени, чем другим, для создания какой-либо существенной тяги. Те, у кого значительное время раскрутки, могут иметь электронные или механические системы холостого хода.
Измерение тяги реактивного двигателя. Невозможно измерить тягу реактивного двигателя в полете, поэтому это делается на испытательном стенде для так называемой «статической тяги». Почему? И как это соотносится с реальной тягой? Как различные настройки RPM или EPR связаны друг с другом?
Угол рычага включения – хороший способ точного управления мощностью двигателя – использовать углы рычага включения вместо постоянной проверки датчиков двигателя. Так называемый метод «ширины ручки» является проверенной частью метода «Контроль-производительность». Но влияние определенного количества движений рычага мощности меняется от одной части диапазона к другой. Почему?
Нужно ли это знать, чтобы управлять реактивным самолетом? Нет. Но знание большего, чем просто «толчок означает быстро, тяга означает медленно», поможет вам работать более эффективно и диагностировать проблемы с вашим двигателем, если это время когда-либо придет.
Принципы движения
Вы можете обобщить, как работает реактивный двигатель, используя два закона движения Ньютона. Второй закон Ньютона можно записать так:
F = ma
Сила F, действующая на массу, заставит массу ускоряться в направлении силы. Масса – это воздух, проходящий через реактивный двигатель.
Третий закон движения Ньютона гласит, что для каждой силы действия существует равная и противоположно направленная сила противодействия. Сила действия — разгоняющаяся назад воздушная смесь, сила реакции — на сам двигатель, разгоняющийся вперед.
Но что это на самом деле означает? Масса, разгоняемая сзади, представляет собой топливно-воздушную смесь. Масса давит на различные компоненты двигателя, которые, в свою очередь, толкают двигатель (и, следовательно, самолет) вперед. На некоторых самолетах, таких как ранний KC-135A, в топливно-воздушную смесь добавляется вода для увеличения разгоняемой массы.
Принципы движения
Компрессор должен снабжать камеру сгорания большим количеством воздуха под высоким давлением наиболее эффективным образом. Поскольку компрессор реактивного двигателя не имеет непосредственного охлаждения, процесс сжатия происходит с минимальными потерями тепла сжатого воздуха.
Компрессор с центробежным потоком отличается высокой практичностью, простотой и гибкостью в эксплуатации. Для работы центробежного компрессора требуются относительно низкие скорости на входе, и для входа необходимо предусмотреть напорную камеру или расширительное пространство. Одноступенчатый центробежный компрессор способен создавать степень сжатия около трех или четырех с разумной эффективностью.
Осевой компрессор
Центробежный компрессор
Осевой компрессор состоит из чередующихся рядов вращающихся и неподвижных аэродинамических профилей.
Повышение давления происходит через ряд вращающихся лопастей, так как аэродинамические поверхности вызывают уменьшение скорости относительно лопастей. Дополнительный рост давления происходит через ряд неподвижных лопаток, так как эти профили вызывают уменьшение абсолютной скорости потока.
В то время как повышение давления на одну ступень осевого компрессора относительно невелико, эффективность очень высока, и с помощью последовательных осевых ступеней можно эффективно получить высокую степень повышения давления. Многоступенчатый осевой компрессор способен обеспечивать давление от пяти до десяти (или выше) с эффективностью, которой нельзя достичь с помощью многоступенчатого центробежного компрессора.
Камера сгорания должна преобразовывать химическую энергию топлива в тепловую энергию и вызывать значительное увеличение общей энергии воздушного потока двигателя. Камера сгорания будет работать с одним принципиальным ограничением: выпуск из камеры сгорания должен иметь температуру, которую может выдержать турбинная секция.
Камера сгорания получает нагнетание высокого давления от компрессора и вводит примерно половину этого воздуха в непосредственную зону распыления топлива.
Топливная форсунка должна обеспечивать мелкодисперсную, равномерно распределенную струю топлива в широком диапазоне расхода.
Температура в ядре камеры сгорания может превышать 1700–1800°C, но вторичный воздух будет разбавлять газ и снижать температуру до некоторого значения, допустимого в секции турбины.
Камера сгорания
Типичный вводный текст может заставить вас поверить в то, что тяга исходит отсюда: газ взрывается в кормовой части, толкая камеру сгорания вперед. Но большинство банок с горелками вряд ли являются прочными конструкциями, способными выдержать такую силу. Здесь есть что-то еще. . .
Турбинная секция является наиболее ответственным элементом турбореактивного двигателя. Функция турбины состоит в том, чтобы извлекать энергию из дымовых газов и обеспечивать мощность для привода компрессора и вспомогательного оборудования. В случае турбовинтового двигателя секция турбины должна извлекать очень большую часть энергии выхлопных газов для привода гребного винта в дополнение к компрессору и вспомогательному оборудованию.
Лопатки сопла турбины представляют собой ряд неподвижных лопаток непосредственно перед вращающейся турбиной. Эти лопатки образуют сопла, которые выпускают продукты сгорания в виде высокоскоростных струй на вращающуюся турбину. Таким образом, энергия высокого давления преобразуется в кинетическую энергию, и происходит падение давления и температуры. Функция лопаток турбины, работающей в этих струях, состоит в том, чтобы развивать тангенциальную силу вдоль колеса турбины, таким образом извлекая механическую энергию из сгорания газов.
Вращающиеся лопасти турбины — это место, где все тепло и давление преобразуются в механическую энергию, используемую для вращения переднего вентилятора (или гребного винта), приведения в действие вспомогательного оборудования и, что наиболее важно, для толкания центрального вала вперед. Именно здесь тяга передается на самолет, и это еще одна причина, по которой подшипники, удерживающие этот вал на месте, так важны.
Секция турбины
Сравнение типов реактивных двигателей
В центробежном компрессоре используется ряд лопастей, установленных на диске, чтобы отбрасывать поступающий воздух наружу к цилиндрическому валу, который направляет воздух назад. Таким образом, воздух сжимается и готовится к горению. Центробежный компрессор относительно дешев в изготовлении, потому что требуемые допуски между движущимися частями не так критичны, как в случае осевого компрессора. Однако центробежный компрессор не способен обеспечить высокую степень сжатия, необходимую для создания очень высокого уровня тяги. У центробежного компрессорного двигателя относительно большая передняя площадь, увеличивающая паразитное сопротивление. Отношение тяги к массе центробежного компрессора намного ниже, чем у осевого компрессора.
Пример: Т-37 имеет два центробежных компрессорных двигателя. Многие современные вспомогательные силовые установки также используют двигатели с центробежным компрессором.
Двигатель центробежного компрессора
Осевой двигатель
Осевой компрессор производит гораздо более высокое давление, чем центробежный компрессор, и, следовательно, делает возможной гораздо более высокую тягу при гораздо более высокой эффективности. (Вы получаете больше тяги при меньшем расходе топлива.) Двигатели с осевым компрессором с одной катушкой действительно требуют сложной системы управления углом наклона лопастей для достижения более высоких коэффициентов давления, что усложняет конструкцию и снижает надежность. Пример: Т-38 имеет два осевых двигателя.
Двигатель с двумя золотниками
В конструкции с двумя золотниками передние компрессоры обычно присоединены к задним турбинам с помощью внутреннего вала, а компрессор более высокого давления и турбина более высокого давления соединены с внешним валом. Поскольку валы могут свободно вращаться независимо друг от друга, двигатель может быть рассчитан на еще более высокую степень сжатия без необходимости использования сложных систем автоматического управления лопастями.
Пример: KC-135A имеет четыре двухконтурных двигателя.
Двигатель байпаса вентилятора
Двигатель с байпасным вентилятором отводит часть воздуха от компрессора или вентилятора за пределы сердцевины двигателя, чтобы обойти секцию сгорания. Смешивание более холодного и низкоскоростного воздуха с более горячим и более высокоскоростным выхлопом обеспечивает более высокие температуры и тягу турбины, а также снижает уровень шума двигателя.
Пример: G450 имеет два байпасных вентилятора.
Двигатель вентилятора высокого байпаса
Двигатель с вентилятором с большим байпасом обычно включает в себя большой первый вентилятор, окруженный отдельным воздуховодом, что позволяет большей части воздуха от вентилятора обходить двигатель. Вентилятор действует так же, как пропеллер в турбовинтовых двигателях, без проблем со встречным потоком и сопротивлением пропеллера.
Пример: Боинг 747 оснащен четырьмя вентиляторными двигателями с высокой степенью двухконтурности.
Время запуска двигателя
В установке с гребным винтом постоянная скоростная способность гребного винта поддерживает вращение двигателя на частоте об/мин. что является компромиссом между условиями мощности захода на посадку и прерванной посадкой, и мощность изменяется путем изменения давления наддува. Для быстрого увеличения мощности увеличивается наддув, винт грубеет, и требуемая тяга создается быстро. «Быстро» в данном контексте означает около 3-4 секунд из-за склонности воздушного винта к мгновенному превышению скорости, что неприемлемо для пилота, хоть как-то симпатизирующего механическим устройствам.
Эффективность реактивного двигателя максимальна при высоких оборотах. где компрессор работает наиболее близко к оптимальным условиям расхода газа и т.д. рабочий цикл, как правило, неэффективен. Если внезапно возникает потребность в большей тяге от оборотов в минуту. эквивалентно нормальному заходу на посадку двигатель среагирует немедленно, и полная тяга может быть достигнута примерно через 2 секунды. Однако при более низких оборотах внезапная потребность в максимальной тяге будет иметь тенденцию к перегрузке двигателя и вызовет его перегрев или помпаж. Чтобы предотвратить это, в блоке управления подачей топлива имеются различные ограничители, которые служат для ограничения работы двигателя до тех пор, пока он не достигнет оборотов в минуту. при котором он может реагировать на быстрое ускорение без стресса. Это критическое число оборотов в минуту. наиболее заметен при резком ускорении с холостого хода. Ускорение изначально действительно очень медленное, но затем меняется на очень быстрое с увеличением числа оборотов в минуту. повышается на эту значимую величину. от тяги на холостом ходу до практически полной тяги при типичной скорости захода на посадку занимает около 6 секунд. в среднем. Некоторые двигатели лучше других, но также существует разброс между отдельными двигателями одного типа; поэтому иногда все 8 сек. разрешенное требованиями необходимо.
Время разгона двигателя
В конструкции реактивных двигателей существуют две противоположные тенденции, когда речь идет о времени запуска. Полнофункциональное цифровое управление двигателем (FADEC) должно дать вам всю необходимую мощность так быстро, как только двигатель сможет ее выдержать. Но огромный размер современных двигателей затрудняет ускорение с более низких скоростей только из-за центробежной массы вентиляторов и компрессоров. По моему опыту, чем больше двигатель, тем дольше он раскручивается на низких оборотах. Эта тенденция к медленному раскручиванию при более низких оборотах может иметь неблагоприятные последствия для пилота, не готового к этому. Например, в G450, если закрылки установлены на угол менее 22 °, двигатели не перейдут в режим «высоких холостых оборотов», что значительно увеличивает время разгона двигателя.
Измерение тяги реактивного двигателя
Измерение на испытательном стенде Реактивные двигатели обычно оцениваются по статической тяге. Двигатель останавливают от движения, а «толчок» измеряют весами. При реальном использовании истинная тяга обычно меньше статической тяги, поскольку давление выхлопных газов имеет тенденцию быть постоянным, а входное давление увеличивается со скоростью самолета, поэтому ускорение уменьшается. Нет весов, чтобы измерить это.
Инженерное решение Мы можем измерить сопротивление в аэродинамической трубе, и когда самолет находится в установившемся полете, мы знаем, что тяга равна сопротивлению, и поэтому ее можно приблизительно вычислить. Об/мин двигателя Тяга двигателя также может быть аппроксимирована числом оборотов двигателя в минуту, об/мин. Эти числа преобразуются в проценты от номинального значения для удобства чтения. В двигателях с двумя золотниками внутренний золотник часто соединяется с самой передней и задней секциями и называется N1, внешний золотник называется N2. Тяга обычно не изменяется в линейной зависимости от числа оборотов в минуту. В типичном двигателе тяга может работать на холостом ходу около 50%, четверть максимума при 90%, половина на 95% и максимум на 100%.
Степень сжатия двигателя Обычный метод представления пилоту аппроксимации тяги двигателя — EPR, степень сжатия двигателя. В базовой версии датчики давления располагаются на входе и выходе, давление на выходе делится на вход для определения EPR. Это число не является точным представлением тяги, потому что форма давления выхлопа имеет тенденцию быть выше в центре и ниже во внешних частях воздушного потока. Это, однако, достаточно хорошо, поскольку дает пилоту возможность указать относительные настройки мощности от холостого хода до максимальной 9.0009
Центр испытаний турбовентиляторных двигателей Rolls-Royce, Дерби, Великобритания
Более поздние двигатели используют давление окружающего воздуха вместо давления воздуха на входе, поскольку оно достаточно близко. Многие двигатели не измеряют давление на выходе, потому что температура сокращает срок службы датчиков. Вместо этого эти двигатели выбирают промежуточные ступени давления, такие как кормовая часть компрессора. Таким образом, EPR имеет очень мало общего с коэффициентом сжатия и является не чем иным, как фиктивным числом, предназначенным для того, чтобы дать пилотам представление об относительных уровнях тяги. Независимо от того, как вы измеряете тягу, важно понимать, что метрика, которую вы используете в кабине, не коррелирует один к одному с тягой. . .
Изменение выходной тяги в зависимости от частоты вращения двигателя является очень важным фактором в работе турбореактивного двигателя. Исходя из того, что изменения статического давления зависят от квадрата скорости потока, можно было бы ожидать, что изменения давления во всем турбореактивном двигателе будут изменяться пропорционально квадрату скорости вращения N. Однако, поскольку изменение скорости вращения изменит поток воздуха, расход топлива, КПД компрессора и турбины и т. д., изменение тяги будет намного больше, чем просто вторая степень скорости вращения. Вместо тяги, пропорциональной N2, типичный двигатель с фиксированной геометрией развивает тягу, приблизительно пропорциональную N3,5. Турбореактивный двигатель обычно предпочитает высокие обороты для обеспечения низкого удельного расхода топлива.
Угол рычага включения
Книга
«Управление большими реактивными самолетами» была написана в 1967 году и до сих пор остается моим любимым текстом о том, как управлять самолетами. Но с тех пор многое произошло. Если вы не управляете самолетом с полностью автоматическим цифровым управлением двигателем (FADEC), то все нижеследующее, вероятно, относится к вам. Если вы летите на самолете, оборудованном системой FADEC, это может относиться к вам. Ниже я могу показать вам, как это работает на G450. Вам придется исследовать свой самолет, чтобы быть уверенным.
На рисунке показано очень простое положение рычага управления двигателем против тяги, от полного хода вперед до полного заднего хода, как для установки с поршневым винтом, так и для чисто реактивной установки. На этих диаграммах не представлены конкретные установки, а характеристики были преднамеренно преувеличены, чтобы подчеркнуть различия. Следующие факты важны с точки зрения летной управляемости:
Тяга более или менее пропорциональна положению дроссельной заслонки в пропеллерной установке (обратите внимание на прямую линию), но совершенно непропорциональна в реактивном самолете (обратите внимание на кривую, резко усложняющуюся на высоких скоростях). об/мин). Дюйм движения дросселя стоит, скажем, 700 лошадиных сил, где бы ни находился дроссель. На реактивном самолете перемещение рычага управления двигателем на дюйм на низких оборотах может привести к падению скорости вращения двигателя. может стоить всего 500 фунтов тяги, но на высоких оборотах. будет стоить больше, чем 5000 фунтов тяги. Вот почему, если требуется значительно больше мощности при малом положении рычага тяги, не стоит немного увеличивать рычаг — если нужна мощность, дайте ей пригоршню. Это не означает, что необходимо постоянно обращаться с рычагами грубо; если они находятся на типичном уровне мощности захода на посадку, необходимо внести лишь небольшие изменения.
Закрытая дроссельная заслонка на винтовой установке производит аэродинамическое сопротивление — не продолжение линии тяги ниже нуля в переднем диапазоне. Рычаг тяги на холостом ходу реактивного двигателя оставляет некоторую поступательную тягу — обратите внимание, что на холостом ходу создается около 1000 фунтов прямой тяги.
Чистое изменение тяги между холостым ходом вперед и холостым ходом назад на гребном винте очень велико — обратите внимание на крутизну линии. Когда гребной винт реверсирует, сопротивление действительно увеличивается, и на холостом ходу гребной винт уже производит около 60% своего максимально возможного сопротивления на полной мощности, а остальная часть достигается за счет открытия в обратном направлении. Однако на реактивном двигателе чистое изменение тяги между холостым ходом вперед и холостым ходом назад очень мало; с эффективностью реверса 50% чистое изменение составит от 1000 фунтов вперед до 500 фунтов назад.
Рисунок: Взаимосвязь между положением силового рычага и усилием
Это несоответствие между углом рычага мощности и реальной тягой возникло из-за ограничений механического управления подачей топлива и изначально нелинейной зависимости тяги от оборотов.
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.
Турбореактивный двигатель с центробежным компрессором
Турбореактивные двигатели, или сокращенно ТРД, по праву можно считать основой современной авиации. Именно ими оснащены практически все военные и большинство гражданских самолетов, хотя есть и исключения. ТРД относятся к семейству газотурбинных двигателей (ГТД) – тепловых машин, вырабатывающих энергию за счет сжигания топлива в камере сгорания. Все моторы этого семейства объединяет общий принцип работы и схожая конструкция с обязательным наличием турбины, о чем легко догадаться по их названиям.
История авиационных реактивных двигателей началась в 30-хх годах, когда стало понятно, что возможности поршневых двигателей, первоначально устанавливаемых на самолеты, далеко не безграничны и уже достигли своего предела. Громоздкие и тяжелые ДВЗ стали обузой для конструкций самолетов, в которых играет роль каждый лишний килограмм, а использование воздушного винта для создания тяги не давало возможности преодолеть звуковой барьер. Именно тогда конструкторы и обратили свое внимание на небольшие и легкие газотурбинные двигатели в целом и турбореактивные двигатели в частности. Отсутствие у них воздушного винта, создание тяги только за счет реактивных сил, а также небольшой вес и компактные размеры сделали ТРД основными силовыми установками в авиастроении, и они остаются таковыми и сейчас.
Устройство и принцип работы
Как и все газотурбинные двигатели, ТРД состоит из следующих основных узлов: компрессора, камеры сгорания, приводной турбины и сопла. Среди видов ГТД есть моторы, оснащенные также рабочим валом, который использует свободную энергию, не потраченную на вращение турбины, для вращения воздушных винтов или других элементов, создающих тягу. У ТРД такого вала нет, что значительно упрощает его конструкцию и снижает вес.
Компрессор турбореактивного двигателя может быть осевым или центробежным. Первый меньше по размерам и более эффективный, поэтому в большинстве случаев именно ему и отдается предпочтение. Центробежный компрессор постепенно уходит в прошлое авиации из-за своей громоздкости, единственное его преимущество – более простая конструкция (в случае, когда он одноступенчатый). Именно центробежным компрессорам оснащались первые реактивные двигатели, но при появлении их осевых конкурентов им пришлось уступить свое место.
Центробежный компрессор – это колесо с закрепленными на нем лопатками, которые при вращении захватывают воздух и, придавая ему угловое вращение, отбрасывают его на периферию – к стенкам корпуса. Это действие центробежных сил, отталкивающих поток воздуха от центра вращения.
В центре центробежного компрессора установлен ротор с лопатками, который находится в корпусе (диффузоре). Корпус в свою очередь тоже оснащен лопатками, только уже неподвижными, и помещен в еще один, внешний, корпус, выполненный в форме улитки. Воздух сначала попадает в ротор, где под действием подвижных лопаток закручивается и сжимается. Затем он попадает на неподвижные лопатки и при этом еще больше сжимается, после чего под давлением проходит «улитку» и попадает в камеру сгорания.
Камера сгорания ТРД может быть кольцевой, трубчатой или комбинированной. Кольцевая камера «обволакивает» корпус, ее формируют стенки наружного и внутреннего кожуха. На входе установлена жаровая труба, на конце которой – завихрители с форсунками.
Трубчатая КС
Кольцевая КС
Трубчатая камера сгорания представляет собой отдельную жаровую трубу, соединенную с наружным кожухом. В ее передней части размещаются завихрители и форсунки, а вся ее поверхность имеет перфорацию для более качественного сжигания топлива и воздушного охлаждения. В случае, если жаровых труб несколько, они соединяются между собой патрубками, обеспечивающими одновременный процесс горения во всех трубах. Для воспламенения топливного заряда используются запальные устройства, расположенные в камерах.
Комбинированная камера сгорания – это кольцевая камера, в которой размещаются жаровые трубы.
Основой любого ГТД является турбина – вал, на котором закреплены металлические диски с рабочими лопатками на концах. Перед рабочими лопатками устанавливаются неподвижные, которые обеспечивают осевую подачу газов, выпрямляя их движение. Совокупность направляющих и рабочих лопаток – это одна ступень, и таких ступеней на турбине может быть несколько: от 1 до 6. Как несложно заметить, принципы работы компрессора и турбины похожи, только в первом случае лопасти компрессора сами приводят в движение поток воздуха, а во втором – газы вращают лопатки турбины. Скорость вращение турбины, а значит и компрессора, составляет 20-30 тыс. об//мин.
Ступень турбины (статор и ротор в сборе). 1 Колесо турбины, 2 Вал, 3 Лопатки, 4 Направляющий аппарат.
Выпуск продуктов сгорания наружу обеспечивается выпускным устройством, которое состоит из конусоподобной выпускной трубы, стойки и сопла. Обычные реактивные сопла имеют постоянный диаметр и направлены в определенную сторону. На некоторых двигателях используются регулируемые сопла, в которых можно менять сечение в зависимости от режимов работы, а также контролировать направление реактивной тяги за счет их поворотов.
Но не только механика дает возможность управлять ТРД. Современные моторы оснащены сложнейшей системой автоматики, которая постоянно контролирует параметры работы, устанавливает нужные режимы в зависимости от нагрузок. Пилот управляет двигателем с помощью одного только рычага, но на каждое его движение отзываются множество датчиков.
Принцип работы ТРД характерный для двигателей всего семейства ГТД. Компрессор затягивает воздух в корпус, сжимает его и направляет в камеру сгорания. От количества воздуха и его давления на выходе из компрессора напрямую зависит степень сжатия, а значит и мощность мотора. В камере сгорания устанавливаются топливные форсунки, через которые подается топливо – авиационный керосин. Топливо воспламеняется, образуя газы, обладающие высоким зарядом энергии. Расширяясь, продукты сгорания действуют на лопасти турбины, вращая их, а сама турбина при этом вращает компрессор, закрепленный с ней на одном валу. Но далеко не вся энергия потребляется турбиной, большая ее часть под давлением вырывается наружу, проходя через сопло, что создает реактивную тягу.
Процесс сжигания топлива в ТРД непрерывный, что отличает эти типы двигателей от поршневых 2- или 4-тактных моторов, у которых в каждом рабочем цикле есть рабочий такт, которому предшествует воспламенение топливного заряда.
Использование двигателя. Преимущества и недостатки
Современные ТРД практически не оснащаются центробежными компрессорами. В сравнение с осевым у центробежного компрессора каждая ступень сжатия более эффективная, но общее КПД при этом ниже. Это объясняется тем, что многоступенчатые центробежные компрессоры имеют очень сложную конструкцию и большие габариты, что увеличивает и их вес, тогда как многоступенчатость осевых компрессоров – не проблема. Именно поэтому они нашли широкое применение не в авиации, а «на земле» в силовых установках, используемых в системах вентиляции, на газотранспортных магистралях и т.д. Из самолетов, на которых использовались реактивные двигатели с центробежными компрессорами, можно отметить HeS 3, которым был оснащен первый реактивный самолет, английский Power Jets W. 1, который использовался в первом британском истребителе, Rolls-Royce Nene, ставшим в последствии прототипом советского РД-45. Использование таких двигателей было характерным для «зари» авиастроения, сейчас же практически везде используются двигатели с осевыми компрессорами.
Несмотря на то, что реактивные двигатели устанавливаются на большинстве современных самолетов, все же и они далеко не идеальные. Есть у них и недостатки: высокая себестоимость и повышенный расход топлива. Первый недостаток объясняется тем, что для изготовления отдельных элементов реактивного двигателя нужны сверхпрочные и жаростойкие материалы, которые бы могли работать при очень высоких давлениях и температурах. Что касается расхода топлива, он действительно выше, чем, например, у его ближайшего «родственника» турбовинтового двигателя, ну а от расхода топлива напрямую зависит стоимость перелетов. Поэтому в случаях, когда нет необходимости развивать сверхзвуковые скорости, самолеты оснащаются ТВД, что дает возможность снизить цены на перелет. В основном это пассажирские и грузовые самолеты, которые летают на большие расстояния. А вот в военной авиации практически всегда используются ТРД, ведь здесь не так важна экономия, как скорость.
Турбокомпрессоры — AOPA
Улучшенная работа двигателя на высоте
C. Hall «Skip» Jones
Двигатель Apiston вырабатывает максимальную мощность, когда вдыхает воздух с давлением на уровне моря. Поскольку давление и плотность воздуха уменьшаются с высотой, двигатель становится все более задыхающимся по мере набора высоты. В результате его мощность снижается. Турбокомпрессоры с выхлопными газами решают эту проблему, поскольку они сжимают разреженный воздух, восстанавливая его плотность, до того, как двигатель вдыхает его.
Большинство поршневых самолетов, предназначенных для полетов на большой высоте, имеют турбокомпрессор. Некоторые самолеты, такие как одномоторный Piper Malibu/Mirage, имеют два турбонагнетателя, по одному на каждый ряд из трех цилиндров. Турбокомпрессоры также могут подавать сжатый воздух в салон. Это метод, используемый для наддува самолетов с поршневыми двигателями.
Критическая высота
Турбокомпрессоры увеличивают критическую высоту поршневого двигателя, то есть максимальную высоту, на которой двигатель может поддерживать полную номинальную мощность. Поскольку максимальная мощность двигателя без наддува (без турбонаддува) достигается в стандартных условиях на уровне моря, уровень моря является критической высотой для этого двигателя. Однако, поскольку большинство аэропортов находится над уровнем моря, двигатели без наддува, на которые приходится подавляющее большинство поршневых авиационных двигателей, в том числе почти на всех учебных самолетах, не развивают полную номинальную мощность на взлете. Вот почему диаграммы характеристик самолетов содержат данные о характеристиках для различных барометрических высот.
Турбокомпрессор сжимает всасываемый двигателем воздух для поддержания давления во взлетном коллекторе на уровне моря и полной номинальной мощности вплоть до критической высоты двигателя. Эта высота зависит от конкретной установки двигателя/турбокомпрессора. Но когда самолет поднимается выше критической высоты, давление в коллекторе и результирующая мощность уменьшаются, как это происходит с двигателем без наддува при наборе высоты от уровня моря.
Ручное давление
Турбокомпрессор состоит из круглого корпуса, в котором находится небольшое турбинное колесо, соединенное валом с небольшим рабочим колесом. (Турбина и крыльчатка представляют собой миниатюрные версии турбины и колес компрессора, которые составляют основные компоненты реактивного двигателя.) Выхлоп двигателя направляется непосредственно в турбонагнетатель, где он вращает турбину. Турбина приводит в движение рабочее колесо, которое сжимает (нагнетает) всасываемый двигателем воздух, прежде чем он попадет во впускной коллектор двигателя. Чем быстрее вращается турбина, тем больше она сжимает всасываемый воздух и тем выше возможное давление в коллекторе.
Выхлопные газы вращают турбину так же, как ручей или ручей вращают водяное колесо. Скорость вращения турбины (об/мин) зависит от количества выхлопных газов, проходящих через нее. В простейших системах пилот регулирует количество выхлопных газов, проходящих через турбину, поворачивая отдельную ручку управления в кабине, которая, в свою очередь, регулирует клапан, обычно называемый вестгейтом. Вестгейт расположен перед турбиной (между выпускным коллектором двигателя и турбокомпрессором) и регулирует количество выхлопных газов, поступающих на турбину. Когда пилот закрывает вестгейт, к турбине поступает больше выхлопных газов, и турбина вращается быстрее.
Крыльчатка турбокомпрессора обычно вращается с той же скоростью, что и турбина. Чем быстрее вращается крыльчатка, тем больше давление всасываемого двигателем воздуха и, следовательно, выше мощность двигателя. Таким образом, существует прямая зависимость между объемом выхлопных газов, поступающих на турбокомпрессор, и выходной мощностью двигателя.
Сегодня не так много самолетов с турбонаддувом и ручными вестгейтами. Обычно они встречаются на самолетах без наддува, оснащенных турбокомпрессором. Такой самолет, вероятно, будет иметь отдельные органы управления дроссельной заслонкой, частотой вращения винта, смесью и турбокомпрессором.
Управляя самолетом с ручным вестгейтом, вы должны понимать систему и уделять особое внимание манометру коллектора. Если вы закроете вестгейт и таким образом повысите давление на впуске при взлете в аэропорту с низкой высотой, вы можете легко превысить допустимое давление в коллекторе и повредить двигатель. Точно так же, если вы работали на большой высоте с полностью закрытым вестгейтом, но забыли открыть его при спуске, возрастающее давление окружающего воздуха приведет к чрезмерному наддуву.
Автоматическое давление
Возможность чрезмерного наддува двигателя с турбонаддувом значительно снижается, когда вестгейт работает автоматически, а не через панель управления. Обычно эта система находится в двигателе с турбонаддувом, установленном на заводе.
Автоматический перепускной клапан управляется давлением моторного масла и контроллером абсолютного давления (АРС). APC — это устройство, которое измеряет давление воздуха, нагнетаемого компрессором турбонагнетателя, и использует эти показания для управления давлением масла на перепускной клапан. Пружина пытается держать вестгейт открытым, тем самым сбрасывая давление на впуске, в то время как APC использует давление масла, чтобы попытаться закрыть его, увеличивая давление на впуске.
Когда двигатель работает на холостом ходу, давление нагнетания компрессора турбонагнетателя — известное как давление на верхней палубе — низкое, и пружина способна удерживать вестгейт открытым. Когда вы увеличиваете дроссельную заслонку, давление на верхней палубе увеличивается, и APC перекачивает больше масла в контроллер вестгейта, чтобы перегрузить пружину и закрыть вестгейт. Это увеличивает давление в коллекторе до желаемой степени, исходя из манометра в кабине. При взлете APC автоматически ограничивает максимальное давление в коллекторе, чтобы предотвратить избыточное давление наддува. В качестве резерва система имеет клапан сброса давления, который открывается при заданном давлении, чтобы предотвратить чрезмерный наддув двигателя.
Давление на верхней палубе снижается по мере набора высоты из-за снижения давления окружающего воздуха. APC ощущает постепенное падение давления и компенсирует это, постепенно закрывая вестгейт, чтобы поддерживать давление в коллекторе, соответствующее выбранной вами мощности набора высоты. В конце концов самолет набирает высоту, при которой перепускная заслонка полностью закрыта, а турбокомпрессор не может поддерживать максимальное давление в коллекторе. Это критическая высота двигателя. Если самолет поднимется выше этой высоты, давление в коллекторе уменьшится, как и в двигателе без наддува.
В дополнение к APC некоторые системы турбокомпрессора также включают регулятор перепада давления (иногда называемый регулятором отношения). Он измеряет давление как на верхней палубе, так и в коллекторе и ограничивает разницу между двумя давлениями до заданного максимума. Контроллер перепада давления устраняет состояние, называемое «самозагрузкой». Это может произойти, когда давление в коллекторе колеблется вверх и вниз или колеблется, вызывая соответствующий дрейф давления выхлопных газов, который вызывает дрейф скорости турбины турбонагнетателя и крыльчатки, что вызывает дрейф давления в коллекторе и т. д. Хотя это не вредно для двигатель, самозагрузка (или колебания мощности) могут раздражать пилотов и пассажиров.
Работа с турбонаддувом
Если вы летите на двигателе с турбонаддувом, вам необходимо знать, как работает система, и знать несколько важных приемов эксплуатации. Поскольку давление масла закрывает вестгейт, вы должны дать двигателю и маслу время полностью прогреться перед взлетом. Если давление масла низкое или масло холодное и вялое, перепускная заслонка может медленно закрываться, что означает, что двигатель не будет развивать полную номинальную мощность во время взлета и набора высоты.
Кроме того, моторное масло смазывает турбокомпрессор, который может вращаться со скоростью более 30 000 об/мин на взлетной мощности. При нормальной работе через подшипники турбокомпрессора каждую минуту проходит несколько галлонов масла. Холодное масло не течет должным образом. Если вы применяете настройки высокой мощности до того, как масло нагреется до нужной температуры, масло может недостаточно смазывать турбонагнетатель.
Питание должно подаваться плавно и относительно медленно. Если дроссельная заслонка быстро прижимается к брандмауэру на взлете, механизмы управления турбокомпрессором могут не успеть нормально функционировать, вызывая помпаж двигателя и, возможно, чрезмерный наддув.
Для двигателей с турбонаддувом обычно требуется бензин с октановым числом 100 из-за высокого давления в цилиндрах. Использование топлива с более низким октановым числом может привести к детонации, которая вызывает большую озабоченность в двигателе с турбонаддувом, чем в двигателе с более низкой степенью сжатия без наддува.
Двигатели с турбонаддувом обычно нагреваются сильнее, чем двигатели без наддува, потому что сжатие всасываемого воздуха также нагревает его. Экстремальная жара очень вредна для авиационного двигателя с воздушным охлаждением, поэтому самолеты с турбонаддувом оснащены датчиками температуры головки блока цилиндров и температуры выхлопных газов. У некоторых также есть датчик температуры на входе в турбину. Важно внимательно следить за этими температурами.
Смесь важна при эксплуатации двигателя с турбонаддувом. При обеднении смеси температура на входе в головку блока цилиндров и турбину турбонагнетателя значительно и быстро повышается. Справочник пилота по эксплуатации самолета (POH) рекомендует правильную процедуру обеднения и дает максимальные температуры головки блока цилиндров и турбины на входе. Производители, как правило, не рекомендуют работать на обедненной смеси, когда мощность двигателя превышает 75 процентов.
Вам также следует подумать о тепловом ударе или ударном охлаждении. Самолеты с турбонаддувом летают на больших высотах, где температура окружающей среды может быть на 100 градусов ниже температуры поверхности. Если вы резко уменьшите мощность на высоте, двигатель может остыть так быстро, что цилиндры деформируются. Деформированные цилиндры вызывают низкую компрессию и высокий расход масла, что требует капитального ремонта или замены. Вы можете избежать этой проблемы, постепенно уменьшая мощность, что позволяет двигателю охлаждаться более постепенно.
Кроме того, вы должны дать турбонагнетателю время медленно остыть после приземления. Помните, что турбина турбонагнетателя и рабочие колеса быстро вращаются и смазываются моторным маслом. Если вы заглушите двигатель, что приведет к прекращению подачи смазочного масла до того, как турбокомпрессор успеет замедлиться и остыть, результатом может стать преждевременный выход из строя подшипников.
Механики должны следить за утечками во впускной и выпускной системах двигателя с турбонаддувом. Поскольку давление в системе впуска может превышать барометрическое давление окружающей среды, утечки на впуске после турбонаддува могут вызвать потерю давления в коллекторе, что снижает критическую высоту и не позволяет двигателю развивать полную номинальную мощность. Утечки выхлопных газов перед турбонагнетателем могут снизить давление выхлопных газов, приводящее в движение турбину. Это снижает скорость турбины, что снижает потенциальное максимальное давление в коллекторе.
Турбокомпрессоры являются относительно простыми устройствами, но их рабочие скорости и температуры требуют внимания для продолжительной и надежной работы. Если вы понимаете, как работает система и процедуры, которые поддерживают ее работоспособность, вы получите удовольствие от надежных высотных и высокоскоростных круизов.
Как работает турбокомпрессор | Boldmethod
Википедия/НАСА
У полетов на большой высоте есть несколько преимуществ, таких как уменьшение лобового сопротивления, более высокая истинная воздушная скорость и, если вы укажете правильное направление, более сильный попутный ветер. Но у безнаддувных двигателей есть один существенный недостаток: нехватка кислорода.
Проблема высокогорья
По мере увеличения высоты атмосферное давление уменьшается, и снижается быстро. На самом деле, , если вы летите на высоте 18 000 футов, 50% атмосферы находится под вами. Это означает, что вашему двигателю нужно сжигать меньше воздуха, и намного меньше лошадиных сил, выходящих из передней части вашего самолета.
Решение проблемы разреженного воздуха
Турбокомпрессоры решают проблему разреженного воздуха в поршневых двигателях за счет сжатия всасываемого воздуха до того, как он достигнет цилиндра. Сжимая воздух, ваш двигатель может работать так, как будто он находится на уровне моря или ниже, даже если он работает на эшелонах полета.
Принцип работы турбокомпрессора
Турбокомпрессор состоит из трех основных компонентов:
Турбина
Компрессор
Вал, соединяющий их вместе
Турбина
Все начинается с турбины, которая приводится в движение (вращается) выхлопными газами, выходящими из вашего двигателя. Когда выхлоп выходит через выпускной коллектор, он проходит над турбиной и раскручивает ее. Чем больше выхлопных газов проходит, тем быстрее вращается турбина. Примерно так это и работает, по крайней мере, на данный момент.
Вал
Вал соединяет турбину и компрессор, поэтому, когда турбина начинает вращаться при запуске двигателя, компрессор тоже начинает вращаться.
Компрессор
Компрессор отвечает за всасывание воздуха снаружи самолета, его сжатие и последующую подачу в двигатель. Как вы уже читали, компрессор крутится, потому что он соединен с турбиной через вал.
Теперь, когда вы знакомы с основами турбокомпрессора, осталось еще кое-что рассказать.
Выброс воздуха через перепускной клапан
Турбокомпрессоры хорошо повышают давление воздуха во впускном коллекторе вашего двигателя, известное как давление в коллекторе . Но иногда они слишком хороши. Турбокомпрессоры способны создавать слишком большое давление в коллекторе, что может повредить или разрушить ваш двигатель.
Так как же турбонагнетатели предотвращают попадание слишком большого количества воздуха в двигатель? С чем-то под названием вестгейт .
Некоторые вестгейты автоматические, а другие управляются вручную пилотом, но теория всегда одна и та же. Вестгейт открывается и закрывается, чтобы регулировать количество выхлопных газов, проходящих через турбину, и предотвращает слишком быстрое вращение турбины. Чем быстрее вращается турбина, тем быстрее вращается компрессор, а это означает, что в двигатель поступает больше воздуха.
Сколько воздуха может выдержать ваш двигатель?
Итак, сколько воздуха действительно может выдержать ваш двигатель? Это зависит от двигателя, но есть два основных типа турбонаддува: высотный турбонаддув и наземный наддув.
Высота наддува
Высотный турбонаддув, который иногда называют «нормализацией», позволяет вашему двигателю работать так, как будто он находится на уровне моря, как можно дольше. Это зависит от двигателя, но большинство высотных турбокомпрессоров поддерживают давление в коллекторе в пределах 29-30 дюймов ртутного столба (давление на уровне моря) по мере набора высоты.
Но, в конце концов, по мере увеличения высоты ваш турбокомпрессор не может сжимать достаточно воздуха, чтобы поддерживать давление в коллекторе на уровне моря. Это называется критическая высота , и это самая высокая высота, на которой ваш двигатель может развивать максимальную мощность, на которую он рассчитан (мощность двигателя оценивается на уровне моря).
С этого момента, чем выше вы поднимаетесь, тем меньше воздуха поступает в ваш двигатель. Это означает, что вы будете производить меньше лошадиных сил. Но он все же намного эффективнее, чем обычный атмосферный двигатель.
Ускорение грунта
Наземный наддув аналогичен высотному турбонаддуву, но требует большего давления. Системы с наддувом обычно работают при давлении в коллекторе от 31 до 45 дюймов ртутного столба, что намного больше, чем у высотных турбокомпрессоров. Идея проста: больше давления = больше воздуха, поступающего в двигатель = больше мощности.
Но недостаток большой: много тепла .
Boldmethod
Турбокомпрессоры и их тепловые проблемы
Когда вы сжимаете воздух, он нагревается. Это один из самых больших недостатков любого турбокомпрессора. Авиадвигатели и так работают при высоких температурах, а горячий всасываемый воздух усугубляет их. Чтобы решить эту проблему, многие турбокомпрессоры используют нечто, называемое промежуточным охладителем .
Интеркулер — это мини-кондиционер, который устанавливается между турбонагнетателем и двигателем. По мере того, как горячий воздух движется от турбины к двигателю, он проходит через интеркулер, и температура значительно падает. Этот более холодный воздух делает ваш двигатель намного счастливее и поддерживает его плавную работу.
Википедия
Преимущество на большой высоте
Турбокомпрессоры являются ключом к полетам на большой высоте в самолетах с поршневым двигателем. Хотя они усложняют двигательную систему, они — единственное, что может поднять поршневой самолет до эшелонов полета при сильном попутном ветре, более высокой истинной скорости полета и таких видах:
Самый большой в мире двигатель Wartsilla Sulzer RTA96
Итак, что же особенного в этом двигателе кроме того, что он самый большой в мире? Да ничего вообщем особенного, фины не придумали ничего нового, кстати Wartsilla это финская компания, большинство конструкторов выходцы из СССР а сборку самого двигателя производит японская компания, получается от финов самому большому двигателю в мире досталось только название, ну да неважно.
Тут встал другой вопрос, куда воткнуть такой нехилый агрегат? Втыкают такие двигуны оказывается в морские суда, нефтетанкеры и контейнеровозы. Немного фактов и характеристик. К фактам относится то, что как ни странно самым большим двигателем в мире оказался двухтактный двигатель, на который к тому же установлены четыре турбины. Как они разрываются между четырнадцатью цилиндрами Wartsilla Sulzer RTA96 мне не понятно, но факт в том, что их именно четыре.
Также стоит отметить принцип работы, который схож с принципом работы советских оппозитных двухтактных дизелей, стоявших на танках Т64. Двигатель имеет непосредственный прямой впрыск, который производится через сразу три форсунки. В головке каждого цилиндра есть выхлопной клапан, который открывается каждые два такта работы двигателя. Подача свежего воздуха осуществляется через окна, расположенные в нижней части цилиндра и открывающиеся каждый раз, когда поршень достигает нижней мертвой точки, благодаря наличию турбонаддува, вентиляция цилиндров проходит как нельзя лучше. Коленвал, имея такую массу вращается не на роликовых подшипниках, а на подшипниках скольжения, вкладышах. Ко всему вышеперечисленному можно добавить, что максимальная частота оборотов коленвала Wartsilla Sulzer RTA96 составляет около 100об\мин, что согласитесь не много для современного двигателя. Однако, низкая оборотистость самого большого двигателя в мире вполне обоснована, таким образом достигается практически полный газообмен в цилиндрах двигателя, к тому же низкая оборотистость обеспечивает долговечность трущимся деталям, что является одним из самых важных показателей. Представьте себе, как ремонтировать самый большой двигатель в мире, который установлен в машинном отделении тоже далеко не самого маленького корабля? Чтобы до него добраться, придется пол судна разворотить. Так что надежность судового двигателя очень важна. Еще один факт: Wartsilla Sulzer RTA96 является двигателем огромного электро-генератора, который вырабатывает электричество для других электро-моторов, которые и приводят в движение суда таких размеров.
Таких четырнадцати цилиндровых гигантов в мире существует пока только два. Один из них установлен на судне-контейнеровозе «Maersk Line», ну а в общем, количество двигателей Wartsilla имеющих от четырех до четырнадцати цилиндров около сотни по всему миру.
Теперь технические характеристики самого большого в мире двигателя Wartsilla Sulzer RTA96.
габаритность:
вес 2300тонн
длина 27 метров
высота 13тетров
рабочий объём цилидра:
1920литров
суммарный рабочий объём:
25480литров
мощность каждого цилиндра:
8200л/с
максимальная мощность:
108920л/с при 102 об/мин
крутящий момент:
7907720 Нм при 102 об/мин
диаметр поршня:
96см
рабочий ход поршня:
2. 5метра
масса поршня:
750кг
масса коленвала:
300тонн
расход топлива:
6300литров/час
Ну в общем двигатель хороший, и мощный, и большой, и жрет много, по мне так проще в такой корабль атомный реактор запихать.
Наверх
Самый мощный и большой в мире двигатель
Автомобиль является незаменимым средством передвижения в современных условиях. Количество автомашин так велико, что в крупных городах они объединяются в многокилометровые пробки, а число автолюбителей только увеличивается. Машина состоит из множества различных узлов, агрегатов и деталей, которые объединяются в единую конструкцию. Однако самым главным компонентом любого автомобиля является его двигатель. Именно он приводит в действие всю общую конструкцию. Мотор является сердцем не только гражданских автомобилей, но и огромного числа иной техники. В этом материале мы расскажем о самых скоростных моторах, а также дадим ответ на вопрос, какой самый мощный двигатель на планете.
Первое место — V6 VR38DETT Nissan GT-R AMS Alpha 12
Самой сильной силовой установкой в мире признан движок V6 VR38DETT, установленный на японском спорткаре. Эту модель создало специальное тюнинговое агентство, которое специализируется на разгоне двигателей. Сотрудники компании AMS P провели грандиозную работу, в которую входила расточка цилиндров, увеличение объема двигателя до четырех литров, создание нового программного обеспечения, которое более рационально использует движок. А также была сделана установка новых электроприборов, которые усовершенствовали работу двигателя. После установки турбонаддува и интеркулера машина смогла выжать полторы тысячи лошадиных сил, что является абсолютным рекордом. Однако для правильной рабьоты двигателя требуется специальное спортивное топливо. При использовании обычного бензина машина может выдать лишь 1 100 «лошадок».
Второе место — V8 SSC Tuatara
SSC Tuatara имеет мощный двигатель V8, который оснащен двойным турбонаддувом. Мощность двигателя составляет около 1 350 лошадиных сил, он совершает 6 800 оборотов за одну минуту. Двигатель весит почти 200 килограмм. Он работает вместе с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет выжать из него все возможности. Примечательно, что автомобиль SSC Tuatara не единичная модель. Планируется серийное производство, однако на сегодняшний день оно откладывается. Впервые машина была представлена на шанхайской автомобильной выставке, где произвела огромное впечатление на любителей скоростной езды.
Третье место —W16 — Bugatti Veyron 16.4 Super Sport
Суперспортивная версия Бугатти Верон — одна из самых быстрых машин в мире. Максимальная скорость, которую может развивать автомобиль — около 400 километров в час. Разгон до ста километров в час осуществляется за две с половиной секунды. Отличные скоростные характеристики обеспечивает двигатель W16, который прошел специальную модернизацию. Объем движка — 16.4 литра. Движок способен развивать около 1200 лошадиных сил. Двигатель совершает 6 тысяч оборотов в минуту, его максимальный крутящий момент равен 1 500 ньютонов на метр. Мотор работает в паре с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет машине развивать максимальную скорость передвижения.
Четвертое место — 8,2л V8 Locus Plethore LC-1300
Движок V8, устанавливаемый в машину, имеет 1100 лошадиных сил и занимает третье место в рейтинге самых сильных двигателей в мире. Машина LC-1300 является модернизированной версией Locus Plethore с расширенным объемом двигателя (с 6,2 до 8,2 литров). Кроме того, движок претерпел и некоторые другие изменения. Машина получила полноценную систему турбонаддува, что позволяет ей выжать максимум возможностей.
Пятое место — Двигатель Lamborghini Aventador LP1250-4 Mansory Carbonado
Lamborghini Aventador LP1250-4 Mansory Carbonado — тюнингованная версия знаменитой машины от Lamborghini. Большая часть изменений пришлась на бензиновый двигатель, который имеет мощность 1000 лошадиных сил. Чтобы выжать такую силу, был инсталлирован двойной турбонаддув, новые поршни, шатуны, коленвал и головки цилиндров. За две с половиной секунды автомобиль выдает 100 километров в час. Максимальная скорость, которую способен развивать движок — 385 километров в час. Объем двигателя — 8 литров.
Шестое место — Hennessey VR1200 Twin Turbo Cadillac CTS-V Coupe
Американская компания, занимающаяся тюнингом автомобилей, превратила классическую машину Cadillac CTS-V в настоящего монстра. Произошло это перевоплощение, благодаря работам по модернизации двигателя автомобиля. Движок V8, установленный в модели, получил прирост в объеме (до 7 литров), а также два турбокомпрессора. Данные изменения помогли движку машины выдать 950 лошадиных сил.
Седьмое место — V12 Lotec Sirius
Еще прочитать:Самый мощный трактор в мире
Движок, устанавливаемый в эту машину, имеет мощность 900 лошадиных сил. Его объем — шесть литров. Это не только один из самых мощных двигателей, но и самый бесшумный мотор. Он создан на базе движка от Mercedes-Benz W140. Благодаря модернизации, установке турбонаддува и обточке цилиндров, он способен развивать скорость в 300 километров в час. Примечательно, что Lotec Sirius собирается полностью вручную.
Отдельные номинации
Однако привычные автомобильные бензиновые движки являются лишь частью огромной отрасли. При разговоре о двигателях нельзя не упоминать некоторых рекордсменов, которые является поистине уникальными произведениями.
Самый мощный дизельный двигатель — Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RT-flex96C
Это одновременно самый большой двигатель в мире, работающий на дизельном топливе, и самый мощный представитель своего класса. Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RTflex96C — серийное название движков, которые были созданы компанией из Финляндии. Существуют различные версии, от 6-цилиндровых до самых мощных 14-цилиндровых. Это самый крупный поршневой силовой агрегат, работающий на внутреннем сгорании. Предназначается агрегат для работы на огромных контейнеровозах вместимостью более 10 тысяч двадцатифутовых эквивалентных единиц. Перемещаются эти контейнеровозы, благодаря двигателю, со скоростью в двадцать пять узлов.
В высоту дизельный движок занимает 13 с половиной метров, в длину — двадцать семь. Весит этот «монстр» более двух тысяч тонн. Его мощность составляет целых 109 тысяч лошадиных сил.
Самый мощный турбореактивный двигатель в мире — Pratt & Whitney F135
Турбореактивные двигатели активно применяют в области реактивной авиации. Данный движок был создан американской компанией для установки на самолеты серии F-35. По состоянию на сегодняшний день, это самая мощная силовая установка, применяемая для установки на истребителях.
F-135 является продолжением серии «F». Предыдущей моделью был двигатель F-119, который за долгое время эксплуатацией сумел показать себя как весьма надежный и продуктивный движок. Новая модель состоит из гораздо меньшего числа компонентов, что еще больше повышает надежность его конструкции. Ремонт двигателя может производиться с помощью шести инструментов, что значительно сокращает время его технического обслуживания.
Самый мощный электродвигатель — VBB-3
Самый мощный электродвигатель установлен в машине VBB-3 от компании Venturi Automobiles. Автомобиль является прототипом, однако модель уже была продемонстрирована публике. Машина имеет сразу два электродвигателя, которые в совокупности способны развивать 3 тысячи лошадиных сил.
По предварительным расчетам, VBB-3 сможет разгоняться до 600 километров в час, что является абсолютным рекордом для электродвигателей. Автомобиль не предназначается для обычной эксплуатации, он изначально создавалась для того, чтобы поставить новый скоростной рекорд. И ему это удалось!
15 самых больших двигателей в мире
Добро пожаловать в наш список самых больших двигателей в мире. Поскольку это такая всеобъемлющая тема, мы решили выбрать как исторические, так и современные примеры. Начиная от скромных наземных двигателей внутреннего сгорания и заканчивая бросающими вызов гравитации космическими ракетами, следующий список представляет собой эклектичную смесь старого и нового.
Некоторые из них являются поистине удивительными технологиями, другие имеют историческое значение и были включены в качестве почетных членов в клуб этих огромных «вьючных животных».
Какие двигатели самые большие в мире?
Итак, без лишних слов, вот некоторые из самых впечатляющих двигателей всех времен. Этот список далеко не исчерпывающий и не имеет определенного порядка.
1. Вероятно, это самый большой турбовентиляторный двигатель в мире. В
18 футов (5,5 м) в длину и 11,25 футов (3,4 м) в ширину, этот невероятный двигатель установил мировой рекорд по тяге 127 900 фунтов . Это зверь!
Веб-сайт GE Aviation объясняет, что «в 1995 году двигатель GE90 дебютировал на борту самолета British Airways 777 вместе с первыми в коммерческой авиации лопастями вентилятора из композитного углеродного волокна. Ранние модели двигателей GE90 имели мощность от 74 000 до 94 000 фунтов. тяги, и на сегодняшний день он остается самым большим в мире ТРДД».
2. Это один из крупнейших серийных авиационных поршневых двигателей в США.
Источник: Highflier/Wikimedia Commons и построен во время Второй мировой войны. «Wasp Major» был одним из авиационных радиально-поршневых двигателей самого большого рабочего объема, которые производились серийно в Соединенных Штатах.
Последний из семейства и кульминация технологии поршневых двигателей Пратта и Уитни. Война закончилась до того, как двигатель можно было внедрить и использовать в боевых самолетах.
Восемь таких зверей использовались на знаменитом «Еловом Гусе» H-4 Hercules, каждый производил 3000 л.с.
С таким именем можно надеяться, что двигатель оправдает ожидания. Конечно может, 71-литровая версия имела 28 цилиндров , в радиальной конфигурации и выходную мощность 3500 л. с. .
3. Возможно, это самый большой радиальный двигатель в мире.
Источник: Sanjay Acharya/Wikimedia Commons В 127 литров , производящий 5000 тормозных лошадиных сил с использованием 36 цилиндров и весом 2,7 тонны , если это не большой двигатель, то мы не знаем, что это такое.
Lycoming XR-7755 был и остается самым большим из когда-либо созданных поршневых авиационных двигателей. Он предназначался для использования на «Европейском бомбардировщике» ВВС США (который в конечном итоге стал B-36 Corsair). Проект был отменен в 1946 году, когда внимание ВВС США было переключено на реактивные двигатели.
4. Самый большой в мире ветряк
Источник: Siemens
Siemens SWT-6.0-154 — это массивная морская ветряная турбина. Он имеет мощность 6 МВт и рабочую площадь 18 600 метров .
Турбина основана на технологии прямого привода Siemens и имеет меньше движущихся частей, чем сопоставимые технологии прямого привода. Голова весит меньше 360 тонн . Siemens заявляет, что сочетание прочности и малого веса значительно снижает затраты на установку и техническое обслуживание, а также увеличивает срок службы.
Самые популярные
По данным компании Siemens, ветряная турбина SWT-6.0-154 с прямым приводом разработана для работы в широком диапазоне морских условий. Разработанный в соответствии со стандартами IEC 1, ветряной двигатель SWT разработан в соответствии со стандартами IEC 1. -6.0-154 может быть развернут в любом известном морском местоположении.Ротор длиной 505 футов (154 мт), разработанный специально для морских турбин Siemens с прямым приводом, имеет рабочую площадь ротора 200 208 футов2 (18 600 м2) , что, таким образом, максимизирует выработка энергии на шельфе, от внутренних вод с умеренными ветровыми ресурсами до наиболее уязвимых морских участков».
5. Это самый большой (по длине) паровоз
Источник: Fandom
Построенные между 1941 и 1945 годами паровозы Union Pacific Railroad класса 4000 были самыми длинными из построенных паровозов. Сочлененные паровозы 4-8-8-4, широко известные как «Большие мальчики», по уважительной причине вышли из эксплуатации в 1959 году. Вскоре после этого их заменили дизельными двигателями.
Имея длину 82 фута (25 м) и тяговое усилие чуть более 135 000 фунтов силы, они были поистине мощными машинами.
6. Знакомьтесь с тем, что когда-то было самым большим дизельным двигателем в мире
Источник: kbhmuc/YouTube
Установленный на электростанции H.C. Ørsted в Дании, B&W CM 884WS-150 был самым большим дизельным двигателем в мире в период с 1932 по 1962 год. Действительно чудовищный, это был восьмицилиндровый двухтактный дизельный двигатель.
Размер двигателя захватывает дух: почти 82 фута (25 м) в длину , 41 фут ( 12,5 м) в высоту и вес 1400 тонн . Только его коленчатый вал весит 140 тонн , а весь двигатель потребляет 40 тонн смазочного масла. Хотя данные о рабочем объеме отсутствуют, говорят, что двигатель способен производить 22 500 л. с. .
7. Крупнейший промышленный турбинный двигатель
Источник: GE
Разработанный для использования на атомных электростанциях турбогенератор GE ARABELLE мощностью 1750 МВт преобразует пар в электричество. Лопасти турбины весят 176 фунтов (80 кг) самостоятельно.
Согласно GE, «паровые турбины Arabelle обеспечивают мощность от 700 МВт до 1900 МВт в циклах 50 и 60 Гц и могут быть адаптированы к любым условиям теплоотвода с выбором модулей и типов низкого давления. лопастей последней ступени. От уникальной конструкции однопоточного расширения пара, повышающей эффективность, до сварных роторов и независимой конструкции выхлопа низкого давления, снижающей нагрузку на фундамент, Arabelle может оправдать ожидания самых требовательных производителей атомной энергии».
8. Этот двигатель считается самым большим в мире ракетным двигателем.
Источник: Stux/Pixabay Ракета Saturn V была самой большой из когда-либо созданных. Он был оснащен двигателем F-1, разработанным подразделением Rocketdyne компании Rockwell International. Он имел 1,5 миллиона фунтов тяги и доставил первых астронавтов на Луну, совершив шесть успешных посадочных миссий между 1969 и 1972 в программе Project Apollo.
Полностью заправленный топливом «Сатурн-5» весил 6,1 миллиона фунтов. F-1 использовал керосин и жидкий кислород в качестве топлива, которые перекачивались со скоростью 42 500 галлонов в минуту турбонасосом F-1 весом 2500 фунтов.
9. Возможно, это самый большой автомобильный двигатель всех времен
Источник: Jean-Noel Rossignol/YouTube рекорд наземной скорости, принадлежавший в то время Блитцену Бенцу. Имеет 4-цилиндровый двигатель рабочим объемом 9 л.0015 1 730,2 дюйма 3 (28 353 см 3 ) и при условии 290 л.с. (290 л.с./213 кВт) при 1901 об/мин . Он был настолько мощным, что Фиату пришлось соединить двигатель с колесами с помощью сверхпрочных металлических цепей. Зверь смог развить максимальную скорость 134 миль в час (215 км/ч).
Первоначально были построены два паровоза, первый из которых был куплен русским князем Борисом Сухановым в 1911 году, до революции. Затем S76 и его двигатель были перевезены в Австралию, где автомобиль был оснащен двигателем Stutz, но в конце концов он разбился в 1924. Второй S76 остался у Fiat и был списан в 1920 году.
10. Вот самый большой морской двигатель
Источник: 512Bit/YouTube -Sulzer RTA96-C — великолепное инженерное решение. Состоящий из двухтактного турбодвигателя, работающего на мазуте, он может быть сконфигурирован для работы от шести до четырнадцати цилиндров.
RTA-96-C — самый большой поршневой двигатель в мире, способный производить 108 920 л.с. Его двигатель работает от 22 до 102 об/мин и имеет коленчатый вал весом 300 тонн . Потребляя более 39 баррелей нефти в час, работа стоит 34 долларов в минуту !
11.
Это один из самых больших локомотивов всех времен
Источник: Zimo
Не по длине, но по другим параметрам это большой локомотив. Получивший прозвище «Большой удар», этот монстр длиной 83 фута (25 м) мощностью 8500 л.с. был поистине впечатляющим произведением инженерной мысли. В нем использовалась установка из трех автомобилей. В первом находились кабина управления и дизель-генератор; второй — огромный десятикамерный газотурбинный двигатель, работающий на жидком топливе; а последний вмещал 24 000 галлонов топлива.
Созданный Union Pacific, этот двигатель был невероятно неэффективным и был окончательно выведен из эксплуатации в 1969 году.
12. Это действительно огромный двигатель из самых массовых двигателей в мире. Эти двигатели используются для питания гигантских самосвалов, а самый большой из них, 797F, представляет собой очень впечатляющее произведение инженерной мысли.
Питание от 106-литровый турбодизель V20 , способный выдавать не менее 4000 л. с. . Он настолько велик, что на одну замену масла расходуется где-то около 178 галлонов (675 литров) масла.
13. Вот еще один огромный двигатель
Источник: Karsini/Wikimedia Commons
Двигатель EMD 645-169 литров — еще один из самых больших двигателей в мире. Этот двигатель, используемый в локомотивах и самосвалах, и это лишь некоторые из приложений, действительно очень мощный.
Он, например, использовался для питания массивного 231-тонного (сейчас списанного) Terex 33-19 «Титан» самосвала. Эти двигатели имеют 16 цилиндров , рабочий объем чуть меньше 170 литров , и могут производить около 3000 л.с. при 900 об / мин . Не так уж и плохо.
14. Возможно, это самый большой коммерческий реактивный двигатель в мире.
Источник: GE
GE9X считается самым большим коммерческим реактивным двигателем, эксплуатируемым в настоящее время. Этот двигатель, созданный GE, был специально разработан для использования в новом Boeing 777X.
Этот двигатель в настоящее время занесен в Книгу рекордов Гиннеса за самую высокую зарегистрированную тягу среди всех двигателей в своем классе с огромным весом 134 300 фунтов. Кроме того, он примерно на 10% эффективнее своих предшественников.
15. Это самый большой из сохранившихся одноцилиндровых балочных двигателей в мире
Источник: deshowcase
И, наконец, этот старый двигатель является самым большим из сохранившихся однобалочных двигателей в мире. Названный 100-дюймовым двигателем Grand Junction, он был построен компанией Harvey & Co of Hayle в 1869 году.и использовался для откачки воды.
Этот двигатель был одним из шести когда-либо построенных на заводе в Корнуолле, Англия. Примерно во время его строительства около 70% лондонской воды перекачивалось двигателями Харви.
Этот двигатель использовался вплоть до 1940-х годов и был законсервирован до конца 1950-х годов.
Вот и наш выбор самых больших паровозов в мире.
Для тебя
Инновация
Ашок Тамаракшан построил самолет на своем заднем дворе, чтобы путешествовать со своей семьей по миру. В настоящее время G-Diya находится на пути к новым высотам.
Дина Тереза | 02.09.2022
инновацииБританский ракетный стартап ставит перед собой задачу сделать запуски спутников
Крис Янг| 25.10.2022
инновацииЭта «пристальная машина» с роботизированными выпученными глазами распознает сигналы пешеходов — вот как
Дина Тереза| 24.09.2022
Еще новости
наука Неандертальцы вымерли из-за секса, а не войны
Дина Тереза| 01.11.2022
транспорт «Винд Челленджер»: первый в мире грузовой корабль с частичной ветровой тягой успешно вышел в море
Баба Тамим| 28. 10.2022
культура Более 50 сотрудников Tesla помогают Илону Маску решать вопросы в Твиттере
Амейя Палеха| 02.11.2022
Динамические дизели: внутри самого большого двигателя в мире есть те, кто доказывает, что больше может быть лучше. В то время как некоторые могут насмехаться над этой мыслью, эти грандиозные концепции заставляют замолчать скептиков с удивительными возможностями, которые прокладывают путь к максимальному использованию большего.
(Иллюстрация двигателя RT-flex96c, вид сбоку) Во всех отношениях двигатель Wartsila RT-flex96C отличается от обычных дизельных двигателей, что видно на этой диаграмме. Чрезвычайно надежный, мощный и эффективный, он также по своим масштабам затмевает любой другой двигатель, работающий сегодня.
Размышляя над тем, какой из последней партии дизельных пикапов возглавит эту гонку к механизированной нирване, подумайте не только о рядной шестерке Cummins, чтобы найти ответ. В то время как двигатель, который мы демонстрируем здесь, является рядным, у него есть еще восемь цилиндров, каждый из которых достаточно большой, чтобы вдохнуть крошечные дизеля. Этот гигант находится в своем классе с точки зрения выходной мощности, требований к топливу и стандартов эффективности. Думаете тепловоз или электростанция для завода? Думайте масштабнее!
Похожий больше на многоэтажное промышленное здание, чем на тихоходный двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом, Wartsila RT-flex96C не похож ни на что, спроектированное ранее, благодаря своим массивным характеристикам, инновационным технологиям и лучшим в отрасли возможностям. Если вы еще не поняли, этот двигатель был задуман для питания крупнейших в мире контейнеровозов.
Способные перевозить 13 000 двадцатифутовых морских контейнеров между крупнейшими глубоководными портами мира, новейшие контейнеровозы Panamax размером 1 200 x 161 x 50 футов потребовали многомиллиардного расширения Панамского канала и двигателя, способного толкать эти корабли через него и на скорости до 25 узлов!
(слева) С этой точки зрения трудно оценить размер этого 14-цилиндрового тихоходного дизельного двигателя, хотя вы, вероятно, могли бы поместить шину пикапа среднего размера в коренной подшипник. Шпильки, отходящие от опорной плиты, имеют диаметр более трех дюймов. (Справа) Этот вид позволяет лучше понять, насколько большой этот двигатель. Здесь два техника пытаются направить 300-тонный коленчатый вал на место, прежде чем он будет опущен в коренные подшипники. Попробуйте представить, какая машина была способна формировать эти детали с абсолютной точностью.
(слева) Независимо от их размера, все двигатели RT-flex используют красиво обработанную опорную плиту гондольного типа, разработанную для обеспечения жесткой платформы для коленчатого вала. Здесь команда наблюдает за заключительными этапами установки коленчатого вала на примере восьмицилиндрового двигателя. (Справа) Рубашки цилиндров изготовлены из отдельных чугунных блоков цилиндров, скрепленных болтами для обеспечения максимальной жесткости, что увеличивает срок службы. Хотя похож на 14-цилиндровый RT-flex96с, этот конкретный образец в сборе представляет собой 10-цилиндровую версию.
Хотя здесь недостаточно места, чтобы описать весь набор сложных систем, используемых в двадцати различных тихоходных дизельных двигателях Wartsila, просто коснувшись основных моментов самого крупного из них, вы подтверждаете его истинную гениальность. Буквальное воплощение передовых концепций, его уникальные конструктивные особенности и сложные операционные системы подтверждают позицию Wartsila как лидера в разработке передовых двигателей.
При длине 89 футов, высоте 44 фута и весе 2300 тонн Wartsila RT-flex9Низкоскоростной дизельный двигатель 6C с турбонаддувом выдает 108 920 лошадиных сил и 5 608 312 фунтов/фут. крутящего момента при 102 об/мин! Потребляя 1660 галлонов тяжелого топлива в час, он может показаться абсолютным пожирателем топлива, пока вы не подумаете, что его тепловой КПД превышает 50% в режиме максимальной экономии. Другими словами, 50% энергии его топлива преобразуется в движение, что удивительно, учитывая, что автомобильные двигатели достигают 25-30% термического КПД.
То, что можно было бы считать блоком двигателя в обычных терминах, на самом деле является комбинацией элементов, начиная с опорной плиты гондольного типа, которая фиксирует коленчатый вал. Это сопряжено со сложной конструкцией наверху, которая обеспечивает жесткую опору для кожухов цилиндров, в то же время изолируя другие аспекты сборки от огромных сил, которые почти невозможно понять.
(слева) А-образная колонна с двойными стенками, установленная над опорной плитой, предназначена для поддержания абсолютного выравнивания кожухов цилиндров. Каждый аспект этих великолепных двигателей, от компьютерного моделирования, использовавшегося ранее, до окончательной установки компонентов, сосредоточен на максимальном долговечности и эффективности. (Справа) Эта конечно-элементная модель конструкции RT-flex96C позволяет анализировать опорную плиту, сварные колонны и отдельные чугунные цилиндры задолго до того, как фактические компоненты будут собраны и испытаны. Если проблема обнаружена, проект можно изменить, тем самым сократив затраты времени и средств.
Все в этом двигателе больше, чем жизнь, что можно увидеть на этих крейцкопфах с направляющими башмаками, которые являются лишь одним из компонентов огромного шатунного узла. Тем не менее, несмотря на их гигантские размеры, каждый аспект их конструкции выдерживает жесткие допуски.
При диаметре цилиндра чуть менее 38 дюймов и ходе чуть более 98 дюймов каждый из 14 цилиндров имеет объем 111 143 кубических дюйма или 1820 литров и производит 7780 лошадиных сил. Вместе необъятность 1 556 002 кубических дюйма или 25 480 литров выходит за рамки самого богатого воображения. Хотя может показаться, что масса вращающегося агрегата этого гиганта губительна, его огромная инерция на самом деле является ключом к его непревзойденной эффективности.
Учитывая, что один только коленчатый вал весит 300 тонн, интересно рассмотреть, как были сформированы его контуры, и то же самое с узлами поршня и штока, которые выталкивают традиционное мышление прямо из выхлопной трубы. В отличие от типичных поршней и шатунов в автомобилях, верхняя часть шатуна прикреплена не к поршню, а к шатуну крейцкопфа, проходящему к поршню высоко над ним. Вспомните паровозы столетней давности, и вы узнаете эту концепцию. Штифты крейцкопфа с направляющими башмаками обеспечивают прямолинейное движение крейцкопфа, благодаря чему стенки цилиндра остаются круглыми. Этот подход также централизует силы, прилагаемые во время сгорания, тем самым повышая эффективность.
(Вверху слева) Гигантские поршни оснащены предварительно профилированными поршневыми кольцами с хромо-керамическим покрытием, кольцами, препятствующими полировке, и двойными бронзовыми резиновыми лентами, совпадающими с коротким поршнем. юбки. Есть даже система замены колец для продления срока службы. Это только вопрос времени, когда аналогичные инновации появятся в наших автомобилях. (Вверху справа) Более пристальный взгляд на один из гигантских поршней после пробного запуска при 110-процентной нагрузке дает представление о действующих силах. Вы также можете увидеть кольца и кольца, в которые можно было вставить кулак. Абсолютно ничего в самом большом двигателе Wartsila не находится в таком масштабе, который большинство людей едва ли могут понять. (Внизу слева) Чтобы регулировать температуру внутри поршней, эти шипы на штоках поршней соединяются с отверстиями в нижней части поршней, впрыскивая масло внутрь поршней, чтобы предотвратить их перегрев. Опять же, масштаб этого двигателя требует инновационных подходов для поддержания надежности. (Внизу справа) В то время как в автомобильных двигателях используется масло, распыляемое под поршнями для контроля температуры, этот вид нижней части этих гигантских поршней с охлаждением выводит концепцию на совершенно другой уровень. Полости позволяют распылять масло внутри купола поршня, снижая значительные температуры, которые в противном случае могли бы привести к повреждению.
Дальнейшее нововведение заключается в наличии шипов на штоках поршней, проходящих через нижнюю часть поршней и впрыскивающих масло под днище поршня для предотвращения перегрева. Этому способствует зависящая от нагрузки импульсная смазка цилиндра с электронной синхронизацией, используемая в других местах, распределяющая специализированные смазочные материалы, нейтрализующие кислоты, образующиеся при сгорании топлива с высоким содержанием серы.
(слева) Электронная рейка на верхнем уровне цилиндров управляет впрыском топлива, активацией выпускного клапана и запуском воздуха. Благодаря этой относительно новой технологии RT-flex96c больше не использует обычные распределительные валы, цепную передачу, топливные насосы, насосы приводов выпускных клапанов и реверсивные серводвигатели. (Справа) Редкий взгляд внутрь блока рампы показывает привод выпускного клапана (вверху), установленный на масляной рампе сервопривода, и регулятор впрыска на топливной рампе (внизу). Меньшая масляная рампа управления и обратная труба для сервопривода и управляющего масла проходят через центр.
В отличие от своего предшественника, дизельного двигателя RTA96C, в RT-flex96C отпала необходимость в обычных распределительных валах, цепной передаче, топливных насосах, насосах приводов выпускных клапанов и реверсивных серводвигателях за счет использования технологии Common Rail. Этот метод с электронным управлением выигрывает от того, что микропроцессор обеспечивает точное и надежное управление различными системами двигателя, включая оптимальное управление впрыском топлива, фазы газораспределения и пневматический запуск.
Топливные насосы высокого давления, как и приводы клапанов, представляют собой блоки с двойным клапаном, с отдельными клапанами всасывания и перелива, регулируемыми с помощью эксцентриков на направляющих валах с гидравлическим приводом. Это позволяет изменять время впрыска топлива для улучшения расхода топлива при частичной нагрузке и для изменения качества топлива.
Продувочный воздух из впускных отверстий в нижней части цилиндров подается с помощью высокоэффективной системы с несколькими турбокомпрессорами постоянного давления, в которой используется вспомогательный нагнетатель с электронным управлением, доступ к которому осуществляется во время запуска и медленной работы. Чтобы расширить эту систему, 10 процентов выхлопных газов двигателя могут быть ответвлены на пакет силовой турбины, который добавляет до 12 процентов мощности двигателя. В результате улучшились характеристики на низких скоростях, а расход топлива, выбросы и затраты на техническое обслуживание снизились.
В то время как некоторые могут усомниться в логике использования одного двигателя для питания этих огромных кораблей, невероятная надежность была реализована благодаря интегрированным системам мониторинга, большим возможностям и многочисленным резервным системам, что делает их чрезвычайно экономичными. Когда требуется обслуживание, доступ к картеру возможен с обеих сторон, где места для подъема позволяют выполнять обслуживание сальника штока поршня и осмотр поршневых колец.
Пока это «всего лишь» 12-цилиндровый вариант Wartsila RT-flex96C с низкоскоростным дизельным двигателем с турбонаддувом, более крупная 14-цилиндровая версия получает высшие награды как самый большой двигатель внутреннего сгорания в мире, по крайней мере, на данный момент. При весе 2300 тонн он имеет высоту 44 фута, длину почти 90 футов и производит 5,6 миллиона фунтов. футов крутящего момента и более 100 000 лошадиных сил при 102 об/мин!
Оглядываясь назад на развитие дизельных двигателей, можно сказать, что рабочий объем всегда был неотъемлемой частью их мощного уравнения. Но сегодня концепция была расширена до размеров, которые действительно трудно себе представить. Как и в случае с любым другим достижением в области механики, знайте, что по всему миру уже ведутся работы по созданию еще более крупных кораблей, и для этих целей не один, а два таких гигантских двигателя будут взбивать синеву океана с помощью двух винтов.
Wartsila RT-flex96C вырос из воображения инженеров, которые уже думали, что достигли невозможного, но нет. По мере того, как стоимость доставки продукции по всему миру продолжает расти, и создаются все более эффективные суда для перевозки большего количества контейнеров, новые концепции, использующие один двигатель, стали популярными. На данный момент это самый большой поршневой двигатель в мире, и это дизель.
Если есть какие-либо сомнения относительно возможностей двигателя RT-flex96c, учтите, что одного из них достаточно, чтобы толкать гигантские контейнеровозы типа Panamax со скоростью 25 узлов с использованием одного гребного винта при удивительно низком уровне выбросов.
РИА Новости: Су-35С вылечили от «детских болезней», а для ПАК ФА создали новый двигатель
← Назад
Главная →Обзоры СМИ → Статьи
Су-35С вылечили от «детских болезней», а для ПАК ФА создали новый двигатель
5 июня 2017 года Андрей Коц, РИА Новости
До конца 2017 года ВКС России получат еще два летных прототипа истребителя пятого поколения ПАК ФА Т-50. Об этом в понедельник сообщил заместитель министра обороны России Юрий Борисов во время визита на Авиационный завод имени Ю. А. Гагарина в Комсомольске-на-Амуре (КнААЗ). По его словам, эти два борта станут последними перед началом серийного производства самолета.
«Работы по ПАК ФА находятся сегодня на финальной стадии, — подчеркнул Борисов. — По этому году мы получаем 10-й и 11-й образцы, которые подключат к испытаниям, и в будущей госпрограмме вооружений на 2018-2025 годы у нас запланирована первая серийная закупка самолетов Т-50″.
Чуть позже Юрий Борисов рассказал журналистам об опыте боевого применения многофункционального истребителя поколения 4++ Су-35С в Сирии. По его словам, эксплуатация этого самолета в зоне военного конфликта выявила ряд недостатков, которые, однако, были оперативно устранены. Упоминание Су-35 в контексте ПАК ФА закономерно — эта машина считается промежуточной между поколениями реактивных самолетов и наравне с Т-50 составит основу истребительной авиации России в обозримом будущем.
Су-35С (С — серийный) представляет собой тяжелый истребитель, предназначенный для завоевания превосходства в воздухе. В нем реализованы самые современные технологии российского авиастроения. От своего прародителя Су-27 этот самолет отличается усиленным планером, передовой информационно-управляющей системой, РЛС «Ирбис» с пассивной фазированной антенной решеткой, а также новыми двигателями АЛ-41Ф1С с плазменной системой зажигания и управляемым вектором тяги. Такие же двигатели с незначительными изменениями установлены и на прототипах ПАК ФА.
Согласно оценкам отечественных и зарубежных экспертов, Су-35С соответствует истребителю пятого поколения по всем своим характеристикам, кроме малозаметности. В октябре 2016 года американское издание The National Interest назвало этот самолет одним из «самых опасных вооружений России». По мнению автора публикации, Су-35С «экстремально опасен» для любого истребителя стран НАТО за исключением «невидимки» F-22 Raptor. Главными плюсами российской машины издание считает ее мощное вооружение — ракеты «воздух-воздух» дальнего радиуса действия, возможность их пуска на сверхзвуковой скорости, сверхманевренность и современные бортовые средства радиоэлектронной борьбы.
Впервые в боевых действиях Су-35С принял участие в Сирии, где эти самолеты задействованы для сопровождения бомбардировщиков Су-24 и Су-34 на вылетах и прикрытия их от потенциальных воздушных угроз. По словам Юрия Борисова, первые месяцы эксплуатации выявили ряд недостатков в конструкции истребителя. В частности, воздухозаборники самолета засасывали камни и мелкий мусор со взлетно-посадочной полосы. В некоторых случаях это может привести к поломке лопаток реактивного двигателя. Кроме того, были проблемы с фонарем и жидкокристаллическими экранами в кабине пилота, однако в ходе боевой эксплуатации все недостатки были устранены.
В принципе, любая новая техника страдает различными «детскими болезнями», поэтому их выявление на Су-35С не является чем-то из ряда вон выходящим. К тому же летчики истребитель оценивают очень высоко.
«По отзывам наших летчиков, которые работают в Сирии, это один из самых лучших самолетов в мире на сегодняшний день по своим летно-техническим характеристикам, по номенклатуре и радиусу действия авиационных средств поражения, — подчеркнул Юрий Борисов. — Они искренне считают, что равных в бою этому самолету сегодня нет. Именно по этой причине к самолету все больше присматриваются иностранные заказчики».
Напомним, что на сегодняшний день экспортную модификацию Су-35 Россия продала только Китаю. В 2015 году между нашими странами был заключен контракт на поставку 24 машин. Кроме того, планируются поставки 12 Су-35 в Индонезию. Свой интерес к истребителю продемонстрировали Индия и Малайзия. Но самое главное — Су-35 в больших количествах идет в российские ВКС. На сегодняшний день их в войсках более 60. Как подчеркнул Юрий Борисов, до 2020 года планируется поставить еще 10 машин.
Готовность к серии
Интенсивное использование Су-35С в боевых условиях позволяет накопить бесценный опыт, который пригодится при эксплуатации истребителя пятого поколения. Выявленная склонность двигателей АЛ-41Ф1С к всасыванию мусора, к примеру, поможет избежать подобных недостатков на Т-50. Впрочем, с этими движками ПАК ФА пролетает не очень долго. В настоящий момент эксклюзивно для этого самолета разрабатываются двигатели нового поколения, известные под обозначением «изделие 30».
Как сообщил осенью 2016 года генеральный директор КнААЗ Александр Пекарш, новый двигатель уже готов и проходит испытания на наземном стенде. Борт ПАК ФА с этой силовой установкой должен подняться в воздух уже до конца этого года. Скорее всего, 11-й и 12-й прототипы как раз и будут обкатывать новые двигатели. Предположительно, они смогут развивать тягу в 107 килоньютонов в крейсерском режиме и 176 килоньютонов в режиме форсажа против 86,3 и 147 у АЛ-41Ф1С соответственно.
На завершающем этапе находится и программа разработки перспективных вооружений для нового самолета. Она включает в себя всю номенклатуру авиационных средств поражения: ракеты «воздух-воздух» малой и большой дальности, корректируемые авиабомбы, противотанковые управляемые ракеты.
«Этими разработками занимается концерн «Тактическое ракетное вооружение», — рассказал РИА Новости главный редактор журнала «Арсенал Отечества» Виктор Мураховский. — После завершения испытаний новые системы пойдут не только на ПАК ФА, но и на самолеты предыдущих поколений, что значительно повысит их боевые возможности. Очень надеюсь, что в рамках госпрограммы вооружений на 2018-2025 годы ВКС России получат внушительную партию истребителей пятого поколения».
Напомним: еще в мае 2017 года министр обороны Сергей Шойгу в ходе «правительственного часа» в Совете Федерации сообщил, что серийное производство ПАК ФА Т-50 начнется в 2019 году. Ранее замглавкома ВКС России Андрей Юдин рассказал, что первая партия новейших истребителей будет состоять из шести машин. Неизвестно, сколько всего этих самолетов планируется поставить в войска, однако их количество должно исчисляться как минимум десятками: в составе ВВС США на сегодняшний день имеется 187 истребителей пятого поколения F-22 Raptor и около 170 F-35 Lightning II в различных модификациях.
По мнению экспертов, у ПАК ФА в перспективе не будет соперников на мировом рынке вооружений. F-22 американцы экспортировать отказываются, а F-35, по оценкам многих специалистов, до своего «старшего брата» сильно недотягивает. Кроме того, Raptor — дорогой самолет. Стоимость единицы — около 150 миллионов долларов, что многовато даже для Пентагона. Ожидается, что российский истребитель будет гораздо дешевле.
«С учетом того, что программа еще в разработке, конкретную сумму назвать нельзя. Но все равно, если сравнивать с F-22, то цена будет на порядок ниже, — рассказал в эфире радио Sputnik военный эксперт Иван Коновалов. — Что касается применения Т-50, это, естественно, оружие сдерживания, то есть показывающее, что страна, обладающая таким оружием, — мощное государство с мощной армией, которое может противостоять любым вызовам. Это главная задача. А в дальнейшем все покажет характер конфликтов, которые будут происходить. В принципе, учитывая то, что наш самолет дешевле и боеприпасы для него тоже дешевле, он может применяться для самых разнообразных функций. Он сможет работать и по наземным целям, и по воздушным».
URL: http://www.aex.ru/fdocs/1/2017/6/5/28369/
Полная или частичная публикация материалов сайта возможна только с письменного разрешения редакции Aviation EXplorer.
Новости ПАК ФА — ВПК.name
1
2
26 новостей, отображено с 1 по 20
Истребитель Су-47, впервые поднятый в воздух 25 сентября 1997 года летчиком-испытателем ОКБ Сухого Игорем Вотинцевым, считается одним из самых необычных самолетов. В первую очередь, благодаря своей главной особенности – крылу обратной стреловидности. Не такими приметными внешне, но не менее передовыми технологиями в Су-47 стали цифровая система управления и композитные материалы.
Наработки по истребителю Су-47 «Беркут», поднявшемуся в воздух 25 лет назад, были использованы при создании истребителя пятого поколения Су-57, беспилотников и гражданских самолетов. «Беркут» стал первым самолетом, в котором широко применялись композитные материалы.
На Су-47 удалось внедрить множество новых конструктивных и технических решений, которые ранее не применялись на самолетах подобного класса: реализация большой степени продольной статической неустойчивости, использование в конструкции крупногабаритных фрезерованных панелей двойной кривизны и композиционных материалов в нагруженных элементах конструкции планера.
Сможет ли Россия реализовать план будущего авианосца на основе Су-57 с электромагнитной катапультой?
Недавно Россия представила макет боевого корабля, несущего модифицированный Су-57 с электромагнитной катапультой, пишет пользователь Sohu. Новая версия истребителя позволила бы ей усилить флот с минимальными затратами. Но есть одно но, отмечает автор.
Четверть от веса пустого истребителя пятого поколения Су-57 составляют композитные материалы. Долю композитов в конструкции самолета назвали в госкорпорации «Ростех» по случаю 25-летия первого полета опытного самолета Су-47 «Беркут», передает ТАСС.
В сети распространяется ролик с истребителем пятого поколения Су-57 Воздушно-космических сил (ВКС) России вблизи границы с Украиной. На видео, опубликованное в Telegram-канале Dambiev, обратила внимание «Российская газета».
На истребителе Су-47 отрабатывались технологии, использованные в самолете Су-57. Роль «Беркута» в создании истребителя пятого поколения раскрывает ТАСС.
По словам главы управления оборонпрома Турции Исмаила Демира, в случае отказа Вашингтона поставлять Анкаре истребители F-35 одним из альтернативных вариантов могут быть российские Су-35. Об этом Демир заявил в интервью турецкому телеканалу CNN Türk.
Комсомольский-на-Амуре авиационный завод (КнААЗ) имени Ю.А. Гагарина нарастит выпуск истребителей пятого поколения Су-57, сообщил глава «Ростеха» Сергей Чемезов.
1781
1
+2
Генеральный директор Госкорпорации Ростех посетил Комсомольский-на-Амуре авиационный завод им. Ю.А.Гагарина Объединенной авиастроительной корпорации, где в настоящий момент идет сборка истребителей Су-57.
1316
0
+2
Темпы производства истребителей пятого поколения Су-57 в интересах Воздушно-космических сил (ВКС) России будут увеличены, заявил в ходе посещения Комсомольского-на-Амуре авиационного завода (КнААЗ) генеральный директор «Ростеха» Сергей Чемезов. Об этом сообщается на сайте госкорпорации.
1261
0
+1
Генеральный директор Госкорпорации Ростех посетил предприятие ОАК КнААЗ им. Ю.А. Гагарина в Комсомольске-на-Амуре, где в настоящий момент идет производство истребителей Су-57. На предприятии ведутся работы по наращиванию выпуска этих самолетов в рамках контракта между ОАК и Минобороны РФ, новая партия истребителей в ближайшее время будет поставлена в войска, сообщает пресс-служба Госкорпорации.
Американские источники заговорили о российско-алжирской оружейной сделке в $7 миллиардов: вот пять ее возможных позиций
Американский сенатор Марк Рубио призвал ввести санкции в отношении Алжира, сообщает MWM. По данным источников США, Россия продаст африканской стране вооружения на семь миллиардов долларов. Автор статьи предполагает, какие позиции могут войти в эту сделку.
16 сентября 2022 года на 23-й тактической авиабазе военно-воздушных сил Польши в Минске-Мазовецком в присутствии президента Польши Анджея Дуды министр национальной обороны Польши Мариуш Блащак утвердил контракты с южнокорейской корпорацией Korea Aerospace Industries (KAI) на закупку Польшей 48 легких боевых самолетов FA-50.
К 2026 году у России будет 50 истребителей пятого поколения Су-57 — с отставанием в шесть лет
50 истребителей пятого поколения Су-57 поступят на вооружение российских ВКС с шестилетней задержкой, в 2026 году, сообщает MWM. Автор отмечает, что отставание от графика — явление не беспрецедентное, однако оно даст шанс на лидерство новым программам США и Китая.
Лишь к 2026 году на вооружение Воздушно-космических сил Российской Федерации поступит 50 самолетов-истребителей пятого поколения Су-57. Об этом пишет американское издание Military Watch Magazine. Автор издания считает, что самолеты будут поставлены с шестилетним отставанием от графика, а это, в свою очередь, даст лишние возможности американским и китайским программам в сфере строительства новых самолетов.
ВВС России получили новую партию Су-35 — вот три причины, почему минобороны продолжает их закупать
Раньше предполагалось, что Су-35 будут поставлять исключительно на экспорт, тогда как Россия перейдет к Су-57 пятого поколения, пишет MWM. Но есть несколько причин, почему российские ВВС продолжают заказывать Су-35.
Российский перспективный легкий тактический самолет (ЛТС), известный как Checkmate («Шах и мат») и Су-75, может «умереть на чертежной доске». Об этом рассказывает обозреватель американского издания 19FortyFive Питер Сичиу.
1073
0
+1
Забудьте про Су-35. Лучшим российским истребителем для Ирана может стать спроектированный для Индии МиГ-29UPG
Иран рассматривает вопрос о закупке у России истребителей Су-35С. Однако, как отмечается в статье MWM, Су-35 — тяжелый и самый дорогостоящий незападный истребитель, поэтому его потенциальное место в ВВС Ирана непонятно. По мнению автора, с учетом стоящих задач, Тегерану следует обратить внимание на модернизированные МиГ-29.
1149
0
-1
В рамках государственного контракта на производство истребителей пятого поколения Су-57 в России выпустили четыре самолета. Обозреватель американского издания 19FortyFive Харрисон Касс оценил темпы производства российского самолета.
1642
4
+3
1
2
Библиотека
Обсуждаемое
Обновить
США отреагировали на начало российских военных маневров у границ Украины
ВСУ готовят наступление в Донбассе на нескольких направлениях
В США рассказали о последствиях ядерного удара России
Песков заявил, что США все ближе к тому, чтобы стать стороной конфликта на Украине
Минобороны РФ: «Бук-М3» регулярно сбивают американские ракеты HIMARS в ходе спецоперации
Представители министерств обороны РФ и Белоруссии обсудили планы военного сотрудничества
Высказаны предположения относительно того, с какой конкретно целью Россия применила на Украине самолёт Ту-214Р
«Известия» опубликовали кадры удара «Аллигатора» по пересекающей мост украинской колонне
«Ракеты в космос запускаем, а свою коробку передач произвести не можем»
Россия перетягивает Глобальный Юг на свою сторону
В МО РФ заявили, что большинство отечественных БЛА не удовлетворяют требованиям ведомства
Точка кипения или как напечатать Победу?
Начаты стендовые испытания газогенератора турбовального двигателя ВК-800
Российский «Корнет» научат «двойному пуску»
Кадыров предложил мобилизовать половину сотрудников силовых ведомств
другие обсуждаемые темы
Король воздушного боя.
На что будет способен Су-57 с новыми двигателями
Российский истребитель пятого поколения Су-57 наконец-то получил новое «сердце». В среду стартовали летные испытания двигателя «Изделие 30», разработанного эксклюзивно для «невидимки». Днем ранее шеф-пилот компании «Сухой» Сергей Богдан поднял в воздух прототип, оборудованный этими движками. Полет продлился 17 минут и прошел без сбоев и нареканий. Именно двигатели до недавних пор оставались единственным недостающим звеном в программе Су-57, не позволявшим отнести эту машину к по-настоящему новому поколению. Теперь же самолетный «пазл» сложился окончательно. О том, какие возможности дадут Су-57 двигатели «Изделие 30», – в материале РИА Новости.
Дальше, выше, быстрее
Изначально все прототипы Су-57 оснащались турбореактивными двухконтурными двигателями АЛ-41Ф1 с управляемым вектором тяги – усовершенствованной версией движков, с которыми летают серийные истребители поколения 4++ Су-35С. Модифицированное изделие отличается повышенной силой тяги, сложной системой автоматизации, полностью цифровой системой управления, новой турбиной и улучшенными расходными характеристиками. Тем не менее этого было недостаточно для принципиально нового боевого самолета.
«Наличие более современного двигателя повышает динамику самолета, разгонные характеристики, – рассказал в эфире радио Sputnik гендиректор компании «Альянс авиационных технологий Авинтел» Виктор Прядка. – Новые двигатели более экономичны и обладают большими ресурсами. Поэтому эксплуатационные качества самолета и его боевые возможности будут повышены».
Говоря проще, двигатели «Изделие 30» сделают Су-57 более быстрым, маневренным и экономичным. Он сможет дольше оставаться в воздухе и получит возможность выполнять боевые задачи на больших расстояниях – по сравнению с истребителями предыдущих поколений. Собственно, именно серийное производство нового двигателя окончательно закроет вопрос, нужен ли нашим ВКС истребитель пятого поколения. Ранее ряд гражданских и военных экспертов высказывали сомнения в целесообразности производства Су-57, который отличался от серийного и проверенного в боевых действиях Су-35С, по сути, только малозаметностью.
Мощнее «Раптора»
Конструктивная возможность для установки новых двигателей была реализована на так называемых прототипах Су-57 второго этапа: Т-50-6 (первый полет – 27 апреля 2015 года), Т-50-8 (17 ноября 2016 года) и Т-50-9 (17 ноября 2016 года), а также Т-50-11 (первый полет – 6 августа 2017 года). Облик одиннадцатого самолета наиболее близок к серийной машине.
Как неоднократно подчеркивали в «Объединенной двигателестроительной корпорации» (ОДК), «Изделие 30» является полностью «свежим» агрегатом, а не модернизацией более ранних образцов. К его основным особенностям можно отнести новый вентилятор, полностью перепрофилированный компрессор и перспективную систему управления. «Изделие 30» позволяет самолету развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа, что серьезно экономит топливо. Как сообщил в начале года представитель ОДК Антон Чечуков, в двигателе реализовано «много новшеств, которые в некоторых случаях не имеют мировых аналогов, также мы считаем, что с этим двигателем Т-50 будет еще более прорывным проектом, более тяговооруженным и совершенным».
По данным из открытых источников, два двигателя «Изделие 30», установленные на Су-57, смогут развивать суммарную тягу до 36 тысяч килограммов в секунду. Движки ближайшего конкурента российской «невидимки» – американского истребителя F-22 Raptor – могут выдавать чуть меньше: около 32 тысяч килограммов в секунду. Но в чем отечественный самолет однозначно превосходит западных конкурентов, так это в маневренности. «Изделие 30» обеспечивает отклонение вектора тяги по всем ракурсам. Грубо говоря, оборудованный ими самолет может буквально танцевать в воздухе, резко меняя направление и скорость. Это позволяет истребителю уходить от ракет, «сбрасывать» с себя захват РЛС противника и эффективно драться с любым самолетом в маневренном ближнем бою. У двигателей F119-PW-100, установленных на американских «Рапторах», сопла отклоняются лишь по вертикали.
Готовность к серии
Напомним, в июле этого года на авиасалоне МАКС главком ВКС России Виктор Бондарев сообщил о подписании предварительного заключения по государственным совместным испытаниям первого этапа. Бондарев подчеркнул, что получена рекомендация о начале изготовления установочной партии самолетов Су-57. Таким образом, девятый, десятый и одиннадцатый прототипы вполне можно назвать предсерийными машинами.
«Пока я бы сказал, что физиологической границы для пилота ПАК ФА не существует. И по освоению, и по эксплуатации этого летательного аппарата, – подчеркнул главком ВКС. – Конструкторы работают над тем, чтобы машина делала максимум за пилота».
Во многом такого уровня автоматизации удалось достичь благодаря самой современной электронной начинке самолета от разных производителей. В частности, российский Фонд перспективных исследований впервые представил на МАКС–2017 «нервную систему» этой машины – интерфейс, который контролирует состояние конструкции. Для демонстрации его возможностей фонд продемонстрировал макет ПАК ФА, изготовленный из композитных материалов. Макет сделан таким образом, что при его деформировании (например, при попытке согнуть крыло) все внешние воздействия отображаются на мониторе, позволяя оценить характер дефектов.
На завершающем этапе находится и программа разработки перспективных вооружений для нового самолета. Она включает в себя всю номенклатуру авиационных средств поражения: ракеты «воздух – воздух» малой и большой дальности, корректируемые авиабомбы, противотанковые управляемые ракеты.
«Этими разработками занимается концерн «Тактическое ракетное вооружение», – рассказал РИА Новости главный редактор журнала «Арсенал Отечества» Виктор Мураховский. – После завершения испытаний новые системы пойдут не только на ПАК ФА, но и на самолеты предыдущих поколений, что значительно повысит их боевые возможности. Очень надеюсь, что в рамках госпрограммы вооружений на 2018–2025 годы ВКС России получат внушительную партию истребителей пятого поколения».
Первые серийные Су-57 начнут поступать в войска в следующем году. По данным из открытых источников, к завершению госпрограммы вооружений до 2025 года в составе ВКС будет около 60 истребителей пятого поколения. Первые двенадцать поставят до конца 2021 года.
По материалам РИА Новости / Андрей Коц
НИИ экономики | Новости отрасли
Posted at 08:09h in Новости отрасли, Новости предприятия
Возрождение отечественной авиационной промышленности – главная задача Авиационной коллегии, созданной Постановлением Правительства от 21 декабря 2016 года № 1408. Повышение внимания государства к авиастроению обусловлено тем, что в этой сфере имеются серьезные проблемы системного характера. В 90-е годы считалось, что стране не нужен собственный авиапром. Это привело к полной зависимости российских авиаперевозчиков от иностранной авиационной техники. Последствия системного кризиса не преодолены даже с помощью гигантских для нашей экономики государственных вложений. Способна ли Авиационная коллегия исправить ситуацию в отечественном авиапроме? Будет ли она способна решать другие проблемы российской гражданской авиации: недостаточное развитие авиаперевозок в стране, упадок аэропортовой и аэродромной сети, обретение аэропортами и аэродромами надежной правовой защиты, обеспечение должной защиты прав потребителей услуг перевозчиков и аэропортов? А ведь от этого во многом зависит востребованность авиационной промышленности.
С этими вопросами мы обратились к Роберту Сулейманову – председателю Совета Саморегулируемой организации авиационного бизнеса (СРО АБ), члену Общественного (консультационного) Совета авиационной промышленности, кандидату экономических наук, доценту, Заслуженному работнику транспорта РФ, и Виталию Бордунову –эксперту ИКАО, председателю Правления Независимого института международного права, кандидату юридических наук, профессору.
— Чем руководствовались регуляторы при созданииАвиационной коллегии?
Р.Сулейманов: Необходимость создания Авиационной коллегии стала для широкого круга авиаторов очевидной после явных пробуксовок многозвенной системы управления гражданской авиацией, созданной в ходе административной реформы 2004 года. По мнению наших ведущих экспертов и по моему глубокому убеждению, административная реформа ничего хорошего в деятельность гражданской авиации и авиационной промышленности не привнесла. Нейтрализовать первые негативные последствия административной реформы авиационная общественность попыталась уже в 2007 году, создав по моей инициативе Коллегию авиационной общественности (КАО). Предметом рассмотрения и результатом работы КАО стали программы поддержки и развития парка отечественных воздушных судов, аэропортов и аэродромов, систем управления безопасностью полетов. В КАО заложен принцип привлечения широкого круга профессионалов и простых граждан к решению актуальных проблем отечественной авиации.
Основываясь на опыте КАО (созданной 10 лет назад) и Клуба командиров авиапроизводства России (КК), созданного более 30 лет назад (в 1986 году), решениях 40-го и 41-го заседаний Клуба, состоявшихся в 2013 и 2014 годах, представители авиационного бизнеса и авиационной общественности неоднократно предлагали руководству страны создать Авиационную коллегию при Правительстве РФ. В 2015 году необходимость создания коллегии была зафиксирована в итоговой резолюции слушаний по системе управления гражданской авиацией, состоявшихся в Общественной Палате России по инициативе Общественного совета при Росавиации и Клуба высшего руководящего состава гражданской авиации («Клуба «Опыт»), которые транслировались по всей стране через Интернет. На актуальность создания Авиационной коллегии обращалось внимание Министра транспорта России на встречах с членами Союза транспортников России (СТР) в январе 2014 и декабре 2016 годов.
Для лучшего понимания ситуации напомню о том, что переход к авиационному рынку осуществлялся, как и во всех сферах экономики, стихийно и бессистемно, со всеми вытекающими последствиями. Регуляторы всего постсоветского периода, в прошедшие 25 лет удостоили систему управления гражданской авиацией России особым вниманием. Ни в какой другой сфере экономики не было столько изменений, как самой системы управления, так и ротации первых лиц и их управленческих команд. При этом, реформаторы добросовестно заблуждались, считая себя «гуру менеджмента», которым не надо обременять себя знаниями специфики такого сложного объекта управления, как авиация. Наверное, власть действовала из благих побуждений, но крайне редко – профессионально, как правило, без учета мнения авиационной общественности, без учета отечественного опыта управления гражданской авиацией. Кстати, западная система администрирования и управления делами гражданской авиации тесно взаимодействует с авиаперевозчиками и аэропортами, внемлет их советам. Ведь они зарабатывают и содержат авиатранспортную отрасль. Наш регулятор с этим не считается.
Гражданская авиация не без потерь пережила кризисы 1998-го и 2008-го и недавние санкции, затронувшие нас, как и другие сферы экономики. В результате, как водится, выжили и выживают далеко не все. Кто за счет государственной и /или региональной поддержки, кто – самостоятельно.
Положительная роль государственной и региональной поддержки авиации путем субсидирования и посильных инвестиций в восстановление и развитие наземной инфраструктуры и средств обеспечения воздушного движения является очевидным фактом. Граждане, в первую очередь, из удаленных районов, это оценили и воспользовались. При этом возникло удивительное для сегодняшнего времени совпадение мотивов, интересов и оценок результатов субсидирования со стороны граждан, поставщиков услуг (авиационного бизнеса в лице перевозчиков и аэропортов) и со стороны чиновников федерального и регионального уровней. Определенный эффект для восстановления наземной инфраструктуры дало создание федеральных казенных предприятий. Однако, это скорей элементы «ручного», а не рыночного управления, напрямую зависящие от возможностей федерального и региональных бюджетов. А где влияние так называемой «волшебной руки рынка»?
В.Бордунов: Реформаторам нельзя было игнорировать факт признания Международной организацией гражданской авиации (ИКАО) в конце 80-х годов высоких достоинств модели государственного управления национальной системой воздушного транспорта СССР. Это касалось как подсистемы управления хозяйственной деятельностью, так и подсистемы управления безопасностью полетов. Весьма действенной была и система управления отечественным авиапромом, позволяющая конструировать и массово выпускать достаточно современные для своего времени воздушные суда, проводить их испытания и эксплуатацию благодаря тесному взаимодействию руководства и специалистов авиапрома и гражданской авиации на государственном и ведомственном уровне. На высоком государственном уровне шла работа по внедрению стандартов ИКАО. Этим специально занималась Комиссия СССР по делам ИКАО. Сейчас ничего подобного и в помине нет.
В итоге, что мы имеем сегодня? Разрушенный авиапром, иномарки вместо отечественных самолетов, сжавшуюся до минимума сеть местных аэродромов, ущербное правовое поле, в котором никто не может продохнуть. Это очевидное следствие неэффективной системы управления всей гражданской авиацией, призванной по идее регулировать авиационную деятельность по всему научно-техническому циклу – от разработки до эксплуатации авиационной техники. В терминах ИКАО – этот цикл затрагивает 6 основных поставщиков обслуживания: разработчиков и производителей новой авиационной техники, центры поддержания летной годности, аэродромы, провайдеры по организации воздушного движения, учебные заведения, авиаперевозчики.
Одна часть перечисленных элементов научно-технического цикла (ранее находившаяся в ведении Минавиапрома СССР) сегодня находится в ведении Минпромторга России, Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК), Госкорпорации «Ростех» (в состав которой входят «Вертолеты России», «Объединённая двигательная корпорация», холдинги по агрегатостроению и бортовому оборудованию). Другая часть – в ведении Минтранса России и подведомственных ему Федеральному агентству воздушного транспорта (Росавиации) и Федеральной службе по надзору в сфере транспорта (Ространснадзору). Минтрансу поручено, наряду с железнодорожным, автомобильным, морским и речным транспортом, заниматься гражданской авиацией. Этот «остаточный» управленческий расклад напоминает известную басню Крылова о лебеде, раке и щуке. На практике Минтранс, в состав которого входит и Департамент государственной политики в области гражданской авиации, сталкивается со значительными профессиональными трудностями при проведении экономической и правовой политики в области гражданской авиации. Во многом это является следствием неэффективной системы управления и фактического отсутствия в его аппарате необходимого количества «породистых» авиационных специалистов, имеющих соответствующие знания и опыт – то, что принято называть компетентностью.
— Чего ожидать от Авиационной коллегии? Исключительно спасения авиапрома путем переламывания «через колено» авиакомпаний?
В. Бордунов: Положение об Авиационной коллегии, утвержденное Постановлением Правительства 21 декабря 2016 года, отражает очередное, как говорят юристы, «добросовестное заблуждение» органов власти по решению сложных системных проблем простыми несистемными мерами. В результате они вновь наступают на свои же «грабли реформирования», с 25-летним стажем неудач. Вместо правительственного органа, призванного координировать деятельность регуляторов и всех участников научно-технического цикла, от разработки до эксплуатации новой авиационной техники, а также взаимодействовать в этих целях с авиационной общественностью, пассажирами и клиентурой – продекларирован координатор, замкнутый исключительно на авиапром.
Судя по утвержденному Положению об Авиационной коллегии, налицо стремление поднять уже упавший авиапром без задействования всего производственного и интеллектуального потенциала начальных потребителей его продукции – авиационного бизнеса, и конечных потребителей – пассажиров и клиентуры. Намерения благие, но их воплощение в жизнь такого подхода заведомо проблематично, и вот почему. Любая коллегия, по определению, подразумевает коллегиальный (коллективный) подход к выработке, принятию и реализации решений, которые проводятся в жизнь высшим должным лицом регулятора (к примеру, министром), одновременно возглавляющим эту коллегию. Председателем Авиационной коллегии является Заместитель Председателя Правительства РФ, курирующий вопросы развития авиационной промышленности, который и без этого обладает достаточными полномочиями в этой сфере, но не более, так как гражданская авиация относится к сфере ответственности другого зампреда. В таком правовом лабиринте легко запутаться и утопить благие начинания Авиационной коллегии.
Р.Сулейманов: Подход директорского корпуса гражданской авиации принципиально отличается от прописанного в рассматриваемом Положении хотя бы тем, чтобы сфера компетенции Авиационной коллегии, по определению, должна охватывать весь научно-технический цикл от разработки до внедрения новой авиационной техники и ее последующего сопровождения в период жизненного цикла. Кроме того, сфера влияния коллегии должна распространяться на всю деловую среду, элементы которой, так или иначе влияют на жизнедеятельность этого цикла: логистику, информацию, право, экономику, финансы, всех стейкхолдеров. Это и есть системный подход, который чиновники так любят декларировать, но никак не применять в реальной жизни. Именно в этом заключается принципиальное отличие предложений директорского корпуса гражданской авиации от утвержденного Положения об Авиационной коллегии, которое ограничивает круг ее деятельности решением узковедомственных вопросов развития авиастроения.
Для начала необходим пересмотр существующего распределения полномочий между двумя заместителями Председателя Правительства, один из которых курирует вопросы развития авиационной промышленности, другой – вопросы развития гражданской авиации. Без этого Авиационная коллегия «утонет» в бесконечных согласованиях между множеством министерств и ведомств, задействованных в технологическом процессе по созданию и внедрению новой авиационной техники. Справедливость этого утверждения доказана неудачной практикой внедрения комплекса мер по снижению стоимости перевозок на внутрироссийских воздушных линиях. Предложения, разработанные нашими экспертами, рассмотренные и утвержденные на Круглом столе Союза транспортников России (СТР) в мае 2013 года, во исполнение Поручения Президента Российской Федерации от 7 января 2013 года № Пр-26 и в дополнение к мерам, утвержденным Председателем Правительства РФ 31 января 2013 года № 395п-П9, саботировались чиновниками различных ведомств и уровней. Чиновники, ссылаясь на соответствующие положения и отсутствие регламентов, по сути, блокировали работу на стыках своих компетенций. Да, формально около двух лет проводились эпизодические совещания. Перед совещаниями и после них следовали отписки и доклады ответственных должностных лиц различных министерств и ведомств о рассмотрении предложений участников Круглого стола СТР. А реально мало что делалось. Затем подступила волна очередного кризиса, санкции, и все было спущено на «чиновничьих тормозах».
Для реальной работы Авиационной коллегии следует также незамедлительно внести ясность в используемую в Положении терминологию в части, касающейся воздушных судов и новой авиационной техники. Как уже говорилось, предмет деятельности Коллегии не должен ограничиваться только воздушными судами. Это только один пример, так как рассматриваемое Положение содержит множество спорных формулировок, допускающих двойное толкование, которые будут препятствовать ее нормальному функционированию, что противоречит конституционному принципу верховенства права.
В.Бордунов: Нетерпимость чиновников к любому инакомыслию, в первую очередь, к мнению ветеранов из Клуба «Опыт», Общественного совета при Росавиации, экспертов СРО АБ и СРОО МАРАП уже даже не маскируется. Чиновники перешли к «вымыванию» наиболее активных инакомыслящих с публичных «площадок» и структур при власти. Минтранс, при безучастности Общественной палаты России, сделал недвусмысленные оргвыводы, которые не прошли для нас незамеченными: для начала исключили ряд авторитетных профессионалов из состава Общественного совета при Росавиации. Правда, с заменой принципиального и «неуправляемого» Председателя Совета у них не получилось. Отдадим должное гражданскому мужеству большинства членов нового состава упомянутого Общественного совета, которые открыто проголосовали против кандидатуры Михаила Погосяна, внесенной представителем Общественной палаты России по согласованию с Минтрансом. Как показала жизнь, нынешний ректор МАИ, ранее возглавлявший ОАК, имеет весьма отдаленное представление о деятельности гражданской авиации.
Одновременно с этим чиновники тщательно фильтруют списки представителей авиационной общественности – участников заседаний под эгидой Минтранса, начиная от Общественного и Координационных советов и заканчивая Коллегией. Даже проход через чиновничьи «волнорезы» отнюдь не является гарантией получения слова на указанных заседаниях. Мой коллега, к примеру, недавно в буквальном смысле слова вырвал возможность трехминутного выступления на встрече членов Президиума СТР с руководством Минтранса России только после трехкратного публичного обращения к М. Ю. Соколову. И это несмотря на то, что В.В. Путин постоянно и настойчиво призывает власть «слышать и прислушиваться» к общественному мнению. В последнее время чиновники Минтранса с упорством, достойным лучшего применения, игнорируют общественное мнение авиаторов с пугающим постоянством. Примеров можно привести множество.
Р. Сулейманов: Знаю этот вопрос не понаслышке, так как участвовал в организованном СТР Совещании у Председателя Правительства Российской Федерации В.В. Путина «О проблемах транспортного комплекса», состоявшемся в Москве 8 июня 2011 г. На совещании было поручено заинтересованным органам исполнительной власти и СТР проработать вопрос реализации пилотного проекта по созданию национального транспортного университета на базе федерального государственного бюджетного образовательного учреждения «Московский государственный университет путей сообщения» (далее – МИИТ)». Спустя годы заинтересованные лица по умолчанию стали ссылаться на это поручение, упуская ключевые слова «проработать вопрос реализации пилотного проекта». Этот проект завернули в «обертку» Концепции развития транспортного образования, которую, в свою очередь, долго скрывали от профессионального сообщества в связи с ее неготовностью. Под давлением авиационной общественности авторы Концепции наконец-то направили ее в Росавиацию.
В период 2011 – 2012 годов я трижды докладывал первому лицу государства предложения авиационной общественности и авиационного бизнеса по решению насущных проблем гражданской авиации, в частности, по отмене или снижению налога на добавленную стоимость на внутренних воздушных линиях, субсидированию региональных авиаперевозок, восстановлению аэродромной сети для региональной авиации и местных воздушных линий, производству необходимых региональных самолетов и другим вопросам. Можно по-разному относиться к режиму «ручного управления», практикуемого Владимиром Владимировичем. А что ему остается делать при далеко не совершенной системе управления транспортом и «человеческом факторе» этой системы – российских чиновниках? Несмотря на это, практическая отдача от поручений Президента России в сфере воздушного транспорта, данных по результатам состоявшихся встреч, налицо, хотя хотелось бы, конечно, большего.
К сожалению, в Минтрансе и Минпромторге проблемы воздушного транспорта чиновники решают «из-под палки», мягко выражаясь, избирательно. Работать в интересах граждан и авиационного бизнеса, без указаний свыше, чиновничество этих министерств, на мой взгляд, не приучено. Зато процветает «комчванство», на всю мощь используются административные ресурсы больших, средних и мелких столоначальников для укрепления власти бюрократии. Не в этом ли заключается основная причина принятия Положения об Авиационной коллегии в закрытом от авиационной общественности режиме, так же, как и рассмотрение проекта упомянутой выше, весьма спорной «реформы» транспортного образования?! В отсутствие прозрачности чиновники привыкли чувствовать себя легко и вольготно, пользуясь нейтрализацией «общественного ока», и авиаторы здесь не исключение. А чтобы влиять на независимость суждений не только общественности, но и отраслевой, и вузовской науки в ведение Минтранса переданы из Росавиации вначале ГосНИИ ГА, а теперь готовится и передача МГТУ ГА. В результате, как мне кажется, чиновникам теперь открыт прямой доступ к бюджетным средствам и к «безбарьерной среде» для реализации спорных тезисов Концепции о транспортном образовании.
— Так будет ли Авиационная коллегия прислушиваться к общественному мнению авиаторов?
В.Бордунов: Прямо это делать Авиационную коллегию Положение не обязывает, хотя от этого Правительство РФ только выиграет, чтобы избежать традиционной зацикленности на проблемах авиапрома. Коллегия от общения с авиаторами могла бы постоянно получать свежую и высококвалифицированную аналитику о положении дел во всех звеньях национальной системы гражданской авиации, а не только в авиапроме. Однако при этом не следует брать пример с Минтранса России, который для демонстрации учета интересов бизнеса и общественности создал различные внутриминистерские органы для взаимодействия с профессиональным сообществом в новом формате. На самом деле эти органы, чаще всего, предназначены для снисходительного выслушивания чиновниками Минтранса точек зрения авиационного бизнеса и общественности по различным вопросам экономической, инвестиционной, правовой и иной транспортной хозяйственной действительности. Только этим, по моему мнению, все обычно и заканчивается. В частности, Координационный совет по законодательной деятельности при Минтрансе призван определять перечень законов, в которых нуждается транспортная отрасль, и организовывать их подготовку. Авиационной общественностью, конкретно, СРОО МАРАП, начиная с 2011 года, неоднократно предлагался перечень и обоснование новых законопроектов, в разработке которых нуждается отрасль и без которых она обречена на стагнацию и правовую беспросветность. По состоянию на конец 2016 года, практически ни одно предложение СРОО МАРАП, касающееся совершенствования воздушного законодательства, Минтрансом не принято. Одним словом, участие общественных организаций авиаторов, радеющих за державу, рекомендации которых могут быть полезны при формировании и осуществлении государственной политики в сфере российского воздушного транспорта, полностью игнорируются. Станет ли Авиационная коллегия антиподом существующей государственной «бесконтактной» системы, которая с успехом имитирует взаимодействие власти с авиационной общественностью? Вот в чем вопрос, и время покажет, каков будет ответ.
Нетрудно заметить, что авторам Положения об Авиационной коллегии нет дела до того, как обстоят дела у авиаперевозчиков, насколько правильную экономическую и правовую политику проводит в отношении них государство. Наконец, когда будет решен вопрос о законе об аэропортах и аэродромах, в котором остро нуждаются граждане, как потребители услуг авиакомпаний и аэропортов? Когда граждане наконец-то получат должную защиту своих прав и законных интересов в соответствии с требованиями стандартов ИКАО? Эти и другие жизненно важные вопросы российского воздушного транспорта не отнесены к компетенции Авиационной коллегии. При этом в Положении вскользь упоминается необходимость «удовлетворения нужд экономики и населения в воздушных перевозках». Каким образом к этому подступиться и что должна сделать для этого Авиационная коллегия, в Положении не сказано.
Коллегия не наделена, и более того, обделена, тем, за что авиаторы все время ратовали и что предусмотрено законодательством Российской Федерации, в частности, законом от 1 декабря 2007 года ФЗ-315 «О саморегулируемых организациях», – правом участия некоммерческих и общественных организаций в процессе принятия государственных решений в области гражданской авиации. Отсутствие таких возможностей напрямую противоречит закону «Об основах общественного контроля в Российской Федерации».
— Сформулируйте первоочередные, на Ваш взгляд, предложения для начального этапа работы Авиационной коллегии.
Р.Сулейманов:
1) Поскольку изменить утвержденное на днях Положение нереально, целесообразно подготовить комментарии уполномоченного органа в части, касающейся компетенции Коллегии и используемой терминологии.
2) Основываясь на декларируемом Правительством переходе в обозримой перспективе к Проектному управлению, использовать данный подход в качестве основного в деятельности Авиационной коллегии.
3) Привлечь к разработке и публичному рассмотрению структуры Коллегии широкий круг представителей отраслевой и вузовской науки (не ограничиваясь представителями академической науки, предусмотренными Положением), профессиональных экспертов, полномочных представителей авиационного бизнеса и авиационной общественности.
4) Включить (по согласованию) в состав Авиационной коллегии и/или ее органов, предусмотренных Положением, как минимум, представителей СРО АБ, СРОО МАРАП, Клуба «Опыт», Общественного совета при Росавиации, СТР, Общественной палаты РФ.
Источник: Aviation EXplorer
Read More
Приложения: Последние новости России и мира – Коммерсантъ Авиастроение (133709)
Истребитель Су-57, созданный компанией «Сухой» (входит в Объединенную авиастроительную корпорацию — ОАК), в настоящее время серийно производится в Комсомольске-на-Амуре и поступает на вооружение российских воздушно-космических сил (ВКС). В его создании использованы самые передовые технологии, о части которых стало возможным узнать только сейчас.
Фото: Дмитрий Лебедев, Коммерсантъ / купить фото
Фото: Дмитрий Лебедев, Коммерсантъ / купить фото
Поставки новейшего серийного многофункционального истребителя Су-57 в ВКС России осуществляются в рамках двух контрактов между компанией «Сухой» и Минобороны России, заключенных в 2018 и 2019 годах. По ним всего предполагается изготовить 76 единиц Су-57 — эту цифру назвал президент РФ Владимир Путин, отдавая должное важности поступления в войска авиационного комплекса нового, пятого поколения. При этом глава государства поставил задачу: «Необходимо к 2028 году полностью перевооружить три авиационных полка воздушно-космических сил перспективными авиационными комплексами пятого поколения Су-57».
Поставки начались в январе 2021 года. Генеральный директор ОАК Юрий Слюсарь заверил, что предприятия корпорации смогут произвести 76 Су-57 до 2028 года. «У нас подготовлено производство. Комсомольский-на-Амуре завод является одним из самых перевооруженных и оснащенных, с квалифицированным персоналом. Поэтому мы, безусловно, сделаем такое количество самолетов и с тем темпом, которые нам поставил президент»,— подчеркнул глава ОАК.
Параллельно с подготовкой производства к серийным поставкам Су-57 шли и всесторонние испытания самолета: наземные и летные, автономные и комплексные. Важной проверкой для Су-57 стала передислокация на несколько дней в Сирию двух истребителей. Их боевое применение в воздушном пространстве этой ближневосточной страны проходило в рамках проведения второго этапа государственных испытаний Перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации (ПАК ФА). «Задача была показать самолет в деле с боевым применением новых видов оружия и новыми способами их применения,— рассказывает начальник летной службы ОКБ Сухого, заслуженный летчик-испытатель РФ, Герой России Сергей Богдан.— Применение прошло достаточно удачно. Этому предшествовал подготовительный период в России, во время которого все было проверено здесь. Там все подтвердилось. Был показан высокий результат».
Первый полет прототипа Су-57 — первого опытного самолета Т-50–1 — был осуществлен 29 января 2010 года в Комсомольске-на-Амуре (его также пилотировал Сергей Богдан). В этом самолете было новым все: планер, двигатель, электронная начинка и вооружение, за что его неофициально называли И-21 — «истребитель XXI века», но на государственный тендер была выставлена модель под называнием Т-50. Буква «Т» по традиции ОКБ присваивалась проектам с треугольным крылом (проекты со стреловидным крылом обозначались буквой «С»), а за номер конструкторы неофициально прозвали самолет «полтинником».
Перед подписанием первого контракта на установочную партию самолетов главком ВКС России официально присвоил самолету имя, под которым он теперь и летает,— Су-57. «Су» взято, естественно, от разработчика и производителя — компании «Сухой». Номер 57 тоже носит свой скрытый смысл: 5 — это пятое поколение отечественных истребителей, а цифра 7, счастливая для суховцев, демонстрировала связь с лучшим отечественным истребителем предыдущего, четвертого поколения — Су-27.
Су-57 по сравнению с истребителями предыдущих поколений обладает рядом уникальных особенностей, сочетая в себе функции ударного самолета и истребителя. «Отличительными признаками истребителя пятого поколения являются наличие таких характеристик, как, например, сверхзвуковой крейсерский полет,— говорит первый заместитель генерального директора компании «Сухой», директор ОКБ Сухого, главный конструктор Су-57 Михаил Стрелец.— Еще одним требованием к самолету была возможность без специальных средств совершать посадку на укороченную полосу. Это примерно в два раза короче, чем у лучшего самолета поколения 4++ Су-35».
Су-57 обладает рядом боевых качеств, которые отличают его от авиационных комплексов предыдущих поколений. Благодаря низкому уровню заметности в радиолокационном диапазоне длин волн он обладает скрытностью действий, в том числе при работе комплекса бортового оборудования и применении вооружения. Все системы навигации и вооружения Су-57 отличаются высокой помехозащищенностью, в том числе при взаимодействии с автоматизированными системами управления различных родов войск.
Кроме реализации малой заметности обеспечивается превосходство Су-57 над самолетами поколения 4++ в части таких боевых свойств, как автоматизация и высокая интеллектуализация процессов боевого применения, многофункциональность, а также сверхманевренность и сверхзвуковая маневренность. Он обладает возможностью всенаправленного и многоканального применения оружия, а также рассчитан на применение высокоточного оружия большой дальности.
«Еще одно важное требование, которое предъявлял заказчик к нашему самолету,— это отношение боевой нагрузки, которую способен взять истребитель, к его массе,— рассказывает Михаил Стрелец.— Чем больше это отношение, тем выше качество самолета как носителя. То же самое относится к объему, массе и номенклатуре авиационных средств поражения, размещаемых во внутрифюзеляжных отсеках. По этим показателям Су-57 не имеет аналогов среди всех самолетов пятого поколения в мире».
Создание Су-57 было бы невозможно без целого ряда самых современных технологий. Одна из них — математическое моделирование с использованием суперкомпьютеров. Ее применение позволило существенно сократить время проведения работ и финансовые затраты. «Этот шаг долго готовился, и вот при проектировании Су-35, а затем и Су-57 эти технологии стали очень широко использоваться и давать свой эффект,— рассказывает главный конструктор суперкомпьютерных технологий ОКБ Сухого Александр Корнев.— На счету нашего центра уже много крупных достижений в области различных мультифизичных задач, в том числе модели движения самолета на больших углах атаки, нестационарная аэродинамика при отклонении органов управления и при их отказах, многочисленные задачи по применению авиационных средств поражения и отделяемых грузов».
Использование моделирования на суперкомпьютерах в настоящее время широко распространено в автомобильной промышленности. Доказательство пассивной безопасности современных автомобилей обеспечено с помощью виртуальных моделей. По всем нормам нужно проводить около 200 краш-тестов для каждого кузова — это огромные деньги и сроки. «Сейчас проводят только 2 краш-теста, случайно выбранных сертифицирующим органом, а 200 требуемых перед началом натурных испытаний проводятся на суперкомпьютере и предъявляются на сертификацию,— делится Александр Корнев.— После проведения двух случайно выбранных тестов осуществляется поверка с ранее проведенными виртуальными экспериментами. Если их результаты попадают в заданные доверительные интервалы, вся номенклатура из 200 виртуальных испытаний будет засчитана и автомобиль сертифицирован по пассивной безопасности. Мы предлагаем точно такой же подход. Когда самолет уже существует, с использованием первых двух способов готовится виртуальная модель. На ней проводится весь цикл виртуальных испытаний. Подойдя к натурным испытаниям, выборочно из всей планируемой программы выбирается несколько режимов, которые назначает испытательный центр. На них проводятся натурные испытания. Результаты сравниваются с виртуальными. Если все хорошо, мы перешагиваем через массу рутинных и дорогостоящих натурных испытаний, а самолет переходит к другой группе тестов».
Фото: Армен Гаспарян
Фото: Армен Гаспарян
Интеллект современного боевого самолета в разы вырос по сравнению с предшественниками. Появился даже термин «электронный пилот». Его присутствие на борту дает существенные преимущества при применении Су-57. «Именно при разработке самолета Су-57 впервые были детализированы задачи интеллектуальной поддержки пилота,— рассказывает заместитель главного конструктора информационно-управляющих систем ОКБ Сухого, начальник научно-исследовательского отделения проектирования комплексов бортового оборудования Александр Дибин.— Эта интеллектуальная поддержка включает в себя группы задач, которые необходимо было автоматически решать на всех этапах полета, особенно на этапах применения на фоне динамически меняющейся обстановки. Интеллектуальная поддержка заключается в выдаче летчику необходимых рекомендаций по применению авиационных средств поражения, при групповых действиях, преодолении системы ПВО и обороне самолета. Она также обеспечивает автоматическое управление режимами бортовых систем с реконфигурацией комплекса при отказах отдельных его элементов». На Су-57 впервые была решена сложнейшая задача: реализована комплексная гипотезная обработка информации, поступающей от всех бортовых обзорно-прицельных систем собственно самолета и от взаимодействующих с ним самолетов и пунктов управления по каналам радиосвязи. Это обеспечило новый уровень ситуационной осведомленности летчика о внешней тактической обстановке.
Ряд новых задач, которые были поставлены заказчиком самолета перед его создателями, мог быть решен только с помощью технологий искусственного интеллекта. «Конечно, наиболее известная задача — это распознавание объектов, решение которой сейчас успешно обеспечивается нейросетевыми технологиями,— поясняет начальник бригады интеллектуализации комплексов бортового оборудования ОКБ Сухого Евгений Вахрушев. — Но применительно к авиационным комплексам это лишь одна из многих задач интеллектуализации, которая уже не является показательной. Актуальными становятся задачи принятия решений, то есть те задачи, которые до сих пор решал летчик в полете на основе своих знаний и опыта. Реализация таких возможностей позволила нам полноценно подойти к созданию беспилотных или опционально управляемых летательных аппаратов, действующих с высоким уровнем автономности самостоятельно или в группе, в том числе с пилотируемыми самолетами».
«Автоматизация, комплексирование информации и интеллектуальная поддержка являются определяющими требованиями к эргономике кабины современного истребителя»,— говорит начальник отдела кабин ОКБ Сухого Никита Дорофеев. По его словам, на Су-57 достигнута максимальная автоматизация рутинных процессов пилотирования и боевого применения. Благодаря ей и удалось создать одноместный многофункциональный истребитель. «Теоретически летчик после выполнения взлета и до момента захода на посадку может вообще не заниматься пилотированием, а осуществлять поиск и атаку целей. Причем и этот процесс также в достаточной степени автоматизирован»,— пояснил Никита Дорофеев.
При создании кабины Су-57 конструкторы реализовали в ней дополнительные меры по снижению утомляемости летчика. Они обеспечивают для пилота максимальный комфорт, который только возможно создать на боевом самолете. «Определение комфорта на боевом самолете надо рассматривать именно с эргономической точки зрения: обеспечения оптимальных условий выполнения задачи наименьшими усилиями с наименьшим количеством ошибок»,— отмечает Никита Дорофеев.
В небольшом объеме кабины Су-57 удалось реализовать меры по снижению психофизической нагрузки на летчика, сохранению концентрации его внимания, уменьшению физической утомляемости. «В кабине Су-57 педали сдвигаются вперед так, что можно полностью вытянуть ноги. Ни на одном другом истребителе этого нет. Летчикам Т-50 это нравится»,— пояснил Никита Дорофеев. Кроме того, кресло пилота установлено под чуть большим углом, чем на других отечественных самолетах, что способствует более комфортной посадке. Реализован подогрев кресла, планируется также сделать подогрев рукояток управления. Кстати, ручки на Су-57 тоже новые и уже получили высокую оценку летчиков, летавших на самолете. «Ручка управления самолетом Су-57 очень нравится летчикам. Не раз слышал их мнение, что эта лучшая ручка из тех, с которыми им приходилось летать»,— рассказал Никита Дорофеев. А еще в кабине Су-57 есть отсек для размещения еды в тубах, как у космонавтов, имеется запас питьевой воды, а на случай многочасовых полетов в кабине есть возможность использования туалета.
Юрий Журавин
Трудный взлет: Минобороны наконец получило первый серийный Су-57 | Статьи
Российское пятое поколение пошло на взлет. Первый серийный истребитель Су-57 направился в 929-й Государственный летно-испытательный центр в Ахтубинске. Его передача должна была состояться еще в прошлом году, но тогда он потерпел катастрофу. Программа ПАК ФА/Т-50/Су-57 оказалась самым сложным и амбициозным для российских военных авиастроителей проектом. Несколько раз работы были под угрозой. «Известия» восстановили историю создания уникального истребителя и сделали прогнозы по судьбе Су-57.
Дальние планы
25 декабря Су-57 в расцветке ВКС и с бортовым номером 01 синего цвета заметили в Новосибирске. Самолет сделал там промежуточную посадку на пути из Комсомольска-на-Амуре в европейскую часть России. Это первый серийный образец из установочной партии новейших истребителей, впервые поднявшийся в воздух в октябре этого года.
По словам источников «Известий» в 929-м ГЛИЦ, на первом серийном истребителе продолжатся испытания. Также летчики и инструкторы будут разрабатывать программу боевой подготовки для будущих пилотов этих машин.
На итоговой коллегии Минобороны 21 декабря глава военного ведомства Сергей Шойгу заявил о планах до конца 2020 года получить 22 Су-57. По его словам, к 2028-му их количество в ВКС доведут до 76 единиц.
Трудный взлет_1
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Дмитрий Коротаев
Контракт на производство большой партии подписали по личному распоряжению Владимира Путина в ходе форума «Армия-2018». До того планировалось, что к 2027 году Воздушно-космические силы получат только 16 новейших истребителей. Увеличение заказа позволило договориться с промышленностью о снижении стоимости каждой машины на 20%.
Имеющиеся заказы позволят укомплектовать новыми Су-57 три авиационных полка. В перспективе возможны дополнительные контракты на новейшие истребители. Сейчас в программе летных испытаний задействовано десять предсерийных образцов Су-57.
С 2021 года темпы поставок серийных машин будут постепенно расти. По на полную производственную мощность должны выйти после 2024-го. В год будут строить до 16 единиц.
Трудный взлет_5
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Дмитрий Коротаев
Разработка самолета, постройка опытных образцов, проведение войсковых испытаний — всё это занимает много времени, рассказал «Известиям» бывший командующий 4-й армией ВВС и ПВО генерал-лейтенант Валерий Горбенко. В то же время на протяжении последнего десятилетия появилось много более современных технологий, которые инженеры применяли к своей разработке.
— Разработчики решали задачу по созданию самолета нового поколения, аналогов которого у России раньше не было, — пояснил генерал. — Он здорово отличается от других. Там много задач решает компьютер. Инженерам пришлось с нуля создавать и планер, и электронное оборудование, и все системы. По ходу создания машины импортные комплектующие были заменены. К примеру, композитные материалы, благодаря которым самолет невидим, раньше закупали, а теперь их производят в России. Поменяли прицельные комплексы, теперь они могут выбирать наиболее опасные цели быстрее летчика.
Удачи и проблемы
Министерство обороны должно было получить первый серийный Су-57 еще в конце прошлого года. Но планам помешала авария с ним за три дня до официальной церемонии. 24 декабря 2019-го на одном из финальных тестовых полетов отказала техника. Летчику-испытателю Алексею Горшкову удалось катапультироваться из падающей машины, но сам истребитель разбился. Потеря не повлияет на общее количество самолётов в ВКС. Для замены утраченного будет построен новый.
Трудный взлет_3
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Дмитрий Коротаев
До выяснения причин аварии и их устранения передачу самолетов в войска отложили на год. Результаты расследования и работы комиссии были использованы для того, чтобы сделать перспективный истребитель «Сухого» еще более совершенным. Пришлось скорректировать и производственную программу, чтобы компенсировать задержку.
Ранее аварии уже тормозили программу испытаний. 10 июня 2014 года во время показа индийской делегации загорелся двигатель пятого летного прототипа. Он получил настолько серьезные повреждения, что планер самолета пришлось восстанавливать фактически с нуля.
По данным исполнительного директора корпорации «Ростех» Олега Евтушенко, к весне этого года прототипы выполнили уже несколько тысяч испытательных полетов. В 2018–2019 годах такие истребители дважды посещали Сирию и опробовали свое новое оружие не на полигоне, а против настоящих целей экстремистов. По словам начальника Генштаба российских Вооруженных сил Валерия Герасимова, там они успешно выполнили все задачи.
Трудный взлет_2
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Дмитрий Коротаев
В нынешнем году они проверялись в совместных действиях с другими истребителями и бомбардировщиками. Ранее его протестировали в паре с тяжелым беспилотником С-70 «Охотник», который может нести как авиабомбы, так и ракеты «воздух–воздух».
Су-57 версии 2.0
Параллельно с налаживанием серийного производства новых машин уже ведутся работы по совершенствованию новейшего истребителя. Как ранее сообщали «Известия», в октябре 2018 года стартовала опытно-конструкторская работа (ОКР) под шифром «Мегаполис». Она предполагает создание к 2024 году обновленного варианта, известного как «Су-57 2-го этапа».
Первый полет модернизированного прототипа запланирован на 2022 год. Завершить испытания в рамках ОКР планируется в конце 2024-го. Большинство машин из подписанного контракта на 76 единиц будут произведены уже в новом варианте.
Трудный взлет_6
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Дмитрий Коротаев
Главным отличием станет использование сверхмощного двигателя, известного под обозначением «изделие 30», который разработали специально для Су-57 с нуля на «ОДК – Уфимское моторостроительное производственное объединение». На первых серийных пока устанавливают турбореактивный АЛ-41Ф1.
Первый полет Су-57 с новой силовой установкой прошел в марте этого года. Ее смонтировали на один из предсерийных опытных истребителей, проходящих испытания. Двигатель можно опознать по характерной зубчатой форме сопла. Она снижает заметность самолета для радаров и других средств обнаружения. «Изделие 30» будет иметь больший ресурс и обеспечит истребителю возможность крейсерского полета на сверхзвуковой скорости без необходимости включения форсажа.
Трудный взлет_4
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Дмитрий Коротаев
Кроме того, в усовершенствованной версии «второго этапа» расширят ассортимент управляемого вооружения самолета. Для него разрабатывается несколько семейств «умных» ракет и бомб, которые могут помещаться во внутренних отсеках. Там они не повышают заметность самолета для радаров.
В конце 2019 года представитель ВКС заявил о планах в долгосрочной перспективе оснастить истребитель гиперзвуковым оружием. После 2030-го на его борту могут появиться ракеты «Кинжал», которые сейчас применяют только прошедшие модернизацию перехватчики МиГ-31К.
Кроме того, пилоту обеспечат лучшую ситуационную осведомленность в полете и бою за счет новых приборов. По программе «Мегаполис» разрабатываются новый панорамный авиационный индикатор, многофункциональные экраны и широкоугольный коллиматорный прицел. Электроприводы рулевых поверхностей поднимут и без того отличную маневренность.
Российский Су-57 не может конкурировать с американскими и китайскими истребителями 5-го поколения
Российский Су-57 является одним из четырех действующих истребителей 5-го поколения в мире.
Однако Су-57 не может полностью сравниться с китайским J-20 и американскими F-22 и F-35.
Но это и не нужно для того, чтобы сделать то, что задумали русские.
LoadingЧто-то загружается.
900:10 Российский Су-57 — один из четырех действующих истребителей 5-го поколения на планете, составляющий редкую компанию китайскому Chengdu J-20 и американским Lockheed Martin F-22 и F-35.
Каждый из этих истребителей был разработан с учетом различных особенностей, но их объединяет общее внимание к нескольким конкретным элементам конструкции, которые стали определять их поколение самолетов, включая возможности малозаметности и слияния данных.
Нет никаких сомнений в том, что американские истребители-невидимки являются лучшими в мире, поскольку Китай продолжает работу над двигателем WS-15, который, по их мнению, поставит J-20 на один уровень с американским чемпионом по воздушным боям F-22 Raptor.
Совместный ударный истребитель F-35, с другой стороны, не является призовым акробатическим истребителем, как F-22, и не перехватчиком дальнего действия, как J-20. Однако это невероятно хитрый летающий суперкомпьютер, который своим присутствием может сделать другие платформы в области более смертоносными . Российский Су-57 широко известен как наименее малозаметный из истребителей 5-го поколения, но истребитель — это нечто большее, чем радиолокационное сечение.
Сравнивая эти реактивные самолеты друг с другом в лоб, они на самом деле не воздают должное ни одному из них, так как ни один из них не предназначался для действий в одиночку в оспариваемом воздушном пространстве, полном противоборствующих истребителей. Каждая из этих платформ была разработана, чтобы выполнять роль в рамках более широкой структуры сил и стратегии, и поэтому вряд ли они столкнутся друг с другом один на один даже в самых драматичных сценариях.
Конечно, это не значит, что мы не можем сравнить эти истребители на бумаге. Это просто означает, что не так важно, какой истребитель победит в воздушном бою в стиле Top Gun, а то, что предлагает больший скачок в возможностях для сил, которые он поддерживает.
Все это означает, что Су-57 может быть просто худшим истребителем 5-го поколения на планете… но это вовсе не делает его плохим истребителем.
ПАК ФА: Смутное начало Су-57
Су-57с.
Ассошиэйтед Пресс
900:10 Долгий путь к первому Су-57, поднявшемуся в небо, начался в 1979 году в бывшем Советском Союзе, когда планировалось ввести в эксплуатацию истребитель следующего поколения, который мог бы поступить на вооружение в 1990-х годах.
Однако распад Советского Союза в 1991 году практически приостановил выполнение программы, в результате чего американский F-22 Raptor претендовал на звание первого истребителя-невидимки, не встретив сопротивления после своего первого полета в 1997 году. Реальное развитие программы современного истребителя началось после снова всерьез в 2002 году, когда американский F-22 попал в поле зрения программы.
К 2007 году российская программа ПАК ФА, которая в переводе с русского означает «перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации», снова двинулась к созданию настоящего истребителя-невидимки. Индия, стремящаяся иметь свой собственный самолет 5-го поколения, согласилась объединиться с русскими, чтобы продолжить разработку и начать закупку того, что в конечном итоге станет Су-57, но партнерство длилось недолго.
В 2018 году правительство Индии заявило о своем выходе из программы, несмотря на многообещающие заявления России об их первой партии прототипов истребителей, и хотя официальные причины Индии не предполагали проблем с самой программой, неофициально ходили слухи, что Индия отказалась программу ПАК ФА, потому что производимый ею истребитель просто не был достаточно скрытный , чтобы выжить в ожесточенном воздушном пространстве, наряду со списком других проблем.
Тем не менее, Россия выстояла. В общей сложности для испытаний и оценки было построено 12 прототипов Су-57, и всего через несколько месяцев после того, как Индия отказалась от программы, Министерство обороны России подписало контракт на закупку первых двух серийных Су-57, поставка которых намечена на 2019 и 2020 годы.
Россия уже поставила свои прототипы истребителей на «боевую службу», направив их в Сирию не более чем для рекламы и нескольких рекламных фотографий, но эти первые два серийных самолета должны были стать чем-то большим: они не только представляли бы первоклассные истребители, они станут первым в стране серийным самолетом-невидимкой.
Первый серийный Су-57 разбился еще до того, как его успели доставить
Су-57.
Ассошиэйтед Пресс
В декабре 2019 года, всего за несколько дней до того, как российские военные ожидали получить свой первый серийный Су-57, программа потерпела еще одну серьезную неудачу.
Сухой, фирма, которой было поручено разработать Су-57, проводила летные испытания истребителя, чтобы убедиться, что он отвечает требованиям поставки, когда самолет разбился всего в 111 километрах от аэродрома, с которого он вылетел.
Пилот, гражданский контрактник Сухого, катапультировался и выжил, но самолет был полностью уничтожен.
В дни, последовавшие за крушением, российские следователи ссылались на отказ рулевых поверхностей хвостового оперения, что ограничило возможности пилота управлять самолетом. По данным российских СМИ, самолет взорвался при ударе о землю.
Это был серьезный удар по истребительной программе, которая уже насчитывала почти пять десятилетий в своих различных итерациях, и огромный удар по хрупкой репутации России как мировой военной державы. Вскоре после крушения Игорь Озар, генеральный директор Сухого, ушел в отставку.
Это была не единственная проблема истребителя с производством
Су-57.
Объединенная авиастроительная корпорация
900:10 Одной катастрофой, однако, не ограничиваются производственные проблемы Су-57.
Российское правительство по-прежнему планирует получить до 76 истребителей-невидимок в этом десятилетии, но хотя они были предназначены для установки усовершенствованной системы двигателей, разработанной специально для использования в качестве самолетов-невидимок, задержки в разработке двигателя препятствовали прогрессу.
В настоящее время ожидается, что каждый Су-57, поставляемый ВВС России в обозримом будущем, будет оснащаться двигателем Saturn АЛ-41Ф1, который также устанавливается на Су-35С 4-го поколения.
Использование старого двигателя не только ограничивает летно-технические характеристики Су-57, но и отрицательно сказывается на малозаметности.
Вопреки распространенному мнению, стелс — это не отдельная технология или часть оборудования, а скорее множество перекрывающихся технологий, методологий производства и боевых тактик. Обойти обнаружение и блокировку оружия можно не только с помощью радара. Это еще и инфракрасная тепловая сигнатура — и двигатели 4-го поколения, предназначенные для самолетов-невидимок, используемых в Су-57, тоже плохо маскируют.
Су-57 продолжает отставать от конкурентов не только в малозаметности и силовой установке. Одним из преимуществ этого самолета также является его сенсорный комплекс и усовершенствованная авионика. Российское правительство утверждает, что истребитель способен охватывать датчики на 360 градусов, как и летающий суперкомпьютер F-35 Joint Strike Fighter.
На сегодняшний день похоже, что какая-либо подобная система не подключена к Су-57, поскольку анализ Rand Corporation утверждает, что санкции, введенные против России после ее военной аннексии Крыма в 2014 году, еще больше затормозили разработку системы.
На что на самом деле способен Су-57?
Первый совместный полет боевого беспилотного летательного аппарата Су-70 и Су-57.
Фото ТАСС\ТАСС через Getty Images
Всегда сложно угадать реальную боеспособность при анализе программ типа Су-57.
Это достаточно сложно с такой программой, как F-35, которая извлекает выгоду из согласованной маркетинговой кампании, направленной на то, чтобы налогоплательщики были довольны своими инвестициями и представляли самолет как выгодную покупку для иностранных союзников. Это даже на больше, чем на , в такой стране, как Россия, где средства массовой информации строго контролируются правительством.
В результате чего мы точно знает о Су-57 и его возможностях — это более короткий список, чем то, что мы довольно уверенно знаем о на основе анализа информации из открытых источников, новостных сообщений, изображений и видео самолета.
То есть к любому конкретному нарушению возможностей Су-57 следует относиться с долей скептицизма.
Те, кто утверждают, что точно знают, на что способен этот самолет, передают цифры и данные, предоставленные общественности компанией «Сухой» через правительство России, которое, как и Соединенные Штаты, рассчитывает на зарубежные продажи истребителя, чтобы компенсировать высокая стоимость разработки и производства самолета.
Другими словами, у России есть как минимум два мотива представить Су-57 как более боеспособный, чем он есть на самом деле: создать образ военной мощи перед лицом западной оппозиции и соблазнить потенциальных покупателей, которым нужен истребитель-невидимка, но не имеют права (или не могут себе позволить) преследовать F-35.
Но, несмотря на маркетинговую дымовую завесу, мы можем кое-что почерпнуть о Су-57 и его возможностях.
Занимает последнее место по скрытности
Су-57.
Объединенная авиастроительная корпорация
Хотя точных данных о радиолокационном сечении Су-57 нет, конструкция самолета действительно малозаметна… но малозаметность — это не то, что есть у , чего нет у или . Это больше похоже на спектр.
Самолет может быть более незаметным или менее незаметным , чем другие, в зависимости от множества переменных, начиная от производственных допусков в конструкции фюзеляжа и заканчивая направлением, с которого за ними наблюдают.
Малозаметности Су-57 препятствуют попытки России склеить панели корпуса самолета настолько прочно, насколько это необходимо для подавления радиолокационного отражения, а также модифицированные двигатели 4-го поколения.
Су-57 занимает последнее место по малозаметности среди своих собратьев 5-го поколения, но это не означает, что его возможности малозаметности следует полностью игнорировать. Опять же, в бою дело не в том, чей истребитель имеет наименьшую радиолокационную или инфракрасную сигнатуру. Речь идет об использовании этих платформ для достижения максимального эффекта, а Су-57 не был разработан для использования в качестве малозаметного истребителя, как F-22.
Как однажды объяснил мне Стив Тримбл, эксперт по авиации и редактор журнала Aviation Week по вопросам обороны, российская склонность к малозаметности не так сильна, как у Америки, и поэтому они не стремятся выиграть соревнование по малозаметности.
Вместо этого они просто пытаются сделать из Су-57 скрытный и боеспособный истребитель с возможностью бомбометания… и в этом отношении они, кажется, преуспевают.
Его авионика движется в правильном направлении
Су-57.
Ассошиэйтед Пресс
900:10 Остается неясным, насколько на самом деле развит комплекс авионики Су-57, но российские официальные лица неоднократно проводили параллели между его способностью объединять данные с различных датчиков и революционной степенью ситуационной осведомленности F-35.
Несмотря на то, что полный набор сенсоров, похоже, еще не введен в эксплуатацию, отраслевые публикации указывают на то, что Россия использует архитектуру открытой системы и рассредоточенные вычисления внутри самолета как убедительные индикаторы того, что бортовые системы Су-57 не только передовые, но и можно обновить.
Бортовые РЛС Су-57, носовая РЛС Х-диапазона Н036 Белка с АФАР и инфракрасная поисково-сопровождающая станция 101КС «Атолл» обеспечивают истребителю большое поле зрения и все необходимое для выявлять даже скрытных противников на горизонте.
Скорость и акробатика
Су-57с.
Сергей Бобылев\ТАСС via Getty Images
900:10 Су-57, возможно, не самый малозаметный или самый технологически совершенный истребитель 5-го поколения на рынке, но он по-прежнему является продуктом долгой и богатой истории России в области разработки высокоэффективных боевых планеров.
Та же фирма, которая выпускает Су-57, также производит невероятно мощные истребители 4-го поколения, такие как Су-35, поэтому неудивительно, что первый российский истребитель-невидимка не отстает в акробатических характеристиках.
Трехмерный вектор тяги Су-57 дает истребителю огромную степень маневренности и намного лучше выполняет акробатические движения на более низких скоростях, чем его конкуренты без вектора тяги в F-35 и J-20A. (Ожидается, что J-20B добавит возможности управления вектором тяги.)
Управление вектором тяги позволяет пилоту ориентировать двигатели истребителя независимо от фюзеляжа, делая возможными чрезвычайно крутые повороты или даже полет вперед, направляя нос и системы вооружения вниз на противостоящий самолет.
Даже F-22 Raptor, широко известный как самый боеспособный истребитель класса «воздух-воздух» на планете, по сравнению с ним ограничен в возможностях управления вектором тяги. Однако стоит отметить, что акробатика с вектором тяги позволяет снизить большую часть скорости истребителя, что делает такой подход к воздушному бою ценимым не всеми военно-воздушными силами.
Су-57 также может похвастаться второй по величине максимальной скоростью в своем классе, достигая 2 Маха, что всего на несколько сотен миль в час меньше, чем у F-22.
Вывод: Су-57 может быть «худшим» истребителем 5-го поколения, но все же это очень мощная машина
Су-57 запускает ракету класса «воздух-воздух» из бокового отсека вооружения.
Минобороны России/YouTube
900:10 В целом, Су-57 не настолько совершенен, не так боеспособен и малозаметен, как три других истребителя своего поколения, но это не значит, что он не представляет собой значительный скачок в возможностях. для российских военных.
Подобно F-117 Nighthawk, первому американскому набегу на стелс-технологии, революционные достижения должны с чего-то начинаться, и что касается начала, то Су-57 довольно хорош.
Вместо того, чтобы полагаться на малозаметность — область технологий, в которой русские, возможно, отстают, — «Сухой» интегрировал малозаметность в конструкцию функциональной платформы, создав истребитель, который может быть не более скрытным, чем F-35, но остается скрытным. достаточно, чтобы вызвать некоторые реальные проблемы для противников, даже если только на чертежной доске.
На сегодняшний день существует так мало Су-57, что любые возможности, которые они предлагают российским военным, в лучшем случае поверхностны, но по мере того, как производство продолжает набирать обороты, а конструкция продолжает совершенствоваться, Россия все же может выставить действительно устрашающий истребитель-невидимку. .
И с учетом того, что США все больше склоняются к обновленным истребителям 4-го поколения (не стелс), таким как F-15EX, будучи наименее малозаметным истребителем 5-го поколения, он по-прежнему имеет довольно хорошую репутацию по сравнению с истребителями 4-го поколения, которые будут оставаться на службе десятилетиями.
Су-57 может и не лидировать в рейтинге истребителей-невидимок, но он и не нужен, чтобы представлять угрозу.
Новости Sputnik — мировые новости, последние новости и главные новости
Америка
Африка
Россия
Nord Stream Leaks
Российская зарубежная разведка: взрывы в «Северном потоке» — это «международный террористический акт», виновных в котором Запад скрывает
Обновляется
Мир
Китай продолжит поддерживать развитие Дальнего Востока России: посол в России
Сегодня
Мир
Прирост лейбористской партии 33 балла Намерение опередить тори на фоне потрясений на финансовом рынке Великобритании — опрос YouGov0011
Today
World
19 Killed, Dozens Injured in Massive Blast Inside Educational Center in Kabul
Today
HIGHLIGHTS
Nord Stream Leaks
Donbass, Kherson & Zaporozhye Referendums to Join Russia
Energy Crisis in Europe
Спецоперация России на Украине
Спецоперация России на Украине
Донбасс. Геноцид. 2014-2022
Донбасс. Геноцид. 2014-2022
Референдумы в Донбассе, Херсоне и Запорожье о присоединении к России
ОБНОВЛЕНИЯ В ПРЯМОМ РЕЖИМЕ: Украинские силы обстреливают Луганскую республику ракетами HIMARS — ЛНР
Сегодня
Вчера
Ход и результаты специальной военной операции России в Украине
Кремль: теракт на «Северном потоке» вряд ли мог произойти без участия государства
В обновлении
28 сентября
Итоги референдумов о присоединении к России в Донбассе, Херсонской и Запорожской областях
Infographic
Watch
Science & Tech
Economy
Военные
World
Более 90 человек, арестованных в качестве демонстрации возле посольства Ирана в Осло, становятся насильственными
сегодня
World
Загадочная активность Drone Spotted At Danish Gas Has Поле на севере на севере на севере на северо Sea — TotalEnergies
Вчера
Самые читаемые
Австралийский сенатор призывает к выходу из AUKUS, критикует США за «дестабилизацию» всего региона
Вчера
Путин подписал указ о признании Запорожской и Херсонской областей независимыми территориями
Вчера
Путин: Запад пытается разжечь конфликт между странами СНГ
Вчера
США намерены принять резолюцию по Украине в обход Совета Безопасности ООН, предполагает доклад
Вчера
Что стоит за настойчивостью Вашингтона финансирует Украину вопреки общественным настроениям?
Вчера
Утечки Nord Stream
ОБНОВЛЕНИЯ В ПРЯМОМ РЕЖИМЕ: США являются главным бенефициаром взрывов в Nord Stream, заявил Совет Безопасности России
Сегодня
Америка
«Самый смертоносный ураган в истории Флориды»: сотни считаются погибшими, миллионы остались в неведении после Яна
Вчера
Радио Sputnik →
Двойные стандарты? США раскритиковали Россию за референдумы, но признали незаконную оккупацию в других странах Воображение
Вчера 1:52:05
Польский политик благодарит США за нападение на немецкий трубопровод; Месяц действий против Africom
Вчера 1:54:26
Кто несет ответственность за нападения на «Северный поток»?
Вчера 1:48:40
Вирусный →
Камала Харрис назвала Северную Корею союзником США во время визита в корейскую демилитаризованную зону — видео
Вчера
«Слайд влево: Королевский монетный двор представляет новые монеты короля Карла III» : средний взрослый тратит «4 часа» в день на автопилоте
Сегодня
Мнение и анализ →
Искусственный интеллект не соперник людям, они дополняют друг друга, говорит IT-предприниматель
Вчера
Трамп предлагает возглавить мирные переговоры между Россией и Украиной после инцидента с Nord Stream Отчеты показывают, что фирмы шпионят за американцами
Вчера
Ученый: тихоокеанские страны, движимые прагматизмом, США еще не завоевали сердца и умы
Вчера
27 сентября
Мир
15Синдзо Абэ: В Японии состоялись государственные похороны бывшего премьер-министра
22 сентября
Кого подвергнут частичной мобилизации, объявленной президентом Путиным?
Инфографика
Смотреть
24 сентября
Донбасс, Херсон и Запорожье Референдумы о присоединении к России
12Референдум о присоединении к России в Донбассе, Херсоне и Запорожье
Новостная лента
Для участия в обсуждении 10 901 loader 1 0 901 Войдите или зарегистрируйтесь
73
Су-57 разбился во время летных испытаний! Повлияло ли это на общую программу?
24 декабря 2019 года в 120 км от авиазавода Комсомольск-на-Амуре в Дальневосточном Хабаровском крае во время летно-испытательных испытаний разбился самолет Су-57. Пилот самолета, участвовавший в заводских испытаниях перед поставкой, когда произошла авария, не пострадал и был спасен вертолетом Ми-8. Утверждается, что самолет, участвовавший в инциденте, был первым серийным Су-57. Это первая известная потеря Су-57, два из которых должны были поступить на вооружение ВВС России до конца 2019 года.и еще два в 2020 году. По сообщениям российских СМИ, несмотря на крушение Су-57, ВВС России по-прежнему ожидают получения первой партии серийных истребителей Су-57 в 2020 году.
Су-57 (ранее Т-50 и ПАК ФА) — одноместный двухмоторный многоцелевой истребитель пятого поколения, предназначенный для преемника МиГ-29 и Су-27 в России. Воздушные силы. Су-57, недавно получивший в НАТО кодовое название Felon, является первой отечественной программой создания боевых самолетов, начатой Российской Федерацией, и первым самолетом на вооружении российских вооруженных сил, использующим технологию малозаметности. В августе 2017 года Сухой сообщил, что истребитель пятого поколения Т-50 ПАК ФА получил серийный индекс «Су-57». Планируется, что Су-57, относящийся к категории «истребителей 5-го поколения», будет иметь сверхкрейсерские возможности, материалы, поглощающие малозаметность/радар, сверхманевренность, сетевое взаимодействие, объединение данных и современную авионику. У Су-57 возникли технические проблемы, которые вызвали задержки в графике программы.
Первый полет Су-57 состоялся 29 января 2010 года на Комсомольском-на-Амуре авиационном заводе, и, по данным российских СМИ, всего имеется 13 прототипов Су-57 (10 для летных испытаний плюс 2 для статических испытаний и один для наземных испытаний). 10-й прототип (Т-50-10) совершил первый полет 23 декабря 2017 года. Опытные самолеты эксплуатируются в рамках программы летных испытаний Су-57. В 2018 году был подписан первый контракт на поставку Минобороны России начальной серийной партии (12 самолетов) истребителей Су-57. Второй заказ на крупную партию (охватывающую 76 самолетов) Су-57 был размещен Минобороны России в июне 2019 года..
Опытные образцы и начальная серийная партия будут поставляться с двигателями НПО «Сатурн» АЛ-41Ф1 («Изделие-117»), тесно связанными с двигателями «Сатурн 117С», используемыми на Су-35С, в качестве промежуточных двигателей, а также с новым ТРДД «Изделие 30» в чистом виде. двигатель (Изделие-30) в настоящее время находится в разработке. Каждый из турбовентиляторных двигателей НПО «Сатурн» АЛ-41Ф1/Изделие-117 обеспечивает тягу 33 067 фунтов. Согласно российским источникам, АЛ-41Ф1 хотя и обеспечивает достаточную тягу для устойчивого сверхзвукового крейсерского полета, однако он не соответствует требованиям ВКС России по тяговооруженности или топливной экономичности. 10 июня 2014 г. пятый летный прототип, самолет Т-50-5, после приземления получил серьезные повреждения в результате возгорания двигателя. Пилоту удалось уйти невредимым. Первый успешный испытательный полет на Су-57 (прототип Т-50-2) с ТРДД нового поколения «Изделие-30» состоялся 5 декабря 2017 года и длился 17 минут. Но «Сатурн Изделие-30» к серийному производству не готов. Пока неясно, когда производство перейдет на двигатель «Сатурн Изделие-30». Новый двигатель отличается повышенной тягой и топливной экономичностью и, как сообщается, оснащен соплами с трехмерным вектором тяги.
В мае 2019 года во время посещения авиазавода Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК) «Комсомолк-на-Амуре» на Дальнем Востоке заместитель министра обороны России Алексей КРИВОРУЧКО отметил, что первый Су-57 будет поставлен ВВС России через конец 2019 года. «Первый истребитель (этой модели) мы получим к концу этого года, — цитирует КРИВОРУЧКО ТАСС 29 мая. — Речь уже идет о серийном производстве. Сегодня мы оценили готовность самолета, а также готовность завода к серийному производству Су-57. Мы остались полностью довольны увиденным и надеемся, что все планы осуществятся». До конца 2019 года ВВС России должны были получить два Су-57.и еще два самолета в 2020 году.
Однако в мае президент России Владимир ПУТИН объявил, что к 2028 году ВВС России закупят в общей сложности 76 Су-57. В мае 2019 года министр обороны России Сергей ШОЙГУ также сообщил, что удельная стоимость каждого Су-57 и сопутствующее оборудование упало на 20%. Министр промышленности России Денис МАНТУРОВ сообщил журналистам 27 июня 2019 года на форуме «Армия-2019», что Минобороны России получит 76 истребителей Су-57 в рамках контракта с компанией «Сухой». В июле 2019 г.Сухой приступил к серийному производству самолетов Су-57. По данным российских СМИ, стоимость контракта оценивается примерно в 2,7 миллиарда долларов США. Это составляет около 35,5 млн долларов США на каждые 76 самолетов Су-57. Истребители Су-57 будут поставлены к 2028 году, сообщил журналистам заместитель министра обороны РФ Алексей КРИВОРУЧКО.
Россия разместила четыре истребителя Су-57 5-го поколения в Сирии на авиабазе Хмеймим в первой половине 2018 года (в феврале) для проведения боевых испытаний (боевых и эксплуатационных испытаний). Первая пара (Т-50-9и Т-50-11) прибыли 21 февраля 2018 года, а вторая пара прибыла 23 февраля. Между тем начальник штаба ВС РФ, первый заместитель министра обороны генерал Валерий ГЕРАСИМОВ в декабре заявил, что Су-57, прошел «вторые боевые испытания» в Сирии, «в ходе которых все запланированные задачи были успешно выполнены». Самолет впервые участвовал в боевых вылетах в Сирии в начале 2018 года.
Правительство России находится в поиске экспортного заказчика для экспортной версии своего истребителя-невидимки Су-57, получившего название Су-57Э. По имеющимся данным, Алжир подписал контракт на приобретение 14 истребителей Су-57Э 5-го поколения и стал первым заказчиком этого типа. ВВС Алжира также подписали еще два контракта на поставку 14 бомбардировщиков Су-34 и 14 самолетов господства в воздухе Су-35. Поставки по контракту на 6 миллиардов долларов будут завершены к 2025 году. Говорят, что решение о покупке было принято после посещения МАКС-2019 делегацией Алжира.Авиашоу летом 2019.
пакфа: последние новости и видео, фото о пакфе | The Economic Times
НАЙДЕНО:
Министерство обороны запросит одобрение Кабинета министров на создание прототипа реактивного самолета-невидимки desi
Военное ведомство планирует запросить одобрение Комитета по безопасности Кабинета министров на разработку детального проекта и прототипа перспективного среднего боевого самолета компанией начале следующего года с IAF, приверженным разработке FGFA.
Объяснение самого смертоносного оружия будущего Индии, сила скрытности и разрушения в ее руках
Масштабирование ракеты Brahmos и совместная разработка Индии истребителя пятого поколения (FGFA) укрепят оборонный арсенал страны .
Надеемся подписать контракт с Индией на поставку истребителей пятого поколения к концу года: Россия
После почти годичного перерыва в феврале Индия и Россия возобновили переговоры по сильно отложенный проект FGFA после получения разрешения от Манохара Паррикара.
Теперь Индия обращается к России за крупными оборонными сделками
Источники в министерстве сообщили, что ведутся переговоры с Россией по оборонным проектам, таким как разработка футуристического истребителя пятого поколения. » перспективный многоцелевой истребитель».
ВВС США планируют внести изменения в набор истребителей
В связи с тем, что Китай и Пакистан наращивают боевые действия в Тибете, Индия собирается серьезно изменить свои планы ввода и обслуживания истребителей .
Все
Новости
Видео
Россия возглавляет военные проекты на сумму 9 млрд.0027
Джейтли проведет широкие обсуждения с заместителем премьер-министра России Дмитрием Рогозиным и министром обороны генералом Сергеем Шойгу во время первой индийско-российской научно-технической комиссии.
Манохар Паррикар отправляется в Москву, чтобы сгладить военные сделки
Министр обороны Паррикар отбыл с трехдневным визитом в Россию поздно вечером в пятницу, чтобы обсудить ряд крупных военных проектов на наковальне.
Чтобы избежать «ошибки» Сухого, Индия пойдет на российский истребитель 5-го поколения только по договору о передаче полного комплекта технологий
Индия займется многомиллиардной совместной разработкой и производство истребителя пятого поколения (FGFA) с Россией только в случае полномасштабной передачи технологий, а также «выгод» для местных усилий по созданию футуристического истребителя-невидимки.
Почти 1500 крор рупий потрачено на предварительный дизайн проекта истребителя пятого поколения: Правительство
В соответствии с проектом контракта на НИОКР поставка FGFA ВВС Индии должна была начаться через 94 месяца после начала контракта на НИОКР.
Индия и Россия работают над дорожной картой для обхода новых санкций США
Индия, возможно, фактически отказалась от мегасовместного производства истребителя пятого поколения Сухого Т-50 или ПАК -FA с Россией, но несколько других важных оборонных проектов находятся в стадии разработки, как ранее сообщал TOI.
Индия продвигает переговоры с Россией по истребителям 5-го поколения
Индия заявила России, что хочет, чтобы поставки FGFA начались через 36 месяцев после подписания основного контракта, а не через 94 месяца.
«Сделано в Индии»: хотите совместно с Индией производить футуристические продукты, говорит Россия
Российские производители заявили, что они также стремятся сотрудничать с индийскими частными фирмами, особенно в быстро развивающемся аэрокосмическом секторе.
Производство в Индии: правительство планирует разработать истребитель 5-го поколения
Цель состоит в том, чтобы к 2023–2024 гг. примерно в то же время, когда начнутся поставки истребителей Tejas Mark-II.
Несмотря на визит президента Владимира Путина, два пакта о военной авиации все еще приостановлены
Президент Владимир Путин, возможно, пришел и ушел, но в основном сохраняется тупиковая ситуация в отношении двух ключевых долгосрочных индийско-российских оборонных проектов.
Накануне визита Владимира Путина в Индию и Россию для проведения переговоров по отложенному проекту самолета FGFA
страны стремятся продолжить FGFA.
Индия и Россия проведут переговоры по проекту самолета FGFA
В преддверии визита сюда президента Владимира Путина официальные лица Индии и России проведут переговоры по многомиллиардному проекту Fifth Generation Совместный проект Fighter Aircraft (FGFA).
Не могу больше ждать истребителя-невидимки пятого поколения, Индия сообщает России млрд на весь проект.
Размолвка IAF-Hindustan Aeronautics угрожает разрушить стремление Индии к коренизации
Стремление Индии к коренизации своего сектора военной авиации резко упало, и между HAL и IAF бушует ожесточенная битва.
План крупнейшего оборонного проекта Индии терпит неудачу из-за повышения расходов России стоимость проектирования.
HAL в основе индийских боевых самолетов 5-го поколения Программа истребителей (FGFA).
Индия потратит более 25 миллиардов долларов на ввод в эксплуатацию 250 истребителей-невидимок 5-го поколения
, на пути к совместной разработке с Россией, которая станет крупнейшим в истории оборонным проектом страны.
Оборонные контракты на сумму 11 миллиардов долларов запланированы для визитов Преза
С учетом того, что Обама, Саркози и Медведев прибудут сюда в ноябре-декабре, Индия ускоряет заключение крупных оборонных контрактов с США , Франции и России.
Индия и Россия подпишут контракт на 1,2 миллиарда долларов на поставку еще 29 МиГ-29К пакетная сделка Горшкова. Маоисты разрабатывают технологию клонирования винтовок серии АК
Нагрузка Подробнее
Россия SU-57 Stealth Fighter завершает модернизацию двигателя и продолжает развитие. Суперистребители воздушного боя заметно продвинулись вперед в начале декабря, когда первый Су-57 совершил успешный полет с новым, модернизированным ТРДФ «Изделие-30».
Во вторник, 5 декабря 2017 г., состоялся первый успешный испытательный полет Су-57 на новом «Изделии-30». Летно-испытательный центр имени Громова в Жуковском, Россия, примерно в 25 милях от Москвы.
Новый двигатель заменяет бывший НПО «Сатурн Изделие 117», также именуемый АЛ-41Ф1. Сообщалось, что эти оригинальные Изделие 117 были недостаточно мощными для Су-57 с заявленной взлетной массой 55 116 фунтов. «Изделие-117» никогда не предназначалось в качестве постоянной силовой установки для Су-57, и его использование вызвало критику со стороны западных аналитиков, иногда необоснованную.
Опытные двигатели ПАК-ФА были постоянным источником критики, особенно после нашумевшего инцидента с остановкой компрессора на авиасалоне МАКС-2011. (Фото: Rulexip через Википедию) 900:10 Новые двигатели «Изделие 30» увеличивают тягу Су-57 до 11 000 кг без форсажа и 19 000 кг на форсаже по имеющимся данным. Двигатели также имеют меньше компонентов, что приводит к снижению затрат на техническое обслуживание и сокращению графика технического обслуживания. Утверждается, что двигатель имеет лучшую топливную экономичность. Как и большинство современных российских истребителей, «Изделие-30» имеет двигатель с изменяемым вектором тяги и обладает сверхкрейсерской способностью, что позволяет Су-57 летать на сверхзвуковых скоростях без форсажной камеры, обеспечивая большую дальность полета и лучшую экономию топлива на высоких скоростях. Заявления о более высокой эффективности, опубликованные экспертом в данной области Петром Буковски, предполагают, что новые двигатели «на 17–18 процентов эффективнее, чем [старые] двигатели 117». Как отметил Буковски в своем недавно обновленном справочнике по российским самолетам «Военные самолеты России, том 1», не было предложено определения того, что конкретно означает «более эффективный» с точки зрения характеристик.
Одна из областей, которую многие аналитики упустили из виду в отношении преимуществ Су-57, — это стоимость. Стоимость Су-57 оценивается примерно в 54 миллиона долларов США. Если быть точным, то эти затраты составляют примерно от одной трети до половины стоимости двух действующих американских истребителей пятого поколения, F-22 Raptor и F-35 Lightning II. Возможно, что еще более важно, Су-57 также вдвое дешевле необычного китайского J-20 Mighty Dragon 5-го поколения. истребитель. Китай также испытывает J-31 Gyrfalcon, 5 -й самолет поколения больше предназначен для экспорта, чем китайский точечный ПВО J-20. Как ни странно, нет никаких точных опубликованных оценок стоимости J-31, вероятно, отчасти из-за степени субсидирования программы государством Китая для любых потенциальных покупателей, на число которых сильно повлияли дипломатические и коммерческие отношения с Китаем. .
Первый полет модернизированного Су-57 в условиях низкой облачности с 5 декабря. (Фото: ОАК Россия)
Наметилась устойчивая популистская тенденция «очернить» или как-то принизить возможности и ход Су-57/ Программа ПАК ФА в западных СМИ. Большая часть западной критики программы Су-57 была сосредоточена на логистике программы и ее отсутствии успеха в коммерческом экспорте. Хотя эти факторы реальны, они упускают из виду ключевое понимание того, что Су-57 может стать высокоэффективной истребительной платформой пятого поколения по цене, в три раза меньшей, чем у его современников. Эта менее затратная бизнес-модель для Су-57 могла бы способствовать исторической склонности России к подмене качества количеством на поле боя. Не для того, чтобы предположить, что Су-57 чем-то уступает другим 5 -го поколения , возможно, это не так, но если есть финансовая возможность выставить в два раза больше Су-57, чем F-35, то это численное превосходство представляет собой интересный стратегический аргумент в пользу нового российского боевого самолета.
Верхнее изображение предоставлено: Сухой
Веб-сайт Facebook Twitter LinkedIn instagram
Том Демерли — писатель, журналист, фотограф и редактор, автор статей, которые публикуются по всему миру на TheAviationist. com, TACAIRNET.com, журналах Outside, Business Insider, We Are The Mighty, The Dearborn Press и Guide, National Interest, российское государственное издание Sputnik и многие другие издания. Демерли изучал журналистику в Колледже Генри Форда в Дирборне, штат Мичиган. Том Демерли служил в разведывательном подразделении в составе армии США и Национальной гвардии Мичигана. Его военный опыт включает в себя то, что он с отличием окончил пехотную школу армии США в Ft. Беннинг, Джорджия (цикл C-6-1) и в качестве наблюдателя-разведчика в разведывательном подразделении роты «F», 425-го полка INF (рейнджеры/десантники), подразделение дальнего наблюдения (LRSU). Демерли — опытный парашютист, имеет продвинутые сертификаты подводного плавания с аквалангом, поднялся на самые высокие горы на трех континентах и посетил все семь континентов, а также летал на нескольких типах легких самолетов.
Россия рассматривает Индию в качестве потенциального покупателя самолета Checkmate, но захочет ли это IAF?
После недели продвижения тизеров нового «загадочного» истребителя под названием «Шахмат», Россия во вторник официально представила легкий стелс-истребитель.
Президент РФ Владимир Путин осмотрел макет истребителя «Шахмат» в день открытия Международного авиационно-космического салона МАКС-2021 во вторник.
Разрабатываемый ОКБ Сухого, «Шахмат» пока не получил официального авиационного обозначения. Checkmate легче двухмоторного истребителя Су-57 и имеет один двигатель.
Сухой заявил, что прототип Checkmate совершит свой первый полет в 2023 году, а поставки могут начаться к 2026 году. Сухой также утверждает, что у нового проекта может быть беспилотная версия.
В сообщениях говорится, что новый самолет сможет нести до 7,5 тонн оружия во внутренних отсеках для оружия и на внешних узлах подвески.
Выступая в кулуарах МАКСа, вице-премьер России Юрий Борисов со ссылкой на Звезда ТВ , СМИ, подконтрольное Министерству обороны России, заявил, что «Шахмат» в первую очередь будет предназначен для экспорта.
Борисов рассказал ТВ «Звезда», «В первую очередь, он действительно будет ориентирован на страны Африки, Индию и Вьетнам. Спрос на эти самолеты достаточно высок, в ближайшее время ожидается не менее 300 самолетов».
Борисов также признал, что экспортный успех нового самолета будет зависеть от того, насколько быстро будет завершена его разработка.
Глава главного российского конгломерата по экспорту вооружений Ростех Сергей Чемезов также упомянул Индию в качестве потенциального покупателя. Российское информационное агентство ТАСС сообщил, что «Чемезов назвал Индию, Ближний Восток, Юго-Восточную Азию и Латинскую Америку потенциальными покупателями».
Интересно, что в первом тизере проекта Checkmate, представленном на прошлой неделе, был показан индийский пилот, что породило слухи о том, что этот самолет будет предлагаться ВВС Индии.
Что подумают ВВС Индии?
Checkmate уникален не только как новый истребитель-невидимка. Это первый новый одномоторный истребитель, который Россия разрабатывает после распада Советского Союза. После распада Советского Союза ВВС и ВМФ России в основном использовали двухмоторные истребители, в основном на базе Су-27 и МиГ-29. конструкции. По мнению экспертов, российские военные отдавали предпочтение двухмоторным самолетам, поскольку они обеспечивали больший запас прочности в случае повреждения двигателя при патрулировании обширных границ России.
Разработка «дешевого и сердитого» однодвигательного истребителя, по-видимому, не имела смысла для безденежной России, хотя одномоторные реактивные самолеты дешевле в эксплуатации и дешевле в эксплуатации, чем сопоставимые самолеты с двумя двигателями.
Джастин Бронк, научный сотрудник Королевского института объединенных служб (RUSI), британского аналитического центра, охарактеризовал Checkmate как «несколько незаметного духовного преемника МиГ-21». МиГ-21 — самый массовый реактивный истребитель, который до сих пор служит в ВВС Индии. МиГ-21 впервые был принят на вооружение ВВС Индии в 1919 г.62.
В чате с авиационным журналом Hush-Kit Бронк скептически отнесся к интересу Индии к истребителю Checkmate. Бронк сказал Hush-Kit : «Индия, вероятно, будет очень настороженно относиться к своему опыту с программой ПАК ФА/ФГФА и плохой поддержке после приобретения флота Су-30МКИ».
ПАК ФА — так назывался проект по созданию истребителя-невидимки Су-57. Первоначально Россия объявила, что будет совместно с Индией разрабатывать версию Су-57 для ВВС Индии, которая будет называться истребителем пятого поколения (FGFA). В 2018 году тогдашний министр обороны Нирмала Ситхараман объявила, что Индия выходит из проекта совместной разработки FGFA. В сообщениях указывалось, что ВВС Индии обеспокоены малозаметностью и двигателями Су-57.
Стоимость?
Чемезов сообщил журналистам, что «Шахмат» «будет стоить 25-30 миллионов долларов». Все проекты истребителей-невидимок, такие как американские F-22 и F-35 и российский Су-57, столкнулись с огромным перерасходом средств и задержками в разработке. Информация о стоимости китайских истребителей-невидимок была непрозрачной. Необходимость разработки передовых материалов и электроники, а также внедрения новых производственных технологий и процессов неизбежно привела к росту затрат.
Это было в 2019 году, когда стоимость единицы истребителя F-35 упала до менее 80 миллионов долларов после того, как были построены сотни самолетов.
Комментируя стоимость Checkmate, Американский веб-сайт Drive отметил, что «представленная цифра менее 30 миллионов долларов кажется дико оптимистичной».
Разработчики Checkmate заявили, что у него будет автоматизированная система логистики, известная как Матрешка. F-35 имел аналогичную систему под названием ALIS, которая отслеживала характеристики самолета в полете и передавала данные производителю Lockheed Martin. Однако ALIS подверглась критике за различные недостатки, такие как обнаружение ложных проблем, что приводило к ненужному заземлению самолетов. Это также вызвало опасения по поводу потери суверенитета среди экспортных покупателей F-35, поскольку производитель будет иметь подробную информацию о развертывании самолета.
Дези против Видеши?
В дополнение к возможному перерасходу средств и вероятным трудностям в разработке ВВС Индии также придется учитывать местные проекты, находящиеся в разработке. Сюда входят истребитель среднего веса (MWF), одномоторный истребитель на базе Tejas, и усовершенствованный средний боевой самолет (AMCA), который представляет собой более тяжелый двухмоторный самолет с функциями малозаметности.
Автор: Игорь Вильховский. Дата публикации: . Категория: Новости.
Наш технопарк превращает детей в настоящих инженеров. Здесь они проектируют и создают различные механизмы, приборы и системы. Инженеры всех времён создавали этот Мир и улучшали его, и мы надеемся, что наши кванторианцы продолжат это дело.
У инженерного ремесла множество направлений, но сегодня хочется вспомнить инженеров космической индустрии, так как совсем недавно был праздник День Космонавтики, в который мы отметили юбилей первого полёта человека в космос.
Огромным прорывом, поспособствовавшему этому событию стало создание первого реактивного двигателя – главной части космической ракеты. Он был изобретен инженерами Гансом фон Охайном и Фрэнком Уиттлом в 1930 году.
Главный советский инженер-конструктор Сергей Павлович Королёв успешно продолжил изучение реактивного движения и создал ракету «Восток-1», которая и отправила в космос первого человека – Юрия Алексеевича Гагарина.
А как же работает реактивный двигатель? Как ему удаётся двигать ракету даже в безвоздушном космическом пространстве? В этой статье ответы на эти вопросы!
Попробуйте поднять самого себя, взявшись за шнурки своих кроссовок. Получилось? Если Вы не нарушили законы физики, то вряд ли! Мы не сможем оторвать себя от земли, как бы не старались. Подлететь вверх мы можем только оттолкнувшись от пола и совершив прыжок. Но как же тогда ракета двигается в космосе? Космос – это пустота, вакуум. Там нет предметов, от которых можно оттолкнуться, чтобы получить импульс для движения. Получается, что ракета двигает сама себя, но как это получается?
Двигаться в вакууме ракете позволяет реактивный двигатель. И нет, ракета не двигает сама себя. Она всё-таки отталкивается. От чего? От собственного топлива!Чтобы понять, как это происходит, давайте вспомним третий закон Ньютона – «Действию всегда есть равное и противоположное противодействие».
Представьте, что Вы сидите на очень скользком льду. Встать и уйти невозможно. Оттолкнуться тоже никак. Вы сидите в одном положении и никак не можете двинуться с места. Что делать в такой ситуации? Нужно получить толчок извне. Да, можно позвонить другу и попросить, чтобы он кинул в Вас что-то тяжелое. Но этот способ травмоопасный и крайне неприятный. Правильнее будет вспомнить всё тот же третий закон Ньютона и получить импульс от противоположного импульса. А если по-простому – снимаем ботинок и кидаем его в сторону со всей силы. Таким образом, мы сообщаем ботинку импульс, с которым он полетит. При этом, ботинок тоже сообщает Вам импульс, направленный в противоположную сторону. Иными словами – мы толкаем ботинок, а ботинок толкает нас. Конечно, из-за разной массы, ботинок и Вы будете двигаться с разными скоростями, но всё-таки Вы начнете движение. Если бы Вы смогли метнуть ботинок с большей скоростью или если бы Вы метнули в сторону целый ящик ботинок, то Ваше движение было бы быстрее.
Именно этот закон реализуется в реактивном двигателе. Но там в сторону летят не ботинки, а поток газа.
Скорость молекул в воздухе – 1800 км/ч. А при нагревании до 2800 ̊С (такова температура газа в жидком реактивном двигателе), их скорость увеличивается в 3 раза. Выбрасывая вниз молекулы газа с такой скоростью, ракета получает и обратный импульс, направленный вверх.
Вот так и работает реактивный двигатель – в результате химической реакции топливо превращается в сильно разогретый газ, который струёй попадает в сопло двигателя. Сопло направляет эту струю в нужную сторону, и ракета начинает движение в противоположном направлении.
Реактивный двигатель был создан гениальными инженерами. А другой гениальный инженер использовал реактивное движение, чтобы открыть человечеству дорогу в космос.
В ДТ «Кванториум» много юных инженеров, и мы уверены, что кто-то из них обязательно создаст что-то не менее важное и гениальное!
——————————————————————————————————————————————————————
Парков Павел Андреевич — педагог Хай-Тек-квантума
Взгляд: Россия создает новые двигатели для перемещения в космосе
Какое место сегодня, спустя 61 год после запуска человека в космос, занимает Россия с точки зрения космических достижений? На фоне успехов Илона Маска может показаться, что уже не настолько значительное. Однако одна не замеченная новость последних дней доказывает обратное. О чем идет речь и какие преимущества это даст российским космическим спутникам?
Какое место сегодня, спустя 61 год после запуска человека в космос, занимает Россия с точки зрения космических достижений? На фоне успехов Илона Маска может показаться, что уже не настолько значительное. Однако одна не замеченная новость последних дней доказывает обратное. О чем идет речь и какие преимущества это даст российским космическим спутникам?
Сухая новость звучит так – российские ученые намерены к 2024 году завершить разработку плазменных ракетных двигателей (БПРД) для освоения космического пространства. Разработками занимается сразу несколько исследовательских групп, среди которых ГНЦ РФ ТРИНИТИ, ГНЦ «Центр Келдыша» и НИЦ «Курчатовский институт». Предполагается создание ионных и плазменных двигателей разной мощности, вплоть до 100 киловатт.
Такие новости почему-то всегда проходят без внимания. Иное дело химические ракетные двигатели для ракет-носителей – грохот, мощь, считанные минуты работы на пути от Земли до космоса. А плазменные ракетные двигатели с их незначительной мощностью вообще не впечатляют. Да и вообще не совсем понятно, где они применяются и зачем?
Однако для современных космических аппаратов выход в открытый космос – только самое начало работы. Даже так, до «места работы» еще придется добираться – в современном мире для уменьшения расходов на запуск космические аппараты запускают пакетами, по несколько штук за один старт. Причем такие пакеты могут достигать нескольких десятков спутников.
Выводятся они при этом не в нужную точку, а на некую «среднюю» орбиту – иначе получается слишком много требуемых орбит. Поэтому каждый аппарат должен самостоятельно добраться до требуемой орбиты. И для этого как раз и нужны особые двигатели, эффективно и долго работающие в открытом космосе.
Химические двигатели для работы в космосе неоптимальны. Во-первых, они слишком быстро расходуют топливо, да и масса топлива и самого двигателя достаточно велика. Во-вторых, их общее время работы обычно не превышает десятков минут. Наконец, использование несимметричного диметилгидразина (гептила) рядом с нежной электроникой требует дополнительной защиты, а это снова увеличение размеров и массы.
Для работы на орбите большинство космических аппаратов использует электрические электростатические ракетные двигатели, ускорение частиц рабочего тела в которых осуществляется в электростатическом поле.
Разберемся по порядку. Ракетными двигателями называются все реактивные двигатели, которые не используют ни энергию, ни рабочее тело из окружающей среды. А электрический ракетный двигатель – это двигатель, принцип работы которого основан на преобразовании электрической энергии в направленную кинетическую энергию частиц. Ну и частным случаем электрических двигателей являются электростатические двигатели.
Их основной принцип работы в создании электростатического поля, которое и ускоряет движение частиц рабочего тела, создавая кинетическую энергию. Есть два основных вида таких двигателя – ионные и плазменные. Оба двигателя схожи по принципу работы – они используют рабочее тело (как правило, на основе ксенона), частицы которого разгоняются электрическим полем или в квазинейтральной плазме. Частицы ксенона при этом набирают очень высокий удельный импульс – до нескольких десятков километров в секунду.
В чем особенность таких двигателей – они очень экономно расходуют рабочее тело. Их масса вместе с запасом рабочего тела составляет от 300 граммов до нескольких килограммов. При этом они могут работать сотни и тысячи часов, в отличие от химических двигателей.
Да, при этом у них очень небольшая тяга, и на Земле такой двигатель просто нельзя было бы использовать. Но в космосе, когда не требуется быстрое ускорение, электростатические двигатели очень удобны. С их помощью можно достичь нужной орбиты, обеспечить точное позиционирование или даже набрать скорость для дальних межпланетных миссий.
С межпланетными полетами лучше справляются ионные двигатели, у них гораздо выше удельный импульс. А плазменные двигатели отлично работают на космических аппаратах на орбите Земли. К слову, все спутники OneWeb используют плазменные двигатели производства ОКБ «Факел» – спутники выводятся пакетом, а чтобы занять свое место на орбите, им требуется использовать как раз подобные двигатели.
Если плазменные двигатели уже работают и используются – зачем тогда создавать новые? Все дело в том, что технология электростатических ракетных двигателей постоянно совершенствуется. Двигатели создаются все более мощные, ведется работа над увеличением КПД, временем безаварийной работы, которое удалось поднять до нескольких тысяч часов.
Создание же мощных двигателей позволит обеспечить движение космических аппаратов и более эффективное изменение орбиты. Как говорит заместитель начальника комплекса НИЦ «Курчатовский институт» Сергей Коробцев: «Обеспечивая длительное крейсирование в околоземном пространстве, мощные БПРД позволят разработать космические системы связи и управления, сделают возможным перехват космического мусора и астероидов, позволят организовать транспортные потоки между космическими объектами».
В первую очередь это полезно для космических аппаратов двойного назначения. Работа спутников-инспекторов или спутников-перехватчиков может быть эффективной, только если космический аппарат обладает достаточными возможностями для смены орбиты, маневрирования в космосе и даже смены орбиты или сведения космического аппарата противника. Для таких аппаратов новые двигатели просто необходимы.
Отдельно можно вспомнить и российский проект межпланетного ядерного буксира «Зевс» с ЯЭДУ – ядерной энергодвигательной установкой мегаваттного класса. Если упрощать, то суть «Зевса» в наличии на борту ядерного реактора для выделения тепла, генераторов для превращения тепловой энергии в электрическую и большого количества электрических электростатических ракетных двигателей, которые и являются движителями в этой конструкции. От их мощности и удельного импульса и будет зависеть эффективность всей системы. А это возможность в будущем совершать многократные полеты с орбиты Земли на Луну и обратно, создание марсианских и других межпланетных миссий.
И это все обеспечивают те самые ионные и плазменные двигатели. Вот в итоге и получается, что за внешне незначительной новостью на самом деле стоят очень серьезные и нужные перспективы развития российской космонавтики. И что Россия не только самостоятельно создает и производит такие двигатели для космических аппаратов, но и постоянно усовершенствует их и во многом занимает лидерские позиции в мире.
Как космические ракеты работают без воздуха?
Живая наука поддерживается своей аудиторией. Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот почему вы можете доверять нам.
Ракета SpaceX Falcon Heavy стартует в клубах дыма. (Изображение предоставлено SpaceX)
В космосе ракеты летают без воздуха, на который можно было бы натолкнуться. В чем их секрет?
Оказывается, ракетные двигатели отличаются от двигателей самолетов или другого наземного оборудования. Ракетные двигатели несут в космос все, что им нужно, а не полагаются на воздух.
Как и земные двигатели, ракетные двигатели работают на основе внутреннего сгорания. Поскольку все формы горения нуждаются в кислороде, ракеты несут с собой в космос окислитель, такой как жидкий кислород. Это означает, что им не нужно полагаться на окружающий воздух, как это делает автомобильный двигатель.
«Тогда у ракеты все еще есть топливо, будь то керосин, метан или жидкий водород, чтобы произвести реакцию», — сказала Live Science Кассандра Мэрион, научный советник Канадского музея авиации и космонавтики.
Связанный: Вселенная вращается?
Ракета SpaceX Falcon 9 запускает в космос 60 интернет-спутников Starlink с площадки 39A Космического центра Кеннеди НАСА на мысе Канаверал, Флорида, 6 октября 2020 года. Это был третий полет ракеты-носителя Falcon 9. (Изображение предоставлено SpaceX)
Конструкция ракеты включает камеру сгорания, в которой реагируют окислитель и топливо, а затем сопло, из которого выходят продукты сгорания, пояснила она.
«Взрыв, вызванный этим сгоранием, создаст очень горячие газы, которые выбрасываются из нижней части ракеты», — сказала Мэрион. «Если вы приложите достаточно силы к нижней части ракеты, реакция будет движением ракеты в противоположном направлении».
Это отсылка к третьему закону движения Исаака Ньютона. Мы часто формулируем это, говоря, что каждое действие вызывает равную и противоположную реакцию, хотя это не совсем так, как Ньютон назвал это.
Один старый английский перевод его латыни из «Математических принципов натуральной философии (том 1) » 1766 года описывает этот закон: «Каждому действию всегда противостоит равное противодействие: или взаимные действия два тела друг на друга всегда равны и направлены в противоположные стороны».
Другими словами, ракеты работают во вселенной сил. Иногда силы неуравновешены, что мы видим, когда ускорение ракеты толкает ее инертное тело вверх в космос. Иногда, однако, силы уравновешены, например, книга лежит на столе (или ракета, ожидающая старта на стартовой площадке).
«Согласно третьему закону, стол прикладывает к книге равную и противоположную силу. Эта сила возникает потому, что вес книги заставляет стол слегка деформироваться, так что он давит на книгу, как свернутая пружина,» Британика написала (откроется в новой вкладке).
Ракета United Launch Alliance Atlas V с марсоходом НАСА «Настойчивость» на борту освещена прожекторами на стартовой площадке космодрома 41 во вторник, 28 июля 2020 г., на базе ВВС на мысе Канаверал во Флориде. (Изображение предоставлено НАСА/Джоэл Ковски)
(открывается в новой вкладке)
Правила движения также должны учитывать орбитальную механику. Проще говоря, вокруг больших планет, таких как Земля, каждая возможная высота имеет определенную скорость, связанную с ней.
Высшей точкой орбиты является перицентр, а самой низкой точкой — апоцентр. Как объяснило НАСА , ракеты могут увеличить свой перицентр, только включив свои двигатели (или иным образом увеличив свою энергию), находясь в апоапсисе. Или, если ракеты хотят снизить высоту, им нужно снимать энергию (включать двигатели) в перицентре.
Земная атмосфера оказывает постоянное сопротивление космическим кораблям и Международной космической станции, заставляя их периодически запускать ракетные двигатели, чтобы предотвратить падение на Землю. Таким образом, миссии на всех околоземных орбитах, кроме самых высоких, должны нести достаточно топлива, чтобы предотвратить это «откатывание».
«Существуют очень точные измерения того, сколько топлива нужно заправить в ракету, в зависимости от размера ракеты, типа топлива и всего, что добавляется к массе ракеты», — сказала Марион. Дизайнеры также должны учитывать второй закон Ньютона. Один из способов перефразировать это: силы, приложенные к объекту, придают ему ускорение, при этом величина ускорения зависит от массы объекта.
Система космического запуска НАСА использует дополнительные ускорители, чтобы поднять большую стартовую массу с земли. (Изображение предоставлено НАСА/Гленн Бенсон)
Поэтому перед отправкой корабля на орбиту конструкторы должны учитывать удельный импульс ракеты. По словам НАСА, это показатель того, насколько эффективно ракетное топливо с точки зрения количества тяги на количество сожженного топлива. «Чем выше удельный импульс, тем больше «отталкивания от колодки» вы получаете на каждый фунт топлива», — добавили в агентстве .
Добавление топлива в ракету не всегда решает проблемы с орбитой. Это связано с тем, что больше топлива означает большую массу, что увеличивает стоимость миссии, поскольку потребуется больше энергии, чтобы оттолкнуть космический корабль и ракету от стартовой площадки.
НАСА часто использует жидкий водород и жидкий кислород, потому что эта комбинация обеспечивает самый высокий удельный импульс любого обычно используемого ракетного топлива, по данным агентства. Однако водород имеет настолько низкую плотность, что использовать топливо в чистом виде нецелесообразно: бак будет «слишком большим, слишком тяжелым и со слишком большой изоляцией, защищающей криогенное топливо, чтобы быть практичным», заявило агентство.
связанные загадки
Вот почему многие запуски ракет требуют ускорителей. Одним из сегодняшних примеров является система космического запуска НАСА (открывается в новой вкладке), ракета для дальних космических полетов на Луну, предназначенная для использования двух ускорителей. Вместе ускорители обеспечивают 75 % общей стартовой тяги (открывается в новой вкладке), необходимой для отрыва SLS от земли.
Для более дальних направлений космические агентства проявляют творческий подход. Чтобы сэкономить деньги при съемке далеких планет, таких как Юпитер, некоторые космические корабли вращаются вокруг планеты (скажем, Венеры) и используют ее гравитацию для увеличения скорости. Это сокращает время, необходимое для того, чтобы добраться до других пунктов назначения, и требует, чтобы ракета несла меньше топлива, чем требуется для столь далекого полета.
Первоначально опубликовано на Live Science.
Элизабет Хауэлл является постоянным автором Live Science и Space. com, а также ряда других научных публикаций. Она одна из немногих канадских репортеров, специализирующихся на космических репортажах. Элизабет имеет степень бакалавра журналистики в Карлтонском университете (Канада) и степень магистра наук. Космические исследования (дистанционные) в Университете Северной Дакоты. Элизабет стала штатным фрилансером после получения степени магистра наук. в 2012 году. Она лично сообщила о трех запусках космических челноков и однажды провела две недели на изолированном объекте в Юте, притворяясь марсианином.
Ракетный двигатель
Тяга – это сила, которая перемещает любое самолетов по воздуху. Тяга создается за счет двигательная установка самолета. Различные двигательные установки развивают тягу в разными способами, но вся тяга создается за счет некоторых Применение третьего закона Ньютона движение. На каждое действие есть равное и противоположное противодействие. В любой силовой установке рабочая жидкость есть ускоряется системой и реакция на это ускорение создает силу в системе. А общий вывод уравнения тяги показывает, что величина создаваемой тяги зависит от массовый поток через двигатель и выходная скорость газа.
Во время и после Второй мировой войны было выпущено несколько ракет- Самолет с двигателем, созданный для исследования полет на высокой скорости. X-1A, используемый для преодолевали «звуковой барьер», а Х-15 были реактивные самолеты. В ракетный двигатель , топливо и источник кислорода, называемый окислителем, смешиваются и взрываются в камере сгорания. горение производит горячий выхлоп, который проходит через сопло ускорить течение и производить тягу. Для ракеты ускоренный газ или рабочее тело, — горячий выхлоп, образующийся при сгорании. Это другая рабочая жидкость, чем вы найдете в турбинный двигатель или пропеллер самолет с двигателем. Турбинные двигатели и винты используют воздух из атмосферы в качестве рабочего тела, но ракеты используют горение выхлопных газов. В открытом космосе атмосферы нет, поэтому турбины и пропеллеры не может там работать. Это объясняет, почему ракета работает в космосе. а вот турбинный двигатель или пропеллер не работает.
Есть две основные категории ракетных двигателей; жидкостные ракеты и твердотопливные ракеты . В жидкая ракета, топливо , горючее и окислитель, хранятся отдельно в виде жидкостей и перекачиваются в камера сгорания форсунки где происходит горение. В твердотопливная ракета, пропелленты смешаны вместе и упакован в прочный цилиндр. В нормальных температурных условиях, топливо не горит; но они сгорают при воздействии источник тепла, обеспечиваемый воспламенителем. Как только начнется горение, это продолжается до тех пор, пока все топливо не будет исчерпано. С жидкостной ракетой можно остановить тягу, отключив поток пропелленты; а вот с твердотопливной надо разрушить обшивку чтобы остановиться двигатель. Жидкостные ракеты, как правило, тяжелее и больше сложный из-за насосов и накопительных баков. Пропелленты загружается в ракету непосредственно перед запуском. Твердотопливная ракета намного проще в обращении и может простоять годами перед стрельбой.
На этом слайде мы показываем изображение ракетного двигателя Х-15. самолет в левом верхнем углу и фотография испытания ракетного двигателя в нижний правый. На картинке справа мы видим только вне сопла ракеты, при этом горячий газ выходит из нижний. Х-15 оснащался жидкостным ракетным двигателем и нёс одну летчика на высоту более 60 миль над землей. Х-15 летал больше чем в шесть раз больше скорости звука почти 40 лет назад. рекорд скорости для пилотируемого самолета превышен только сегодня на космическом шаттле. Рекорд высоты побил только космический шаттл. и недавний космический корабль 1, который также использовал ракетный двигатель.
Эксперт: В год происходит более 5 тысяч столкновений самолетов с птицами
Почему птицы могут появиться в районе аэропорта?
Евгений Тишковец: Во-первых, там могут проходить пути миграций птиц.
Сезонные миграции связаны с появлением молодого поколения, которое не отличаются богатым жизненным опытом. Старые особи ведут себя более осмотрительно в районе летных полей, нежели недавно появившиеся на свет.
Например, в районе аэропорта Домодедово расположена трасса сезонных (осенних и весенних) перелетов птиц. И именно поэтому в районе этого аэропорта зафиксированы столкновения с птицами на достаточно большой высоте (до 2,5 километров) и даже ночью.
Они ведь могут не только пролететь мимо, но и остаться там, верно? Почему?
Евгений Тишковец: Птицы, к сожалению, часто квартируют именно возле летных полей. Аэродромное поле всегда имеет хороший травяной покров — источник еды для птиц (семена и насекомые). Летом над нагретым бетонным покрытием ВПП пернатые ловят летающих насекомых.
Появлению птиц вблизи аэропортов способствует и сам человек. Летные поля нередко соседствуют со стихийными свалками мусора (аэропорт Шереметьево — тому пример). На таких свалках часто кормятся птицы, причем достаточно крупные, например вороны, голуби и чайки. А за ними подтягиваются хищные. И все эти перелеты «поближе к еде» осуществляются через летное поле.
Если говорить именно о чайках, от которых пострадал самолет, их количество увеличилось в регионе?
Евгений Тишковец: Количество гнездящихся озерных чаек в Московской области с 80-х годов прошлого века наоборот уменьшилось в три раза. В регионе гнездится около нескольких десятков тысяч пар озерных чаек и чуть меньше сизых. Правила эксплуатации аэропортов предполагают, что сооружения должны быть расположены вдали от свалок, трава на территории должна быть подстрижена, чтобы не водились мелкие грызуны и не провоцировали появление птиц. Сейчас время послегнездовых кочевок.
Скорее всего, инцидент с самолетом «Уральских авиалиний» спровоцировали именно сизые чайки, более крупные птицы. Сизые чайки начинают откочевки к югу, и вполне возможно, что это залетевшие к нам на пути миграции северные птицы. Они сейчас собираются в стаи и могут в таких местах отдыхать. Взлетная полоса — это ровное и открытое пространство, где они могут сесть. Птицы слышат самолет, начинают взлетать, но скорость у самолета велика, они не успевают взлететь и улететь в сторону.
Что происходит с самолетом при столкновении с птицами?
Евгений Тишковец: Небольшое и мягкое существо превращается в самый настоящий снаряд разрушительной силы. Удар птицы весом 1,5-2 килограмма о самолет, летящий со скоростью около 700 км/ч, сравнивают с выстрелом пушки калибром порядка 50 миллиметров.
В боулинге страйк — это лучший удар. В авиационном жаргоне страйк происходит, когда птица внезапно пересекает траекторию самолета.
Расчеты таковы: если самолет на скорости 320 км/ч столкнется с чайкой, то сила удара составит около 3 200 килограмм на квадратный сантиметр. А если та же птица и самолет столкнулись на 2 километра выше на скорости 690 км/ч — удар будет в 3 раза мощнее, чем выстрел 30 миллиметрового снаряда.
Попадание птицы в двигатель может повлечь деформацию лопаток на различных ступенях компрессора, из-за чего возможно их разрушение, и двигатель в результате выйдет из строя, а может даже и загореться. Как правило, в двигатель попадает одна, максимум две птицы, и лишь в 5 процентах аварий происходит повреждение самолетов. Но даже если один двигатель выйдет из строя, ничего критичного не произойдет: самолет продолжит полет. Но есть и печальные примеры.
Какая высота наиболее опасна для такой «нежданной» встречи?
Евгений Тишковец: Около 70 процентов всех столкновений происходит на малой высоте (до 300 метров) во время снижения и посадки и взлета и набора высоты. 20 процентов столкновений случается на высоте от 300 до 1500 метров (на этом уровне летают преимущественно хищные птицы) и только 5 процентов — выше 1500 метров. Чем больше высота и скорость самолета, тем ощутимее удар.
В целом, высоты магистральных перелетов самолетов гражданской авиации для птиц недоступны. Но в истории авиации зафиксированы случаи столкновения с птицами на высотах 6-9 тысяч метров.
Проблема столкновения птиц с самолетами актуальна для всего мира?
Евгений Тишковец: Международная организация гражданской авиации ежегодно регистрирует порядка 5400 столкновений воздушных судов с птицами. За последние 25 лет из-за столкновений самолетов с птицами во всем мире было повреждено более 160 самолетов и погибло более 200 человек. В 2016 году было зарегистрировано 1835 подтвержденных попаданий птиц в одной только Великобритании.
В кабину самолета птицы врезаются в 12 процентах случаев, а в 45 процентах — попадают именно в двигатель, как в случае с лайнером «Уральских авиалиний». Последнее несет наибольшую опасность. Самая крупная авиакатастрофа, вызванная столкновением с птицами, произошла в 1960 году в Бостоне. Самолет L-188 вылетел в Филадельфию, но менее чем через полминуты с момента взлета рухнул в Бостонскую бухту. Погибли 62 человека. Причиной ЧП стало столкновение со стаей скворцов — на взлетной полосе нашли 75 трупов птиц. Установлено, что пернатые попали внутрь трех из четырех двигателей, произошло резкое снижение тяги и самолет упал.
При попадании птицы двигатель всегда выходит из строя?
Евгений Тишковец: Двигатели должны выдерживать столкновение с птицей весом более 3,5 килограмм без опасного и быстрого выброса острых осколков из двигателей. Фактически большинство двигателей могут проглотить птицу и лишь немного повредить лопасти. Двойное попадание птицы в двигатель чрезвычайно маловероятно, но если один двигатель выйдет из строя по причине птичьего попадания, это будет не критично. Все самолеты справляются с выходом одного двигателя из строя.
Однако не только двигатели подвергаются риску при попадании птиц. Окна в кабине пилотов тоже могут разбиться. Пилотов обучают включать нагрев стекла, чтобы лед не намерзал на высоте, перед взлетом; так стекла становятся мягче и более устойчивыми к ударам.
Какие меры надо предпринимать, чтобы предотвратить попадание птиц в самолет?
Евгений Тишковец: Используются записи звуков хищных птиц, патроны, производящие громкий шум и вспышки света, механические соколы, обученные соколы и беспилотники. Довольно часто возникает предположение, что двигатели должны быть защищены решеткой, но это не так просто сделать. Проблема в том, что для того, чтобы эффективно заблокировать птицу на скорости 800 километров в час, сетка должна быть весьма прочной и толстой, но это помешает току воздуха в двигатель. Двигатели эффективны, потому что тщательно спроектированы, чтобы задействовать разреженный воздух на высоте, поэтому минусы защитной решетки перевешивают плюсы.
Что будет, если самолет столкнется с птицей?
То, чего боятся многие пассажиры, — что будет, если в двигатель самолета попадет чайка или ворона? Отвечает пилот.
«Моя Планета»
нашла ответ в книге пилота гражданской авиации Патрика Смита «Говорит командир корабля. Вопросы, ответы и наблюдения опытного пилота»
«Столкновения с птицами — явление привычное, а повреждения от них, как правило, минимальны. Но, конечно, не для птицы. Как вы, наверное, догадываетесь, комплектующие самолета сконструированы так, чтобы выдерживать встречи подобного рода. В интернете можно посмотреть ролики, на которых телами птиц выстреливают из специальных пушек в рамках испытаний на прочность лобовых стекол, заборных устройств и т. д. В моей практике бывали такие инциденты — и в худшем случае все заканчивалось небольшой вмятиной или трещиной.
Фото: Shutterstock.com
Однако есть и случаи, когда встреча с птицей может быть действительно опасной. Например, когда птицы попадают в двигатели. В 2009 году рейс 1549 компании US Airways спланировал в реку Гудзон после столкновения со стаей канадских гусей. Современные турбовинтовые двигатели устойчивы, однако они не очень хорошо реагируют, когда в них попадают инородные объекты, особенно те, что вламываются в их вращающиеся лопасти на высоких скоростях. Птицы не закупоривают двигатель, но могут согнуть или сломать лопасти вентилятора, что приводит к отказу двигателя. Чем тяжелее птица, тем больший вред она может нанести. При полете со скоростью 460 км/ч (в США это максимально допустимая скорость на высоте до 3000 м, на которой чаще всего можно встретить птицу) столкновение с гусем обычного размера означает ударное воздействие в 200 кН.
Даже небольшие птицы опасны, если они налетают стаей. В 1960 году турбовинтовой самолет Eastern Airlines упал в Бостоне после столкновения со стаей скворцов. Я уже знаю ваш следующий вопрос. Почему у двигателей нет защитных экранов спереди? Помимо того что такой экран будет частично блокировать приток воздуха, он должен быть большим (и, скорее всего, конической формы) и чрезвычайно прочным. Потому что, если он не выдержит удара, в двигатель попадет не только птица, но и куски металла. Не считая упомянутых случаев, вероятность, что несколько двигателей будут выведены из строя из-за столкновения с птицей, чрезвычайно мала, и это делает подобное устройство ненужным».
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации.
катастрофа
птицы
самолет
Вопрос: что это?
Вопрос: что это?
Подсказка: их находят на пляжах после штормов и отливов
Дарья Телегина
12 августа 2022
Вопрос: что это?
Вопрос: что это?
И для чего эти точки, похожие на бисер? Подсказка: не для красоты
Юлия Скопич
19 января 2022
Вопрос: что хранили в таких бутылках?
Вопрос: что хранили в таких бутылках?
Ваши варианты? Подсказка: место — Великобритания, время — XIX век.
Юлия Скопич
26 января 2022
Скелет тираннозавра могут продать на аукционе за 25 млн долларов
30 сентября 2022
Лучшие подводные фотографии 2022 года по версии премии Through Your Lens
30 сентября 2022
Котенок Тор спас семью от отравления угарным газом
30 сентября 2022
Когда будет старое бабье лето и золотая осень: отвечают синоптики
30 сентября 2022
Семь фактов про ворон и воронов
Самые редкие животные: топ-15
Самые большие аквапарки мира
Живыми или мертвыми: редкие животные России
Существует ли самое большое число?
Включено не все: самые странные кражи из отелей
Варенье из сосновых шишек
Мы используем cookie-файлы
ОАО «Моя Планета» использует cookie-файлы для улучшения работы и пользования сайта https://moya-planeta. ru/. Более подробную информацию о Политике ОАО «Моя Планета» по работе с cookie-файлами можно найти здесь, о Политике ОАО «Моя Планета» в отношении обработки персональных данных можно узнать здесь. Продолжая пользоваться сайтом https://moya-planeta.ru/, Вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании cookie-файлов сайтом https://moya-planeta.ru/ и согласны с Политикой ОАО «Моя Планета» по работе с cookie-файлами. Вы можете отключить cookie-файлы в настройках Вашего браузера.
Почему птицы сталкиваются с самолетами?
На языке пилотов «страйк» — вовсе не лучший удар, который можно сделать в боулинге. Как правило, этим словом в авиации обозначают столкновение птиц с самолетом (с добавлением слова bird (птица) — получается «bird strike»). На самом деле птицы сталкиваются с самолетами очень часто: вполне возможно, такой инцидент был даже во время вашего недавнего полета, просто вы об этом не знаете. Обычно такие происшествия не приводят к серьезным последствиям, птица весом меньше 3 кг просто сгорает в двигателе. Однако иногда самолеты даже вынуждены экстренно садиться из-за столкновения с птицами.
Птицы — это настоящие враги самолетов.
Только в России официально зафиксировано около 7 000 случаев «bird strike» за год — в странах Европы эта цифра доходит до 10 000. Правда, лишь порядка 5% попаданий птиц приводят к повреждению самолетов. Но из-за предосторожности все самолеты после столкновения возвращаются в ближайший аэропорт, а пассажиры пересаживаются на другой рейс с другим экипажем. В редких случаях повреждения оказываются слишком серьезными, и пилоты попадают в нештатные ситуации. Это произошло с Airbus A321 «Уральских авиалиний», который 15 августа 2019 года приземлился на поле близ аэропорта из-за отказа обоих двигателей, вызванного столкновением с птицами.
Airbus A321 «Уральских авиалиний» после посадки на поле, 15 августа 2019 года
Содержание
1 Почему птицы сталкиваются с самолетами
2 Что будет, если птицы попадут в двигатели самолета
3 Сколько самолет может пролететь без двигателей
4 Как сажают самолеты без двигателей
5 Что будет, если птица попадет в самолет
6 Почему двигатели не закрывают решеткой от птиц
7 Как не допустить столкновение птиц с самолетом
Почему птицы сталкиваются с самолетами
Вообще, птицы не летают высоко. Большинство столкновений происходят на высоте ниже 150 метров — то есть как раз при взлете или посадке. Скорость самолета в этот момент ниже, чем на высоте, а быстрые маневры уклонения осуществить трудно. Исход по большей части зависит от того, в какую часть самолета бьется птица.
Наибольшую опасность представляет попадание птицы в двигатель. По стандартам безопасности крупные двигатели должны выдерживать столкновение с птицей весом менее 3,5 кг без опасного и быстрого выброса острых осколков лопастей из двигателей. Фактически большинство двигателей могут проглотить птицу и лишь немного повредить лопасти. Тем не менее это тоже является повреждением: а если птица попадется крупнее, столкновение с ней может вызвать отказ двигателя. Лопасти начнут ломаться одна за другой, что вызовет пожар.
Так выглядит двигатель с повреждениями.
Пилоты могут потушить пожар в двигателе и полностью отключить его, чтобы затем вернуться в аэропорт вылета (если инцидент произошел во время взлета) или завершить посадку с одним работающим двигателем. Все пилоты обучены управлением самолетом с одним двигателем, хотя это очень сложно: приходится переходить полностью на ручные контроллеры и совершать визуальный заход на посадку. Не так давно самолет японских авиалиний был вынужден совершить экстренную посадку в Нью-Йорке, потому что птица ударила в самолет; другой самолет был вынужден вернуться в аэропорт Кардиффа в Уэльсе после того, как птица попала в двигатель.
Подборка видеороликов, где самолеты сталкиваются с птицами
Что будет, если птицы попадут в двигатели самолета
Но совсем другой случай — когда пернатые попадают сразу в два двигателя. В этом случае они, как правило, летают не по одиночке, а стаями, а это уже опасно. Описанный выше сценарий с отказом одного двигателя повторяется на втором, и самолету не остается ничего, кроме как планировать.
Действия пилотов в этом случае напрямую зависят от высоты. Если инцидент произошел на 3-4 тысячах метров, они еще могут развернуть самолет обратно в аэропорт и посадить его (или завершить запланированную посадку), хотя надо признать, что столкновение с землей будет очень жестким — все зависит от умений пилота и его возможности «прочувствовать» многотонную машину. Но если самолет не успел набрать высоту при взлете (до 1 000 метров), птицы попали в оба двигателя и привели к их отказу, пилотам просто не хватит высоты для маневра. В итоге они принимают решение сажать самолет там, где придется — на шоссе, поле (как в случае с бортом «Уральских авиалиний»), воду и любую другую подходящую, если можно так ее назвать, поверхность.
Сколько самолет может пролететь без двигателей
Если лайнер занял эшелон в 10 000 метров, он может планировать на расстоянии 140-150 километров в зависимости от типа воздушного судна. Вот только птицы на такой высоте не летают, поэтому все столкновения происходят гораздо ниже — на высоте ниже 1 000 метров. Этого не хватает даже для того, чтобы планировать 30 километров. Вынужденное планирование может привезти к тому, что нос самолета задерется слишком высоко
Как сажают самолеты без двигателей
Если пилоты понимают, что самолет не сможет дотянуть до ближайшего аэропорта, они принимают решение о посадке на пустырь (при его наличии) или воду (так называемое «приводнение» самолета). В этом им помогает ВСУ — вспомогательная силовая установка. Это небольшой двигатель, оснащенный турбиной, которая вырабатывает энергию, что в свою очередь активирует действие всех необходимых для работы агрегатов самолета — от рулей управления и высоты до приборной панели.
Одним из ярких примеров приводнения является аварийная посадка A320 на Гудзон, которая произошла 15 января 2009 года. Авиалайнер компании US Airways через 1.5 минуты после взлёта столкнулся со стаей канадских казарок, и у него отказали оба двигателя. Экипаж благополучно посадил самолет на воду реки Гудзон в Нью-Йорке. Все находившиеся на его борту 155 человек (150 пассажиров и 5 членов экипажа) выжили. Самолет как раз успел набрать высоту 975 метров: этого хватило на то, чтобы развернуть лайнер, взлетавший на север, на юг, спланировать над рекой Гудзон, не задев мост Джорджа Вашингтона, и приводнить лайнер. Впоследствии по этим событиям был снят художественный фильм «Чудо на Гудзоне».
Приводнение самолета на Гудзон, 15 января 2009 года
На самом деле если попробовать воспроизвести такую ситуацию на авиасимуляторе, пилотам в большинстве случаев удастся вернуть лайнер в аэропорт вылета. Проблема в том, что в симуляторе на принятие решения дается всего 5 секунд (а такие ситуации отрабатываются только на симуляторах). В реальности же пилотам требуется на это 20-30 секунд из-за стрессовой ситуации. Поэтому часто пилотам уже не хватает времени, чтобы посадить самолет без происшествий.
Читайте также - Самолеты Airbus и Boeing устаревают — их может заменить самолет-крыло Flying-V
Всего известен 21 случай управляемых вынужденных посадок пассажирских авиалайнеров на воду, в 10 из которых при посадке никто не погиб. Один из них — посадка Ту-124 на Неву — авиационное происшествие, случившееся в Ленинграде (Санкт-Петербурге) 21 августа 1963 года. Правда, в том случае проблема была не с птицами: из-за дефекта самолета топливо не поступало в двигатели, и они остановились.
Посадка на поле является еще более сложной — пилотам необходимо учитывать неровность рельефа поверхности и рассчитать правильную скорость, чтобы не допустить сваливание самолета и сесть «на брюхо» как можно мягче. Такая посадка производится без выпущенных шасси, поскольку стойка шасси при неровной поверхности может повредить топливные баки. Последнее может привести к воспламенению самолета, как это произошло с авиалайнером Sukhoi Superjet 100-95B. 5 мая 2019 года во время посадки лайнер получил повреждения, ставшие причиной возникновения пожара (стойка шасси пробила бак с топливом), в результате которого самолёт частично сгорел.
Так что 15 августа 2019 года пилоты A321, можно сказать, совершили чудо.
Что будет, если птица попадет в самолет
Не только двигатели подвергаются риску при попадании птиц. Окна в кабине пилотов тоже могут разбиться. Но делают их из трех слоев ламинированного акрила и стекла, спроектированных так, чтобы выдерживать град в сердце бури, поэтому птицы не представляют для них проблему. Наличие множества слоев также обеспечивает герметичность самолета даже в случае повреждения внешних слоев. Также пилотов обучают включать нагрев стекла, чтобы лед не намерзал на высоте, перед взлетом; так стекла становятся мягче и более устойчивыми к ударам. Подробнее об этих технологиях можно узнать в нашем новостном канале.
Читайте также - Airbus будет строить самолеты из материала на основе синтетической паутины
Хотя, иногда птицы все же прорываются — особую опасность представляют гуси и орлы, которые весят больше 5 кг.
Неприятно, когда после посадки самолет выглядит так.
Почему двигатели не закрывают решеткой от птиц
Довольно часто возникает предположение, что двигатели должны быть защищены решеткой, но это не так просто сделать. Проблема в том, что для того, чтобы эффективно заблокировать птицу на скорости 800 километров в час, сетка должна быть весьма прочной и толстой, но это помешает поступлению воздуха в двигатель. Двигатели эффективны, потому что тщательно спроектированы, чтобы задействовать тончайший воздух на высоте, поэтому минусы защитной решетки перевешивают плюсы. Да и при попадании такой сетки в двигатель последствия могут быть гораздо более плачевными, чем от столкновения с птицами.
Как не допустить столкновение птиц с самолетом
Такие стаи птиц редкость, но достаточно даже одной, чтобы сломать двигатель самолет.
И самолеты, и аэропорты оборудованы специальными устройствами, издающими отпугивающие птиц звуки. Но, как видно, этого не хватает — даже акустические пушки и пиротехника не гарантируют того, что загульные пташки не окажутся на лобовом стекле или в двигателе самолета. Поэтому птицы регулярно встречаются с самолетами, и окончательного решения этой проблемы пока не найдено.
Немалую опасность также представляют дроны — если столкновения с птицами являются случайными, то пилоты квадрокоптеров зачастую специально летают около аэропортов. В декабре 2018 года аэропорт Гатвик на юге Англии не работал на протяжении 36 часов из-за внезапно появившихся на небе дронов. Из-за опасности столкновения пассажирских самолетов с беспилотниками было отменено около 1000 рейсов, вследствие чего более 140 000 человек были вынуждены десятки часов ждать возобновления работы. Беспилотники, летающие вблизи аэропортов, действительно опасны. Столкнувшись с небольшим дроном самолет может потерпеть крушение.
Читайте также - Беспилотники научат уворачиваться от самолетов
На данный момент исследователи из Великобритании, а также со всего мира работают над различными датчиками и материалами, которые смогут самостоятельно оценивать состояние самолета и устранят необходимость прерывать полет после столкновений с птицами. Идея заключается в том, чтобы создать беспроводную систему, которая может определить место и силу повреждений. В конечном итоге пилоты смогут получить информацию о возможности безопасного продолжения полета после удара, поскольку каждый возврат в аэропорт экономически невыгоден для авиакомпании. При более серьёзных повреждениях система будет передавать данные о них на Землю, чтобы техники к моменту посадки уже знали, какие запчасти нужны.
А пока такой системы нет, предупредительные звуки и тщательное обучение пилотов будут оставаться нашей единственной защитой против попаданий птиц.
Суперджет «Аэрофлота» столкнулся с птицей при вылете из аэропорта Челябинска, 27 августа 2021 г | 74.ru
Все новости
На лавочках, в кафе и магазинах: где и как народ смотрел выступление Путина. 17 фотографий со всей страны
Путин перенес дату осеннего призыва. Он начнется на месяц позже
Новый год уже бронируют: сколько стоят корпоративы в Челябинске
ЛДНР — в Россию, Украина — в НАТО: главные новости СВО за 30 сентября
«Молиться и ждать меня». Истории и фотографии мобилизованных со всей страны
В Челябинске прошел митинг-концерт с участием Вики Цыгановой. Фоторепортаж
Что сказал Путин перед присоединением новых территорий: 40-минутная речь президента — коротко
Украина подала заявку на ускоренное вступление в НАТО
Могут ли вписать мое имя в повестку прямо на улице? А что мне будет, если ее не взять?
В Челябинской области приостановили отправку мобилизованных. Но ненадолго
Военком Челябинской области озвучил зарплаты мобилизованных
Подглядываем с воздуха: в объектив дрона попали девять новостроек в Челябинске и за городом
Путин подписал документы о присоединении к России ДНР, ЛНР, Херсонской и Запорожской областей
Семьям мобилизованных в Челябинской области помогут волонтеры. Куда обращаться
Вне зоны турбулентности: в каких новостройках Челябинска еще можно найти квартиры по старым ценам
С видом на лес и водохранилище: где продают идеальные загородные квартиры для семей с детьми
В центре Челябинска изменили схему движения на крупном перекрестке
«Твою мать, это же по мне стреляют»: хирург откровенно рассказал о работе в «буйные 90-е»
«Куда придет повестка, если я живу не по прописке?» Объясняем за минуту
Первые мобилизованные прибыли в зону спецоперации
Кремль: удары Украины по присоединенным территориям будут считаться актом агрессии против России
Челябинские депутаты, приглашенные в Кремль, поделились ожиданиями от заявлений президента
«Либо доплачивайте, либо валите». Наплыв русских резко взвинтил цены на аренду квартир в Казахстане
«Юничел» — на берцы, швейные цеха — на форму. Челябинские предприятия готовят к срочному перепрофилированию на нужды армии
Сириец круто изменил жизнь, переехав в Россию 10 лет назад — что он думает сейчас
Предприниматели Челябинска встретятся на бесплатной конференции «Бизнес24» 20 октября
Опубликовано постановление Алексея Текслера об осеннем призыве в Челябинской области
В подземном переходе в центре Челябинска мраморные плиты покрыли краской
Губернатор Челябинской области объявил сбор спальников для мобилизованных
В Челябинске ЗАГСам ввели дополнительные рабочие дни, чтобы регистрировать браки мобилизованных
Все новости
«Суперджет» столкнулся с птицей при наборе высоты
org/Person»>Фото: Rossiya-airlines.com
Поделиться
Инцидент с самолетом «Аэрофлота» произошел утром в пятницу, 27 августа. Об этом сообщила старший помощник Уральского транспортного прокурора Ольга Романова.
— В 07:29 по местному времени в аэропорту Баландино при взлете воздушного судна, выполняющего рейс сообщением Челябинск — Москва (Шереметьево), авиакомпании «Аэрофлот» произошло столкновение воздушного судна с птицей. Командиром воздушного судна принято решение о дальнейшем следовании в аэропорт назначения в Москве, — уточнила Ольга Романова. — Челябинской транспортной прокуратурой проводится проверка исполнения законодательства в сфере безопасности полетов.
По данным сервиса Flightradar, в Москву «суперджет» долетел без происшествий.
В Москве «суперджет» приземлился в 06:05 по местному времени
Скриншот: Flightradar24.com
Поделиться
Аналогичный случай произошел в челябинском аэропорту вечером 25 августа, когда лайнер авиакомпании S7 Airlines набирал высоту. После столкновения с птицей самолет продолжил свой путь в Новосибирск.
Мы спросили у пилота, насколько опасным может быть встреча с птицами во время взлета и почему происходят такие ситуации.
— Такие ситуации обычно возникают, если рядом с аэропортом находятся свалки. Но смотря какие птицы летают в районе аэродрома. Если чайки, то это помойные птицы, они гнездятся на свалках, которые надо убирать. Если это какие-то другие птицы и они часто в районе аэродрома появляются, значит, это плохая работа орнитологической службы аэропорта, — рассуждает командир Airbus A320 «Аэрофлота» Андрей Литвинов. — [Опасность] зависит от того, куда эта птица попадет. Если она на взлете попадает в двигатель, то он может встать, как это было с кукурузниками. Вообще это опасно, когда птица попадает в двигатель на взлете. Мне попадала. Когда в Вене на боинге взлетали, нам сразу семь чаек попало. Одна тоже залетела в двигатель, но он ее перемолол, и параметры двигателя остались работать в штатном режиме. На Airbus и на Boeing двигатели достаточно надежные, но раз на раз не приходится.
— Если птичка большая, то вплоть до повреждения двигателя или, например, разбитого стекла в кабине может быть, — говорит другой пилот гражданской авиации Павел Семченко. — На взлете и посадке это может быть очень критично. На ум сразу приходят чудо на Гудзоне (посадка Airbus с отказавшими двигателями на воду после столкновения со стаей птиц. — Прим. ред.) и случай с жесткой посадкой самолета в кукурузном поле. В аэропорту должна быть специальная орнитологическая служба, которая гоняет птиц и убирает гнезда. Но рядом с аэродромом могут быть свалки, например. Есть и естественные места обитания птиц, и сезонные перемещения, высоты, на которых их часто можно встретить.
Птицы — проблема многих аэропортов России. Посмотрите, как аэродромы защищают от налета пернатых.
По теме
15 июня 2022, 09:00
Долетим? Пилот «Суперджета» рассказал всю правду о главной надежде отечественной авиации
21 мая 2022, 21:16
Из Челябинска на «Суперджетах» начнут летать в Стамбул
25 августа 2021, 21:44
В челябинском аэропорту самолет столкнулся с птицей
30 августа 2019, 09:06
Причиной тоже стали птицы: самолет «Уральских авиалиний» аварийно сел в Екатеринбурге
25 августа 2019, 14:52
Компания из Челябинска помогла освободить кукурузное поле в Подмосковье от аварийно севшего самолёта
17 августа 2019, 13:24
«Не отвлекайте, у нас эвакуация пассажиров»: BAZA опубликовала переговоры пилотов-героев A321
16 августа 2019, 15:03
После жёсткой посадки самолёта в поле челябинский общественник потребовал проверить свалку в Урефтах
15 августа 2019, 19:37
Пушка, чучело и диско-шар: как аэропорты России защищают самолёты от птиц
15 августа 2019, 08:55
Пилотов «Уральских авиалиний», посадивших самолет в кукурузном поле в Подмосковье, наградил Путин
Дарья Невзорова
специальный корреспондент
АэрофлотРоссияПтицыСамолетСуперджет
ЛАЙК1
СМЕХ0
УДИВЛЕНИЕ1
ГНЕВ5
ПЕЧАЛЬ2
Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter
КОММЕНТАРИИ107
Читать все комментарииДобавить комментарий
Новости СМИ2
Новости СМИ2
В России самолеты все чаще сталкиваются с птицами.
Что происходит?
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, Markus Scholz
Подпись к фото,
Хищники помогают отгонять птиц от самолетов, но не всегда
В России растет число столкновений самолетов с птицами. Перевозчики жалуются на то, что российские аэропорты менее безопасны в этом отношении.
По данным Росавиации, за 11 месяцев 2018 года произошло 930 столкновений самолетов с птицами. За весь 2017 год таких было 926 случаев.
В докладе Росавиации, в котором анализировались данные за 2005-2015 годы, говорилось, что в 2012-2014 годах ежегодно происходит в среднем не менее 47 инцидентов, что «указывает на ухудшение состояния орнитологического обеспечения полетов».
Аэропорт Шереметьево будут развивать за счет пассажиров. Летать станет дороже
Российские авиакомпании ожидают рекордные убытки по итогам года
Перенос в Россию сервисов авиабилетов откладывается. А что будет с ценами?
Другой источник информации — данные российской отраслевой группы авиационной орнитологии. Из материалов группы следует, что с 2009 года число столкновений птиц с самолетами последовательно росло. Если в 2009 году таких случаев было 36, то в 2017 году — уже 1029. При этом, отмечается на сайте группы, в это число не входят случаи столкновений птиц и самолетов иностранных компаний в воздушном пространстве РФ.
По данным Международной организации гражданской авиации (ИКАО), чаще всего из-за столкновения с птицами повреждаются двигатель и крыло самолета, на эти части приходится больше 40% всех случаев. Реже — лобовое стекло, антенна радиолокатора, фюзеляж, стабилизатор, фара и шасси. Наиболее опасными считаются попадания птиц в двигатель (из-за угрозы его разрушения) и в лобовое стекло (из-за возможной разгерметизации кабины).
Примерно в 3% случаев попадания птицы в двигатель он выходит из строя, а это чревато огромными финансовыми убытками.
«У самолета Airbus neo — особый двигатель, стоимость — 13 млн долларов. Попала чайка — движка нет. Эти двигатели будут ремонтироваться только в шести коммерческих структурах в мире. И эти убытки могут быть несоизмеримы со стоимостью ремонта двигателя. Поэтому, когда мы говорим об орнитологическом обеспечении аэропорта, мы не говорим, мы кричим: одумайтесь и вовремя хоть что-то сделайте», — сказал глава «Уральских авиалиний» Сергей Скуратов на общем годовом собрании Ассоциации эксплуатантов воздушного транспорта (АЭВТ) в начале декабря.
Из материалов Росавиации следует, что наиболее часто столкновения с птицами происходят во время взлета, начального набора высоты, захода на посадку и самой посадки. Наибольшую угрозу могут представлять столкновения на завершающей стадии разбега самолета по полосе, когда высокая скорость уже не позволяет пилотам прервать взлет.
По данным ИКАО, в половине случаев столкновения с птицей на взлете пилот из предосторожности совершает вынужденную посадку, в 21% случаев — прерывает взлет.
Больше столкновений в России
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
Представители российских перевозчиков жалуются, что по их данным, в России столкновения с птицами происходят чаще, чем за границей.
На общем годовом собрании АЭВТ руководители перевозчиков жаловались, что самолеты в России часто страдают от птиц. Гендиректор «Ютэйр» Андрей Мартиросов заявил, что в России — по данным его компании — на тысячу полетов столкновений с птицами происходит в десятки раз больше, чем за границей.
Столкновения с птицами в российских аэропортах, особенно в регионах, происходят в разы чаще, чем в Европе, все это ведет к дополнительным расходам на техническое обслуживание самолетов, подтверждает источник Русской службы Би-би-си в одной из крупных российских авиакомпаний.
По статистике отраслевой группы авиационной орнитологии, с 2012 по 2017 год в России произошло 2425 столкновений с птицами. Для сравнения — за 2012-2016 годы, по данным отчета о безопасности европейского авиационного агентства, в коммерческой авиации произошло 13005 инцидентов.
Это в пять раз больше, чем в России, но с учетом сравнительного объема авиаперевозок получается, что этот показатель более чем вдвое ниже российского. Так, в 2016 году российские авиакомпании перевезли 88,5 млн пассажиров, а европейские за это же время — 972,6 млн, то есть в 11 раз больше.
Данные статистики по количеству столкновений, впрочем, могут быть не совсем точными. Как рассказывает пилот еще одной крупной российской авиакомпании, если столкновение с птицей не нанесло повреждений воздушному судну, осмотр может не выявить его следов. И он не попадет в статистику.
«Иногда сама птица остается, например, под головным обтекателем или на стойке шасси — без повреждения ее элементов,» — рассказывает он Би-би-си.
Почему птицы атакуют аэропорты?
«В российских аэропортах очень слабое орнитологическое обеспечение», — говорит источник Би-би-си в одной из крупных российских авиакомпаний. Особенно это проблема актуальна в региональных аэропортах, говорит он и уточняет, что подобные происшествия приводят к убыткам из-за вынужденного простоя.
Кроме отсутствия единой системы орнитологической защиты, проблемы аэропортам создают подступающие все ближе жилые районы и мусор от них.
Так, 6 декабря, Новосибирский районный суд обязал администрацию Криводановского сельсовета ликвидировать полигон бытовых отходов. Прокурорская проверка выяснила, что в пределах приаэродромной территории Толмачево на принадлежащем сельсовету участке площадью 44,8 тысячи квадратных метров размещается полигон с пищевыми отходами. И он привлекает целые стаи птиц.
Летом 2016 года, когда Airbus А320 «Аэрофлота», летевший по маршруту Томск-Москва, был вынужден вернуться в аэропорт Томска из-за попавшей в двигатель птицы. Никто не пострадал, но самолет задержался на 12 часов. Это событие стало поводом для проверки со стороны транспортной прокуратуры.
В ведомстве выяснили, что у томского аэропорта не хватало специального орнитологического оборудования. Кроме того, с 2012 по 2017 год специалисты по борьбе с птицами там не занимались проблемой свалки рядом с аэродромом. Именно она привлекала пернатых.
Пушки, шипы и крики
Чтобы решить проблему столкновений самолетов с птицами, нужно решить несколько задач, говорится в материалах Росавиации.
В их числе — сокращение и ликвидация деревьев и кустарников, так как это обеспечивает птицам пищу, убежище или ночлег. Кроме того, нужно избавляться от источников стоячей воды и скашивать траву. Также Росавиация советует «сокращать риски» от находящихся рядом с аэродромами свалок и сельскохозяйственных угодий.
В холдингах «Аэропорты Регионов», «Новапорт» и «Базел Аэро» не ответили на запрос Русской службы Би-би-си.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Птицы создают проблемы самолетам по всему миру. На фото: последствия столкновения Боинга-777 British Airways с птицей при подлете к аэропорту Дубая, ноябрь 2018 года
В Домодедово, Шереметьево и Пулково Би-би-си рассказали о том, что борются с птицами самыми разными способами.
В аэропорту Петербурга в ход идут пушки, которые создают воздушные хлопки, светоотражающие шары, биоакустические системы, которые имитируют крики тревоги более 50 разновидностей птиц. В «Шереметьево» в основе биоакустического оборудования лежит запись и воспроизведение тревожных криков восьми видов птиц.
Кроме прочего, в «Пулково» стоят чучела, а на объектах аэропорта есть специальные «противопосадочные шипы». Подобная система действует и в московском «Шереметьево».
«Специальные шипы крепятся на поверхность сооружения, в результате создается механическое препятствие для осуществления посадки,» — пояснили в пресс-службе .
В Пулково и в «Шереметьево» пытаются сделать так, чтобы птицы в аэропорту не смогли найти еды. В Пулково технические водоемы затягивают специальной сеткой для того, чтобы птицы не садились на воду и не питались из водоемов. В «Шереметьево» есть специальная система «Антикрот». Она борется с грызунами, которыми питаются птицы.
В Домодедово отмечают, что «пока нет оборудования, которое могло бы полностью заменить орнитолога и ястреба». В аэропорту на службе состоят пять ястребов-тетеревятников.
«Птицы всегда будут избегать тех мест, где они могут встретить хищника. Это инстинкт,» — сообщили Би-би-си в пресс-службе аэропорта.
Также по периметру аэродрома установлены пропановые пушки и биоакустические установки. Первые предназначены для имитации выстрелов, вторые — криков птиц», — пояснили в пресс-службе Домодедово.
Часто проблема с защитой взлетных полос от птиц заключается в том, что новые поколения пернатых перестают бояться привычных средств отпугивания, говорит Би-би-си источник в одной из авиакомпаний.
Из-за этого в программе биоакустического прибора в «Шереметьево» предусмотрели несколько режимов воспроизведения, чтобы птицы не привыкали к одним сигналам.
Кто еще?
В мире также нет единого подхода к отпугиванию птиц от аэропортов. Среди акустических методов — выстрелы и специальные звуки «паники» для птиц.
Вот как выглядит работа одной из этих систем в аэропорту Лутон.
В США и Канаде для борьбы с птицами применяли собак и свиней. Еще один метод — портить яйца, которые птицы откладывают на аэродромах, чтобы из них не вывелось потомство.
В аэропорту Солт-Лейк-Сити применяли практику отлова крупных птиц. Каждый год, по данным BBC News Magazine, из этого района переселяли 300-500 особей.
Что будет если двигатель самолета попадет птица. Что будет, если в двигатель самолета попадет птица. Предотвращение и обнаружение
Самолет vs птица? Казалось бы, ответ очевиден – самолет определенно выйдет из этой неравной схватки победителем, но к сожалению для воздушного судна последствия такой «встречи» могут быть очень и очень серьезными. Вспомним хотя бы случай вынужденной посадки Аэробуса А320 на реку Гудзон в Нью-Йорке в 2009 году, тогда сразу после взлета одновременно в оба двигателя попали дикие гуси, что вызвало полную потерю тяги. История гражданской авиации знает немало случаев и с менее счастливым исходом. В этой статье мы расскажем, почему птицы представляю такую большую опасность для авиации.
Немного физики.
Поскольку самолетам и птицам приходиться уживаться в одном небе, столкновения ( по-английски) к сожалению неизбежны. Почему же их последствия настолько серьезны для воздушных судов? Все дело в физике. Скорость большинства самолетов на высоте ниже 1000 метров (именно здесь происходит 90 процентов столкновений) составляет 200 – 400 километров в час. А теперь давайте вспомним, как вычисляется кинетическая энергия. Она пропорциональна квадрату скорости, в этом и кроется причина колоссальной разрушительной способности птиц, ведь энергия объекта равной массы в момент столкновения на скорости 100 и 400 км/ч различается в 16 раз! Именно поэтому вроде бы безобидные пернатые для воздушных судов оказывается сродни боевым снарядам. Кстати повреждения самолета зависят не только от размера птицы. Как это ни цинично прозвучит, с точки зрения авиации в первую очередь важна плотность туши птицы, т.е. отношение размера к весу. Так, например, дикая утка при сравнительно меньшем размере наносит значительно больший урон, чем чайка.
Повреждения самолета.
Наибольшую опасность представляет попадание птиц в двигатель, это может повлечь деформацию лопаток на различных ступенях компрессора, после чего возможно их разрушение и отказ двигателя, в некоторых случаях даже пожар двигателя.
Попадание птицы в остекление кабины может вызвать его растрескивание, иногда даже разрушение, в этом случае пилоты могут получить серьезные травмы.
Попадание птиц в другие части фюзеляжа обычно не представляет серьезной угрозы для безопасности полета, однако приводит к значительным повреждениям конструкции.
Ежегодно гражданская авиация несет многомиллионные убытки в результате подобных инцидентов.
О птицах.
Большинство тех птиц, на которых мы обычно не обращаем внимания (вороны, голуби и т.д.) летают не выше 100 метров на скоростях до 40 километров в час. Реже можно встретить птиц на высотах до 300 метров. Выше 300 метров встречаются, как правило, либо хищные птицы, либо перелетные птицы, высота полета которых может достигать нескольких километров. Известны случаи столкновений с птицами на высотах 6000 и даже 9000 метров, но это скорее исключение.
Несмотря на небольшой размер, возможности слуха и зрения птиц в целом схожи с человеческими. Исследования показали, что птицы видят летящий самолет достаточно заранее, однако не воспринимают воздушное судно как угрозу и не пытаются заранее изменить траекторию движения, чтобы избежать столкновения. Кроме того, птицы, которые на протяжении долгого времени живут в районе аэропорта и довольно часто наблюдают самолеты, становятся менее осторожными. Поведение птиц непосредственно перед столкновением является непредсказуемым. Существует мнение, что птицы стремятся скорее предпринять резкое снижение, нежели набор высоты, однако исследования не показали какой-либо закономерности в их поведении.
Как бороться?
В каждом крупном аэропорту есть своя орнитологическая служба, которая ведет наблюдения и статистику, изучает маршруты миграции пернатых, проводит мероприятия по их отпугиванию. Наибольшее распространение получили акустические установки, которые имитируют крик птиц издаваемый в опасности. Также широко используются пропановые пушки, издающие звук, похожий на выстрел. Некоторые аэропорты позволяют себе содержать хищных птиц, например соколов.
Известны случаи целенаправленного истребления определенных популяций в районах аэропортов, так в 1990 году в Нью-Йорке был произведен отстрел чаек, было уничтожено около тридцати тысяч особей. Данная мера привела к значительному снижению количества столкновений птиц с самолетами.
17.08.2019 , 09:29
29189
Согласно данным Международной организации гражданской авиации, каждый год случается 5 500 столкновений птиц с самолетами — бедные пернатые «камикадзе». Может им просто не нравится делить небо с крылатыми железными монстрами и они проверяют их на прочность. Но что происходит на самом деле? Может ли птица быть причиной авиакатастрофы? Как защищены самолеты от подобных случаев? Обо всем этом Билетик Аэро расскажет вам.
Немного статистики. Чаще всего аварии случаются при взлете или посадке. Логично, поскольку птицы держатся подальше от открытого космоса, они летают под облаками. 75% аварий в воздухе происходит на высоте до 300 м, 20% — на высоте от 300 до 1500 и только 5% — выше 1 500 километров. Кроме того, птицы не всегда сталкиваются с кабиной самолета, и это происходит лишь в 12% случаев, в 45% случаев из них они попадают в двигатель.
Конечно же, во время разработки двигателя конструкторы учитывали возможность столкновения, но дело в том, что даже наилучшие двигатели в этом случае останавливается.
Самая известная история с пернатым произошла в 2009 году в Северной Америке. Самолет авиакомпании «US Airways» вылетел из аэропорта в Нью-Йорке «Ла-Гардиа» и столкнулся со стаей птиц. В результате оба двигателя заглохли. Пилот Чесли Салленбергер мгновенно принял единственное верное решение и совершил посадку на воду реки Гудзон. Посадка прошла блестяще — все 155 людей на борту остались живы. В подобной ситуации многие бы запаниковали, но этот человек оказался настоящим героем.
Теоретически двигатели должны были выдержать столкновение с птицей весом до 2 кг, так что пора ворон, чайка или даже курица — не представляли угрозы. Но по одной из версий, самолет столкнулся со стаей диких гусей, каждый из которых весит около 4-х кг. Сейчас многие из вас подумали: «А почему бы просто не поставить защитный экран перед двигателями». Ответ заключается в том, что это просто невозможно. Экран не дает воздуху проникать в двигатели и он должен быть очень прочным потому что в него попадет не только животное, но и куски металла. Расчеты таковы: если самолет на скорости 320 км/ч столкнется с чайкой, то сила удара составит около 3 200 кг на квадратный сантиметр. А если таже птица и самолет столкнулся на 2 км выше на скорости 690 км/ч — удар будет в 3 раза мощнее, чем выстрел 30 миллиметрового снаряда.
Очень опасно, когда птица ударяется об обтекатель. Такой случай произошел в 2004 году, когда реактивный пассажирский самолет совершил вынужденную посадку в Мумбаи. Сойдя с самолета, пассажиры увидели полутораметровую вмятину под кабиной и трещины по всему «носу».
Говоря о современных технологиях, вот что мы имеем — если птица попадает в двигатель, то ваши шансы 50 на 50. Если птица небольшая, то бояться нечего, но если большая, то может произойдет срыв в компрессоре. Он происходит, когда нарушается поток воздуха сквозь двигатель — это может закончиться отрывом лопаток от компрессоров, пожаром или взрывом двигателя. Другой — турбовинтовой двигатель, обладает достаточной прочностью, чтобы выдерживать столкновение с птицей, но с маленькой. И все равно возможен выход двигателя из строя. Хоть птица не закупоривает двигатель, из-за нее могут погнуться или оторваться лопасти, и двигатель перестанет работать.
Несмотря на все сказанное, нет нужды паниковать и отказываться от самолета. Конструкторами предусмотрели все-возможное, и если один двигатель перестает работать самолет сможет долететь до ближайшего места посадки, используя оставшиеся двигатели. О том, как далеко может улететь самолет, если оба двигателя вышли из строя . Вероятность поломки всех двигателей сразу почти равна нулю. Кроме того, все аэропорты используют систему отпугивания пернатых гостей: биоакустические установки воспроизводящие звуки, которых боятся птицы, безвредная, но очень шумная пиротехника, а самые «модники» выпускают соколов и ястребов. На взлете и посадке самолет выпускает и включает фары. Зачем? А вот как раз чтобы отпугивать птиц, как бы это не было банально.
Мы желаем вам безопасных полетов и надеемся, что самой большой неприятностью в самолете будут пассажиры с плачущими детьми, а не птички суицидники. Хотя кто знает, что хуже?
В боулинге страйк — это лучший удар, который вы можете сделать. В авиационном жаргоне, впрочем, страйк происходит, когда птица внезапно пересекает траекторию самолета. Обычно с предсказуемым исходом для птицы. Птицы и самолеты сталкиваются не так уж редко. Не так давно самолет японских авиалиний был вынужден совершить экстренную посадку в Нью-Йорке, потому что птица ударила в самолет; другой самолет был вынужден вернуться в аэропорт Кардиффа в Уэльсе после того, как птица попала в двигатель.
В 2016 году было зарегистрировано 1835 подтвержденных попаданий птиц в одной только Великобритании — восемь случаев на каждые 10 000 перелетов. Для авиалиний это серьезное событие: самолеты, в которые попали птицы, нужно тщательно исследовать на предмет незаметных повреждений, которые могут быть опасны, если их не найти.
Лишь порядка 5% попаданий птиц приводят к повреждению самолетов. Но из-за предосторожности все ударенные самолеты возвращаются в ближайший аэропорт, а пассажиры пересаживаются на другой рейс с другим экипажем. Все это сказывается на операциях аэропорта. Определить косвенные затраты также нелегко. По оценкам, для Северной Америки это выливается в 500 миллионов долларов, пишет The Conversation.
Птицы не летают высоко. Исследование от 2006 года показало, что три четверти столкновений с птицами происходят ниже 150 метров, когда самолет только взлетает либо идет на посадку. Скорость самолета в этот момент ниже, чем на высоте, а быстрые маневры уклонения осуществить трудно. Исход по большей части зависит от того, в какую часть самолета бьется птица. Самолеты строят так, чтобы те противостояли мощным силам, поэтому, хоть инженеры и беспокоятся, особо переживать не о чем.
Двигатели самолетов, например, создаются очень надежными. Критерии сертификации включают правило, согласно которому крупные двигатели должны выдерживать столкновение с птицей весом более 3,5 кг без опасного и быстрого выброса острых осколков из двигателей. Фактически большинство двигателей могут проглотить птицу и лишь немного повредить лопасти.
Двойное попадание птицы в двигатель чрезвычайно маловероятно (хотя и случалось), но если один двигатель выйдет из строя по причине птичьего попадания, это будет не критично. Все самолеты справляются с выходом одного двигателя из строя. Большинство из них могут преодолеть океан на одном двигателе.
Однако не только двигатели подвергаются риску при попадании птиц. Окна в кабине пилотов тоже могут разбиться. Но делают их из трех слоев ламинированного акрила и стекла, спроектированных так, чтобы выдерживать град в сердце бури, поэтому птицы не представляют для них проблему. Наличие множества слоев также обеспечивает герметичность самолета даже в случае повреждения внешних слоев. Также пилотов обучают включать нагрев стекла, чтобы лед не намерзал на высоте, перед взлетом; так стекла становятся мягче и более устойчивыми к ударам.
Чтобы птицы не пострадали от такой страшной судьбы, аэропорты также предпринимают различные меры, чтобы помешать им даже приблизиться к самолетам. Используются записи звуков хищных птиц, патроны, производящие громкий шум и вспышки света, механические соколы, обученные соколы и беспилотники. Эти меры работают в краткосрочной перспективе, но считается, что птицы быстро к ним привыкают. Кроме того, птицам нравятся аэропорты. Большие, зеленые, пустые районы, окруженные деревьями и бункерами, очень привлекают дикую природу.
Довольно часто возникает предположение, что двигатели должны быть защищены решеткой, но это не так просто сделать. Проблема в том, что для того, чтобы эффективно заблокировать птицу на скорости 800 километров в час, сетка должна быть весьма прочной и толстой, но это помешает току воздуха в двигатель. Двигатели эффективны, потому что тщательно спроектированы, чтобы задействовать тончайший воздух на высоте, поэтому минусы защитной решетки перевешивают плюсы.
Поскольку коммерческие беспилотники становятся все более распространенными, индустрия призывает к системам, которые будут сообщать пилотам, насколько серьезный удар, чтобы они могли продолжать лететь, если повреждений нет. Исследователи из Кардиффа и имперских университетов Великобритании, а также со всего мира работают над различными датчиками и материалами, которые смогут самостоятельно оценивать здоровье самолета и устранят необходимость прерывать полет.
Идея заключается в том, чтобы разработать маломощную, легковесную, беспроводную систему, которая может определить место и силу повреждений. На сертификацию такой системы может потребоваться больше десятилетия, но в конечном итоге пилоты смогут получить информацию о возможности безопасного продолжения полета после удара. Если им нужно будет приземлиться, техники будут знать, куда смотреть, а запасные части уже будут наготове.
А пока — предупреждение, конструкция и тщательное обучение пилотов будут оставаться нашей единственной защитой против попаданий птиц.
Мы с вами уже говорили о том, что воздушное пространство не так уж и безбрежно, как кажется поначалу. Летают в нем не только аппараты, созданные человеком, но и живые существа, причем неизвестно, кто из этих объектов имеет больше прав на использование воздуха, птицы живые или птицы железные .
По крайней мере живые существа вла дели этим правом, можно сказать, от сотворения мира. А человек заявил о своем желании обладать небом совсем недавно, причем уже практически изначально считая себя в нем полным хозяином. Впрочем, как всегда и везде. Такая уж у него, у человека, натура:-).
Столкновения самолетов с птицами (в английском для этого существует термин bird strike ) начались практически тогда же, когда появились эти самые самолеты. А точнее будет все же сказать летательные аппараты. Потому что участниками происшествий с птицами могут стать любые объекты, хоть сколько-нибудь поднявшиеся над земной поверхностью, а иной раз даже над ней и не поднимавшиеся, например автомобили. Бывает и такое:-).
Одно из красноречивых фото на эту тему: Mercedes-Benz 300SL во время авторалли Carrera Panamericana еще в далеком 1952 году , когда на пологом повороте дороги машина ветровым стеклом врезалась в поднявшегося с обочины грифа, обеспокоенного шумом приближающегося автомобиля. Штурман тогда был ранен, но все обошлось.
Первое, зафиксированное документально столкновение самолета с птицами , имело место в 1905 году и произошло как раз с одним из первых в истории самолетов, коим был, как известно, летательный аппарат .
В их дневнике, в котором они записывали результаты полетов, тогда появилась запись Орвилла Райта о том, что во время пролета над кукурузным полем, он попал в стаю птиц, ударявшихся об элементы конструкции. Одна из них, врезавшись в верхнюю консоль, погибла и упала с нее при развороте.
В 1911 году французский пилот Eugene Gilbert на своем Bleriot XI во время перелета по вновь открываемому маршруту Париж-Мадрид над Пиренеями был атакован большой орлицей, защищавшей свое гнездо с птенцами, и сумел ее отогнать только выстрелами из пистолета. Весело ему было, наверное, кабина ведь там была абсолютно открытая:-).
Самолет Bleriot XI, 1910 год (реплика).
А первый трагический случай произошел в 1912 году 3 апреля над городом Лонг-Бич в Калифорнии. Американский пилот Calbraith Perry Rodgers , совершая демонстрационный полет, врезался в стаю птиц. У самолета заклинило управление, и он упал в воду вблизи побережья. Пилот погиб практически сразу.
Первая катастрофа в истории авиации из-за столкновения самолета с птицами.
Однако наибольшее количество жертв за всю историю авиации, связанное с крушением самолета из-за столкновения с птицами имело место 4 октября 1960 года . Самолет Lockheed L-188 Electra американской компании Eastern Air Lines при взлете из аэропорта Бостона влетел в стаю скворцов.
В результате этого были повреждены три его турбовинтовых двигателя из четырех. Самолет упал тут же в бостонской гавани. Из 72-ух человек, бывших на борту погибли 62.
Самолет Lockheed L-188 Electra компании Eastern Air Lines (аналог разбившегося).
По сравнению с проблемой в двигатель самолета, «птичья» проблема шире и специфичнее. Она может быть актуальной практически для любого летательного аппарата, от большого пассажирского , до легкого поршневого самолета или маленького вертолета.
Ведь, если камень с бетонки опасен, в основном, только для двигателя, и то, если он турбореактивный, то птица может создать неприятности практически для всего самолета. Если она попадает в ТРД (или его разновидности), то последствия (конечно зависящие от условий столкновения) очевидны и могут быть очень серьезными.
Повреждения лопаток компрессора турбореактивного двигателя из-за попадания птицы.
Повреждения лопаток компрессора ТВРД в результате попадания птицы в двигатель
Повреждения двигателя JT8D (Boeing-727 (737)). Причина все та же:-).
Однако, столкновения с птицами (bird strike ) других частей летательного апапрата тоже иной раз становятся не менее опасными. Даже незначительная вмятина на обшивке из-за длительного воздействия скоростного напора во время полета может привести к ее разрушению и дальнейшему повреждению находящихся под ней самолетных систем. Что уж говорить о таких случаях, когда птица пробивает обшивку.
Кроме того возможно повреждение остекления кабины с непредсказуемыми последствиями для пилота и систем управления. Достаточно незащищенными оказываются и стойки шасси, с различными коммуникациями пневмо- и гидросистем, которые часто на них располагаются.
Попадание птицы в коммуникации шасси.
Как пример можно привести происшествие с самолетом Boeing-737-400 компании KLM произошедшее 28 ноября 2004 года . При взлете с ВПП аэропорта Schiphol города Амстердама произошло столкновение птицы с передней стойкой шасси. Уборка шасси произошла нормально.
После посадки в аэропорту Барселоны самолет начало сильно уводить в левую сторону. С этим экипаж не смог справиться, несмотря на все применяемые средства. Самолет на скорости около 185 км/ч снесло с ВПП.
Авария Boeing-737-400 компании KLM.
По заключению экспертов при столкновении с птицей была перебита линия в системе управления разворотом передней стойки, что зафиксировало ее в повернутом положении и затруднило действия экипажа.
Не зря удар птицы весом 1,5- 2 кг об элементы конструкции самолета, летящего со скоростью около 700 км/ч сравнивают с выстрелом пушки калибром порядка 50 мм. При этом пушка совсем не оказывается в выигрыше:-). Небольшое и очень даже мягкое существо превращается в самый настоящий снаряд немалой разрушительной силы.
Энергия, выделяющаяся при ударе и так молниеносно ломающая казалось бы суперпрочные элементы конструкции летательного аппарата, есть кинетическая энергия движения птицы по отношению к самолету. Она достигает больших величин, и главная причина этого — скорость сближения.
Если бы самолет был неподвижен (и с неработающими двигателями), то птица, особенно небольших размеров, при всем старании не смогла бы причинить ему сколько-нибудь серьезные повреждения.
Если же она и летательный аппарат находятся, так сказать, на встречных курсах, то их скорости складываются, и хоть птица сама по себе (то есть относительно земли) летит совсем не так быстро (в среднем 60-70 км/ч, черный стриж – до 180 км/ч, и только сокол-сапсан в пике до 300 км/ч), ее скорость относительно самолета достигает впечатляющих величин.
А, исходя из формулы кинетической энергии, она еще и возводится в квадрат. Из этой формулы, K = mV 2 /2, видно, что хоть масса птицы тоже, конечно, влияет на силу удара, но все же первостатейное влияние оказывает скорость. Это скорость, при которой небольшая и, в общем-то, тихоходная птица превращается в разрушительный снаряд.
То же самое можно сказать, если эта птица попадает на вход в двигатель и встречается с вращающимися с огромной скоростью лопатками компрессора. Или же, если она попадает в плоскость вращения несущего винта вертолета и там «успешно» встречается с . Окружная скорость лопасти не настолько велика, как у рабочего колеса компрессора, но для получения роковых повреждений вполне хватит:-).
Хотя, конечно, подобного рода рекомендации трудноосуществимы на взлете. В этом плане наиболее уязвимы с их большими воздухозаборниками. И, если несчастный случай происходит именно с ними и именно на взлете, то у экипажа просто может не остаться времени для возвращения на аэродром вылета.
Характерен в этом плане достаточно известный случай с самолетом Airbus A320-214 авиакомпании US Airways(рейс 1549) вылетевшим 15 января 2009 года из аэропорта La Guardia (Нью-Йорк). Это случай назвали «Чудом на Гудзоне».
Чудо на Гудзоне. US Airways, рейс 1549.
Рейс 1459, этап спасения.
На третьей минуте после начала взлета самолет столкнулся со стаей канадских гусей . Оба двигателя были повреждены и остановились. Набранная высота составляла порядка 930 метров, и ее было недостаточно для разворота и посадки на аэродром взлета или близлежащие ВПП других аэродромов (в частности аэропорт Teterboro).
Канадский гусь.
Экипаж принял решение садиться на реку Гудзон . Для этого, используя оставшуюся высоту, развернули самолет, взлетавший на север, в южном направлении и, пролетев над мостом Джорджа Вашингтона (George Washington Bridge) на высоте менее 270 метров, осуществили благополучную посадку на воду.
Схема полета рейса 1549 US Airways.
Рейс 1459 сразу после приводнения.
Самолет остался на плаву. Все 155 человек (пассажиры и экипаж) находившиеся на борту были спасены.
Однако, если бы пострадал только один двигатель, то аварийная посадка произошла бы в более комфортных условиях на бетонную ВПП. Двух- и многодвигательный самолет при остановке половины двигателей может чувствовать себя в воздухе достаточно уверенно. Видео об этом ниже. Момент попадания птицы в движок показан в самом конце ролика на повторе. Птица выделена квадратом.
Птицы, к сожалению, очень часто квартируют (или просто с пользой проводят время:-)) именно возле летных полей. Причин к этому немало. Аэродромное поле обычно всегда имеет хороший травяной покров, который является бесперебойным поставщиком еды для птиц (семена и насекомые). Летом над нагретым бетонным покрытием ВПП пернатые ловят летающих насекомых.
Иной раз появлению птиц вблизи аэропортов способствует сам человек. Такие летные поля обычно располагаются на окраине города и нередко соседствуют с регулярными или же стихийными свалками мусора (аэропорт Шереметьево – тому пример). На таких свалках часто кормятся птицы, причем достаточно крупные, например вороны, голуби и чайки. А за ними подтягиваются хищные. И все эти перелеты «поближе к еде» осуществляются через летное поле.
Птицы и самолеты. Один из красноречивых примеров.
Еще один пример. Хорошо видно столкновение птиц с фюзеляжем.
В районе аэродрома вполне могут проходить пути миграций птиц. Они могут быть как сезонными, так и суточными (например, к местам кормежки).
Сезонные миграции связаны также с появлением молодого поколения, которое не отличаются опытом «общения» с железными птицами. Примечательно, что такой факт действительно существует. Старые и опытные особи иной раз ведут себя более осмотрительно (в том числе и в районе летных полей и ВПП) нежели недавно появившиеся на свет и не имеющие, так сказать, жизненного опыта.
Например, в районе аэропорта Домодедово по данным ГосНИИ гражданской Авиации расположена трасса сезонных (осенних и весенних) перелетов птиц. И именно поэтому в районе этого аэропорта зафиксированы столкновения с птицами на достаточно большой высоте (до 2,5 км) и даже ночью.
На практике же около 70% всех столкновений происходит на малой высоте (до 100 метров ), соответственно во время снижения и посадки и взлета и набора высоты.
В целом, высоты магистральных перелетов (эшелоны) самолетов гражданской авиации для птиц недоступны. По крайней мере так считается 🙂 и такова основная тенденция. Но стоит сказать, что в истории авиации зафиксированы случаи столкновения с птицами (правда еденичные) на высотах 6000 м и 9000м.
Гуси замечены летящими на высоте более 10175 метров . А однажды над территорией африканского государства Кот-д’Ивуар произошло столкновение самолета с грифом на высоте 11300 метров . Пока это известно как абсолютный рекорд высоты полета птиц.
И все же 90% всех происшествий с птицами (по данным ICAO) происходит при осуществлении полетов именно в районе аэродромов и в зонах на высотах до 1000 метров. Последнее во многом относится к военной авиации, особенно к истребительной, у которой, кстати, в большей степени от птиц страдают двигатели (видимо из-за небольшого относительного лобового размера планера).
Непосредственно в районе аэродромов по данным FAA (для США, Federal Aviation Administration) меньше 8% всех просшествий случается на высотах более 900 метров и более 61% приходится на высоты от 30 метров и менее.
Вертолет Sikorsky UH-60 после столкновения с серым журавлем.
Вертолет Sikorsky UH-60 Black Hawk после столкновения с серым журавлем.
Серый журавль.
Проблема столкновения с птицами летательных аппаратов, слава богу, не стоит в ряду первых, как причина летных происшествий, особенно с гибелью людей. Аварии и катастрофы по этой причине достаточно редкое явление.
Большинство столкновений (около 65% ) причиняет воздушному судну незначительный ущерб. Птица при этом практически всегда погибает. Достаточно серьезный ущерб, в том числе и с жертвами среди людей, возможен, в основном, при попадании птиц в остекление кабины и в двигатель.
Процентное соотношение количества попаданий птиц при столкновениях (материал с официального сайта ОГАО).
Что касается гибели людей, то подсчитано, что на одну человеческую жертву приходится на один миллиард летных часов. Цифры все же обнадеживающие, в некотором смысле. Однако, ведь, остается финансовая сторона. Современные летательные аппараты очень дорогое средство передвижения, и не менее дорого обходится их ремонт.
Кроме того, если гражданский самолет стоит на земле (для вынужденного ремонта после столкновения с птицей ), то компания, им владеющая, по большей части терпит убытки. Самолет должен летать для того, чтобы оправдывать вложенные в него средства.
Но если он на обманчиво бескрайних 🙂 воздушных просторах встретился с птицей, то без вынужденной стоянки чаще всего не обойтись. По некоторым оценкам международных экспертов ежегодные потери для мировой гражданской авиации из-за имеющих место bird strike составляют порядка 1,2 $млрд , причем 400 $ млн приходится на США.
Достаточно серьезные исследования в этой области начались в мире с 60-х годов. С 1965 года для изучения поведения птиц в районе летных полей и разработки мер по возможному предотвращению столкновения с ними летательных аппаратов существует специальная наука, называемая «Авиационная Орнитология» .
Мероприятия по снижению опасности столкновения с птицами строго регламентированы в авиационных организациях многих стран мира, в том числе и в ICAO . В некоторых странах, таких, например, как США, Канада, Германия, Италия, Великобритания действуют специальные национальные комитеты , занимающиеся проблемой bird strike .
Существует такой комитет и в мировом масштабе. Он называется International Bird Strike Committee (IBSC).
В России (бывшем СССР) такого рода исследовательские и практические работы начались с 1967 года. Термин «орнитологическое обеспечение безопасности полётов» (ООБП) прочно утвердился в авиационной практике еще с советских времен.
Справедливости ради стоит сказать, что больше это относится к гражданской авиации:-). На военных аэродромах такая проблематика никогда не стояла на первом месте. Да и в целом по стране авиационным орнитологам пришлось приложить немало усилий, чтобы высокое руководство осознало актуальность проблемы.
Это было на первых порах и сейчас до сих пор идет трудное восстановление после распада Союза. Достаточно сказать, что в 2003 году в ГосНИИГА орнитологическая тематика вообще попала под сокращение, как ненужная отрасль.
Национальный комитет у нас не создавался, однако сейчас его функции выполняет Отраслевая Группа Авиационной Орнитологии (ОГАО) . С 2003 года она входит в состав Государственного Центра Безопасности Полетов.
Специалисты этой группы проводят большую теоретическую и практическую работу. Они составляют многочисленные специфические рекомендации для летного и технического состава, выезжают в аэропорты для дежурства и отпугивания птиц , обучают персонал.
Процентное соотношение повреждений от столкновения с птицами (анимация с официального сайта ОГАО).
Кроме аналитической, методической и нормотворческой работы эта группа занимается разработкой и созданием средств предотвращения и защиты от столкновения самолетов с птицами.
Например, еще в советское время была создана мобильная биоакустическая установка «Беркут» , воспроизводящая определенные отпугивающие птиц звуки. Ею тогда было оборудовано 35 аэропортов. Последняя разработка в этой области – электронное биоакустическое оборудование новейшего поколения «Универсал-Акустик» .
Установка «Универсал-Акустик» на аэродроме.
В этой системе используются записи природных криков и сигналов «бедствия и тревоги»достаточно многих видов птиц, а также звуки выстрелов, различные синтезированные сигналы. Звуковая информация подобрана так, чтобы максимально исключить возможность привыкания птиц. Она имеет возможность постоянно обновляться с использованием интернет-технологий.
Пиротехническое средство «Халзан».
Известно также специализированное пиротехническое средство «Халзан» . Его запуск сопровождается звуковым эффектом с оставлением оранжевого следа и чем-то наподобие фейерверка на конечном участке траектории. Уровень шума в этом случае до 160 дБ . Оказывает на птиц сильное воздействие, однако, как и вся пиротехника требует соблюдения специальных правил применения (с чем и возникли определенные проблемы, особенно в Российских аэропортах).
В советское время в конце 80-х совместно с Рижским Институтом инженеров Гражданской авиации (РКИИГА ) была разработана специальная радиоуправляемая модель, по форме выполненная в виде хищной птицы. Она по замыслу авторов должна была распугивать птиц живых. Работы оказались довольно успешными, но по различным причинам продолжения не получили (у нас).
Радиоуправляемая модель для отпугивания птиц (РКИИГА, 80-е).
Однако натуральные пернатые хищники в некоторых аэропортах для этой цели достаточно широко используются. Их главная задача, конечно, не переловить всю живность над аэродромом:-), а испугать их своим присутствием. Например, до недавнего времени в Домодедово содержали с этой целью 12 ястребов-тетеревятников .
Используют также с в других аэропортах специально обученных соколов разных пород. Например, в Америке в аэропорту им. Джона Кенеди или в Манчестере, в Великобритании, в Антверпене, в южных аэропортах бывшего Союза (Ташкент, Бишкек и др.), Пулково и некоторых других.
Среди «одушевленных средств» 🙂 для отпугивания птиц за рубежом также достаточно широко используются обученные собаки, в частности бордер-колли . Например, по данным для одной из военно-воздушных баз США (Dover, штат Delaware) после двухлетнего претворения в жизнь программы с использованием этих собак, ежегодные затраты на ремонт авиационной техники после столкновения с птицами (bird strike ) упали с 600000 $/ год до 24000$/год.
Вообще в мире используется немалое количество технических средств для отпугивания птиц от аэродромов. Это уже упоминавшиеся акустические (специфические тревожные крики, ультразвук) и пиротехнические средства.
Спецмашина орнитологического контроля в аэропорту.
Модель сокола, механический робот, используемый в аэропорту Амстердама.
Используются различные пассивные и механические чучела (в том числе приводимые в движение ветром), зеркальные отражатели для создания бликов, ленты и т.д., различные лазерные и ультразвуковые излучатели.
Газовая пушка.
Кроме того применяются специальные пропановые пушки со звуковой мощностью выстрела до 150 дБ . В воздух запускаются воздушные змеи, шары и аэростаты с «неприятными» 🙂 для птиц изображениями.
Пример отпугивающей раскраски воздушных шаров.Отпугивающий рисунок на воздушном шаре.
Отпугивающий рисунок на воздушном шаре.
В аэропортах Новой Зеландии нашли применение специальное электрифицированное покрытие вдоль кромки ВПП. Это мера значительно уменьшает количестов земляных червей в верхнем слое земли, тем самым уменьшая количество птиц, охотящихся за ними.
В конце концов применяется и такой метод, как отстрел птиц и разбрасывние тушек по полю (варварский способ, но достаточно действенный…).
Как видите, мер для отпугивания птиц от летных полей существует предостаточно. Их использование, особенно в комплексе и с правильным расчетом несомненно оказывает очень ощутимый положительный эффект. Однако, абсолютно радикальных мер аэродромного орнитологического обеспечения не существует.
Где-то они не очень действенны, где-то птицы к ним привыкают, а где-то их попросту нет. Поэтому существуют различные технические и технологичнские меры применительно к авиационной технике.
В основном эти меры касаются защиты двигателей, как самого уязвимого узла. О них я уже упоминал ранее в , ведь птица для двигателя как раз и есть хоть и специфический, но посторонний предмет:-).
Это упрочнение и определенное профилирование лопаток и входного тракта компрессора (более применимо для ), использование специальных защитных панелей и сеток, сепараторных устройств, устройств струйной воздушной и водяной защиты.
Помимо этого двигатели и планер самолетов коммерческой гражданской авиации подвергаются специальным динамическим испытаниям . Здесь вполне удобен такой несколько искусственный термин как «птицестойкость» :-). Суть этих испытаний в том, что самолет или двигатель попросту обстреливают тушками птиц.
Выстрелы производятся в переднююю часть фюзеляжа (в частности козырек кабины, передний гермошпангоут), передние кромки хвостового оперения и передние кромки крыла (предкрылки).
Кроме того, конечно, проверяется остекление. Само по себе стекло уже практически всегда проверено изготовителем, поэтому больше внимания уделяется местам стыковки и окантовки, а также местам установки форточек.
Мощность пушки подобрана так, чтобы имитировать максимальные скорости столкновения, а в качестве тушек используют обыкновенную курицу (она должна быть что называется «свежеубитой»:-)). Повреждения, получаемые при этом испытании техническими агрегатами, должны быть не меньше определенного уровня. Любой, вновь создаваемый самолет в настоящее время проходит такого рода проверку, без которой его международная эксплуатация невозможна.
Как пример, небольшой ролик испытаний носовой части самолета АН-72. Здесь вес курицы 2 кг, а скорость выстрела – 540 км/ч, что соответствует одному из режимов полета этого самолета.
В среднем современный самолет на близкой к крейсерской полетной скорости должен выдерживать без рокового вреда для конструкции и систем удар птицы весом 1,8 кг для носовой части и остекления кабины и 3,6 кг для крыла и хвостового оперения.
Что касается двигателя, то для него не ставится задача непременно оставаться в рабочем состоянии после столкновения с птицей (хотя и в этом направлении работы тоже ведутся). В этой ситуации более важна его остановка без опасности разрушения с повреждением салона с пассажирами и систем самолета (особенно если эти системы важны для осуществления аварийной посадки самолета).
Двигатели тоже подвергаются испытаниям. Ниже два небольших видеоролика на эту тему. В первом показаны в том числе и испытания с помощью пневмопушек. А второй об исследовании результата обрыва лопатки компрессора.
В последнее время кроме физических «пушечных» испытаний конструкций летательных аппаратов проводится так же более спокойное и менее затратное компьютерное моделирование столкновений с птицами .
Вот такая, в общих чертах, обстановка на арене борьбы птиц железных против птиц живых:-). Насчет арены и борьбы – это все же, пожалуй, преувеличение. Но определенное противостояние существует. Люди, слава богу, осознают, что прямой отстрел и уничтожение – это не метод. Ведь не птицы виноваты в создавшемся положении, а человек хоть и венец природы, но совсем не ее хозяин:-).
Новая специализированная корейская разработка для отпугивания птиц.
Исследования и работы по исправлению создавшегося положения ведутся непрерывно и очень интересно было бы застать тот момент в нашей жизни, когда все «птицы» в небе будут летать свободно и не боясь друг друга:-)…
P.S. В конце все же решил, однако, добавить пару занимательных примеров. Статья посвящена птицам, но ведь не зря в ее начале я использовал слова «живые существа». Есть еще одна неисчислимая армия летающих, которые иной раз могут стать конкурентами нашим железным птицам. Это летающие насекомые .
Началось все как всегда с самого начала. Еще в 1911 году пилот Henry Harley “Hap” Arnold (ставший в последствии ветераном ВВС США) летавший на своем Wright Model B (конструкции все тех же братьев Райт) без очков чуть не разбился вместе со своим аппаратом. Все из-за того, что ему в глаз во время полета попал какой-то жучок, и он от этого практически утратил контроль над самолетом. Однако все завершилось благополучно.
Аэроплан Wright Model B на выставке в Фарнборо.
В наши дни довольно серьезную опасность экипажам самолетов могут доставлять стаи саранчи. Они могут подниматься на высоты до 900 с лишним метров и содержать в себе более 50 миллионов особей.
В конце лета 1986 года бомбардировщик американских ВВС Boeing B-52G Stratofortress при выполнении тренировочного задания в штате Монтана на высоте порядка 130 м попал в огромное облако саранчи. Лобовые стекла кабины мгновенно покрылись бурой непрозрачной массой, с которой не справлялись дворники, и которая к тому же начала быстро подсыхать. Видимость через лобовое стекло стала нулевой.
Boeing B-52G Stratofortress.
Все усилия, направленные на исправление возникших проблем, в том числе и попытки вручную почистить стекло через форточку успехом не увенчались. Дальнейший полет и посадку производили по приборам и с использование боковых окон остекления кабины.
Все закончилось благополучно, но могли ведь и двигатели пострадать. Такое огромное количество органики (хоть и относительно мягкой:-)) за раз они могли бы и «не переработать». Кроме того есть немалая опасность и для приемников воздушного давления, чьи рабочие отверстия легко могут оказаться забитыми.
В связи с возможностью такого рода происшествий CASA (Civil Aviation Safety Authority) , главная управляющая организация гражданской авиации Австралии, то есть страны, где саранча чувствует себя достаточно вольготно, в специальных рекомендациях в 2010 году предупредила своих пилотов о недопустимости прямого контакта со стаями саранчи из-за прямой угрозы безопасности полетов.
Вот такие дела. Есть о чем подумать:-)…
До новых встреч. Спасибо, что дочитали статью до конца:-)…
Фотографии кликабельны .
Последний раз воздушное происшествие с птицами случилось 27 апреля 2016 года. Во время вылета из международного аэропорта Сиэтл/Такома самолет American Airlines столкнулся со стаей птиц, в результате чего на носу самолета осталась глубокая вмятина. После того как новость появилась в СМИ, люди забили тревогу: насколько такая ситуация угрожает безопасности пассажиров?
«Пассажиры думают, что птицы могут серьезно повредить самолет и спровоцировать авиакатастрофу. На деле это совсем не так: вы будете удивлены, но самолеты способны выдержать и не такое», — обясняет Джим Колберн, опытный пилот и управляющий полетами авиакомпании Frontier Airlines.
При столкновении в воздухе с птицами самолет не пострадает благодаря обтекателю антенны — жесткой металлической панели, которая защищает от повреждений метеорологические радиолокаторы, расположенные на борту судна. Тем не менее, по правилам безопасности, в подобной ситуации самолет должен вернуться в аэропорт.
«Столкновение с птицами во время взлета хоть и редкость, однако известная практика в работе всех международных авиалиний, — рассказывает пресс-секретарь американской авиакомпании Delta Морган Дюррант. — Конструкция самолета выдерживает удар летящих на скорости птиц и позволяет судну в обычном режиме вернуться в аэропорт и совершить безопасную посадку».
По данным статистики международного аэропорта Сиэтл/Такома, в 95% случаев столкновения в воздухе с птицами, на самолетах не остается повреждений вообще. За год в среднем подобные ситуации происходят 150–200 раз — а это совсем немного.
Больше вопросов у пилотов вызывают ситуации, когда птица попадает в двигатель. В одном случае пилоты могут этого даже не заметить, пока не приступят к осмотру самолета после посадки в аэропорту. При менее удачном стечении обстоятельств птица может повредить двигатель. На симуляторах пилотов обучают тому, что делать, если отказал один двигатель, но когда отказывают оба — это уже проблема посерьезнее.
В январе 2009 года в Америке произошел авиационный инцидент. Airbus A320 авиакомпании US Airways, выполнявший рейс из Нью-Йорка в Сиэтл, через 90 секунд после взлета столкнулся со стаей канадских гусей. У самолета отказали оба двигателя, и экипаж совершил аварийную посадку на реку Гудзон в Нью-Йорке. Все пассажиры и члены экипажа остались целы, однако более пяти человек получили серьезные травмы.
Пилоты американских авиалиний в голос утверждают, что вероятность подобного происшествия очень мала и пассажирам не стоит бояться. «Столкновения с птицами в воздухе больше раздражают пилотов, чем угрожают безопасности людей на борту, — говорит Джим Колберн. — По прилете в аэропорт приходится мыть судно и проводить техническую проверку — это занимает много времени».
Все, что вам нужно знать о столкновениях птиц с самолетами, посадках на воду и других чрезвычайных ситуациях в небе.
Спасательные катера рядом с плавающим в воде самолетом US Airways после падения в реку Гудзон.
Рейс US Airways, вылетавший из Ла-Гуардия, потерпел крушение в реке Гудзон в четверг днем после того, как птицы залетели в один или оба двигателя самолета. Все 155 человек на борту были спасены.
Что произойдет, если птица влетит в двигатель самолета? Обычно ничего — большинство «столкновений с птицами» вообще не повреждают самолет. (Производители самолетов используют симуляторы столкновения с птицами, чтобы убедиться, что двигатели могут выдержать проглатывание животного.) Но даже если столкновение с птицей выводит из строя двигатель самолета, это не означает, что авария неизбежна. Коммерческие самолеты спроектированы так, чтобы летать только с одним двигателем, и пилотов учат летать на них таким образом. Если двигатель выходит из строя, пилот должен отрегулировать руль направления на хвосте самолета таким образом, чтобы создать противодействующую силу, чтобы направить нос к работающему двигателю. В то же время элероны самолета — маленькие закрылки на каждом крыле, управляющие «креном» самолета, — регулируются, чтобы компенсировать дисбаланс. В прошлом пилотам приходилось вносить эти корректировки вручную, но новые самолеты делают это автоматически. (Посмотрите здесь, как бьет птица.)
Как часто столкновения с птицами приводят к несчастным случаям? Редко, но бывает. По данным Aviation Safety Network, в период с 1955 по 2007 год произошло 51 столкновение с птицами, которое привело к коммерческим авариям. Военные потери явно больше: по оценкам Международного комитета по столкновениям с птицами (PDF), 283 военных самолета были потеряны из-за столкновений с птицами в период с 1959 по 1999 год. Так называемые «двойные птицы» — моменты, когда пара птиц поражает и выводит из строя оба двигателя — крайне редки. (Столкновения с птицами наносят ущерб, задержки и отмены на сумму около 1,2 миллиарда долларов в год.)
Есть ли способ уменьшить количество столкновений с птицами? Да. Персонал аэропорта часто использует «газовые пушки» — трубки, заполненные газом, которые издают шум при подключении к свече зажигания, — чтобы отпугивать птиц и других животных, таких как олени. Они также пытаются сделать местную среду недружественной для дикой природы, вырубая деревья и уничтожая другую близлежащую растительность гербицидами. (Это может быть сложно, поскольку аэропорты часто располагаются в зонах с большим количеством диких животных.) Аэропорты также могут корректировать траектории своих полетов в зависимости от моделей миграции.
Как работает посадка на воду? У FAA есть список рекомендаций, когда речь заходит о «посадке на воду», что является формальным термином для контролируемого аварийного спуска на воду. Подходя к воде, пилот должен почувствовать, как образуются волны, и попытаться приземлиться либо параллельно волнам, либо на верхнюю, либо на заднюю сторону волны. Шасси не следует опускать, так как сопротивление будет создавать более сильную посадку, чем в противном случае. Если возможно, пилот должен остановить самолет непосредственно перед посадкой, чтобы сделать ее как можно более плавной. Еще одна рекомендация — направлять самолет против ветра, чтобы замедлить его. (См. список коммерческих водосточных желобов здесь.)
Лучше разбиться на суше или на воде? Если есть выбор, пилоты должны спрыгнуть на землю. Причина в том, что при скорости 200 миль в час поверхностное натяжение воды сделает ее такой же твердой, как асфальт, но выживших будет труднее спасти. Пилоты обучены искать большие открытые площадки с наименьшим количеством препятствий.
Каковы шансы выжить в авиакатастрофе? Неплохо. По данным Flight Safety Foundation, две трети людей, попавших в крупные авиакатастрофы, выживают. Вероятность попасть в авиакатастрофу, конечно же, чрезвычайно мала — авария со смертельным исходом происходит только один раз на каждые 16 миллионов рейсов коммерческих авиакомпаний.
Кто спасает сбитый самолет? Любой, кто может. Береговая охрана США, Гражданский воздушный патруль, Министерство обороны, а также правоохранительные органы штатов, округов и местных органов власти имеют постоянно действующее соглашение о предоставлении самолетов, судов и наземных спасательных групп для действий в чрезвычайных ситуациях с воздушными судами. Береговая охрана и ВВС обычно координируют спасательные работы из одного из дюжины координационных центров спасения по всей стране.
Есть вопрос о сегодняшних новостях? Спросите Объяснителя.
Объяснитель благодарит Элисон Дюкетт из Федерального авиационного управления и Билла Восса из Фонда безопасности полетов.
Что происходит с самолетом при столкновении с птицей, по словам пилота
Из всего, что может привести к сбоям во время полета, столкновение с птицей может оказаться на первом месте в списке. В конце концов, самолеты состоят из миллионов деталей, включая очень сложную электронику, которая потенциально может работать со сбоями и создавать проблемы. И все же столкновение простой птицы с самолетом может привести к осложнениям.
Одним из экстремальных и известных примеров столкновения с птицами с тяжелыми последствиями является рейс 1549 US Airways в январе 2009 года, который столкнул стаю канадских гусей после взлета из аэропорта Ла-Гуардия. Самолет потерял всю мощность двигателя и был вынужден совершить аварийную посадку на реке Гудзон в Нью-Йорке.
Мы поговорили с Тайлером Гербертом, пилотом авиакомпании в Канаде, чтобы получить экспертный ответ на наши самые насущные вопросы о столкновениях с птицами. Герберт был коммерческим пилотом в течение 13 лет, управляя несколькими типами самолетов, включая King Air 200, Dash 8, Q400, 787 и 777. Вы можете следить за его приключениями в Instagram на странице therb777.
Это интервью было отредактировано для обеспечения большей длины и ясности.
Matador Network : Насколько серьезным может быть столкновение с птицей? Может ли столкновение с птицей стать причиной крушения самолета?
Тайлер Герберт: Подавляющее большинство столкновений с птицами неопасны. Это довольно регулярное явление, и почти всегда общественность не знает об этом. Это не значит, что они не могут быть серьезными, но процент столкновений с птицами, вызывающих серьезные проблемы с самолетами, очень низок. Вероятность забастовки при каждом рейсе также довольно низка, но в современном мире ежедневно происходит ошеломляющее количество рейсов.
В 2017 году только в США было зарегистрировано около 14 000 столкновений с птицами. Примерами серьезных проблем, которые могут быть вызваны столкновением с птицами, могут быть повреждение двигателя или повреждение планера, например, разбитые окна. Насколько мне известно, с 2009 года было всего два крушения коммерческих авиалайнеров из-за столкновения с птицами.
Могут ли пассажиры почувствовать или услышать столкновение с птицей? Будет ли это трясти самолет?
Если самолет не совсем маленький, пассажиры не смогут почувствовать столкновение с птицей. Возможно, вы могли бы увидеть удар в зависимости от того, где он произошел, особенно если он ударил по крылу или двигателю. Это также, вероятно, не то, что пассажиры могли бы услышать, если бы не было много птиц или очень крупная птица, или столкновение произошло очень близко от того места, где они сидят в самолете. Самолет также не будет иметь заметного движения после столкновения с птицей, если только это не очень маленький самолет. Даже тогда это маловероятно. Сам контакт не должен вызывать никакого движения, так как у летательного аппарата будет гораздо больше импульса, чем у птицы.
Если птицу не засасывает двигатель, а только попадает в фюзеляж, насколько это может быть серьезно?
Если видимых для нас [пилотов] повреждений нет, и самолет ведет себя нормально, мы продолжим полет. По прибытии в следующий пункт назначения воздушное судно будет проверено на предмет любых признаков столкновения с птицами, и все обнаруженные проблемы будут устранены соответствующим образом до следующего вылета. Если у нас есть основания подозревать, что из-за столкновения с птицей может возникнуть проблема с безопасностью, мы вернемся в аэропорт вылета. Безопасность полета всегда является нашим приоритетом номер один.
Что касается повреждения фюзеляжа в результате столкновения с птицей, то обычно это не является серьезной проблемой. Любые небольшие вмятины, которые могут возникнуть, должны иметь очень незначительное влияние на летные характеристики самолета. Наиболее значительным повреждением фюзеляжа может быть повреждение ветрового стекла в передней части самолета, что может вызвать проблемы с обзорностью.
Имеются ли какие-либо недавние примеры столкновения с птицами, вызвавшего крупную авиакатастрофу, помимо приземления на реке Гудзон в январе 2009 г.?
Это определенно лучший пример крупной аварии, когда столкновение с птицей привело к серьезной аварии. Я видел видеоролики о том, как маленькие самолеты вступают в контакт с более крупными птицами на ветровом стекле, в результате чего стекло разбивается. Это, безусловно, будет пугающим инцидентом, но не должно привести к аварии.
Столкновения с птицами, из-за которых один из двигателей загорелся, также случались, но коммерческие авиалайнеры спроектированы таким образом, чтобы летать с отказавшим двигателем. Это может быть примером случая, когда столкновение с птицей может привести к возвращению в аэропорт вылета.
Являются ли столкновения с птицами проблемой только во время взлета и посадки?
Столкновения с птицами возможны на большой высоте, так как более крупные птицы встречаются на высоте более 10 000 футов. Но шансы найти одинокую птицу в таком большом пространстве невелики. Чем дальше самолет от земли, тем меньше вероятность столкновения с птицей. Большинство птиц находятся близко к земле, а это означает, что подавляющее большинство столкновений с птицами происходит во время взлета и посадки.
Вы лично сталкивались с птицей?
Я несколько раз сталкивался с птицами. Я столкнулся со стаей маленьких чаек во время взлета King Air [двухмоторный турбовинтовой самолет]. Мы достигли скорости, на которой смогли прервать взлет и вернуться в ангар для обслуживания. Я также сбивал птиц на Dash 8 [тоже двухместный турбовинтовой самолет, но крупнее] на глиссаде. Но я выполнил тысячи полетов и могу пересчитать по пальцам одной руки количество столкновений с птицами, которые у меня были. Процент встречаемости довольно низкий. Много раз, когда мы видели птиц рядом с самолетом при взлете или посадке и подозревали, что произошло столкновение, доказательств не было обнаружено.
Что делается для предотвращения столкновений с птицами в аэропортах и на борту самолетов?
Лучший способ предотвратить столкновение с птицами — сделать территорию вокруг аэропортов как можно менее привлекательной для птиц. Идея состоит в том, чтобы сделать аэропорт местом, где птицы не хотят проводить время. К сожалению, это легче сказать, чем сделать. Что касается избегания птиц, исследования показывают, что свет, шум и т. д. не очень помогают, если вообще помогают, избежать столкновений с птицами.
Другими способами избежать столкновения с птицами могут быть отсрочка взлета, если птицы замечены вблизи взлетно-посадочной полосы, и использование более крутого угла набора высоты для первых 3000 футов или около того при взлете, когда большая часть риска столкновения .
Есть ли время года или регион мира, когда столкновения с птицами происходят чаще?
Столкновения с птицами могут происходить в любое время, когда они присутствуют. Обычно летом птицы присутствуют в большем количестве, что увеличивает вероятность забастовки. Если район вокруг аэропорта дает птицам повод быть там, это может быть еще одной причиной, по которой у вас может быть большее количество столкновений с птицами в этом районе. Вещи, которые делают аэропорты привлекательными для птиц, — это большие водоемы, легкий доступ к еде (например, мусорные свалки) и места для гнездования.
Больше похоже на это
Насколько опасно столкновение с птицей в самолете?
Столкновение с птицей происходит, когда движущийся самолет сталкивается с птицей. Птица может попасть в любую часть самолета, и во всех случаях это будет называться столкновением с птицей. Когда самолет сталкивается с другим типом животных, например летучей мышью, койотом или даже оленем, такой инцидент называется столкновением с дикой природой. Согласно последним данным, около 98% столкновений с дикими животными приходится на столкновения с птицами.
Как часто случаются столкновения с птицами?
По данным британских и канадских исследователей, за последние два десятилетия столкновения с птицами привели к гибели более 106 гражданских лиц во всем мире. Такой объем связан с растущим числом полетов, изменением схемы миграции птиц, улучшением отчетов о столкновениях с птицами, более крупными, быстрыми и более тихими самолетами с турбовентиляторными двигателями, которые дают птицам меньше времени, чтобы уйти с дороги. Эксперты также предполагают, что инциденты со столкновениями с птицами наносят ущерб примерно в 1,2 миллиарда долларов в год. С 1990 по 2017 год более 19Только в США было зарегистрировано 4000 столкновений с дикими животными. С 1988 по 2017 год в общей сложности 263 гражданских самолета были либо уничтожены, либо повреждены и не подлежали ремонту из-за нападений на диких животных по всему миру.
Поскольку птицы летают на более низких высотах, наиболее часто столкновения самолетов с ними происходят при взлете, заходе на посадку или посадке. По данным Международной организации гражданской авиации, 90% столкновений с птицами происходят в районе аэропортов. По данным Федерального авиационного управления, около 63% авиационных происшествий, связанных с птицами, происходят в светлое время суток, потому что птицы обычно летают днем.
Большинство столкновений с птицами происходит из-за неизвестных видов птиц. На птиц-птиц, воробьев и скворцов приходится 22% столкновений. Кулики, чайки и крачки являются причиной около 11% столкновений с птицами. Более крупные чайки, которые обычно летают большими стаями, чаще становятся участниками происшествий, причиняющих значительный ущерб. На хищников, таких как ястребы, орлы и стервятники, приходится лишь 9% случаев столкновения с птицами, но они представляют большую угрозу безопасности полетов.
Размер самолета имеет значение
Когда птица ꟷ, даже маленькая ꟷ, попадает в самолет, вы слышите звук взрыва. Если маленькую птицу засасывает двигатель, она обычно проходит через сердцевину двигателя и достигает систем кондиционирования воздуха. Люди на борту могут почувствовать запах, похожий на запах жареной курицы.
Если птица летит очень близко к окнам, вы также можете предположить, что некоторые из них могут попасть в крылья, двигатели или стабилизатор самолета. В таком случае экипаж воздушного судна сообщает авиадиспетчерам, что у них может быть столкновение с птицей, и может возникнуть необходимость в так называемой проверке на столкновение с птицами по прибытии. Если экипаж самолета считает, что могло произойти столкновение с птицей, они сначала проверяют параметры двигателя, чтобы убедиться, что двигатели не колеблются.
Майк Фокус
Ущерб от столкновения с птицей зависит от нескольких факторов. Прежде всего, это размер самолета. Небольшие самолеты и винтовые машины с большей вероятностью получат структурные повреждения, такие как пробивание лобового стекла, поверхностей управления или оперения. Пробитие лобового стекла также потенциально может травмировать пилотов или других людей на борту, что может привести к потере управления и иметь катастрофические последствия.
У больших самолетов двигатель обычно выходит из строя или даже полностью выходит из строя, если в них влетает птица. Более ⅓ столкновений с птицами связаны с двигателями. Если птицу засосет двигатель, это может привести к серьезному повреждению ротора первого компрессора (лопасти вентилятора). Это может привести к сильной вибрации, громким ударам и полной потере тяги двигателя. Столкновения с птицами могут повредить не только двигатели большого самолета, но и его части, в том числе крылья, нос, лобовое стекло и фюзеляж.
Во время посадки или взлета столкновение с птицами может привести к повреждению выпущенных шасси, что может привести к существенной неисправности тормозов или систем управления передним шасси. В свою очередь, это может привести к проблемам с управлением по курсу во время последующего посадочного пробега. В редких случаях столкновения самолетов с птицами могут происходить на больших высотах. Это может привести к повреждению конструкции корпуса самолета и быстрой разгерметизации.
Также важно, сколько птиц столкнется с самолетом. Например, на уток, гусей и лебедей приходится лишь 2% случаев столкновения с птицами. Однако, поскольку эти птицы, как правило, летают большими стаями, они могут нанести более значительный ущерб самолету.
Как администрация аэропорта предотвращает столкновения с птицами?
Полный отказ двигателя после столкновения с пернатым существом может серьезно повлиять на безопасность полета. Поэтому, чтобы предотвратить или, по крайней мере, свести к минимуму риск, аэропорты предпринимают шаги, чтобы попытаться предотвратить столкновения с птицами.
Полный отказ двигателя из-за столкновения с птицей может серьезно снизить безопасность полета. Поэтому, чтобы предотвратить или хотя бы свести к минимуму риск, аэропорты принимают меры по предотвращению ущерба. Предпринимаются определенные шаги для предотвращения ущерба в некоторой степени.
Первое, что может сделать администрация аэропорта, — это сократить места обитания птиц вокруг аэропорта и его взлетно-посадочной полосы. Открытые участки травы и воды, кустарники, деревья служат пищей и местами для ночлега птиц. По этой причине аэропорты, как правило, вырубают деревья с гнездами, уменьшают скопление дождевой воды и заменяют выпас скота зерновыми культурами.
Перелетные птицы, которые следуют четко определенным маршрутам полета, могут представлять опасность, если пути их полета проходят вблизи аэропорта. Для предотвращения этого администрация аэропорта транслирует сигналы бедствия птиц или использует пиротехнические патроны для отпугивания птиц. На самом деле, некоторые крупные аэропорты также могут использовать обученных сапсанов, чтобы отпугивать чаек и гусей от свалок. Крупные стаи птиц также можно обнаружить с помощью специализированного наземного радиолокационного оборудования.
Однако ответственность за минимизацию проблемы столкновений с птицами ложится не только на аэропорты. Прежде чем самолеты допускаются к эксплуатации, они проходят серьезный комплекс испытаний. Они также включают в себя испытания двигателя при столкновении с птицами.
Полеты: Пилот рассказывает, что на самом деле происходит, когда птицы влетают в самолет во время полета | Новости путешествий | Travel
Flights: Пилот рассказывает, что на самом деле происходит, когда птицы летят в самолет в середине полета | Новости путешествий | Путешествия | Express. co.uk
Войти Регистрация
14°C
ПОЛЕТЫ большую часть времени взлетают и приземляются благополучно, но время от времени случаются катастрофы. Так что же будет, если птица влетит в двигатель самолета? Не приведет ли это к падению самолета?
Ссылка скопирована
Секреты полета: пилот рассказывает, что на самом деле происходит, когда птицы летят в самолет (Изображение: Getty Images) согласились и чтобы улучшить наше понимание вас. Это может включать в себя рекламу от нас и третьих лиц, исходя из нашего понимания. Вы можете отписаться в любое время. Подробнее
Полеты, как правило, проходят по небу без большого трафика. Однако они делят воздушное пространство с естественными летунами мира — птицами.
Принято считать, что попадание птицы в двигатель самолета может привести к серьезной аварии.
Однако пилот рассказал Express.co.uk, что на самом деле происходит, если крылатое существо попадает в двигатель самолета.
Объясняется, что на самом деле современные самолеты проектируются и строятся с расчетом на столкновение с птицами.
Секреты полета: Пилот рассказывает, что на самом деле происходит, когда птицы влетают в самолет
«Двигатели рассчитаны на пару столкновений с птицами, — сказал пилот.
Однако упор здесь делается на «пару» — другое дело, если это происходит неоднократно.
«При достижении определенного уровня повреждений двигатели автоматически отключаются», — добавил он.
«Это то, чему мы обучаемся и практикуемся каждые шесть месяцев в качестве пилотов».
Для него это «не событие» и объяснил, что «поломка двигателя — худший сценарий».
Хотя это может звучать достойно фильма-катастрофы, отказ двигателя самолета на самом деле не является поводом для беспокойства.
Секреты полета. На самом деле современные самолеты проектируются и строятся с расчетом на столкновение с птицами. (Изображение: Getty Images) . «Самолеты предназначены для длительных полетов на одном двигателе».
На самом деле, современные самолеты спроектированы таким образом, чтобы планировать на большие расстояния без использования двигателей.
Даже если откажут все двигатели, самолет все равно сможет планировать к месту посадки.
По данным Федерального авиационного управления США (FAA), «двигатели являются компонентом, наиболее часто повреждаемым при столкновении с птицами; на двигатели приходилось 32 процента всех поврежденных компонентов самолета с 1990 по 2012 год».
Более того, в период между 1990 и 2016.
Секреты полета: отказ двигателя самолета на самом деле не повод для беспокойства (Изображение: Getty Images) время, в прошлом были инциденты, когда они привели к серьезным авариям.
По данным FAA, самая большая гибель людей в результате столкновения с птицами произошла 4 октября 1960 года.
«Рейс 375 авиакомпании Eastern Air Lines столкнулся со стаей европейских скворцов во время взлета», — заявили в FAA.
«Все четыре двигателя были повреждены, и самолет разбился в гавани Бостона. Погибло 62 человека».
Пассажиры должны быть уверены, что принимают положение растяжки, если пилот или кабинный экипаж попросят их во время чрезвычайной ситуации — и вот почему.
Самое читаемое в новостях путешествий
Вопрос Время негативной реакции, поскольку Фиона Брюс подвергается резкой критике за «истинно голубое» предубеждение по отношению к члену парламента от лейбористской партии
«Уничтожил консерваторов!» Реакция «Время вопросов» на огромный рост числа лейбористов в опросах
Ким Чен Ын в ярости, поскольку Южная Корея, США и Япония проводят военные учения после запуска ракеты
Камала Харрис критикует «жестокую диктатуру» Северной Кореи, поскольку Ким Чен Ын запускает больше ракет масштабные протесты
Названа европейская страна с «самой дорогой медициной» для британцев — полный список
Пассажиры, которые рано регистрируются на рейс, могут лишиться «бесплатного дополнительного места для ног»
Британцы проводят эквивалент 13 дней в году, планируя свой отпуск
TUI предупреждает о поездках, поскольку рейсы в США отменены из-за «сильных ветров»
Потрясающее место для отдыха Кейт Миддлтон — «самое чистое место для побега с острова» путешествие в Испанию этой осенью
Пассажиры TUI «застряли» в аэропорту Бирмингема из-за 29-часовой задержки рейса
Цены на авиабилеты взлетели до небес этой осенью, поскольку праздники в Испании «пострадали особенно сильно»
«Это известный трюк, но он работает»: совет по упаковке «сэкономит место и уменьшит количество складок» для британцев является «самой тщательно охраняемой тайной» и имеет «приветливую атмосферу»
Туристы из Великобритании платят на 262 фунта больше за авиабилеты в популярные места отдыха — полный прейскурант
Британцам, направляющимся в США, предлагается всего 85 центов за фунт, поскольку Стерлинг Борьба
Член экипажа круизного лайнера предупреждает гостей о путешествии: «увидел, что многие гости попали в беду»
Предупреждение о праздниках в Испании, поскольку Канарские и Балеарские острова столкнутся с экстремальной погодой: «будьте осторожны»
Аэропорт Донкастер-Шеффилд навсегда закроется, оставив 800 рабочих мест под угрозой
Семья отказала Jet2 в компенсации за задержку после того, как в самолете «закончились бутерброды»
«Я больше никогда не буду путешествовать по-прежнему»: бывший бортпроводник на лучшем месте в самолете
Самое солнечное место Великобритании этой осенью просто «очаровательно» — полный список направлений
«Это возмутительно»: ярость из-за закрытия аэропорта Донкастер-Шеффилд
Клиентам TUI грозит 70-часовая задержка рейсов в греческие праздники заказать популярный напиток в самолете, чтобы избежать последствий полета
Хаос в путешествиях, поскольку более 100 рейсов отменены на Канарских островах из-за штормовой погоды0223
«Олдскульная деревенская атмосфера»: внутри архитектурного эксперимента короля Чарльза в Паундбери
Пассажиров Ryanair просят избегать одного конкретного места на рейсах
Стюардесса яхты рассказывает, как они знают, чего хотят миллионеры, «не беспокоя их» не думай об этом
Стюардесса делится лучшим временем для вылета, чтобы избежать отмен
Пятница, 30 сентября 2022 г.
Смотрите сегодняшнюю первую и последнюю страницы, загружайте газету, заказывайте старые выпуски и пользуйтесь историческим архивом газеты Daily Express.
Не допускайте попадание птиц в реактивные двигатели
Эта статья из выпуска
Январь-февраль 2019
Том 107, номер 1
Страница 26
DOI: 10.1511/2019.107.1.26
Посмотреть выпуск
Самолеты и птицы сталкивались друг с другом с первых дней полетов с двигателями.
После своего первого исторического полета с двигателем 17 декабря 1903 года в Китти-Хок, Северная Каролина, Орвилл и Уилбур Райт продолжили свои испытательные и тренировочные полеты над прерией Хаффмана в Дейтоне, штат Огайо. 7 сентября 1905, Уилбур пилотировал и записал, что он запутался со стаей птиц (вероятно, краснокрылых дроздов), убив одного, но не причинив вреда пилоту или самолету.
Самая ранняя авиакатастрофа со смертельным исходом, приписываемая столкновению с птицей, произошла семь лет спустя, 3 апреля 1912 года. Калбрейт (Кэл) Перри Роджерс, пилотировавший Wright Flyer над Лонг-Бич, Калифорния, столкнулся со стаей чаек, разбился. биплан в прибой, и был убит.
Кайя Ларсен/The Southwest Times Record/AP Images
Право на рекламу
Неумолимый рост числа авиаперевозок по всему миру привел к эскалации инцидентов с птицами и самолетами, и все это время инженеры стремились обеспечить безопасность экипажа и пассажиров в случае столкновения с птицами. Само высокоскоростное реактивное движение также значительно увеличило серьезность повреждений от столкновения с птицами, дав птицам меньше времени, чтобы избежать приближающегося самолета, в результате чего столкновение на более высокой скорости нанесло гораздо больший ущерб как самолету, так и птицам.
Как указал производитель самолетов Boeing в публикации 2011 года, столкновения с птицами происходят в различных местах крыла и фюзеляжа, но обычно они наносят наибольший ущерб реактивным двигателям, состоящим из сложных высокоскоростных вращающихся частей. Повреждение самолета и влияние столкновения с птицами на полет тесно связаны с кинетической энергией, полученной из массы (определяемой видом птицы) и квадрата скорости. (Увеличение скорости на 20 процентов увеличивает кинетическую энергию на 44 процента.)
Распространено заблуждение, что реактивный двигатель — это огромный пылесос, засасывающий птиц отовсюду. Реальность такова, что птицы втягиваются в двигатель только в том случае, если траектории полета двигателя и птицы совпадают. Но, тем не менее, на отраслевом жаргоне столкновение птицы с двигателем называется «проглатыванием птицы», и птица, запутавшаяся во внутренних компонентах двигателя, в значительной степени «переваривается» в процессе.
Все коммерческие реактивные двигатели должны соответствовать нормам о попадании в организм птиц, установленным регулирующими органами, такими как Федеральное авиационное управление США (FAA) и Европейское агентство по авиационной безопасности (EASA). Эти правила включают в себя сертификационные испытания коммерческих реактивных двигателей на способность заглатывать птиц, призывая к демонстрации способности двигателя заглатывать птиц малых, средних и крупных категорий на взлетной мощности и при этом поддерживать заданный уровень производительности.
Несоблюдение этих правил может иметь серьезные последствия для компании-производителя двигателей. Например, пока компания Rolls Royce находилась на завершающей стадии разработки своего раннего турбовентиляторного двигателя RB211, двигатель не прошел обязательные сертификационные испытания на проглатывание птицами, что привело к банкротству компании в 1971 году. Отгул. Стюарт Фрост, отставной инженер Pratt and Whitney, рассказал мне из первых рук о столкновении с птицей, с которой он столкнулся во время полета из Дублина в Лондон 7 декабря 19 года.85. Он сидел впереди, с хорошим обзором левого двигателя Pratt and Whitney JT8D-9A. После взлета из аэропорта Дублина самолет со 117 пассажирами столкнулся со стаей из 20–30 черноголовых чаек (весом около 0,5 кг каждая) у конца взлетно-посадочной полосы. Было слышно несколько ударов, и самолет «Боинг-737» начал рыскать и трястись. Фрост услышал громкий взрывной звук из левого двигателя, когда чайки были проглочены. Поскольку лопасти вентилятора двигателя сломались, двигатель почти сразу остановился, что привело к выходу из строя двух из трех опор двигателя. Двигатель, теперь лишенный тяги, подвешивался к крылу на одной оставшейся опоре и двух гидравлических линиях реверсора тяги. За короткое время, которое потребовалось, чтобы все это произошло, Фрост подумал: «Это будет больно!» Однако с оставшейся тягой правого двигателя (который также поглотил чаек) пилот и второй пилот сумели совершить аварийную посадку на соседней взлетно-посадочной полосе, при этом левый двигатель едва свисал с крыла.
Возможно, самым известным недавним инцидентом со столкновением с птицей является «Чудо на Гудзоне». 15 января 2009 года рейс 1549 авиакомпании US Airways, Airbus A320-214 со 150 пассажирами, вылетел из нью-йоркского аэропорта Ла Гуардиа в Шарлотт, Северная Каролина. Примерно через две минуты полета на высоте около 0,85 км он столкнулся со стаей мигрирующих канадских гусей к северо-востоку от моста Джорджа Вашингтона. Каждый из двух реактивных двигателей (которые были изготовлены CFM International, модель CFM56 и производили около 30 000 фунтов тяги) проглотил как минимум двух 4-килограммовых гусей, повредив двигатели до такой степени, что они не могли поддерживать тягу для продолжительного полета. Экипаж успешно совершил посадку на воду в реке Гудзон без человеческих жертв. Практически неповрежденные обломки Airbus выставлены в Музее авиации Каролины в Шарлотте, Северная Каролина, вместе с двумя реактивными двигателями, выведенными из строя птицами. Капитан, Чесли Б. Салленбергер III, был удостоен чести в фильме 2016 года, в котором инсценирован инцидент и последующее расследование.
Случаи проглатывания двух птиц в двухмоторных реактивных самолетах не так уж и редки. Два таких инцидента произошли в 2008 году — с Боингом 737 в римском аэропорту Чампино и с Airbus A320 в Бургасе, Болгария, а еще один — в 2009 году с Боингом 737 в Ирландии.
По оценкам, столкновение с птицами происходит примерно один раз на каждые 2000 полетов в зависимости от времени года и места полета. Но о многих событиях не сообщается. Количество забастовок, о которых ежегодно сообщается в FAA, увеличилось в 7,4 раза с 1847 в 19с 90 до 13 795 в 2015 году, что отражает аналогичные тенденции в других частях мира.
В отчете за 2016 год Ричарда Долбира из Национального центра исследований дикой природы Министерства сельского хозяйства США и его коллег приводится статистика по Соединенным Штатам (включая зарегистрированные в США самолеты в зарубежных странах) за период с 1990 по 2015 год. За эти 25 лет было повреждено 17 494 реактивных двигателя. 16 694 случая столкновения с птицами, но во многих случаях столкновения не приводили к повреждению двигателя. Из этих зарегистрированных инцидентов 4 516 двигателей были повреждены в результате 4 370 столкновений с птицами (4 227 случаев с повреждением одного двигателя, 141 с повреждением двух двигателей, 1 с повреждением трех двигателей и 1 с повреждением всех четырех двигателей).
Ежегодно регистрируемое количество столкновений самолетов с птицами увеличилось в 7,4 раза с 1990 по 2015 год.
Учитывая, что около 20 000 самолетов по всему миру участвуют в коммерческих рейсах, и что эти статистические данные относятся только к самолетам США, очевидно, что для двигателей коммерческих реактивных самолетов поедание птиц является серьезной проблемой.
Текущие статистические данные показывают, что количество случаев проглатывания птиц реактивными двигателями коммерческих самолетов растет, и ожидается, что в следующем десятилетии они станут проблемой. Основным фактором, способствующим этой птичьей угрозе, является увеличение воздушного движения, особенно потому, что большинство самолетов теперь оснащены более тихими турбовентиляторными реактивными двигателями, которые отлично подходят для снижения городского шума, но не для того, чтобы птицы могли больше замечать, чтобы избежать столкновений. Еще одним фактором является увеличение популяции крупных птиц. В отчете Долбира и его коллег за 2016 год отмечается, что популяция канадских гусей в Северной Америке увеличилась с 1 миллиона до 3,9 особей.миллионов с 1990 по 2014 год, и за тот же период популяция белого гуся увеличилась с 2,6 миллионов до 5,5 миллионов птиц. В отчете Долбира и его коллег за 2002 год говорится, что с 1970-х по 2000-е годы такие факторы, как ужесточение регулирования пестицидов и расширение заповедников дикой природы, привели к росту популяций птиц; кроме того, такие виды, как канадские гуси, стали более приспособленными к городской среде.
Национальный музей естественной истории Смитсоновского института в Вашингтоне, округ Колумбия, на протяжении десятилетий играет ключевую роль в систематическом сборе и анализе данных о птицах, сбитых самолетами. В нем находится Лаборатория идентификации перьев, которая может связать тип птицы, если не конкретный вид, с останками (известными как snarge ) птиц, столкнувшихся с летательными аппаратами, после того, как они доставлены агентствами, аэропортами, авиакомпаниями и другими владельцами летательных аппаратов, столкнувшихся с птицами.
Лаборатория Feather ID Lab была основана покойным судебно-медицинским орнитологом Рокси Лейбурн, которая начала работу в 1960-х годах и продолжала до своей смерти в 2003 году. птицу, но даже ее пол, возраст и миграционный статус. Как отмечает биолог Тор Хэнсон в своей книге о перьях 2011 года, для покрытия тела животного ничто не может конкурировать с перьями по чистому разнообразию форм и функций и, следовательно, по идентификации. Перья также очень долговечны и могут быть всем, что осталось от птицы, подвергшейся удару или проглоченной реактивным двигателем.
Кэти Уилленс/AP Images; Steven Day/DAYST/Ap Images
Лаборатория Laybourne’s Feather ID Lab играла центральную роль в систематическом сборе данных о птицах и столкновениях с ними. FAA и другие организации, такие как ВВС США, могут использовать данные о типах птиц, участвовавших в столкновениях, чтобы делать выводы о том, как поведение, предпочтения в питании и модели миграции этих видов можно использовать для снижения опасности в аэропортах.
Знание точного вида дает представление о размере, поведении и экологии рассматриваемой птицы и является ключом к отслеживанию видовых тенденций, а также к целенаправленным профилактическим мерам. Идентификация видов обеспечивает исходные данные, необходимые для планирования управления средой обитания на аэродромах (чтобы сделать их менее привлекательными в качестве мест кормления и гнездования) и для разработки программ предотвращения, и использовалась для помощи инженерам в разработке реактивных двигателей, более устойчивых к столкновениям с птицами. События.
В настоящее время судебно-медицинский орнитолог Карла Дав, прошедшая обучение у Лейбурна, и команда из четырех человек ежегодно рассматривают около 9000 случаев столкновения с птицами в лаборатории Feather ID Lab. Это число в 30 раз выше, чем во времена Лейборна, и оно продолжает расти.
Сертификация FAA любого нового коммерческого транспортного реактивного двигателя требует, чтобы производитель двигателя продемонстрировать испытание на устойчивость к проглатыванию птицами при взлетной мощности. У FAA есть несколько требований, в том числе способность двигателя выдерживать удар одной крупной птицы (например, канадского гуся) весом от 2 до 4 кг, в зависимости от размера двигателя. После удара двигатель не должен загореться и должен безопасно останавливаться через 15 секунд без движения дроссельной заслонки.
Двигатели также должны выдерживать удар нескольких стайных птиц среднего размера (например, чаек) весом от 0,7 до 1,3 кг. И двигатель должен продолжать развивать не менее 75 процентов своей нормальной взлетной тяги в течение 2 минут без движения дроссельной заслонки, после чего следует примерно 20-минутный период выбега на различных уровнях мощности, которые соответствуют возвращению самолета в аэропорт и посадке. .
Отдел птиц/Национальный музей естественной истории/фоточип
Дополнительным стандартом испытаний является воздействие одной крупной стайной птицы (например, белого гуся) весом от 2 до 3 кг. В ходе этого испытания двигатель должен продолжать развивать не менее 50 процентов нормальной взлетной тяги в течение 1 минуты, после чего следует 20-минутный период выбега.
Почти все коммерческие самолеты оснащены турбовентиляторными реактивными двигателями, названными так по имени вентилятора, расположенного внутри цилиндрического канала, установленного на передней части двигателя. Воздух, поступающий в вентилятор, разделяется, так что часть воздуха поступает в сам реактивный двигатель, а другая часть проходит мимо двигателя. Перепускаемый воздух с более низкой скоростью и воздух с более высокой скоростью двигателя объединяются ниже по потоку для создания тяги, и такое расположение создает большую массу воздушного потока с более низкой средней скоростью, чем у других реактивных двигателей, для снижения шума и повышения КПД двигателя.
Однако такая компоновка двигателя означает, что при проглатывании птицы первыми ударяются лопасти вентилятора, поэтому они являются ключевыми точками при тестировании двигателя. Испытание одной крупной птицы нацелено на наиболее критическую область лопасти вентилятора, как это определено разработчиком вентилятора. В тесте на множественное стайное стадо птиц птицы распределяются по критическим областям вентилятора (также в соответствии с определением разработчика вентилятора) таким образом, чтобы по крайней мере одна птица попала в сердцевину двигателя. Тест с одной крупной стаей птиц нацелен на 50-процентный размах лопастей вентилятора.
Во время этих испытаний двигатель устанавливается на стационарном стенде. Испытательный двигатель конфигурируется только с приборами, необходимыми для управления двигателем, такими как регуляторы частоты вращения ротора, давления потока топлива в горелке и температуры выхлопных газов.
Перед двигателем устанавливается специальный многоствольный пневматический пистолет, характерный для каждого производителя двигателей. Пневматический пистолет стреляет из домашней домашней птицы (например, кур и уток), подвергшихся эвтаназии, размеры которых указаны в различных стандартах FAA. При работающем на взлетной тяге двигателе птичью пушку можно точно навести на вентилятор. Затем птиц запускают со скоростью, имитирующей скорость взлета самолета, которая обычно может составлять около 170 узлов. Высокоскоростные видеокамеры, направленные на вход двигателя, фиксируют ход испытания и работу двигателя.
Подходы, принятые сообществом гражданской авиации для сведения к минимуму случаев или последствий проглатывания птиц реактивными двигателями, довольно фрагментарны. Исключить птиц из всего окружения аэропорта практически невозможно. Заборы, генераторы громкого шума, собаки, хищные птицы, чучела хищников, лазеры, сигнальные ракеты и уничтожение источников пищи (таких как близлежащие свалки и свалки) использовались с ограниченным успехом. По-прежнему существует очевидная потребность в более продуманных действиях или правилах, чтобы птицы и самолеты не могли одновременно занимать одно и то же воздушное пространство.
К производителям двигателей постоянно обращаются с призывом сделать их двигатели достаточно прочными, чтобы выдержать разрушительные последствия проглатывания птицами. Например, в настоящее время FAA выпускает NPRM (уведомление о предлагаемом нормотворчестве) для четвертого, нового квалификационного испытания двигателя, «Испытание средней стаи птиц в условиях набора высоты», для рассмотрения инцидента «Чудо на Гудзоне» 2009 года, который был вызван мигрирующими канадскими гусями.
FAA рассматривает возможность проведения четвертого квалификационного испытания двигателя в соответствии с требованиями стандарта 2009 г.Гудзонская авария.
Повышение устойчивости двигателя к столкновениям с птицами требует от производителя значительных усилий и затрат. Это может включать усиление лопастей вентилятора (без значительного увеличения веса двигателя), проектирование средств управления подачей топлива в двигатель с учетом изменений производительности, вызванных ударом, или установку кожухов вентилятора и двигателя, способных сдержать возможный отказ вращающихся лопастей.
В 2013 году на международной конференции по газовым турбинам в Сан-Антонио я помог организовать дискуссию по поеданию птиц. В состав группы вошли эксперт по обнаружению и наблюдению за птицами, представитель Всемирной ассоциации по борьбе с птицами, эксперты по безопасности полетов из компаний Boeing и GE Aviation, а также отставной пилот авиакомпании.
У меня сложилось впечатление, что наши подходы к решению проблем, связанных со столкновением с птицами, зависят от направленности вовлеченной сущности. Например, производители были больше всего заинтересованы в соблюдении нормативных требований, в то время как другие участники больше сосредоточились на своих конкретных областях знаний.
Первым докладчиком был капитан Пол Эшенфельдер, отставной пилот Delta Airlines, который дал общий обзор недавних аварий, связанных со столкновением с птицами по всему миру. Он рассмотрел пробелы в правилах по смягчению последствий столкновений с птицами и подчеркнул отсутствие системного подхода к этой проблеме. Например: вы пилот авиалайнера, за вами сидят 200 пассажиров, и все ждут, когда вы взлетите. Диспетчерская вышка сообщает, что вы можете взлетать, и добавляет общее предупреждение о том, что в конце взлетно-посадочной полосы есть птицы. Что вы делаете? Пример Эшенфельдера подкрепляется аналогичным замечанием, сделанным в другом месте капитаном Салленбергером по поводу инцидента со столкновением с птицей в Гудзоне, относительно такого общего предупреждения: «Но это все равно, что сказать: «Будьте осторожны там!» Это бесполезно. Это неэффективно».
Возможно, какая-то техника или какой-то механизм или устройство могут использовать поведенческие черты птиц, чтобы заставить птиц избегать воздушного пространства вокруг аэропорта. Например, многие небольшие озера в частных комплексах уже давно заселены большими стаями канадских гусей, которые загрязняют озера и их берега. Некоторые компании по управлению озерами стали протягивать едва заметные провода у берегов, примерно на 0,5 метра над уровнем воды. На двух небольших озерах у нас в кампусе Сторрс Университета Коннектикута, где были натянуты такие провода, гуси исчезли, видимо, не желая рисковать задеть провода при посадке или взлете. Может ли какой-то вариант этого подхода быть эффективным в аэропортах?
Не все аэропорты одинаковы, поэтому сомнительно, что одно решение подойдет для всех мест. Возможно, что необходимо, так это запрос предложений относительно изобретательных решений для борьбы с птицами от такого агентства, как Агентство перспективных оборонных исследований Министерства обороны (DARPA). Это агентство отвечало за финансирование проектов, которые привели к созданию Глобальной системы позиционирования, Интернета и многих других идей, которые в то время были далеки от реальности, и, безусловно, имеет послужной список, который может привести к новому подходу к предотвращению столкновений с птицами. . В связи со все более загруженными маршрутами полетов и скоплением диких животных потребность в решениях будет только расти.
Бартелс, М. 2017. Как Рокси Лейборн, «Леди-перо», решила смертельную проблему самолетов и птиц. Новости Одюбона, 31 марта.
Долбир, Р. А., Дж. Р. Веллер, А. Л. Андерсон и М. Дж. Бегиер. 2016. Удары диких животных по гражданским самолетам в США, 1990–2015 гг. Серийный отчет Национальной базы данных о столкновениях с дикой природой Федерального авиационного управления, № 22, ноябрь.
Долбир, Р. А. и П. Эшенфельдер. 2002. Превзошло ли увеличение популяции крупных птиц стандарты летной годности гражданских самолетов? Национальный центр исследования дикой природы Министерства сельского хозяйства США — публикации сотрудников 477.
Langston, L. S. 2013. Адаптируемая газовая турбина. Американский ученый 101: 264–267.
Николсон Р. и У. С. Рид. 2011. Стратегии предотвращения столкновений с птицами. Журнал Boeing Aero 43 (3): 17–24.
Почему инженеры не используют решетки на реактивных двигателях для предотвращения столкновений с птицами?
Согласно исследованию FAA, только в Соединенных Штатах ежегодно регистрируется около 14 000 столкновений с птицами. По прогнозам, столкновения с птицами обходятся авиакомпаниям США в 1,2 миллиарда долларов в год. В то время как птицы, как правило, получают большую часть повреждений, возможность столкновения по-прежнему рассматривается как серьезная опасность, поскольку самолеты могут не оправиться вовремя от повреждений, полученных во время взлета или посадки.
Согласно анализу 2016 года, проведенному Ричардом Долбиром из Национального центра исследований дикой природы Министерства сельского хозяйства США, 17 494 реактивных двигателя были повреждены в результате 16 694 столкновений с птицами в период с 1990 по 2015 год. Учитывая, что в мире насчитывается около 20 000 коммерческих самолетов, и что эти данные просто применить к самолетам в Соединенных Штатах, ясно, что проглатывание птиц является серьезной проблемой для коммерческих реактивных двигателей.
Источник: Кайя Ларсен/The Southwest Times Record/AP Images
Почти все, что перекачивает воздух, включает фильтр для защиты от загрязняющих веществ, включая пылесосы, но как насчет реактивных двигателей?
История несчастных случаев
Источник: thiot-ingenierie
Непрерывный рост числа авиаперевозок во всем мире привел к увеличению числа авиационных происшествий с птицами и самолетами, и инженеры неустанно работают, чтобы защитить жизни экипажа и пассажиров в случае столкновения с птицей. Реактивный двигатель с более высокой скоростью значительно увеличил тяжесть повреждений при столкновении с птицами, предоставив птицам меньше времени, чтобы избежать приближающегося самолета, что привело к столкновению на гораздо более высокой скорости, которое наносит значительно больший ущерб как летательному аппарату, так и птицам.
Самолеты и птицы сталкивались с первых дней полета человека. Первый раз это было, когда Орвилл и Уилбур Райт начали свои испытательные и тренировочные полеты 17 декабря 1903 года. не причиняя вреда ни пилоту, ни самолету.
Источник: Wright-Brothers
Большинство инцидентов с птицами в реактивных двигателях происходит во время взлета. Именно это произошло со знаменитым «Чудом на Гудзоне», самым известным из недавних событий, связанных со столкновением самолетов с птицами.
Рейс 1549 авиакомпании US Airways, Airbus A320-214 со 150 пассажирами на борту, вылетел из нью-йоркского аэропорта Ла Гуардиа 15 января 2009 г. и направился в Шарлотт, Северная Каролина. Он столкнулся со стаей мигрирующих канадских гусей немного северо-восточнее моста Джорджа Вашингтона примерно через две минуты полета на высоте примерно 0,85 км.
Источник: размышление о риске
Каждый из двух реактивных двигателей переварил как минимум двух 4-килограммовых гусей, в результате чего двигатели были повреждены до такой степени, что они не могли поддерживать тягу для продолжительного полета. Команде удалось успешно приземлиться на реке Гудзон без погибших.
Что произойдет, если птица влетит в двигатель самолета?
Источник: Business — Insider
Птицы часто врезаются в любую обращенную вперед кромку самолета, включая крылья, носовой обтекатель и, что чаще всего, реактивный двигатель. Известно, что птицы ударяются о лобовое стекло или фонарь аэробуса и истребителя, в результате чего поверхность верха или стекла разбивается. Эти трещины могут иногда изменять давление воздуха в кабине, что приводит к потере высоты или другим проблемам, связанным с полетом.
Источник: New York Post
Наиболее опасные ситуации возникают, когда птица ударяется о турбину и застревает в двигателе; это известно как проглатывание реактивного двигателя. Птица может нарушить вращательное действие лопастей вентилятора после того, как «застрянет» в двигателе, что приведет к частичному или полному отказу этого двигателя.
Источник: Youtube / HD Melbourne Aviation
Насколько опасно столкновение с птицей в самолете?
Источник: Майк Фокус
По данным британских и канадских экспертов, за последние два десятилетия нападения птиц стали причиной более 106 человеческих смертей во всем мире. Этот объем связан с увеличением количества полетов, изменением маршрутов миграции птиц, улучшением отчетов о столкновениях с птицами, а также с более крупными, быстрыми и более тихими самолетами с турбовентиляторными двигателями, которые позволяют птицам меньше времени уходить с дороги.
В период с 1990 по 2017 год только в Соединенных Штатах было зарегистрировано более 194 000 столкновений с животными. В период с 1988 по 2017 год 263 гражданских самолета были потеряны или повреждены и не подлежали ремонту из-за нападений животных по всему миру.
Источник: News.cn
Поскольку птицы летают на более низких высотах, самолеты с большей вероятностью столкнутся с ними во время взлета, захода на посадку или посадки. Международная организация гражданской авиации сообщает, что 90 процентов несчастных случаев с нападением птиц происходят вблизи аэропортов. По данным Федерального авиационного управления, около 63% инцидентов, связанных с птицами, происходят в светлое время суток, поскольку птицы обычно летают днем.
Размер ущерба от нападения птиц определяется множеством факторов. Прежде всего, это размер самолета. Небольшие самолеты и винтовые машины более чувствительны к серьезным повреждениям, таким как лобовое стекло, поверхность управления или пробивание оперения. Пробитие лобового стекла также может нанести вред пилотам или другим пассажирам на борту, что приведет к потере управления и ужасным последствиям.
Источник: NationalGeographic.com
Когда птица влетает в большой самолет, двигатели обычно выходят из строя или даже полностью глохнут. Более трети всех нападений птиц связаны с двигателями. Если в двигатель затянется птица, ротор первого компрессора может серьезно повредиться (лопасти вентилятора).
Это может вызвать сильную вибрацию, громкий шум и полную потерю тяги двигателя. Атаки птиц могут повредить не только двигатели большого самолета, но и крылья, нос, лобовое стекло и фюзеляж.
Источник: eBaum’s World
Столкновения с птицами во время посадки или взлета могут повредить выпущенное шасси, что приведет к отказу тормозов или системы рулевого управления передним шасси. В результате это может вызвать проблемы с управлением по направлению во время следующего посадочного броска.
В редких случаях на больших высотах самолеты могут столкнуться с птицами. Это может привести к повреждению конструкции корпуса самолета, а также к быстрой разгерметизации.
Как предотвратить столкновение птиц с самолетом?
Существует три основных подхода к снижению числа столкновений с птицами: изменение мест обитания птиц, мониторинг поведения птиц и изменение поведения самолетов. Аэропорты добились наибольшего успеха в сокращении нападений птиц за счет внедрения следующих мер:
Источник: BBC
Ликвидация источников пищи путем удаления семенных растений.
Пестициды используются для уничтожения источников пищи для птиц, питающихся насекомыми.
Удаление кустарников и деревьев, создающих привлекательные места для гнездования.
Для беспокойства птиц используются звуковые пушки, записанные звуки хищников и другие источники шума.
На рассвете и в сумерках лазеры используются для имитации хищников и отпугивания птиц.
Корректировщики обучены пользоваться биноклями и оптическими прицелами для выявления опасных птиц и направления самолетов на альтернативные взлетно-посадочные полосы или заходы на посадку.
903:20 Использование радиолокационных технологий для обнаружения движения и плотности птичьих стай, чтобы прогнозировать их поведение и более эффективно применять тактику контроля.
Почему производители самолетов не устанавливают решетки или экраны перед реактивными двигателями, чтобы предотвратить попадание внутрь птиц?
Источник: reddit / no1name
Возвращаясь к нашему первоначальному вопросу и после изложения всех последствий столкновений с птицами и подходов, используемых аэропортами для уменьшения этих инцидентов. Не кажется ли проще использовать защиту двигателя самолета, чтобы предотвратить попадание внутрь птиц?
Я имею в виду, что все, что качает воздух, имеет фильтр для защиты от загрязняющих веществ, включая пылесосы. Почему не то же самое с реактивными двигателями? Кто сказал, что нет?!
Экраны действительно использовались на первых советских прототипах Ме-262. Круглые экраны на обоих воздухозаборниках двигателей можно увидеть на изображении Me-262 V3 ниже. Однако от них быстро отказались, как только выяснилось, что они были скорее барьером, чем преимуществом.
То же самое верно для нескольких российских/советских истребителей, оснащенных выдвижными экранами на воздухозаборниках двигателей (МиГ-29и Су-27 IIRC). Предполагалось, что они будут работать с поврежденных взлетно-посадочных полос или проезжей части и что двигатели потребуют защиты от повреждения посторонними предметами (FOD).
Так почему же это не норма для всех коммерческих пассажирских самолетов? Просто потому, что летящая птица, которую тащит двигатель, может иметь скорость до 800 миль в час, а это означает, что удар может серьезно повредить любую проволочную сетку, решетку или экраны с отверстиями, и это усугубит инцидент.
Вы спросите почему? Просто потому, что это может привести к тому, что куски, отломившиеся от решетки, будут затянуты в двигатель, что может привести к полному разрушению двигателя, в то время как одна только птица может быть легко «переварена» двигателем.
Источник: bbc
Почему бы не сделать этот экран помощнее и из тяжелого прочного металла? Вот еще проблема, которая возникнет, перетащите. Наличие такой тяжелой конструкции в воздушном потоке создаст сильное сопротивление и высокую вибрацию. Не говоря уже о том, что любые ограничения в области воздухозаборника означают меньшее количество всасываемого воздуха и, следовательно, меньшую эффективность двигателя.
По мнению исследователей, экран или решетка перед двигателем вызывали бы турбулентность воздуха за ним, а двигателю требуется плавный поток воздуха. Если поток прерывается, компрессор в передней части двигателя может заглохнуть, что приведет к потере подъемной силы двигателя.
Однако Эрвину Адерсу предложили доработать проект и внести в него ряд конструктивных решений от параллельной разработки «Пантеры-II». Данный аспект затянул конструирование нового танка еще на несколько месяцев. Первый прототип собрали лишь в октябре 1943.
К элементам управления относят рулевое колесо, выполненное как у автомобиля, педали газа, сцепления и тормоза. Справа перед сиденьем имеется рычаг переключения передач и стояночный тормоз. Еще один такой же дополнительно был слева. За сиденьем аварийные рычаги управления.
Также имелся спаренный с орудием пулемет.
Относится к типу преселективных, на полуавтоматическом управлении. Благодаря КПП танк имел 16 радиусов поворота вперед и 8 назад, также мог вертеться вокруг своей оси.
На поздних моделях применялись его модификации — 34/40, 34/S, 34-41. Стрельба из курсового пулемета велась радистом, из спаренного — наводчиком. Дальность поражения — до 1200 м, общий боекомплект — 4500 патронов.
Лобовая броня башни — 100 миллиметров, борта и корма 80, наклоны нулевые. Маска орудия варьировалась от 90 до 200 мм.
Позже «Тигры» принимали участие в Курской битве, на африканском и итальянском фронтах. В 1944-45 годах танки активно использовались на восточном и западном фронте.
).
В результате максимальная скорость упала с 45,4 до 37,8 км/ч. Удельная мощность двигателя HL-210P-30 — 11,6 л.с./т, удельная мощность двигателя HL-230P-45 — 12,5 л.с./т. Масса сухого мотора 1200 кг, размеры — длина 1310 мм, ширина 1000 мм, высота 1190 мм.
Вентиляторы имели два режима работы зимний (частота вращения 2950 об/мин) и летний (частота вращения 4150 об/мин). На привод вентиляторов расходовалось примерно 50 л.с. мощности двигателя.
Уже в 1943 г. фильтры Feifel исчезли со всех танков «Тигр».
При частоте вращения коленвала 2.000 об.мин.
Этот «оппозит» имеет два коленвала, которые расположены друг напротив друга, к примеру, если вам удалось видеть оппозитные моторы Субару, то представьте себе аналогичный же двигатель.
Дальнейшее совершенствование огромного движка сочли бесперспективным, и передали наработки по нему танкостроителям.
Его ресурс составлял менее 100 моточасов, чего было недостаточно, да и мощность требовалось поднять. В результате работ по модернизации к концу 50-х родился 5ТДФ.
5л.с. каждый. Они питаются от четырех гигантских аккумуляторов.
Компактность может значительно облегчить компоновку танка, а значит, его можно будет быстрее собирать на заводе
с./л, составляет 52.
Контракт на производство «Тигров» для иорданской армии был расторгнут, а заказчик выкупил только техническую документацию и три опытных образца.
Снижение массы до 5.3 т. позволило существенно повысить проходимость.
Делом своей жизни конструктор выбрал
Поэтому
— Но для того, чтобы оно стало популярно в России,
Честно говоря, на такую модель мы смотрим с большей
В автомобилестроении случались похожие истории – некоторые технические решения, пусть и продержались дольше сверхзвуковых лайнеров, так и не завоевали мир. Некоторые из них мы решили вспомнить.
Машину планировали выпускать серийно совместно с Williams F1 – правда, уже c обычным поршневым двигателем. Но из-за финансового кризиса эти планы были отменены. Jaguar C-X75 можно увидеть в фильме «Спектр». Правда, сделанные для фильма семь экземпляров только выглядели как C-X75.
Запас хода на топливе – 900 километров плюс 110 на аккумуляторе. Скорость – более 300 км/ч, разгон до сотни – за три секунды. Машину планировали выпускать серийно совместно с Williams F1 – правда, уже c обычным поршневым двигателем. Но из-за финансового кризиса эти планы были отменены. Jaguar C-X75 можно увидеть в фильме «Спектр». Правда, сделанные для фильма семь экземпляров только выглядели как C-X75.
Разброс откликнувшихся по возрасту был от 12 до 83 лет. В конечном итоге отобрали 203 человека, это были автовладельцы, которые представляли различные регионы США, имели разный возраст и опыт владения автомобилями и использовали машины в разных условиях. Пятьдесят автомобилей испытывали больше года – каждому водителю машину выдавали на три месяца. Испытания закончились 28 января 1966 года. В серию новый двигатель не пошел, все автомобили были уничтожены – их просто сожгли. Как утверждало руководство Chrysler, компания не хотела, чтобы в специально разработанные и построенные итальянским ателье Ghia автомобили кто-то ставил другие двигатели. В музеях и у коллекционеров сохранилось девять Chrysler Turbine Car.
А она уже крутит компрессор, чтобы он продолжал подавать воздух для сгорания газов.
..
А не фарами.
Такие лампы-фары были двух видов: двухнитевые с дальним и ближним светом и однонитевые, только для дальнего света. В Европе на тотальную унификацию не пошли, так что дизайнеры получили возможность для создания разнообразия – именно благодаря этому в 1961 году появились прямоугольные фары. Но удержаться от подражания ведущей автомобильной державе мира было трудно. Так что лампы-фары ставили там на некоторые модели, более того, при экспорте автомобилей в США приходилось заменять фары и убирать аэродинамическую прозрачную защиту фар, что для автомобилей вроде Citroen DS становилось стилевой катастрофой.
В 1983 году требование об использовании стандартных лам-фар было отменено.
В январе 1974 года в США был установлен общий предел скорости в 55 миль в час (89 км/ч) с целью экономии топлива, которое в это время стало дефицитом из-за нефтяного кризиса. Как это свойственно демократическим странам, федеральное правительство не запрещало устанавливать более высокие лимиты, но отказывало в финансировании тех дорог, где этот предел был выше. Но в 1979 году NHTSA решило, что раз нигде в стране нельзя ездить быстрее 55 миль в час, то и спидометры градуировать надо с учетом этого. Но оставили 30 миль в запасе, чтобы лихачи осознавали, насколько они нарушают правила.
Однако это, во-первых, требовало усложнения конструкции автомобиля, и, во-вторых, публика была не готова к таким ограничениям свободы даже ради безопасности. Поэтому Конгресс это нововведение отменил, ограничившись сигнализацией о необходимости пристегнуться.
Тогда борцы за безопасность зашли с другой стороны: с 1990 года все новые автомобили должны были быть оборудованы либо подушкой для водителя, либо автоматическими ремнями. Чтобы водителю даже пальцем не пришлось шевелить, чтобы быть защищенным при ДТП – вот она, демократия! Подушки тогда стоили раз в восемь-десять дороже, чем ремни, поэтому понятно, что выбрали автомобильные компании.
Но вот сделать легковую машину, в которой двери задвигаются внутрь кузова, удалось только двум компаниям.
Так что на Z1 отрабатывали множество новых решений: сварной стальной каркас с панелями из различных видов пластика, отработка аэродинамики не только верхней части, но и нижней – ровное днище и поперечно расположенный глушитель в форме антикрыла… Что-то потом пригодилось. Но только не опускающиеся вниз двери.
Тросики, соединенные с двигателем, при его смещении в случае фронтального столкновения оттягивали вперед рулевую колонку и подтягивали передние ремни безопасности. Система была разработана для Audi 100 (C3) и применялась также на Audi 80 (B3). Она была отмечена призом принца Майкла Кентского за безопасность движения. Это позволило Audi обходиться без довольно дорогостоящих в то время подушек безопасности. Но распространения система не получила, и с удешевлением преднатяжителей ремней, подушек и управляющей электроники procon-ten ушла в прошлое.
Прибор под названием Iter Avto автоматизировал этот процесс простейшим образом: он представлял собой рулонную карту маршрута, которая проматывалась пропорционально скорости машины, для чего он был соединен со спидометром. General Motors в шестидесятые годы предлагала для определения положения автомобилей встраивать в дорожное полотно магниты, но реализация системы хотя бы на основных магистралях, разумеется, требовала слишком больших вложений. Позже предпринимались попытки определять положение автомобиля автономно: например, Toyota в 1980 году встраивала в модель Crown электронный компас. Первой навигационной системой, доступной всем желающим, стала в 1981-м Electro Gyro-Cator у Honda. Разработанная совместно c Alpine и компанией Stanley Electric система была основана на гироскопе, как в авиационных автопилотах. Полупрозрачная карта отображалась на шестидюймовом черно-белом дисплее, на который выводилась отметка о положении автомобиля и указания водителю. Эта опция стоила примерно четверть от цены автомобиля и поэтому была не очень популярной.
Топливные баки разместили под передними сиденьями. Максимальная скорость на одном двигателе мощностью 13 л.с. составляла 65 км/ч, на двух – уже 105 км/ч. С декабря 1960 по 1967 год было выпущено 693 двухмоторных Citroen. Это единственный серийный легковой автомобиль с двумя двигателями. Но не первая и не последняя попытка использовать такую схему. В 1936 году Voisin показал модель V12 с двумя шестицилиндровыми двигателями, но не получил заказов. Джон Купер повторил идею французов на Mini Cooper Twin, но автомобиль оказался довольно капризным в управлении. В 1983 году по такой схеме были построены два Volkswagen Scirocco. AMG дооборудовала вторым двигателем сзади Mercedes-Benz A-Klasse, их сделали несколько штук.
Но все попытки оснастить безвоздушными шинами легковой автотранспорт пока безуспешны: эти шины по-прежнему не боятся проколов, но они недешевы, а главное, не умеют ездить быстро. Даже пионер технологии Michelin производит свои Tweel только для спецтехники, снабжая их маркировкой NHS (not high speed). На 2024 год намечен выход легковых Uptis, но, судя по видео, прошлогодние их испытания на Chevrolet Bolt EV тоже прошли на невысоких скоростях. Так что пока эти колеса в автомобильном мире не катят. Другое дело – автокары, сегвеи. Космическая колесная техника для NASA, наконец. Безвоздушное же пространство.
К слову, четвертый по счету такой двигатель приобрел Руаль Амундсен для своей антарктической экспедиции, его знаменитый «Фрам» стал первым полярным кораблем с дизельной, а не паровой машиной.
Солярка была дешевле бензина, а двигатели Хессельмана были менее прожорливы, чем бензиновые, но еще и легче дизельных. А возможность заливать в бак грузовика все, что горит, была бесценна и в мирное время, и особенно, как вскоре выяснилось, в военное. Но вот парадокс: именно в войну эволюция дизельных двигателей пошла быстрее, они становились легче, компактнее. И если войну, фигурально выражаясь, двигатели Хессельмана выиграли, то конкуренцию проиграли. Последней от них отказалась Volvo, в 1947 году.
Показанный на Берлинском автосалоне 1939 года четырехдневный седан стал настоящим шоу-стоппером: футуристический «самолетный» экстерьер, распашные двери без центральной стойки, складные сиденья – новинка для того времени. Но апофеозом был встроенный умывальник – из правого переднего крыла аэродинамического (коэффициент лобового сопротивления – 0,43) кузова Horch 930S выдвигалась откидная раковина со смесителем. Двухсекционный бак вмещал 11 литров воды – не только холодной, но и горячей, через специальный змеевик она подогревалась выхлопными газами. До начала Второй мировой войны концерн Auto Union успел выпустить три экземпляра Horch 930S, еще семь машин через три года после конца войны были собраны из кузовных комплектов, сохранившихся на заводе в Цвиккау – уже советском. Почему идея встроенного рукомойника не получила продолжения в автопромном люксе, можно лишь гадать: технически-то устройство несложное. Но сегодня встроенный умывальник, а также душ и туалет – штатное оборудование разве что кемперов и туристических автобусов.
В 1990-х складная оптика начала терять популярность – ужесточались требования безопасности, выступающие детали на капоте попали под запрет. В 2004-м были сняты с конвейера последние «прячущие глаза» автомобили, в Европе – один из «автомобилей Бонда» Lotus Esprit, в Новом Свете – Chevrolet Corvette модели C5.
Центральная фара была поворотной, с тремя фиксированными положениями. Такую же схему световых приборов унаследовала и вышедшая через два года в серию легендарная «Татра 87». Средняя фара включалась кнопкой на ее приборной панели и служила дополнительным прожектором, опциональная поворотная гидравлика направляла ее свет вслед за поворотом рулевого колеса. В 1948 году в Северной Америке появился родственник «Татры»: автопромышленник Престон Такер выпустил свою первую и последнюю модель – Tucker 48. У «торпеды Такера», как ее еще называли, как и у Tatra, было три фары, и центральная так же «следила за дорогой», следуя повороту передних колес. Сегодня третья фара выглядела бы анахронизмом, современная головная оптика умеет «заглядывать за поворот».
Всё это базируется на необходимости доступа к соответствующим источникам питания и, в то же время, ограничивается их отсутствием. Однако всё может стать ещё хуже, если традиционные источники питания станут вдруг недоступны, по тем или иным причинам. Либо же, потребуется создать собственный источник питания (например, для электропитания далеко расположенного лесного домика и т.д.). Ещё одним интересным вариантом может быть изготовление альтернативного источника питания для уже существующих устройств, — например, для дронов. Да, в этой статье мы поговорим об устройстве и возможности изготовления собственных двигателей внутреннего сгорания различных типов. Кроме того, для этих целей можно даже применить технологии машинного обучения!
Весь дальнейший рассказ не претендует на исключительную полноту и точность всех фактов, однако, позволит сложить общее представление о предмете. Итак…
А зажигание происходит не в момент максимального сжатия, а когда поршень уже пошёл в обратную сторону и вдогон его ещё сильнее как бы разгоняет — возникшая вспышка и расширение продуктов сгорания.
Хотите поршень диаметром полметра и идеально подогнанный? Запросто! 🙂 И двигатель лошадей в 50 – ваш…
Таким образом, когда поршень движется вверх и сжимает смесь — свежая смесь перестаёт поступать в систему (попутно растёт степень сжатия),
А при некотором предельном размере поршня, — это и вовсе невозможно сделать (поршень слишком маленький и кольца просто-напросто ломаются, при попытке надеть их на него. Не хватает гибкости чугуна).
В дальнейшем можно сделать так, чтобы между цилиндром и поршнем при движении поршня вниз, начинал возникать некий зазор. Это даже хорошо, ведь туда будет проникать масло и всё смазывать. Кроме того, оно же является и герметизирующим агентом, то есть, выступает в роли своеобразного «поршневого кольца», где вязкость самого масла, занимающего маленький зазор между поршнями цилиндра — не даёт газам просочиться сквозь этот зазор.
Подобная технология, насколько мне известно, используется Porsche и для некоторых из болидов «Формулы 1». Технология считается недешёвой (кликабельно):
Почему? Он является источником излишнего веса, вибраций (ввиду наличия больших вращающихся масс, с большой инерцией) и из-за силы трения такого немалого веса (да ещё и при воздействии мощных центробежных сил) — уменьшает ресурс двигателя в целом.
Например, вот в этом исследовании, линейный генератор размером с батарейку AA — вырабатывал порядка 5 Вт.
е. — двигатель «всеядный»).
Кроме того, таких пар трения по скромной цене полным-полно в магазинах (т.е., высокая ремонтопригодность и возможность собрать массив двигателей).
А уж с малейшей смазкой (если, скажем, шток проходит сквозь ватку, смоченную маслом) — герметичность будет 101%.
Регулируя давление в этом цилиндре, мы можем регулировать ход основного поршня. Основной поршень и газовый поршень – представляют собой единое целое (как можно было видеть в анимированных картинках выше).
Наиболее реализуемым для самодельщика мне видится — линейный двигатель внутреннего сгорания. Хотя, если вам было просто интересно почитать мою статью, и вы расширили свой кругозор, либо же задумали по итогам прочтения собрать свой собственный Ленуар — я тоже вполне буду доволен этим результатом.
org/BreadcrumbList»>
В разработке также находятся модели для запуска на американском рынке в 2009 году.
..
В этом году в Chery намерены повторить успех, а суббренд Exeed продолжает набирать обороты. Но це…
..
Стенды большинства автокомпаний на прошедшем в январе Детройтском автосалоне буквально били током, а любое упоминание о старом добром ДВС звучало дурным тоном. Так что же — двигатель внутреннего сгорания с треском накрылся капотом? Не спешите с соболезнованиями. По-крайней мере там же, в Детройте, представитель Toyota Коеи Сага на вопрос репортеров о том, когда ДВС, наконец, выйдет из игры, простодушно ответил: «Никогда! Когда кончится нефть, человечество будет заправлять его водородом».
При достижении определенного давления в камере бензинового двухтактника возгорание топливовоздушного заряда происходило без искры свечи зажигания. Но самое интересное — вместо привычного зажигания смеси около свечи и последующего распространения пламени на периферию в камере одновременно возникало огромное количество микроочагов возгорания. Как следствие, смесь сгорала при более низкой, чем обычно, температуре, очень быстро и практически полностью. Имеющийся в то время математический аппарат и уровень развития термодинамики не позволили понять причины возникновения феномена HCCI, и его посчитали курьезом. Через 20 лет в арсенале инженеров появились мощные средства компьютерного моделирования, которые помогли приоткрыть завесу тайны над HCCI. Работы в этой области в конце 1990-х годов начались в Германии (Mercedes-Benz, Volkswagen), Японии (Nissan) и Америке (General Motors).
Они быстро разогревают этот коктейль, облегчая его перемешивание внутри камеры. Если в условиях классического прямого впрыска топливо распыляется в виде аэрозоля, то в HCCI смесь представляет собой мельчайший туман. Когда поршень сжимает смесь до определенного объема, температура подскакивает до точки самовоспламенения. Сгорание HCCI характерно отсутствием открытого пламени и более низкой, чем у дизельных двигателей, температурой. В результате доля сгоревшего топлива вырастает до 95−97% в сравнении с 75% в циклах Отто и Дизеля. Причем на богатых смесях HCCI не работает — ему нужны почти гомеопатические доли топлива, на 30 и более процентов беднее, чем у лучших современных ДВС.
Правда, в последние месяцы хорошие новости появляются ободряюще регулярно. Специалисты General Motors сообщают, что сумели обуздать стихию на малых оборотах, а британские инженеры из Lotus заявляют, что построили работающий прототип супердвигателя Omnivore, «снизу доверху» поддерживающий процесс HCCI. По мнению вице-президента компании Bosch Хеннинга Шнайдера, автомобили с расходом топлива в пределах 3 л на 100 км, оснащенные ДВС с технологией HCCI, станут серийными уже в 2015 году. У Volkswagen подход более осторожный — компания разрабатывает новый двигатель, работающий с использованием свечей зажигания при полной нагрузке и на холостом ходу, а в среднем диапазоне оборотов — в режиме HCCI. Инженеры Nissan также не стоят на месте — недавно они объявили о создании мощного софта, позволяющего создать компьютерную модель феномена HCCI, и уже начали работать над собственным супердвигателем.
Детальное описание технологии поместилось в нескольких рукописных блокнотах — старик не жаловал компьютер и все свои расчеты делал на логарифмической линейке. В 2002 году Кармело, только начав консультации с учеными Университета Саутвест, умер от инфаркта. Дело отца взяли в свои руки дети Скудери, и спустя всего восемь лет действующий прототип двигателя с разделенным циклом (Split-Cycle Combustion SCC) был представлен на Всемирном конгрессе Общества автомобильных инженеров SAE в Детройте. Надо сказать, что концепция разделенного цикла не нова. Еще в 1891 году американская компания Backus Water Motor Company выпускала малыми сериями такие моторы, но они не получили распространения, и идея сто лет пролежала на полке.
Цилиндры соединяются между собой каналами с клапанным механизмом, по которым сжатая топливовоздушная смесь поступает в рабочий цилиндр. Двигатель Скудери состоит из двух таких пар.
КПД мотора Скудери на 5−10% выше, чем у самых продвинутых современных дизельных турбоагрегатов. Добавление наддува увеличивает разрыв по КПД до 25−50%.
Еще в марте 2000-го инженеры Saab представили прототип автомобиля с экспериментальным бензиновым двигателем 1,6 л с технологией SVC (Saab Variable Compression). Этот мотор выдавал 228 л.с. и 305 Н•м крутящего момента, потребляя при этом на 30% меньше топлива, чем обычные аналоги по мощности.
Качание эксцентрика поднимает и опускает вал относительно головки блока цилиндров, изменяя степень сжатия от 8,5 до 18:1.
По оценкам Lotus, коммерциализация Omnivore займет еще полтора-два года.
Marelli, дочерняя компания Fiat Group стоимостью 4 миллиарда долларов, является одним из крупнейших в мире производителей автомобильных систем, поставляя модули впрыска топлива, роботизированные коробки передач и бортовую электронику автопроизводителям и гоночным командам по всему миру. Компания Marelli со штаб-квартирой в Милане имеет промышленные и научно-исследовательские центры в 15 других странах, и именно команда инженеров компании здесь, в Бразилии, создала контроллер двигателя, который позволяет Siena работать на нескольких видах топлива.
Потребители могут быть освобождены от зависимости от одного вида топлива и колебаний цен на него. Этанол, природный газ и другие альтернативные виды топлива могли бы стать более привлекательными, несмотря на их гораздо меньшие распределительные сети, потому что водители знали бы, что они всегда могут переключиться на бензин, если окажутся в месте, где они не могут найти другие варианты.
Но не сейчас. Альтернативы, доступные сегодня по низкой цене и в больших масштабах, — это биотопливо: этанол и биодизель».
Это просто код, работающий на микроконтроллере под капотом.
Во-первых, он измеряет, сколько воздуха поступает в цилиндры, когда вы нажимаете на педаль газа, что, несмотря на название, фактически регулирует подачу воздуха в двигатель. «Когда вы меняете положение акселератора, вы меняете поток воздуха, и вам нужно увеличить количество топлива, чтобы все было в порядке», — говорит Ли Додж, штатный научный сотрудник Юго-западного исследовательского института в Сан-Антонио. Под «счастливым» Додж подразумевает полное сгорание, при котором «вы расходуете все топливо и весь воздух», выделяя максимальное количество тепла, говорит он.
Расширяющиеся газы толкают поршень вниз, приводя в движение коленчатый вал, который вращает колеса автомобиля. Своевременное сжигание смеси имеет решающее значение для хорошей работы двигателя. Зажгите смесь слишком поздно или слишком рано, и вы потеряете мощность и нагрузите двигатель. Чтобы рассчитать оптимальное время, ECU учитывает, какое топливо находится в баке (этанол требует немного более ранней искры, чем бензин), а также скорость вращения двигателя и нагрузку.
Когда я тестировал Siena в прошлом году, я знал, что автомобиль меняет топливо только из-за нескольких цветных светодиодов, которые инженеры Marelli установили на приборной панели. «В этом вся прелесть нашей системы: она знает, какое топливо использовать», — похвастался Кастелли, ведущий моего тест-драйва. «Вам не о чем беспокоиться. Программное обеспечение позаботится об этом за вас».
В результате этого дефицита и стабилизации цен на бензин продажи автомобилей на этаноле упали до менее 1 процента в начале 19 года.90-е. Менее чем через десять лет программа Proálcool почти прекратила свое существование. Однако
Используя этот датчик, инженеры Bosch в Бразилии разработали прототип гибкого автомобиля, который работал на любой доступной там смеси бензина и этанола (этанол в Бразилии содержит часть воды). Проблема заключалась в том, что один только датчик стоил 100 долларов США, и когда Bosch показал автомобиль General Motors, Volkswagen и Fiat, ни один из них не взял на себя обязательства.
Если он обнаруживает, скажем, слишком много кислорода в выхлопных газах, ЭБУ увеличивает подачу топлива в цилиндры. Затем он снова проверяет уровень кислорода, повторяя процесс каждые несколько миллисекунд, пока смесь не будет точно отрегулирована до стехиометрического соотношения.
, — говорит Салтини. Он добавляет, что внедрение системы природного газа путем модернизации обойдется в два раза дороже, чем то же самое с системой TetraFuel.
Может ли TetraFuel стать хитом в Европе, Азии или Северной Америке? Время покажет.
Что еще более важно, всеядный двигатель будет использовать набор датчиков для калибровки, чтобы максимально эффективно сжигать доступное топливо.
Чтобы откалибровать двигатель, инженеры и производители автомобилей обычно настраивают двигатель по нескольким переменным, включая количество топлива, впрыскиваемого в двигатель за цикл, время впрыска топлива и время зажигания искры.
«Этот двигатель может работать практически на любом жидком топливе, которое можно воспламенить от искры».
«Американская общественность выиграет от двигателей, которые работают лучше и могут переключаться между широким спектром топлива в зависимости от их доступности», — сказал Стив МакКоннелл, один из главных исследователей проекта всеядного двигателя в Аргонне.
, 8 сентября)
«Вот в чем заключаются преимущества всеядного двигателя».
Долгосрочная цель состоит в том, чтобы разработать передовые технологии, которые предоставят американцам большую свободу передвижения и энергетическую безопасность при одновременном снижении затрат и уменьшении воздействия на окружающую среду.
Команда сделала бесчисленное количество 100-мегапиксельных изображений для использования в качестве эталонов, в результате чего получилось облако точек — или набор точек данных, представляющих трехмерные формы в пространстве — общим объемом 250 гигабайт.
По его словам, это позволяет ему создавать фотореалистичные кинематографические сцены с «истинным ощущением света», что раньше было невозможно.
Ознакомьтесь с дополнительной информацией ниже, а также узнайте о «LEGO для инженеров». 
В результате делегация из Форда, Аргонна и Сандия посетила Университет Граца, чтобы обсудить возможные области сотрудничества. Так я узнал о программе водородных двигателей в США, и в марте 2005 года я присоединился к Аргонну в качестве постдокторанта для работы над водородными двигателями. Проект продолжал расти, и, в конце концов, я был нанят в качестве постоянного сотрудника и взял на себя ответственность за проект.
Но мне всегда было любопытно узнать, как все работает. Перенесемся на несколько лет вперед, и в возрасте 18 лет мне пришлось принять довольно важное решение в Австрии — обучение в колледже обычно длится 5 лет и является довольно специализированным, и кто-то спросил меня, что мне нравится делать. Ответ был довольно прост – мне очень нравится работать на моем старом мотоцикле, и именно поэтому я принял решение изучать машиностроение. 
Единственный совет, который я могу дать учащимся, особенно на начальном этапе обучения, — «держись, дальше будет только лучше». химия. Только позже в колледже я попал на более прикладные, практичные (и для меня гораздо более приятные) занятия, такие как основы двигателя внутреннего сгорания и практические лабораторные работы по двигателю. 
Как моторист, я думаю, что это действительно круто! 
Предстоит еще много работы — например, выяснить, как спиртовые топлива влияют на работу катализаторов. 
Вот почему мне действительно любопытно, смогут ли на этот раз электромобили завоевать значительную долю рынка. 
Чтобы в полной мере воспользоваться озером, я увлекся катанием на лодке и в настоящее время очень увлекаюсь вейкбордингом и водными лыжами. И, наконец, поскольку мои корни в Австрии, и я не хочу пропустить там события (в том числе увидеть, как растут мои два маленьких племянника), я стараюсь ездить туда хотя бы пару раз в год. 
doe.gov
Механизм VCR OMNIVORE позволяет использовать любые варианты топливных комбинаций с максимальной тепловой эффективностью без каких-либо аппаратных изменений двигателя.
Это особенно важно для двухтактных двигателей с поршневыми портами.
Корпус катера формируем, согнув и спаяв жесть в соответствии с чертежом.
Несомненно, захватывающими станут соревнования таких моделей-игрушек на скорость, дальность, длительность плавания. Важно не забывать о том, что внутри модели горит самый настоящий огонь, и поэтому обращение с ней требует осторожности.
..
Это связано стем, что вся вода выталкивается из трубок в одном направлении, а засасывается со всех сторон.
htaccess-backup и обновить сайт, чтобы посмотреть, решит ли это проблему.
htaccess, и многие скрипты, такие как WordPress, Drupal, Joomla и Magento, добавляют директивы в .htaccess, чтобы эти скрипты могли работать.
Просто нажмите Изменить , чтобы продолжить. Редактор откроется в новом окне.
htaccess. Вы можете попробовать переименовать этот файл в .htaccess-backup и обновить сайт, чтобы посмотреть, решит ли это проблему.
В этом разделе рассматривается, как редактировать файл в cPanel, но не то, что может потребоваться изменить. статьи и ресурсы для этой информации.)
Первую сняли, она лежит снизу — цепь привода масляного насоса. Вторая — та, что сейчас прижата башмаком и стоит ближе всех, — цепь ГРМ. Под ней третья — цепь привода балансирных валов. Фото: Алексей Федоров Натяжной ролик ремня ГРМ двигателя Фольксваген 1,6 л BSE. Фото: Алексей Федоров
У впускного клапана тарелка большего диаметра — это обеспечивает максимальное наполнение цилиндра топливной смесью. Фото: Kudrin Ilia / Shutterstock
У современных автомобилей обычно по четыре клапана на цилиндр, их приводят в движение толкатели. Схема DOHC сегодня самая распространенная в производстве двигателей для легковых авто.
0 TD CAGB ремень может пройти более 200 000 км — как хорошая массивная цепь.
Впрочем, не все экземпляры роторной «восьмерки» еще распроданы – официальный дилер Mazda в Индонезии еще продает эти автомобили.
Фото — Автостронг-М
То есть, к эксплуатации и обслуживанию роторно-поршневых двигателей следует подходить более ответственно, чем к обслуживанию обычных моторов, вовремя проводя их техническое обслуживание и капитальный ремонт.
Его грани скользят по внутренней поверхности корпуса, отсекая переменные объёмы камер. Такая конструкция позволяет осуществить четырёхтактный цикл без специального механизма газораспределения (с клапанами и кулачками). Другое его преимущество – постоянное вращение ротора, а не возвратно-поступательное движение поршней обычного двигателя внутреннего сгорания. Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, пуск у двигателя Ванкеля – такие же, как у обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания. При одинаковой мощности имеют в 2–3 раза меньшие размеры, чем обычные поршневые двигатели. Двигатели Ванкеля применяются на автомобилях, вертолётах, моторных лодках.
2006.
Многотопливный двигатель внутреннего сгорания без поршней.
4 — разочаровывающий электромобиль (на данный момент)
youtube.com/embed/sd6pJtR4PaY» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»> 
цветную вклейку III). Имеются такие камеры и у двигателей самолета ТУ-144.
Скорость истечения горячего воздуха к продуктов горения повышается еще и за счет уменьшения площади поперечного сечения отверстия на выходе, поэтому скорость газов на выходе из двигателя значительно превышает по абсолютной величине скорость движения самолета относительно воздуха
Этого недостатка не имеет пульсирующий воздушно-реактивный двигатель.
Так как доступа новым порциям воздуха в камеру сгорания в это время нет и подача топлива прекратилась, горение прекращается и давление в камере сгорания резко уменьшается. Это приводит к открыванию клапанов со стороны воздухозаборника и поступлению порции воздуха. В этот момент в камеру впрыскивается горючее. Сжигание новой порции горючего приводит вновь к повышению давления в камере, клапаны на входе закрываются, и происходит выброс порции горячих газов через сопло на выходе, создающий реактивную силу тяги двигателя. Частота пульсаций достигает нескольких тысяч в минуту.
Выход струи газа через сопло приводит к возникновению реактивной силы.
45. (см. скан) Гвардейские минометы «катюши»
П. Королева, позволила осуществить в нашей стране запуск первого в мире искусственного спутника Земли (4 октября 1957 г.), полет вокруг Земли первого в мире космонавта Ю. А. Гагарина (12 апреля 1961 г.), осуществить запуск межпланетных автоматических станций на Луну, Марс, Венеру. Жидкостные реактивные двигатели для советских космических ракет разработаны под руководством академика В а-лентина Петровича Глушко.
Трехступенчатая ракета-носитель советского космического корабля «Союз» с жидкостно-ракетными двигателями имеет общую длину 49,3 м, максимальный диаметр по стабилизаторам 10,3 м, стартовую массу 330 т.
Корпус планера обычно
По
При
Отбрасывая струю газов, мы также должны заменить ее действие на оставшуюся по другую сторону сечения массу давлением, которое возникает в струе на срезе сопла. Это давление принято обозначать через р а
1):
Поэтому уравнение равновесия следовало бы, строго говоря, заменить уравнением движения, введя производные от координаты центра масс по времени. Рассматривая пустотную тягу как равнодействующую сил внутрикамерного давления р
Поэтому топливо ракетного двигателя должно заключать в себе все компоненты, необходимые для протекания реакции. В случае реакции горения топливо, следовательно, должно содержать как горючее, так и окислитель, т. е. кислород или кислородсодержащее вещество.
Очевидно, что величина этой силы зависит от количества вытекающих газов и их скорости. Механика учит, что эта сила, а следовательно, и сила тяги, равна произведению массы выталкиваемых в секунду газов на скорость их истечения.
Каждая молекула, отражаясь от стенок двигателя, создает, конечно, микроскопическую реактивную силу, но суммарная равнодействующая — результат бесчисленного множества таких молекулярных ударов, равна нулю. Благодаря хаотичности движения молекул давление на все стенки двигателя одинаково и никакого реактивного эффекта не получается.
Это преобразование осуществляется в ходе химической реакции внутри двигателя, в той его части, которую называют камерой сгорания, и происходит обычно при постоянном давлении.
Послевоенные годы были годами невиданного по размаху и быстроте технического перевооружения авиации — перехода на самолеты с реактивными двигателями.
В работе турбореактивного двигателя при увеличении скорости полета происходят существенные изменения. Расход воздуха через двигатель при этом увеличивается, увеличивается также давление воздуха за турбиной, а значит, и скорость истечения газов из двигателя.
Достаточно указать на то, что при вспышке в цилиндрах поршневого двигателя давление мгновенно возрастает почти до 100 кг/см2. Для того чтобы выдержать возникающие при этом нагрузки, основные силовые детали поршневого двигателя должны быть очень прочными, а следовательно, массивными, тяжелыми. В турбореактивном же двигателе давления не превышают 10, самое большое— 15 кг/см2, причем эти давления постоянные, не меняющиеся по времени. Поэтому большинство частей турбореактивного двигателя — либо легкие тонкостенные отливки, обычно из легких сплавов, либо детали, изготовленные из тонкого стального листа. Это делает турбореактивный двигатель более легким, чем поршневой, хотя через поршневой двигатель протекает в десятки раз меньше воздуха, чем через турбореактивный.
С дальнейшим ростом скорости полета удельный расход топлива турбореактивного авиационного двигателя становится даже меньшим, чем удельный расход топлива поршневого авиационного двигателя. Но при уменьшении скорости полета экономичность турбореактивного двигателя резко ухудшается. Например, при скорости полета, равной 300 км/час, удельный расход топлива турбореактивного двигателя втрое больше удельного расхода топлива поршневого двигателя. Значит ли это, что турбореактивный двигатель на самолете выгоден только при очень больших, околозвуковых скоростях полета, а область меньших скоростей полета является выгодной только для самолетов с поршневыми двигателями? Нет, не значит. Но, вместе с тем простой турбореактивный двигатель не может заменить поршневой авиационный двигатель в зоне промежуточных скоростей полета, равных 500—800 км/час, так как при этих скоростях он менее экономичен, чем поршневой. Это под силу лишь газотурбинным двигателям другого типа.
Следовательно, для того чтобы сохранить преимущества турбореактивного двигателя перед двигателем поршневым во всем диапазоне скоростей полета самолета, нужно при уменьшении скорости полета уменьшать скорость отбрасываемых газов и увеличивать их массу, т. е. как бы постепенно переходить от метода создания тяги, характерного для турбореактивного двигателя, к методу создания тяги, характерному для воздушного винта.
Эта часть воздуха в результате сжигания топлива превращается в раскаленные газы, вытекающие затем наружу так же, как в обычном турбореактивном двигателе. Другая часть воздуха направляется в обход камеры сгорания по другому каналу, или, как говорят, контуру, отчего и сам двигатель получил название двухконтурного (рис. 24). Этот воздух сначала сжимается, а затем расширяется в сопле и вытекает из двигателя с большой скоростью, хотя скорость его истечения меньше, чем скорость истечения газов, так как газы имеют гораздо большую температуру.
Понятно, что двухконтурный двигатель более выгоден по сравнению с обычным турбореактивным двигателем при меньших скоростях полета и менее выгоден при больших скоростях: выигрыш в одном получается за счет проигрыша в другом. В настоящее время двухконтурные турбореактивные двигатели еще не получили широкого применения, но они могут найти применение в будущем на самолетах, предназначенных для скоростных дальних перелетов, например для трансконтинентальных или трансокеанских авиалиний. Следует отметить, что первые проекты двухконтурных двигателей были разработаны К. Э. Циолковским и конструктором А. М. Люлька.
Вследствие этого давление газов за турбиной турбовинтового двигателя равно атмосферному, поэтому газы вытекают из двигателя наружу с небольшой скоростью, создавая таким образом лишь небольшую реактивную тягу. Но зато мощность газовой турбины, которой газы передают весь свой запас полезной энергии, значительно увеличивается и становится большей, чем мощность, необходимая для привода компрессора. Таким образом получается избыточная мощность, которая используется для вращения воздушного винта. Для передачи мощности с вала двигателя на воздушный винт применяется шестеренчатый редуктор (рис. 25), без которого в турбовинтовом двигателе обойтись нельзя, так как нельзя вращать винт с таким большим числом оборотов, которое развивает газовая турбина. Для более эффективной работы газовая турбина должна вращаться гораздо быстрее, чем это допустимо с точки зрения эффективной работы воздушного винта, так как воздушный винт имеет гораздо больший диаметр. Редуктор уменьшает число оборотов воздушного винта по сравнению с числом оборотов турбины раз в 10—15, а то и более.
Следует заметить, что редуктор вызвал немало трудностей при доводке турбовинтового двигателя, что было одной из причин, задержавших широкое внедрение этих двигателей в авиации. Но еще большие трудности, однако, были связаны с доводкой систем регулирования турбовинтовых двигателей.
На экспрессных же линиях будут эксплуатироваться реактивные самолеты с турбореактивными двигателями, выгодные в тех случаях, когда на первый план выступает скорость полета, а его экономичность является второстепенным фактором.
В первых турбореактивных двигателях давление воздуха в компрессоре повышалось в 3—4 раза, а теперь повышение давления воздуха в компрессоре в 6—7 раз не всегда удовлетворяет конструкторов. Но как можно достичь дальнейшего увеличения степени повышения давления? Оказывается, простое увеличение числа ступеней осевого компрессора двигателя не всегда приводит к желательному результату — двигатель с таким компрессором начинает плохо работать, в особенности при запуске и на режимах неполной мощности, т. е. на режимах пониженной тяги. Это связано с явлением так называемого помпажа, о котором будет сказано ниже. Одним из способов преодоления этой трудности является устройство турбореактивного двигателя по так называемой двухвальной схеме (рис. 27). В этом случае ротор двигателя имеет два самостоятельных вала, с двумя самостоятельными осевыми компрессорами и двумя самостоятельными турбинами, причем валы вращаются с разным числом оборотов. Оба компрессора устанавливаются один за другим, так что сначала воздух, поступивший в двигатель, сжимается в переднем компрессоре (низкого давления), а затем он поступает в следующий, задний компрессор (высокого давления).
Каждый из этих компрессоров приводится во вращение своей турбиной, так что обе турбины двигателя тоже оказываются установленными одна за другой. Передняя турбина, в которую газы поступают непосредственно из камеры сгорания, имея еще большое давление, приводит во вращение задний компрессор; таким образом турбина высокого давления приводит во вращение компрессор высокого давления. Задняя турбина, в которую газы поступают после расширения в передней турбине и которая поэтому является турбиной низкого давления, приводит во вращение компрессор низкого давления — передний. Вал, связывающий турбину и компрессор низкого давления, проходит внутри полого вала, связывающего турбину и компрессор высокого давления. Понятно, что такой турбореактивный двигатель оказывается сложнее обычного, но зато он обладает и лучшими характеристиками.
Турбореактивный двигатель имеет вспомогательные устройства и механизмы различного назначения, к которым относится, в частности, система регулирования, выполняющая ряд важных функций.
Можно задачу борьбы с опасными режимами возложить и на летчика, но автоматические устройства системы регулирования сделают это не хуже, а главное своевременно. В данном случае это является решающим фактором.
В этих двигателях истечение газов через выхлопное реактивное сопло в атмосферу регулируется, для чего на выходе из сопла устанавливаются поворотные заслонки или же внутри сопла вдоль его оси перемещается специальная регулирующая (профилированная) игла (см. рис. 10). При этом каждому значению площади выходного сечения сопла соответствуют, даже при неизменном числе оборотов, свои, отличные от других величины тяги, расхода топлива и температуры газов. В данном случае на режим работы двигателя можно воздействовать двумя путями: изменением числа оборотов ротора и изменением площади выходного сечения сопла. Естественно, такая система регулирования режимов работы двигателя сложней, чем регулирование путем изменения только числа оборотов ротора. Тем не менее она находит широкое применение, так как обеспечивает лучшие характеристики двигателя.
И это несмотря на то, что по идее регулирование в данном случае очень простое: для изменения числа оборотов остается только одно средство — изменение подачи топлива в камеру сгорания двигателя. Изменяя подачу топлива, мы изменяем режим работы двигателя по нашему желанию или восстанавливаем режим, нарушенный вследствие изменения внешних условий. Таким образом, подача топлива является одновременно и средством управления, и средством регулирования двигателя. Для первого служит так называемый «рычаг управления газом», установленный в кабине летчика, для второго — специальные автоматические устройства системы регулирования, потому что осуществить это вручную практически невозможно.
Игла крана приподнята и открывает доступ топливу к топливным форсункам, установленным в камерах сгорания. Так как топлива в камеру сгорания двигателя впрыскивается мало, то в ней выделяется мало тепла, и мощность, развиваемая турбиной, достаточна лишь для вращения компрессора с относительно малым числом оборотов. Двигатель работает на режиме холостого хода, или малого газа.
:quality(80)/images.vogel.de/vogelonline/bdb/498400/498478/original.jpg)
Эти гармошки являются как бы своеобразными «органами чувств» двигателя.
Избыток топлива перепускается либо обратно в топливный бак, либо во всасывающую магистраль насоса. Барометрический регулятор управляет количеством этого перепускаемого топлива, так что к форсункам поступает только строго необходимое количество топлива в зависимости от условий полета.
Это название шайба получила потому, что ее ось наклонена под некоторым углом к оси ротора. Ротор насоса получает вращение от двигателя при помощи шестеренчатой передачи. При этом плунжеры совершают поступательно-возвратное движение в своих гнездах — отверстиях ротора, засасывая и нагнетая топливо. Для изменения величины подачи топлива достаточно лишь изменить угол наклона «косой шайбы», что и осуществляется при помощи барометрического регулятора. При увеличении угла наклона «косой шайбы» подача топлива увеличивается, при уменьшении — уменьшается.
Отверстие 1 всегда открыто полностью, тогда как отверстие 3 частично перекрыто клапаном, связанным с рычагом, укрепленным на мембране, которая разделяет обе камеры регулятора. Один конец рычага опирается на анероид, другой может перемещаться в клапанной камере. Когда один конец рычага поднимается, то другой, естественно, опускается, так как рычаг поворачивается вокруг точки опоры на мембране. Значит, когда анероид по какой-либо причине сжимается, например, при уменьшении высоты или увеличении скорости полета, то опирающийся на него конец рычага поднимается. Противоположный конец рычага, расположенный в клапанной камере регулятора, опускается, уменьшая отверстие для входа топлива в эту камеру, что и используется для изменения производительности насоса.
Это — сервомеханизм, служащий для поворота «косой шайбы». Дело в том, что усилие, необходимое для поворота «косой шайбы», так велико, что создать его сразу в регуляторе оказывается невозможным. Для этой цели служит особый исполнительный элемент — сервомеханизм, поршень которого связан тягой с «косой шайбой». Когда поршень под действием пружины выдвигается из полости, в которой он находится, то угол наклона «косой шайбы» увеличивается, в результате чего производительность насоса растет.
К этой мембране топливо подводится по особой трубке (трубка 2 на рис. 31,б). Прогнувшись, мембрана надавит на поршенек и поднимет иглу, упирающуюся в рычаг, расположенный в клапанной камере. Приподнявшись, рычаг увеличит выход топлива в клапанную камеру регулятора из полости сервомеханизма топливного насоса, как это происходит, например, при увеличении высоты полета.
33 — вправо) и угол наклона «косой шайбы» уменьшится. Следовательно, уменьшится и производительность насоса, и давление топлива в трубопроводе упадет до установленного предела.
Этот регулятор не механический (он не имеет центробежных грузиков), а гидравлический. Как же он работает? Для того чтобы ответить на этот вопрос, обратимся к схеме плунжерного насоса, показанной на рис. 34.
Результат получается таким же, как и при увеличении высоты или уменьшении скорости полета: угол наклона «косой шайбы» уменьшается до тех пор, пока число оборотов не становится равным максимально допустимому. Чтобы можно было установить этот ограничитель на нужное максимальное число оборотов, сверху в крышке насоса имеется регулирующий винт, который сжимает пружину, воздействующую на мембрану ограничителя. Чем сильнее затянута пружина, тем меньше максимальное число оборотов двигателя, поддерживаемое ограничителем.
Энергия электрической искры, получающейся в запальных свечах турбореактивных двигателей, должна быть больше, чем, например, энергия искры в свечах поршневых авиационных двигателей. Непрерывно изыскиваются новые способы обеспечения надежного воспламенения топлива при запуске турбореактивного двигателя. В некоторых двигателях пропускают, например, через искровой промежуток запальных свечей, установленных в камере сгорания, не один, как обычно, а два электрических разряда, один вслед за другим. Первый высокочастотный разряд как бы «подготавливает» второму путь в топливовоздушной смеси, заполняющей искровой промежуток свечи, вызывая образование в ней большого числа электрически заряженных частиц — ионов. Второй мощный разряд идет по этому наэлектризованному каналу и воспламеняет смесь. Применяют и так называемые свечи поверхностного разряда, в которых между электродами заключен специальный полупроводниковый материал. Этот материал вызывает при разряде резкое снижение электрического сопротивления газа между электродами и способствует образованию другого, рабочего разряда, воспламеняющего смесь при сравнительно низком напряжении.
Кроме того, сетка, как выяснилось, подвергается в полете обледенению, вследствие чего гидравлическое сопротивление поступающему в двигатель воздуху увеличивается еще более; сильное обледенение может вызвать даже аварию двигателя. Поэтому конструкторам приходится разрабатывать сложные устройства с автоматически убирающимися в полете защитными сетками.
Неудивительно, что для борьбы с обледенением двигателя в полете приходится прибегать к специальным антиобледенительным устройствам, усложняющим двигатель. Иногда, например, для этой цели стенки входного канала двигателя и находящиеся в нем стойки, входные направляющие лопатки и другие детали делаются полыми. Внутри них в этом случае циркулирует горячий воздух, отводимый из компрессора.
Сложность постройкиСложность постройки самолетов и дирижаблей заключается в необходимости сочетать исключительную прочность конструкции с исключительной легкостью ее.Размер работ по сооружению дирижабля объемом в 100000 куб.
Константиновой «Резонанс». В ней рассказывалось о советском изобретателе томографии на основе ядерного магнитного резонанса В.А. Иванове. В 1960
В картер двигателя поступает повышенный объем газов
На вокзале их встретили дети с цветами — старшая дочь Анна, младшая Пиля, сын Рейно. Все они принарядились для этого случая, — и у них начиналась новая жизнь.Семья Лехтов переехала в Меривалья, в
Подогретая нефть могла передвигаться по системе самотеком.
Д. Кузьминским еще в 1897 г. Топливом для этого двигателя служил керосин, как и в наши дни.
При скорости 2300 километров в час топливо разогревается до 200—230 °С. Бензин — в таких условиях закипел бы. Керосин — нет! Очищенный керосин прямой гонки (с определенными присадками) удовлетворяет требованиям авиаторов. К тому же, керосин дешевле бензина, и при прямой перегонке нефти его образуется больше, это тоже важно. Реактивное топливо расходуется в огромных количествах. Всего за один час работы современный реактивный двигатель «пожирает» до 18 тонн горючего!
Частично разрушаются циклические молекулы, а это тоже хорошо — ароматические углеводороды дают больший нагар, чем углеводороды метанового ряда, и их содержание в топливе не должно превышать 20—25%. В реактивных топливах, даже полученных из сернистых нефтей, не должно быть элементарной серы; ГОСТом ограничивается и содержание сернистых соединений — не больше 0,25%. В процессе гидроочистки элементарная сера и большая часть связанной серы превращается в сероводород и удаляется из топлива…
В принципе, он говорит, что эффективность двигателя внутреннего сгорания не может быть больше, чем отношение температуры между повышением температуры от окружающей среды (tamb
теплоемкость немного изменяется с влажностью и температурой, но достаточно мало, что мы можем считать ее постоянной для этой цели. Если воздух начинается при 220 K, предварительное сжатие во впуске нагреет его до ок. 232 K, дальнейшее сжатие в двигателе будет нагревать его до ок. 600 K, если мы предполагаем степень сжатия 25, и это температура на входе в камеру сгорания.
Теперь компрессор будет нагревать воздух до 730 К, а снова добавляя и сжигая, что кило керосина будет нагревать 1000 моль воздуха до 2213 К. В идеале.
Автор статьи Брайан Джонсон (BRIAN JOHNSON) в начале 80-х для создания документального фильма для BBC TV брал интервью у немецкого пионера реактивного движения Пабста фон Охайна (Pabst von Ohain), создававшего двигатели такого типа на собственные средства компании Heinkel.
В то время как в Англии Фрэнк Уиттл боролся со своей хорошо документированными скуднооплачиваемыми исследованиями, в Германии в начале 1936 года на волне явного расширения люфтваффе и нацистского перевооружения производитель самолетов Эрнст Хейнкель получил письмо от профессора Поля (Pohl). В те годы Поль, признанный как ученый на международном уровне, был главой престижного отделения науки Геттингенского университета и был занят исследованиями аэродинамических поверхностей и аэродинамикой в целом. Профессор писал Хейнкелю, что он хотел бы узнать, может ли он помочь его молодому геттингентскому ассистенту Пабсту фон Охайну, который работал «над не требовавшим винта новым типом силовой установки для самолетов». Профессор уверял Хейнкеля, что молодой человек был очень способен: его идеи абсолютно здравы, но, к сожалению, у университета не средств, чтобы гарантировать разработку предлагаемой силовой установки. Быть может, он, профессор Хейнкель, будет достаточно заинтересован в проекте и поддержит постройку практического прототипа двигателя?
На его фирму не только посыпались контракты на военные самолеты: бюджеты НИОКР были вполне достаточны, и в этот же момент еще один молодой человек был вовлечен в проект Хейнкеля по безвинтовым полетам. Имя этого молодого человека впоследствии стало широко известным, его звали Вернер фон Браун. Еще студентом он был увлечен ракетным автомобилем, построенным профессором Обертом и работающим на жидком ракетном топливе. Еще в 1929 году Фриц фон Опель (Fritz von Opel) продемонстрировал оснащенный ракетным двигателем самолет, хотя этот аэроплан представлял собой немногим больше, чем простой планер с силовой установкой; и после зажжения запала его твердотопливная ракета не предоставляла бесстрашному пилоту возможности управления мощностью.
Первоначально ракета была испытана в полете в качестве вспомогательного двигателя на He 112, а затем на специально построенном самолете — малоизвестном Heinkel He 176. Суть рассказа в том, что идея безвинтового полета не была неизвестной в расположенном в Варнемюнде (Warnemünde) конструкторском бюро Хейнкеля. Фактически вполне возможно, что во время испытаний оснащенного ракетным двигателем He 112, с осторожностью проводимых на удаленном аэродроме Нойбранденбург (Neubrandenburg), по меньшей мере два самолета были списаны в результате взрыва двигателя, что посеяло в душе доктора Хейнкеля зерно сомнения в практической эксплуатации довольно ненадежных пилотируемых самолетов (как мы теперь знаем, вскоре фон Браун забросил пилотируемые полеты и разработал ракету V2).
Двадцатичетырехлетний молодой человек фон Охайн познакомился с известным авиаконструктором. С энтузиазмом молодости он убедил пожилого человека в технико-экономической выполнимости его идеи газовой турбины, и когда ему были заданы неизбежные вопросы «Сколько?» и «Как долго?», фон Охайн ответил: «50 000 марок» и «Через несколько месяцев». Эрнст Хейнкель в своей автобиографии «He 1000» писал:
(Интересно отметить, что такие жизненно важные военные авиазаводы, как Heinkel, в течение нескольких месяцев после начала Второй Мировой войны, по-видимому, не работали ночью; в то время как в Британии вводились в строй «фабрики-тени»*).
Тем не менее, во время испытательных полетов была получена достаточная информация для принятия решения об установке второго HeS3B на только что изготовленный He 178 – первый в мире реактивный самолет.
Варзиц ждал с несколькими монтажниками из экспериментальной группы».
Фон Охайн вспомнил, что:
28/39. Первый американский реактивный самолет Bell P-59A, оснащавшийся двигателями, в основе которых лежала конструкция Уиттла, впервые полетел 1 октября 1942 года.
Pulse jet), как следует из его названия, работает в режиме пульсации, его тяга развивается не непрерывно, как у ПВРД (прямоточный воздушно реактивный двигатель) или ТРД (турбореактивный двигатель), а в виде серии импульсов.
Таким образом, свеча необходима лишь на этапе запуска двигателя, в качестве катализатора.
По задумке инженеров, пилот должен был навести на цель свой одноразовый пепелац, покинуть кабину и спастись, используя парашют. 
Конечно на практике все оказалось несколько сложнее: на самолете изменили систему питания топливом, сняли бронеспинку, и две пушки НС-23, усилив конструкцию планера. Прирост скорости составил 70 км/ч. Летчик-испытатель И.М.Дзюба отмечал сильные вибрации и шум при включении ПуВРД. Подвеска ПуВРД ухудшала маневренные и взлетно-посадочные характеристики самолета. Запуск двигателей был ненадежным, резко снижалась продолжительность полета, усложнялась эксплуатация. Проведенные работы принесли пользу лишь при отработке прямоточных двигателей, предназначавшихся для установки на крылатые ракеты. 
И.Алексеенко. А.Г.Кубышкин. Л.М.Кувшинов, А.П.Манучаров. В.Г.Масич. Г.А.Седов, П.М.Стефановский, А.Г.Терентьев и В.П.Трофимов.
Название происходит от латинского
«Измененная по форме» часть закона — это то, что делают многие инженеры-механики, исследуя и разрабатывая устройства преобразования энергии. Примером такого преобразования является преобразование тепла (скажем, от сгорания углеводородного топлива) в движущую силу (например, в реактивном самолете) или электричество. Устройства, выполняющие это преобразование, называются
Поток газа, выходящий из турбины, затем ускоряется в атмосферу через выхлопное сопло, чтобы обеспечить
в 2011 г.) На современных коммерческих реактивных самолетах газовые турбины обычно имеют тягу в диапазоне 30 000 фунтов (или 136 000 ньютонов), причем самая большая в настоящее время составляет около 100 000 фунтов тяги (445 000 ньютонов) на дальнемагистральных самолетах Boeing 777.
Тяга создается воздухом, проходящим только через вентилятор (так называемый перепускной воздух) и через сам газогенератор. Комбинация механизмов значительно повышает топливную экономичность двигателя. Имея большую лобовую площадь для втягивания большей массы воздуха (с той разницей, что конфигурация создает более высокие силы аэродинамического сопротивления при крейсерских скоростях полета), турбовентиляторный двигатель создает пиковую тягу на взлетных скоростях. Поэтому он наиболее подходит для коммерческих самолетов, которым требуется большая часть подъемной силы, чтобы оторваться от земли, а не маневрировать в воздухе. Напротив, турбореактивный
Одна газовая турбина весит 489 тонн. Электростанция с комбинированным циклом достигла термического КПД 60,75 процента, что, вероятно, делает ее самой эффективной тепловой машиной из когда-либо эксплуатировавшихся.
Он способен производить большое количество полезной энергии при относительно небольших размерах и весе. Поскольку движение всех его основных компонентов включает чистое вращение (например, нет возвратно-поступательного движения, как в поршневом двигателе), его механический срок службы велик, а соответствующие затраты на техническое обслуживание относительно низки. Однако на ранних этапах разработки обманчивая простота газовой турбины вызывала проблемы, пока не были лучше поняты аспекты ее гидромеханики, теплопередачи и сгорания. По словам Эдварда Тейлора, первого директора Лаборатории газовых турбин Массачусетского технологического института, ранние конструкции компрессоров газовых турбин рухнули на скалу, и скала застопорилась.
Потребовалось много ранних исследований и разработок, чтобы избежать таких условий срыва.
(измельченные стебли сахарного тростника или сорго). Некоторые недавние работы в Южной Африке над типом атомной электростанции, называемой
Эффективность может достигать более 60 процентов для
При хорошем обслуживании авиакомпания ожидает, что двигатели останутся в эксплуатации и на крыле в течение от 15 000 до 30 000 часов работы, в зависимости от количества взлетов и посадок, совершенных самолетом. По истечении этого периода реактивный двигатель будет снят и отремонтирован, как правило, с заменой деталей, подвергающихся нагреву, таких как камера сгорания и турбина. (В настоящее время скорость остановки реактивного двигателя в полете составляет менее 1 случая на 100 000 летных часов. Другими словами, в среднем двигатель выходит из строя в полете раз в 30 лет.)
Он оснащен тремя вариантами самолетов: истребителем ВВС, который взлетает обычным образом, палубным реактивным самолетом ВМС и самолетом с укороченным взлетом и вертикальной посадкой для морской пехоты.
Конструкция системы охлаждения основана на 30-летнем опыте исследований и однозначно продвигает современные характеристики и надежность турбины.
И газовая турбина, и паровая турбина производят электроэнергию, увеличивая общую эффективность преобразования топлива в энергию для комбинированной установки примерно до 58 процентов.
Принцип работы всех реактивных двигателей одинаков. Двигатель всасывает воздух спереди и сжимает его. Затем воздух соединяется с топливом, и двигатель сжигает полученную смесь. Сгорание значительно увеличивает объем газов, которые затем выбрасываются из задней части двигателя.
Очень маленькие самолеты обычно используют обычные поршневые двигатели для привода воздушного винта.
Промышленные газовые турбины могут создавать до 50 000 лошадиных сил на валу.
3с. Gloster Meteor был первым британским реактивным истребителем и единственным реактивным самолетом союзников, участвовавшим в боевых действиях во время Второй мировой войны.
Процитируйте эту статью:
Во второй таблице представлены ведущие производители двигателей для коммерческих самолетов на рынке Северной Америки, упорядоченные по доле рынка.
США**
com
Он расположен в Бразилии, штат Индиана.
, Ltd. Общая конструкция одноступенчатого центробежного компрессора + короткая кольцевая камера сгорания ниже по потоку + одноступенчатая осевая турбина принята, и форма проста. Принять опорную конструкцию 0-2-0, один упорный шарикоподшипник спереди и сзади распределяет радиальную нагрузку двигателя, а задний подшипник несет осевую нагрузку. Передние и задние подшипники используют эластичную кольцевую структуру для регулировки динамики ротора. Двигатель закреплен 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.
Габаритный размер двигателя 
будут приобретены крылатые ракеты и беспилотные системы вооружения следующего поколения».
Это означает, что различные двигатели сочетают в себе большую тягу, лучшую экономию топлива, большую надежность, меньшие потребности в техническом обслуживании и более низкую общую стоимость.
Большая часть этих инвестиций предназначена для повышения производительности малых реактивных турбин, сообщает отдел систем турбинных двигателей в Управлении аэрокосмических систем AFRL.
«Теплообменник является хорошим примером детали с большим количеством внутренних трубопроводов, поэтому считается, что он изготовлен с использованием аддитивного процесса».
«Мне нужно, чтобы эта штука прослужила 20 часов, мне не нужно 10 000 часов жизни», — говорит он. «Инструменты не настолько сложны, чтобы действительно точно предсказать только несколько часов жизни, поэтому мы на самом деле перепроектируем все».
Теперь, когда они стали намного надежнее, мы склонны воспринимать их как должное. Мы можем не до конца осознать, почему двигатель ведет себя так, а не иначе. Время запуска двигателя может быть опасным для жизни, если его не понять. Измерение тяги не так прямолинейно, как вы думаете, и пропорция тяги к углу уровня мощности не является линейной.
Те, у кого значительное время раскрутки, могут иметь электронные или механические системы холостого хода.
Функция турбины состоит в том, чтобы извлекать энергию из дымовых газов и обеспечивать мощность для привода компрессора и вспомогательного оборудования. В случае турбовинтового двигателя секция турбины должна извлекать очень большую часть энергии выхлопных газов для привода гребного винта в дополнение к компрессору и вспомогательному оборудованию.
Именно здесь тяга передается на самолет, и это еще одна причина, по которой подшипники, удерживающие этот вал на месте, так важны.
Отношение тяги к массе центробежного компрессора намного ниже, чем у осевого компрессора.
Смешивание более холодного и низкоскоростного воздуха с более горячим и более высокоскоростным выхлопом обеспечивает более высокие температуры и тягу турбины, а также снижает уровень шума двигателя.
что является компромиссом между условиями мощности захода на посадку и прерванной посадкой, и мощность изменяется путем изменения давления наддува. Для быстрого увеличения мощности увеличивается наддув, винт грубеет, и требуемая тяга создается быстро. «Быстро» в данном контексте означает около 3-4 секунд из-за склонности воздушного винта к мгновенному превышению скорости, что неприемлемо для пилота, хоть как-то симпатизирующего механическим устройствам.
Чтобы предотвратить это, в блоке управления подачей топлива имеются различные ограничители, которые служат для ограничения работы двигателя до тех пор, пока он не достигнет оборотов в минуту. при котором он может реагировать на быстрое ускорение без стресса. Это критическое число оборотов в минуту. наиболее заметен при резком ускорении с холостого хода. Ускорение изначально действительно очень медленное, но затем меняется на очень быстрое с увеличением числа оборотов в минуту. повышается на эту значимую величину. от тяги на холостом ходу до практически полной тяги при типичной скорости захода на посадку занимает около 6 секунд. в среднем. Некоторые двигатели лучше других, но также существует разброс между отдельными двигателями одного типа; поэтому иногда все 8 сек. разрешенное требованиями необходимо.
Полнофункциональное цифровое управление двигателем (FADEC) должно дать вам всю необходимую мощность так быстро, как только двигатель сможет ее выдержать. Но огромный размер современных двигателей затрудняет ускорение с более низких скоростей только из-за центробежной массы вентиляторов и компрессоров. По моему опыту, чем больше двигатель, тем дольше он раскручивается на низких оборотах. 
При реальном использовании истинная тяга обычно меньше статической тяги, поскольку давление выхлопных газов имеет тенденцию быть постоянным, а входное давление увеличивается со скоростью самолета, поэтому ускорение уменьшается. Нет весов, чтобы измерить это.
Таким образом, EPR имеет очень мало общего с коэффициентом сжатия и является не чем иным, как фиктивным числом, предназначенным для того, чтобы дать пилотам представление об относительных уровнях тяги. 
Турбореактивный двигатель обычно предпочитает высокие обороты для обеспечения низкого удельного расхода топлива.
На этих диаграммах не представлены конкретные установки, а характеристики были преднамеренно преувеличены, чтобы подчеркнуть различия. Следующие факты важны с точки зрения летной управляемости:
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.
М. Люльки, ныне филиала Уфимского моторостроительного ПО, входящего в Объединенную двигателестроительную корпорацию (ОДК).
Вот собственно и весь принцип работы турбореактивного двигателя.
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.
Именно тогда конструкторы и обратили свое внимание на небольшие и легкие газотурбинные двигатели в целом и турбореактивные двигатели в частности. Отсутствие у них воздушного винта, создание тяги только за счет реактивных сил, а также небольшой вес и компактные размеры сделали ТРД основными силовыми установками в авиастроении, и они остаются таковыми и сейчас.
Перед рабочими лопатками устанавливаются неподвижные, которые обеспечивают осевую подачу газов, выпрямляя их движение. Совокупность направляющих и рабочих лопаток – это одна ступень, и таких ступеней на турбине может быть несколько: от 1 до 6. Как несложно заметить, принципы работы компрессора и турбины похожи, только в первом случае лопасти компрессора сами приводят в движение поток воздуха, а во втором – газы вращают лопатки турбины. Скорость вращение турбины, а значит и компрессора, составляет 20-30 тыс. об//мин.
1, который использовался в первом британском истребителе, Rolls-Royce Nene, ставшим в последствии прототипом советского РД-45. Использование таких двигателей было характерным для «зари» авиастроения, сейчас же практически везде используются двигатели с осевыми компрессорами.
В основном это пассажирские и грузовые самолеты, которые летают на большие расстояния. А вот в военной авиации практически всегда используются ТРД, ведь здесь не так важна экономия, как скорость.
Турбокомпрессоры также могут подавать сжатый воздух в салон. Это метод, используемый для наддува самолетов с поршневыми двигателями.
Эта высота зависит от конкретной установки двигателя/турбокомпрессора. Но когда самолет поднимается выше критической высоты, давление в коллекторе и результирующая мощность уменьшаются, как это происходит с двигателем без наддува при наборе высоты от уровня моря.
Скорость вращения турбины (об/мин) зависит от количества выхлопных газов, проходящих через нее. В простейших системах пилот регулирует количество выхлопных газов, проходящих через турбину, поворачивая отдельную ручку управления в кабине, которая, в свою очередь, регулирует клапан, обычно называемый вестгейтом. Вестгейт расположен перед турбиной (между выпускным коллектором двигателя и турбокомпрессором) и регулирует количество выхлопных газов, поступающих на турбину. Когда пилот закрывает вестгейт, к турбине поступает больше выхлопных газов, и турбина вращается быстрее.
Обычно они встречаются на самолетах без наддува, оснащенных турбокомпрессором. Такой самолет, вероятно, будет иметь отдельные органы управления дроссельной заслонкой, частотой вращения винта, смесью и турбокомпрессором.
В качестве резерва система имеет клапан сброса давления, который открывается при заданном давлении, чтобы предотвратить чрезмерный наддув двигателя.
Контроллер перепада давления устраняет состояние, называемое «самозагрузкой». Это может произойти, когда давление в коллекторе колеблется вверх и вниз или колеблется, вызывая соответствующий дрейф давления выхлопных газов, который вызывает дрейф скорости турбины турбонагнетателя и крыльчатки, что вызывает дрейф давления в коллекторе и т. д. Хотя это не вредно для двигатель, самозагрузка (или колебания мощности) могут раздражать пилотов и пассажиров.
Экстремальная жара очень вредна для авиационного двигателя с воздушным охлаждением, поэтому самолеты с турбонаддувом оснащены датчиками температуры головки блока цилиндров и температуры выхлопных газов. У некоторых также есть датчик температуры на входе в турбину. Важно внимательно следить за этими температурами.
Если вы резко уменьшите мощность на высоте, двигатель может остыть так быстро, что цилиндры деформируются. Деформированные цилиндры вызывают низкую компрессию и высокий расход масла, что требует капитального ремонта или замены. Вы можете избежать этой проблемы, постепенно уменьшая мощность, что позволяет двигателю охлаждаться более постепенно.
На самом деле, , если вы летите на высоте 18 000 футов, 50% атмосферы находится под вами. Это означает, что вашему двигателю нужно сжигать меньше воздуха, и намного меньше лошадиных сил, выходящих из передней части вашего самолета.
Чем больше выхлопных газов проходит, тем быстрее вращается турбина. Примерно так это и работает, по крайней мере, на данный момент.
Представьте себе, как ремонтировать самый большой двигатель в мире, который установлен в машинном отделении тоже далеко не самого маленького корабля? Чтобы до него добраться, придется пол судна разворотить. Так что надежность судового двигателя очень важна. Еще один факт: Wartsilla Sulzer RTA96 является двигателем огромного электро-генератора, который вырабатывает электричество для других электро-моторов, которые и приводят в движение суда таких размеров.
5метра
Мотор является сердцем не только гражданских автомобилей, но и огромного числа иной техники. В этом материале мы расскажем о самых скоростных моторах, а также дадим ответ на вопрос, какой самый мощный двигатель на планете.
При использовании обычного бензина машина может выдать лишь 1 100 «лошадок».
Отличные скоростные характеристики обеспечивает двигатель W16, который прошел специальную модернизацию. Объем движка — 16.4 литра. Движок способен развивать около 1200 лошадиных сил. Двигатель совершает 6 тысяч оборотов в минуту, его максимальный крутящий момент равен 1 500 ньютонов на метр. Мотор работает в паре с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет машине развивать максимальную скорость передвижения.
Большая часть изменений пришлась на бензиновый двигатель, который имеет мощность 1000 лошадиных сил. Чтобы выжать такую силу, был инсталлирован двойной турбонаддув, новые поршни, шатуны, коленвал и головки цилиндров. За две с половиной секунды автомобиль выдает 100 километров в час. Максимальная скорость, которую способен развивать движок — 385 километров в час. Объем двигателя — 8 литров.
Его объем — шесть литров. Это не только один из самых мощных двигателей, но и самый бесшумный мотор. Он создан на базе движка от Mercedes-Benz W140. Благодаря модернизации, установке турбонаддува и обточке цилиндров, он способен развивать скорость в 300 километров в час. Примечательно, что Lotec Sirius собирается полностью вручную.
Предназначается агрегат для работы на огромных контейнеровозах вместимостью более 10 тысяч двадцатифутовых эквивалентных единиц. Перемещаются эти контейнеровозы, благодаря двигателю, со скоростью в двадцать пять узлов.
Ремонт двигателя может производиться с помощью шести инструментов, что значительно сокращает время его технического обслуживания.
Начиная от скромных наземных двигателей внутреннего сгорания и заканчивая бросающими вызов гравитации космическими ракетами, следующий список представляет собой эклектичную смесь старого и нового.
Ранние модели двигателей GE90 имели мощность от 74 000 до 94 000 фунтов. тяги, и на сегодняшний день он остается самым большим в мире ТРДД».
с. .
Голова весит меньше 360 тонн . Siemens заявляет, что сочетание прочности и малого веса значительно снижает затраты на установку и техническое обслуживание, а также увеличивает срок службы.
Сочлененные паровозы 4-8-8-4, широко известные как «Большие мальчики», по уважительной причине вышли из эксплуатации в 1959 году. Вскоре после этого их заменили дизельными двигателями.
с. .
Он был оснащен двигателем F-1, разработанным подразделением Rocketdyne компании Rockwell International. Он имел 1,5 миллиона фунтов тяги и доставил первых астронавтов на Луну, совершив шесть успешных посадочных миссий между 1969 и 1972 в программе Project Apollo.
Зверь смог развить максимальную скорость 134 миль в час (215 км/ч).
Это один из самых больших локомотивов всех времен
с. . Он настолько велик, что на одну замену масла расходуется где-то около 178 галлонов (675 литров) масла.
Этот двигатель, созданный GE, был специально разработан для использования в новом Boeing 777X.
10.2022
В то время как двигатель, который мы демонстрируем здесь, является рядным, у него есть еще восемь цилиндров, каждый из которых достаточно большой, чтобы вдохнуть крошечные дизеля. Этот гигант находится в своем классе с точки зрения выходной мощности, требований к топливу и стандартов эффективности. Думаете тепловоз или электростанция для завода? Думайте масштабнее!
Шпильки, отходящие от опорной плиты, имеют диаметр более трех дюймов. (Справа) Этот вид позволяет лучше понять, насколько большой этот двигатель. Здесь два техника пытаются направить 300-тонный коленчатый вал на место, прежде чем он будет опущен в коренные подшипники. Попробуйте представить, какая машина была способна формировать эти детали с абсолютной точностью.
Если проблема обнаружена, проект можно изменить, тем самым сократив затраты времени и средств.
В отличие от типичных поршней и шатунов в автомобилях, верхняя часть шатуна прикреплена не к поршню, а к шатуну крейцкопфа, проходящему к поршню высоко над ним. Вспомните паровозы столетней давности, и вы узнаете эту концепцию. Штифты крейцкопфа с направляющими башмаками обеспечивают прямолинейное движение крейцкопфа, благодаря чему стенки цилиндра остаются круглыми. Этот подход также централизует силы, прилагаемые во время сгорания, тем самым повышая эффективность.
Вы также можете увидеть кольца и кольца, в которые можно было вставить кулак. Абсолютно ничего в самом большом двигателе Wartsila не находится в таком масштабе, который большинство людей едва ли могут понять. (Внизу слева) Чтобы регулировать температуру внутри поршней, эти шипы на штоках поршней соединяются с отверстиями в нижней части поршней, впрыскивая масло внутрь поршней, чтобы предотвратить их перегрев. Опять же, масштаб этого двигателя требует инновационных подходов для поддержания надежности. (Внизу справа) В то время как в автомобильных двигателях используется масло, распыляемое под поршнями для контроля температуры, этот вид нижней части этих гигантских поршней с охлаждением выводит концепцию на совершенно другой уровень. Полости позволяют распылять масло внутри купола поршня, снижая значительные температуры, которые в противном случае могли бы привести к повреждению.
Этому способствует зависящая от нагрузки импульсная смазка цилиндра с электронной синхронизацией, используемая в других местах, распределяющая специализированные смазочные материалы, нейтрализующие кислоты, образующиеся при сгорании топлива с высоким содержанием серы.
Этот метод с электронным управлением выигрывает от того, что микропроцессор обеспечивает точное и надежное управление различными системами двигателя, включая оптимальное управление впрыском топлива, фазы газораспределения и пневматический запуск.
В результате улучшились характеристики на низких скоростях, а расход топлива, выбросы и затраты на техническое обслуживание снизились.
футов крутящего момента и более 100 000 лошадиных сил при 102 об/мин!
Такие же двигатели с незначительными изменениями установлены и на прототипах ПАК ФА.
В частности, воздухозаборники самолета засасывали камни и мелкий мусор со взлетно-посадочной полосы. В некоторых случаях это может привести к поломке лопаток реактивного двигателя. Кроме того, были проблемы с фонарем и жидкокристаллическими экранами в кабине пилота, однако в ходе боевой эксплуатации все недостатки были устранены.
В 2015 году между нашими странами был заключен контракт на поставку 24 машин. Кроме того, планируются поставки 12 Су-35 в Индонезию. Свой интерес к истребителю продемонстрировали Индия и Малайзия. Но самое главное — Су-35 в больших количествах идет в российские ВКС. На сегодняшний день их в войсках более 60. Как подчеркнул Юрий Борисов, до 2020 года планируется поставить еще 10 машин.
Борт ПАК ФА с этой силовой установкой должен подняться в воздух уже до конца этого года. Скорее всего, 11-й и 12-й прототипы как раз и будут обкатывать новые двигатели. Предположительно, они смогут развивать тягу в 107 килоньютонов в крейсерском режиме и 176 килоньютонов в режиме форсажа против 86,3 и 147 у АЛ-41Ф1С соответственно.
В первую очередь, благодаря своей главной особенности – крылу обратной стреловидности. Не такими приметными внешне, но не менее передовыми технологиями в Су-47 стали цифровая система управления и композитные материалы.
Новая версия истребителя позволила бы ей усилить флот с минимальными затратами. Но есть одно но, отмечает автор.
Лучшим российским истребителем для Ирана может стать спроектированный для Индии МиГ-29UPG
На что будет способен Су-57 с новыми двигателями
Тем не менее этого было недостаточно для принципиально нового боевого самолета.
Бондарев подчеркнул, что получена рекомендация о начале изготовления установочной партии самолетов Су-57. Таким образом, девятый, десятый и одиннадцатый прототипы вполне можно назвать предсерийными машинами.
Нейтрализовать первые негативные последствия административной реформы авиационная общественность попыталась уже в 2007 году, создав по моей инициативе Коллегию авиационной общественности (КАО). Предметом рассмотрения и результатом работы КАО стали программы поддержки и развития парка отечественных воздушных судов, аэропортов и аэродромов, систем управления безопасностью полетов. В КАО заложен принцип привлечения широкого круга профессионалов и простых граждан к решению актуальных проблем отечественной авиации.
На актуальность создания Авиационной коллегии обращалось внимание Министра транспорта России на встречах с членами Союза транспортников России (СТР) в январе 2014 и декабре 2016 годов.
Кстати, западная система администрирования и управления делами гражданской авиации тесно взаимодействует с авиаперевозчиками и аэропортами, внемлет их советам. Ведь они зарабатывают и содержат авиатранспортную отрасль. Наш регулятор с этим не считается.
Определенный эффект для восстановления наземной инфраструктуры дало создание федеральных казенных предприятий. Однако, это скорей элементы «ручного», а не рыночного управления, напрямую зависящие от возможностей федерального и региональных бюджетов. А где влияние так называемой «волшебной руки рынка»?.jpg)
На высоком государственном уровне шла работа по внедрению стандартов ИКАО. Этим специально занималась Комиссия СССР по делам ИКАО. Сейчас ничего подобного и в помине нет.
Другая часть – в ведении Минтранса России и подведомственных ему Федеральному агентству воздушного транспорта (Росавиации) и Федеральной службе по надзору в сфере транспорта (Ространснадзору). Минтрансу поручено, наряду с железнодорожным, автомобильным, морским и речным транспортом, заниматься гражданской авиацией. Этот «остаточный» управленческий расклад напоминает известную басню Крылова о лебеде, раке и щуке. На практике Минтранс, в состав которого входит и Департамент государственной политики в области гражданской авиации, сталкивается со значительными профессиональными трудностями при проведении экономической и правовой политики в области гражданской авиации. Во многом это является следствием неэффективной системы управления и фактического отсутствия в его аппарате необходимого количества «породистых» авиационных специалистов, имеющих соответствующие знания и опыт – то, что принято называть компетентностью.
Бордунов: Положение об Авиационной коллегии, утвержденное Постановлением Правительства 21 декабря 2016 года, отражает очередное, как говорят юристы, «добросовестное заблуждение» органов власти по решению сложных системных проблем простыми несистемными мерами. В результате они вновь наступают на свои же «грабли реформирования», с 25-летним стажем неудач. Вместо правительственного органа, призванного координировать деятельность регуляторов и всех участников научно-технического цикла, от разработки до эксплуатации новой авиационной техники, а также взаимодействовать в этих целях с авиационной общественностью, пассажирами и клиентурой – продекларирован координатор, замкнутый исключительно на авиапром.
Намерения благие, но их воплощение в жизнь такого подхода заведомо проблематично, и вот почему. Любая коллегия, по определению, подразумевает коллегиальный (коллективный) подход к выработке, принятию и реализации решений, которые проводятся в жизнь высшим должным лицом регулятора (к примеру, министром), одновременно возглавляющим эту коллегию. Председателем Авиационной коллегии является Заместитель Председателя Правительства РФ, курирующий вопросы развития авиационной промышленности, который и без этого обладает достаточными полномочиями в этой сфере, но не более, так как гражданская авиация относится к сфере ответственности другого зампреда. В таком правовом лабиринте легко запутаться и утопить благие начинания Авиационной коллегии.
Кроме того, сфера влияния коллегии должна распространяться на всю деловую среду, элементы которой, так или иначе влияют на жизнедеятельность этого цикла: логистику, информацию, право, экономику, финансы, всех стейкхолдеров. Это и есть системный подход, который чиновники так любят декларировать, но никак не применять в реальной жизни. Именно в этом заключается принципиальное отличие предложений директорского корпуса гражданской авиации от утвержденного Положения об Авиационной коллегии, которое ограничивает круг ее деятельности решением узковедомственных вопросов развития авиастроения.
Справедливость этого утверждения доказана неудачной практикой внедрения комплекса мер по снижению стоимости перевозок на внутрироссийских воздушных линиях. Предложения, разработанные нашими экспертами, рассмотренные и утвержденные на Круглом столе Союза транспортников России (СТР) в мае 2013 года, во исполнение Поручения Президента Российской Федерации от 7 января 2013 года № Пр-26 и в дополнение к мерам, утвержденным Председателем Правительства РФ 31 января 2013 года № 395п-П9, саботировались чиновниками различных ведомств и уровней. Чиновники, ссылаясь на соответствующие положения и отсутствие регламентов, по сути, блокировали работу на стыках своих компетенций. Да, формально около двух лет проводились эпизодические совещания. Перед совещаниями и после них следовали отписки и доклады ответственных должностных лиц различных министерств и ведомств о рассмотрении предложений участников Круглого стола СТР. А реально мало что делалось. Затем подступила волна очередного кризиса, санкции, и все было спущено на «чиновничьих тормозах».
Правда, с заменой принципиального и «неуправляемого» Председателя Совета у них не получилось. Отдадим должное гражданскому мужеству большинства членов нового состава упомянутого Общественного совета, которые открыто проголосовали против кандидатуры Михаила Погосяна, внесенной представителем Общественной палаты России по согласованию с Минтрансом. Как показала жизнь, нынешний ректор МАИ, ранее возглавлявший ОАК, имеет весьма отдаленное представление о деятельности гражданской авиации.
Ю. Соколову. И это несмотря на то, что В.В. Путин постоянно и настойчиво призывает власть «слышать и прислушиваться» к общественному мнению. В последнее время чиновники Минтранса с упорством, достойным лучшего применения, игнорируют общественное мнение авиаторов с пугающим постоянством. Примеров можно привести множество.
Этот проект завернули в «обертку» Концепции развития транспортного образования, которую, в свою очередь, долго скрывали от профессионального сообщества в связи с ее неготовностью. Под давлением авиационной общественности авторы Концепции наконец-то направили ее в Росавиацию.
В результате, как мне кажется, чиновникам теперь открыт прямой доступ к бюджетным средствам и к «безбарьерной среде» для реализации спорных тезисов Концепции о транспортном образовании.
На самом деле эти органы, чаще всего, предназначены для снисходительного выслушивания чиновниками Минтранса точек зрения авиационного бизнеса и общественности по различным вопросам экономической, инвестиционной, правовой и иной транспортной хозяйственной действительности. Только этим, по моему мнению, все обычно и заканчивается. В частности, Координационный совет по законодательной деятельности при Минтрансе призван определять перечень законов, в которых нуждается транспортная отрасль, и организовывать их подготовку. Авиационной общественностью, конкретно, СРОО МАРАП, начиная с 2011 года, неоднократно предлагался перечень и обоснование новых законопроектов, в разработке которых нуждается отрасль и без которых она обречена на стагнацию и правовую беспросветность. По состоянию на конец 2016 года, практически ни одно предложение СРОО МАРАП, касающееся совершенствования воздушного законодательства, Минтрансом не принято. Одним словом, участие общественных организаций авиаторов, радеющих за державу, рекомендации которых могут быть полезны при формировании и осуществлении государственной политики в сфере российского воздушного транспорта, полностью игнорируются.
Станет ли Авиационная коллегия антиподом существующей государственной «бесконтактной» системы, которая с успехом имитирует взаимодействие власти с авиационной общественностью? Вот в чем вопрос, и время покажет, каков будет ответ.
Поэтому мы, безусловно, сделаем такое количество самолетов и с тем темпом, которые нам поставил президент»,— подчеркнул глава ОАК.
Все системы навигации и вооружения Су-57 отличаются высокой помехозащищенностью, в том числе при взаимодействии с автоматизированными системами управления различных родов войск.
По этим показателям Су-57 не имеет аналогов среди всех самолетов пятого поколения в мире».
Доказательство пассивной безопасности современных автомобилей обеспечено с помощью виртуальных моделей. По всем нормам нужно проводить около 200 краш-тестов для каждого кузова — это огромные деньги и сроки. «Сейчас проводят только 2 краш-теста, случайно выбранных сертифицирующим органом, а 200 требуемых перед началом натурных испытаний проводятся на суперкомпьютере и предъявляются на сертификацию,— делится Александр Корнев.— После проведения двух случайно выбранных тестов осуществляется поверка с ранее проведенными виртуальными экспериментами. Если их результаты попадают в заданные доверительные интервалы, вся номенклатура из 200 виртуальных испытаний будет засчитана и автомобиль сертифицирован по пассивной безопасности. Мы предлагаем точно такой же подход. Когда самолет уже существует, с использованием первых двух способов готовится виртуальная модель. На ней проводится весь цикл виртуальных испытаний. Подойдя к натурным испытаниям, выборочно из всей планируемой программы выбирается несколько режимов, которые назначает испытательный центр.
На них проводятся натурные испытания. Результаты сравниваются с виртуальными. Если все хорошо, мы перешагиваем через массу рутинных и дорогостоящих натурных испытаний, а самолет переходит к другой группе тестов».
Интеллектуальная поддержка заключается в выдаче летчику необходимых рекомендаций по применению авиационных средств поражения, при групповых действиях, преодолении системы ПВО и обороне самолета. Она также обеспечивает автоматическое управление режимами бортовых систем с реконфигурацией комплекса при отказах отдельных его элементов». На Су-57 впервые была решена сложнейшая задача: реализована комплексная гипотезная обработка информации, поступающей от всех бортовых обзорно-прицельных систем собственно самолета и от взаимодействующих с ним самолетов и пунктов управления по каналам радиосвязи. Это обеспечило новый уровень ситуационной осведомленности летчика о внешней тактической обстановке.
— Но применительно к авиационным комплексам это лишь одна из многих задач интеллектуализации, которая уже не является показательной. Актуальными становятся задачи принятия решений, то есть те задачи, которые до сих пор решал летчик в полете на основе своих знаний и опыта. Реализация таких возможностей позволила нам полноценно подойти к созданию беспилотных или опционально управляемых летательных аппаратов, действующих с высоким уровнем автономности самостоятельно или в группе, в том числе с пилотируемыми самолетами».
Причем и этот процесс также в достаточной степени автоматизирован»,— пояснил Никита Дорофеев.
Однако одна не замеченная новость последних дней доказывает обратное. О чем идет речь и какие преимущества это даст российским космическим спутникам?
А плазменные ракетные двигатели с их незначительной мощностью вообще не впечатляют. Да и вообще не совсем понятно, где они применяются и зачем?
Наконец, использование несимметричного диметилгидразина (гептила) рядом с нежной электроникой требует дополнительной защиты, а это снова увеличение размеров и массы.
Оба двигателя схожи по принципу работы – они используют рабочее тело (как правило, на основе ксенона), частицы которого разгоняются электрическим полем или в квазинейтральной плазме. Частицы ксенона при этом набирают очень высокий удельный импульс – до нескольких десятков километров в секунду.
А плазменные двигатели отлично работают на космических аппаратах на орбите Земли. К слову, все спутники OneWeb используют плазменные двигатели производства ОКБ «Факел» – спутники выводятся пакетом, а чтобы занять свое место на орбите, им требуется использовать как раз подобные двигатели.
Или, если ракеты хотят снизить высоту, им нужно снимать энергию (включать двигатели) в перицентре.
По словам НАСА, это показатель того, насколько эффективно ракетное топливо с точки зрения количества тяги на количество сожженного топлива. «Чем выше удельный импульс, тем больше «отталкивания от колодки» вы получаете на каждый фунт топлива», — добавили в агентстве .
com, а также ряда других научных публикаций. Она одна из немногих канадских репортеров, специализирующихся на космических репортажах. Элизабет имеет степень бакалавра журналистики в Карлтонском университете (Канада) и степень магистра наук. Космические исследования (дистанционные) в Университете Северной Дакоты. Элизабет стала штатным фрилансером после получения степени магистра наук. в 2012 году. Она лично сообщила о трех запусках космических челноков и однажды провела две недели на изолированном объекте в Юте, притворяясь марсианином.
А
Сейчас время послегнездовых кочевок.
20 процентов столкновений случается на высоте от 300 до 1500 метров (на этом уровне летают преимущественно хищные птицы) и только 5 процентов — выше 1500 метров. Чем больше высота и скорость самолета, тем ощутимее удар.
Последнее несет наибольшую опасность. Самая крупная авиакатастрофа, вызванная столкновением с птицами, произошла в 1960 году в Бостоне. Самолет L-188 вылетел в Филадельфию, но менее чем через полминуты с момента взлета рухнул в Бостонскую бухту. Погибли 62 человека. Причиной ЧП стало столкновение со стаей скворцов — на взлетной полосе нашли 75 трупов птиц. Установлено, что пернатые попали внутрь трех из четырех двигателей, произошло резкое снижение тяги и самолет упал.
В 2009 году рейс 1549 компании US Airways спланировал в реку Гудзон после столкновения со стаей канадских гусей. Современные турбовинтовые двигатели устойчивы, однако они не очень хорошо реагируют, когда в них попадают инородные объекты, особенно те, что вламываются в их вращающиеся лопасти на высоких скоростях. Птицы не закупоривают двигатель, но могут согнуть или сломать лопасти вентилятора, что приводит к отказу двигателя. Чем тяжелее птица, тем больший вред она может нанести. При полете со скоростью 460 км/ч (в США это максимально допустимая скорость на высоте до 3000 м, на которой чаще всего можно встретить птицу) столкновение с гусем обычного размера означает ударное воздействие в 200 кН.
Потому что, если он не выдержит удара, в двигатель попадет не только птица, но и куски металла. Не считая упомянутых случаев, вероятность, что несколько двигателей будут выведены из строя из-за столкновения с птицей, чрезвычайно мала, и это делает подобное устройство ненужным».
ru/. Более подробную информацию о Политике ОАО «Моя Планета» по работе с cookie-файлами можно найти здесь, о Политике ОАО «Моя Планета» в отношении обработки персональных данных можно узнать здесь. Продолжая пользоваться сайтом https://moya-planeta.ru/, Вы подтверждаете, что были проинформированы об использовании cookie-файлов сайтом https://moya-planeta.ru/ и согласны с Политикой ОАО «Моя Планета» по работе с cookie-файлами. Вы можете отключить cookie-файлы в настройках Вашего браузера.
Однако иногда самолеты даже вынуждены экстренно садиться из-за столкновения с птицами.
Большинство столкновений происходят на высоте ниже 150 метров — то есть как раз при взлете или посадке. Скорость самолета в этот момент ниже, чем на высоте, а быстрые маневры уклонения осуществить трудно. Исход по большей части зависит от того, в какую часть самолета бьется птица.
Все пилоты обучены управлением самолетом с одним двигателем, хотя это очень сложно: приходится переходить полностью на ручные контроллеры и совершать визуальный заход на посадку. Не так давно самолет японских авиалиний был вынужден совершить экстренную посадку в Нью-Йорке, потому что птица ударила в самолет; другой самолет был вынужден вернуться в аэропорт Кардиффа в Уэльсе после того, как птица попала в двигатель.
Но если самолет не успел набрать высоту при взлете (до 1 000 метров), птицы попали в оба двигателя и привели к их отказу, пилотам просто не хватит высоты для маневра. В итоге они принимают решение сажать самолет там, где придется — на шоссе, поле (как в случае с бортом «Уральских авиалиний»), воду и любую другую подходящую, если можно так ее назвать, поверхность.
В этом им помогает ВСУ — вспомогательная силовая установка. Это небольшой двигатель, оснащенный турбиной, которая вырабатывает энергию, что в свою очередь активирует действие всех необходимых для работы агрегатов самолета — от рулей управления и высоты до приборной панели.
Проблема в том, что в симуляторе на принятие решения дается всего 5 секунд (а такие ситуации отрабатываются только на симуляторах). В реальности же пилотам требуется на это 20-30 секунд из-за стрессовой ситуации. Поэтому часто пилотам уже не хватает времени, чтобы посадить самолет без происшествий.
Такая посадка производится без выпущенных шасси, поскольку стойка шасси при неровной поверхности может повредить топливные баки. Последнее может привести к воспламенению самолета, как это произошло с авиалайнером Sukhoi Superjet 100-95B. 5 мая 2019 года во время посадки лайнер получил повреждения, ставшие причиной возникновения пожара (стойка шасси пробила бак с топливом), в результате которого самолёт частично сгорел.
Подробнее об этих технологиях можно узнать в нашем новостном канале.
Беспилотники, летающие вблизи аэропортов, действительно опасны. Столкнувшись с небольшим дроном самолет может потерпеть крушение.
Куда обращаться
org/Person»>Фото: Rossiya-airlines.com
После столкновения с птицей самолет продолжил свой путь в Новосибирск.
На Airbus и на Boeing двигатели достаточно надежные, но раз на раз не приходится.
Что происходит?
Никто не пострадал, но самолет задержался на 12 часов. Это событие стало поводом для проверки со стороны транспортной прокуратуры.
Вспомним хотя бы случай вынужденной посадки Аэробуса А320 на реку Гудзон в Нью-Йорке в 2009 году, тогда сразу после взлета одновременно в оба двигателя попали дикие гуси, что вызвало полную потерю тяги. История гражданской авиации знает немало случаев и с менее счастливым исходом. В этой статье мы расскажем, почему птицы представляю такую большую опасность для авиации.
Кстати повреждения самолета зависят не только от размера птицы. Как это ни цинично прозвучит, с точки зрения авиации в первую очередь важна плотность туши птицы, т.е. отношение размера к весу. Так, например, дикая утка при сравнительно меньшем размере наносит значительно больший урон, чем чайка.
Но что происходит на самом деле? Может ли птица быть причиной авиакатастрофы? Как защищены самолеты от подобных случаев? Обо всем этом Билетик Аэро расскажет вам.
Посадка прошла блестяще — все 155 людей на борту остались живы. В подобной ситуации многие бы запаниковали, но этот человек оказался настоящим героем.
Такой случай произошел в 2004 году, когда реактивный пассажирский самолет совершил вынужденную посадку в Мумбаи. Сойдя с самолета, пассажиры увидели полутораметровую вмятину под кабиной и трещины по всему «носу».
О том, как далеко может улететь самолет, если оба двигателя вышли из строя . Вероятность поломки всех двигателей сразу почти равна нулю. Кроме того, все аэропорты используют систему отпугивания пернатых гостей: биоакустические установки воспроизводящие звуки, которых боятся птицы, безвредная, но очень шумная пиротехника, а самые «модники» выпускают соколов и ястребов. На взлете и посадке самолет выпускает и включает фары. Зачем? А вот как раз чтобы отпугивать птиц, как бы это не было банально.
Исход по большей части зависит от того, в какую часть самолета бьется птица. Самолеты строят так, чтобы те противостояли мощным силам, поэтому, хоть инженеры и беспокоятся, особо переживать не о чем.
Наличие множества слоев также обеспечивает герметичность самолета даже в случае повреждения внешних слоев. Также пилотов обучают включать нагрев стекла, чтобы лед не намерзал на высоте, перед взлетом; так стекла становятся мягче и более устойчивыми к ударам.
Двигатели эффективны, потому что тщательно спроектированы, чтобы задействовать тончайший воздух на высоте, поэтому минусы защитной решетки перевешивают плюсы.
Бывает и такое:-).
Весело ему было, наверное, кабина ведь там была абсолютно открытая:-).
Что уж говорить о таких случаях, когда птица пробивает обшивку.
На таких свалках часто кормятся птицы, причем достаточно крупные, например вороны, голуби и чайки. А за ними подтягиваются хищные. И все эти перелеты «поближе к еде» осуществляются через летное поле.
И именно поэтому в районе этого аэропорта зафиксированы столкновения с птицами
Последнее во многом относится к военной авиации, особенно к истребительной, у которой, кстати, в большей степени от птиц страдают двигатели (видимо из-за небольшого относительного лобового размера планера).
На военных аэродромах такая проблематика никогда не стояла на первом месте. Да и в целом по стране авиационным орнитологам пришлось приложить немало усилий, чтобы высокое руководство осознало актуальность проблемы.
Его запуск сопровождается звуковым эффектом с оставлением оранжевого следа и чем-то наподобие фейерверка на конечном участке траектории. Уровень шума в этом случае до 160 дБ
Например, до недавнего времени в Домодедово содержали с этой целью 12 ястребов-тетеревятников
Здесь вполне удобен такой несколько искусственный термин как «птицестойкость»
Есть еще одна неисчислимая армия летающих, которые иной раз могут стать конкурентами нашим железным птицам. Это летающие насекомые
Лобовые стекла кабины мгновенно покрылись бурой непрозрачной массой, с которой не справлялись дворники, и которая к тому же начала быстро подсыхать. Видимость через лобовое стекло стала нулевой.
Тем не менее, по правилам безопасности, в подобной ситуации самолет должен вернуться в аэропорт.
Если двигатель выходит из строя, пилот должен отрегулировать руль направления на хвосте самолета таким образом, чтобы создать противодействующую силу, чтобы направить нос к работающему двигателю. В то же время элероны самолета — маленькие закрылки на каждом крыле, управляющие «креном» самолета, — регулируются, чтобы компенсировать дисбаланс. В прошлом пилотам приходилось вносить эти корректировки вручную, но новые самолеты делают это автоматически. (Посмотрите здесь, как бьет птица.)
Так называемые «двойные птицы» — моменты, когда пара птиц поражает и выводит из строя оба двигателя — крайне редки. (Столкновения с птицами наносят ущерб, задержки и отмены на сумму около 1,2 миллиарда долларов в год.)
Причина в том, что при скорости 200 миль в час поверхностное натяжение воды сделает ее такой же твердой, как асфальт, но выживших будет труднее спасти. Пилоты обучены искать большие открытые площадки с наименьшим количеством препятствий.
Береговая охрана и ВВС обычно координируют спасательные работы из одного из дюжины координационных центров спасения по всей стране.
И все же столкновение простой птицы с самолетом может привести к осложнениям.
Это довольно регулярное явление, и почти всегда общественность не знает об этом. Это не значит, что они не могут быть серьезными, но процент столкновений с птицами, вызывающих серьезные проблемы с самолетами, очень низок. Вероятность забастовки при каждом рейсе также довольно низка, но в современном мире ежедневно происходит ошеломляющее количество рейсов.
Это также, вероятно, не то, что пассажиры могли бы услышать, если бы не было много птиц или очень крупная птица, или столкновение произошло очень близко от того места, где они сидят в самолете. Самолет также не будет иметь заметного движения после столкновения с птицей, если только это не очень маленький самолет. Даже тогда это маловероятно. Сам контакт не должен вызывать никакого движения, так как у летательного аппарата будет гораздо больше импульса, чем у птицы.
Безопасность полета всегда является нашим приоритетом номер один.
Это может быть примером случая, когда столкновение с птицей может привести к возвращению в аэропорт вылета.
Процент встречаемости довольно низкий. Много раз, когда мы видели птиц рядом с самолетом при взлете или посадке и подозревали, что произошло столкновение, доказательств не было обнаружено.
Обычно летом птицы присутствуют в большем количестве, что увеличивает вероятность забастовки. Если район вокруг аэропорта дает птицам повод быть там, это может быть еще одной причиной, по которой у вас может быть большее количество столкновений с птицами в этом районе. Вещи, которые делают аэропорты привлекательными для птиц, — это большие водоемы, легкий доступ к еде (например, мусорные свалки) и места для гнездования.
Такой объем связан с растущим числом полетов, изменением схемы миграции птиц, улучшением отчетов о столкновениях с птицами, более крупными, быстрыми и более тихими самолетами с турбовентиляторными двигателями, которые дают птицам меньше времени, чтобы уйти с дороги. Эксперты также предполагают, что инциденты со столкновениями с птицами наносят ущерб примерно в 1,2 миллиарда долларов в год. С 1990 по 2017 год более 19Только в США было зарегистрировано 4000 столкновений с дикими животными. С 1988 по 2017 год в общей сложности 263 гражданских самолета были либо уничтожены, либо повреждены и не подлежали ремонту из-за нападений на диких животных по всему миру.
В таком случае экипаж воздушного судна сообщает авиадиспетчерам, что у них может быть столкновение с птицей, и может возникнуть необходимость в так называемой проверке на столкновение с птицами по прибытии. Если экипаж самолета считает, что могло произойти столкновение с птицей, они сначала проверяют параметры двигателя, чтобы убедиться, что двигатели не колеблются.
Если птицу засосет двигатель, это может привести к серьезному повреждению ротора первого компрессора (лопасти вентилятора). Это может привести к сильной вибрации, громким ударам и полной потере тяги двигателя. Столкновения с птицами могут повредить не только двигатели большого самолета, но и его части, в том числе крылья, нос, лобовое стекло и фюзеляж.
co.uk
(Изображение: Getty Images) . «Самолеты предназначены для длительных полетов на одном двигателе».
Повреждение самолета и влияние столкновения с птицами на полет тесно связаны с кинетической энергией, полученной из массы (определяемой видом птицы) и квадрата скорости. (Увеличение скорости на 20 процентов увеличивает кинетическую энергию на 44 процента.)
Двигатель, теперь лишенный тяги, подвешивался к крылу на одной оставшейся опоре и двух гидравлических линиях реверсора тяги. За короткое время, которое потребовалось, чтобы все это произошло, Фрост подумал: «Это будет больно!» Однако с оставшейся тягой правого двигателя (который также поглотил чаек) пилот и второй пилот сумели совершить аварийную посадку на соседней взлетно-посадочной полосе, при этом левый двигатель едва свисал с крыла.
Экипаж успешно совершил посадку на воду в реке Гудзон без человеческих жертв. Практически неповрежденные обломки Airbus выставлены в Музее авиации Каролины в Шарлотте, Северная Каролина, вместе с двумя реактивными двигателями, выведенными из строя птицами. Капитан, Чесли Б. Салленбергер III, был удостоен чести в фильме 2016 года, в котором инсценирован инцидент и последующее расследование.
Перья также очень долговечны и могут быть всем, что осталось от птицы, подвергшейся удару или проглоченной реактивным двигателем.
События.
.
Пневматический пистолет стреляет из домашней домашней птицы (например, кур и уток), подвергшихся эвтаназии, размеры которых указаны в различных стандартах FAA. При работающем на взлетной тяге двигателе птичью пушку можно точно навести на вентилятор. Затем птиц запускают со скоростью, имитирующей скорость взлета самолета, которая обычно может составлять около 170 узлов. Высокоскоростные видеокамеры, направленные на вход двигателя, фиксируют ход испытания и работу двигателя.
Например: вы пилот авиалайнера, за вами сидят 200 пассажиров, и все ждут, когда вы взлетите. Диспетчерская вышка сообщает, что вы можете взлетать, и добавляет общее предупреждение о том, что в конце взлетно-посадочной полосы есть птицы. Что вы делаете? Пример Эшенфельдера подкрепляется аналогичным замечанием, сделанным в другом месте капитаном Салленбергером по поводу инцидента со столкновением с птицей в Гудзоне, относительно такого общего предупреждения: «Но это все равно, что сказать: «Будьте осторожны там!» Это бесполезно. Это неэффективно».
На двух небольших озерах у нас в кампусе Сторрс Университета Коннектикута, где были натянуты такие провода, гуси исчезли, видимо, не желая рисковать задеть провода при посадке или взлете. Может ли какой-то вариант этого подхода быть эффективным в аэропортах?
По прогнозам, столкновения с птицами обходятся авиакомпаниям США в 1,2 миллиарда долларов в год. В то время как птицы, как правило, получают большую часть повреждений, возможность столкновения по-прежнему рассматривается как серьезная опасность, поскольку самолеты могут не оправиться вовремя от повреждений, полученных во время взлета или посадки.
Реактивный двигатель с более высокой скоростью значительно увеличил тяжесть повреждений при столкновении с птицами, предоставив птицам меньше времени, чтобы избежать приближающегося самолета, что привело к столкновению на гораздо более высокой скорости, которое наносит значительно больший ущерб как летательному аппарату, так и птицам.
и направился в Шарлотт, Северная Каролина. Он столкнулся со стаей мигрирующих канадских гусей немного северо-восточнее моста Джорджа Вашингтона примерно через две минуты полета на высоте примерно 0,85 км.
Известно, что птицы ударяются о лобовое стекло или фонарь аэробуса и истребителя, в результате чего поверхность верха или стекла разбивается. Эти трещины могут иногда изменять давление воздуха в кабине, что приводит к потере высоты или другим проблемам, связанным с полетом.
Этот объем связан с увеличением количества полетов, изменением маршрутов миграции птиц, улучшением отчетов о столкновениях с птицами, а также с более крупными, быстрыми и более тихими самолетами с турбовентиляторными двигателями, которые позволяют птицам меньше времени уходить с дороги.
Не кажется ли проще использовать защиту двигателя самолета, чтобы предотвратить попадание внутрь птиц?
