Category Archives: Двигатель

Самодельный реактивный двигатель: Реактивный двигатель своими руками: мастер-класс

Рабочая модель самодельного реактивного двигателя своими руками

Я собираю модель, имитирующую настоящий реактивный мини двигатель, даже если мой вариант электрический. На самом деле всё просто и каждый может построить реактивный двигатель своими руками в домашних условиях.

То, как я спроектировал и построил самодельный реактивный двигатель — не лучший способ сделать это. Я могу представить миллион способов и схем, как создать лучшую модель, более реалистичную, более надежную и более простую в изготовлении. Но сейчас я собрал такую.

Основные части реактивного модельного двигателя:

  • Двигатель постоянного тока достаточно сильный и минимум на 12 вольт
  • Источник постоянного тока не менее 12 вольт (в зависимости от того, какой у вас двигатель постоянного тока).
  • Реостат, такой же какой продаётся для настройки яркости лампочек.
  • Коробка передач с маховиком, встречается во многих автомобильных игрушках. Лучше всего, если корпус редуктора сделан из металла, потому что пластик может плавиться на таких высоких скоростях.
  • Металлический лист, который можно разрезать, чтобы сделать лопасти вентилятора.
  • Амперметр или вольтметр.
  • Потенциометр примерно на 50К.
  • Катушка электромагнита из соленоида или любого другого источника.
  • 4 диода.
  • 2 или 4 постоянных магнита.
  • Картон, чтобы собрать корпус, похожий на корпус реактивного двигателя.
  • Наполнитель кузовов для авто, для создания экстерьера.
  • Жесткий провод, чтобы поддерживать все. Обычно я использую провода из дешевых вешалок. Они достаточно сильны и достаточно гибки, чтобы придать им нужную форму.
  • Клей. Для большинства деталей я предпочитаю горячий клей, но сейчас подойдёт практически любой клей.
  • Белая, серебряная и черная краска.

Шаг 1: Присоедините двигатель постоянного тока к маховику коробки передач

Основа модели моего реактивного двигателя очень проста. Присоедините двигатель постоянного тока к коробке передач. Идея заключается в том, что мотор приводит в движение ту часть коробки передач, которая была прикреплена к колесам игрушечной машинки. Поместите пластиковый рычаг, чтобы он ударялся о маленькую шестерню маховика, и она издавала шум. Некоторые коробки передач уже оснащены этим устройством, а некоторые нет.

Шаг 2: Соедините магниты и катушку для датчика

Поместите 2 или 4 постоянных магнита на главный вал таким образом, чтобы катушка могла находиться рядом с ними, когда они вращаются. Поместите их так, чтобы шаблон полярности был — + — +. Идея состоит в том, что магниты будут проходить близко к катушке и генерировать небольшое количество тока, которое мы будем использовать для перемещения датчика. Но чтобы это сработало, вам нужно поместить 4 диода в мостовую конфигурацию, чтобы преобразовать переменный ток, который мы генерируем, в постоянный.

Загуглите «диодный мост», чтобы найти об этом больше информации. Также для калибровки датчика до нужной чувствительности, вам необходимо поместить потенциометр между катушкой и датчиком.

Шаг 3: Реостат для управления скоростью

Нам нужно контролировать скорость двигателя. Для этого поместите реостат между розеткой и источником питания. Если вы не знаете, как это сделать, загуглите, как подключить реостат к лампочкам. Но вместо лампочки мы поставим блок питания.

Не пытайтесь сделать это, если вы не уверены на 100%. Мы имеем дело с большим током и использование неподходящего источника питания может вывести его и строя. Чем проще блок питания, тем лучше. Альтернатива — найти реостат постоянного тока, чтобы мы могли контролировать напряжение после подачи питания. Я не смог найти такой ни в одном магазине, поэтому использую реостат для лампочек. Но если вы сможете найти такой, который будет работать с двигателем постоянного тока, то возьмите его. Идея состоит в том, чтобы просто контролировать, какой ток поступает на двигатель, так что это будет нашим дросселем.

Шаг 4: Вентилятор

Вентилятор вы можете сделать так, как захотите. Я вырезал каждое лезвие из тонкого металлического листа и склеил их. Вы можете сделать их из картона и затем покрасить. Или, если у вас есть доступ к 3D принтеру, вы можете напечатать 3d-вентилятор. На www.thingiverse.com есть отличные трёхмерные модели вентиляторов.

Шаг 5: Корпус

Вы можете сделать корпус из картона, а затем, чтобы придать форму, добавить внешний заполнитель. Вам придется много шлифовать, так что это тяжелая и грязная работа. Когда вы всё сгладите, закрасьте корпус глянцевой белой краской.

Внутренняя часть двигателя должна быть окрашена в черный цвет. Передняя часть двигателя обычно имеет серебристый край, который вы, по желанию, можете нарисовать.

Шаг 6: Механизм стартера

Стартер и ручки подачи топлива связаны механически. Стартер имеет выключатель, который подключает двигатель к источнику питания. Этот переключатель также может быть активирован рычагом управления подачей топлива, когда он находится в рабочем положении.

Пружина стартера должна быть нагружена таким образом, чтобы она хотела вернуться в нормальное положение, и блокировала стартовое положение только в том случае, если рычаг управления подачей топлива находится в отключенном положении.

Идея состоит в том, чтобы стартер оставался в исходном положении, пока вы не переместите рычаг подачи топлива в рабочее положение, и теперь рычаг управления подачей топлива будет держать переключатель включенным. Также топливный рычаг является частью основания реостата. Реостат должен быть установлен таким образом, чтобы можно было вращать не только часть ручки, которая должна вращаться, но и всю основу реостата. Эта база — то, что контроль топлива двигает для увеличения скорости, когда он находится в рабочем положении. Это сложно объяснить и поэтому, чтобы лучше понять концепцию, вы должны посмотреть третью часть видео.

Рабочая модель самодельного реактивного двигателя своими руками

Я собираю модель, имитирующую настоящий реактивный мини двигатель, даже если мой вариант электрический. На самом деле всё просто и каждый может построить реактивный двигатель своими руками в домашних условиях.

То, как я спроектировал и построил самодельный реактивный двигатель — не лучший способ сделать это. Я могу представить миллион способов и схем, как создать лучшую модель, более реалистичную, более надежную и более простую в изготовлении. Но сейчас я собрал такую.

Основные части реактивного модельного двигателя:

  • Двигатель постоянного тока достаточно сильный и минимум на 12 вольт
  • Источник постоянного тока не менее 12 вольт (в зависимости от того, какой у вас двигатель постоянного тока).
  • Реостат, такой же какой продаётся для настройки яркости лампочек.
  • Коробка передач с маховиком, встречается во многих автомобильных игрушках. Лучше всего, если корпус редуктора сделан из металла, потому что пластик может плавиться на таких высоких скоростях.
  • Металлический лист, который можно разрезать, чтобы сделать лопасти вентилятора.
  • Амперметр или вольтметр.
  • Потенциометр примерно на 50К.
  • Катушка электромагнита из соленоида или любого другого источника.
  • 4 диода.
  • 2 или 4 постоянных магнита.
  • Картон, чтобы собрать корпус, похожий на корпус реактивного двигателя.
  • Наполнитель кузовов для авто, для создания экстерьера.
  • Жесткий провод, чтобы поддерживать все. Обычно я использую провода из дешевых вешалок. Они достаточно сильны и достаточно гибки, чтобы придать им нужную форму.
  • Клей. Для большинства деталей я предпочитаю горячий клей, но сейчас подойдёт практически любой клей.
  • Белая, серебряная и черная краска.

Шаг 1: Присоедините двигатель постоянного тока к маховику коробки передач

Основа модели моего реактивного двигателя очень проста. Присоедините двигатель постоянного тока к коробке передач. Идея заключается в том, что мотор приводит в движение ту часть коробки передач, которая была прикреплена к колесам игрушечной машинки. Поместите пластиковый рычаг, чтобы он ударялся о маленькую шестерню маховика, и она издавала шум. Некоторые коробки передач уже оснащены этим устройством, а некоторые нет.

Шаг 2: Соедините магниты и катушку для датчика

Поместите 2 или 4 постоянных магнита на главный вал таким образом, чтобы катушка могла находиться рядом с ними, когда они вращаются. Поместите их так, чтобы шаблон полярности был — + — +. Идея состоит в том, что магниты будут проходить близко к катушке и генерировать небольшое количество тока, которое мы будем использовать для перемещения датчика. Но чтобы это сработало, вам нужно поместить 4 диода в мостовую конфигурацию, чтобы преобразовать переменный ток, который мы генерируем, в постоянный.

Загуглите «диодный мост», чтобы найти об этом больше информации. Также для калибровки датчика до нужной чувствительности, вам необходимо поместить потенциометр между катушкой и датчиком.

Шаг 3: Реостат для управления скоростью

Нам нужно контролировать скорость двигателя. Для этого поместите реостат между розеткой и источником питания. Если вы не знаете, как это сделать, загуглите, как подключить реостат к лампочкам. Но вместо лампочки мы поставим блок питания.

Не пытайтесь сделать это, если вы не уверены на 100%. Мы имеем дело с большим током и использование неподходящего источника питания может вывести его и строя. Чем проще блок питания, тем лучше. Альтернатива — найти реостат постоянного тока, чтобы мы могли контролировать напряжение после подачи питания. Я не смог найти такой ни в одном магазине, поэтому использую реостат для лампочек. Но если вы сможете найти такой, который будет работать с двигателем постоянного тока, то возьмите его. Идея состоит в том, чтобы просто контролировать, какой ток поступает на двигатель, так что это будет нашим дросселем.

Шаг 4: Вентилятор

Вентилятор вы можете сделать так, как захотите. Я вырезал каждое лезвие из тонкого металлического листа и склеил их. Вы можете сделать их из картона и затем покрасить. Или, если у вас есть доступ к 3D принтеру, вы можете напечатать 3d-вентилятор. На www.thingiverse.com есть отличные трёхмерные модели вентиляторов.

Шаг 5: Корпус

Вы можете сделать корпус из картона, а затем, чтобы придать форму, добавить внешний заполнитель. Вам придется много шлифовать, так что это тяжелая и грязная работа. Когда вы всё сгладите, закрасьте корпус глянцевой белой краской.

Внутренняя часть двигателя должна быть окрашена в черный цвет. Передняя часть двигателя обычно имеет серебристый край, который вы, по желанию, можете нарисовать.

Шаг 6: Механизм стартера

Стартер и ручки подачи топлива связаны механически. Стартер имеет выключатель, который подключает двигатель к источнику питания. Этот переключатель также может быть активирован рычагом управления подачей топлива, когда он находится в рабочем положении.

Пружина стартера должна быть нагружена таким образом, чтобы она хотела вернуться в нормальное положение, и блокировала стартовое положение только в том случае, если рычаг управления подачей топлива находится в отключенном положении.

Идея состоит в том, чтобы стартер оставался в исходном положении, пока вы не переместите рычаг подачи топлива в рабочее положение, и теперь рычаг управления подачей топлива будет держать переключатель включенным. Также топливный рычаг является частью основания реостата. Реостат должен быть установлен таким образом, чтобы можно было вращать не только часть ручки, которая должна вращаться, но и всю основу реостата. Эта база — то, что контроль топлива двигает для увеличения скорости, когда он находится в рабочем положении. Это сложно объяснить и поэтому, чтобы лучше понять концепцию, вы должны посмотреть третью часть видео.

Рабочая модель самодельного реактивного двигателя своими руками

Я собираю модель, имитирующую настоящий реактивный мини двигатель, даже если мой вариант электрический. На самом деле всё просто и каждый может построить реактивный двигатель своими руками в домашних условиях.

То, как я спроектировал и построил самодельный реактивный двигатель — не лучший способ сделать это. Я могу представить миллион способов и схем, как создать лучшую модель, более реалистичную, более надежную и более простую в изготовлении. Но сейчас я собрал такую.

Основные части реактивного модельного двигателя:

  • Двигатель постоянного тока достаточно сильный и минимум на 12 вольт
  • Источник постоянного тока не менее 12 вольт (в зависимости от того, какой у вас двигатель постоянного тока).
  • Реостат, такой же какой продаётся для настройки яркости лампочек.
  • Коробка передач с маховиком, встречается во многих автомобильных игрушках. Лучше всего, если корпус редуктора сделан из металла, потому что пластик может плавиться на таких высоких скоростях.
  • Металлический лист, который можно разрезать, чтобы сделать лопасти вентилятора.
  • Амперметр или вольтметр.
  • Потенциометр примерно на 50К.
  • Катушка электромагнита из соленоида или любого другого источника.
  • 4 диода.
  • 2 или 4 постоянных магнита.
  • Картон, чтобы собрать корпус, похожий на корпус реактивного двигателя.
  • Наполнитель кузовов для авто, для создания экстерьера.
  • Жесткий провод, чтобы поддерживать все. Обычно я использую провода из дешевых вешалок. Они достаточно сильны и достаточно гибки, чтобы придать им нужную форму.
  • Клей. Для большинства деталей я предпочитаю горячий клей, но сейчас подойдёт практически любой клей.
  • Белая, серебряная и черная краска.

Шаг 1: Присоедините двигатель постоянного тока к маховику коробки передач

Основа модели моего реактивного двигателя очень проста. Присоедините двигатель постоянного тока к коробке передач. Идея заключается в том, что мотор приводит в движение ту часть коробки передач, которая была прикреплена к колесам игрушечной машинки. Поместите пластиковый рычаг, чтобы он ударялся о маленькую шестерню маховика, и она издавала шум. Некоторые коробки передач уже оснащены этим устройством, а некоторые нет.

Шаг 2: Соедините магниты и катушку для датчика

Поместите 2 или 4 постоянных магнита на главный вал таким образом, чтобы катушка могла находиться рядом с ними, когда они вращаются. Поместите их так, чтобы шаблон полярности был — + — +. Идея состоит в том, что магниты будут проходить близко к катушке и генерировать небольшое количество тока, которое мы будем использовать для перемещения датчика. Но чтобы это сработало, вам нужно поместить 4 диода в мостовую конфигурацию, чтобы преобразовать переменный ток, который мы генерируем, в постоянный.

Загуглите «диодный мост», чтобы найти об этом больше информации. Также для калибровки датчика до нужной чувствительности, вам необходимо поместить потенциометр между катушкой и датчиком.

Шаг 3: Реостат для управления скоростью

Нам нужно контролировать скорость двигателя. Для этого поместите реостат между розеткой и источником питания. Если вы не знаете, как это сделать, загуглите, как подключить реостат к лампочкам. Но вместо лампочки мы поставим блок питания.

Не пытайтесь сделать это, если вы не уверены на 100%. Мы имеем дело с большим током и использование неподходящего источника питания может вывести его и строя. Чем проще блок питания, тем лучше. Альтернатива — найти реостат постоянного тока, чтобы мы могли контролировать напряжение после подачи питания. Я не смог найти такой ни в одном магазине, поэтому использую реостат для лампочек. Но если вы сможете найти такой, который будет работать с двигателем постоянного тока, то возьмите его. Идея состоит в том, чтобы просто контролировать, какой ток поступает на двигатель, так что это будет нашим дросселем.

Шаг 4: Вентилятор

Вентилятор вы можете сделать так, как захотите. Я вырезал каждое лезвие из тонкого металлического листа и склеил их. Вы можете сделать их из картона и затем покрасить. Или, если у вас есть доступ к 3D принтеру, вы можете напечатать 3d-вентилятор. На www.thingiverse.com есть отличные трёхмерные модели вентиляторов.

Шаг 5: Корпус

Вы можете сделать корпус из картона, а затем, чтобы придать форму, добавить внешний заполнитель. Вам придется много шлифовать, так что это тяжелая и грязная работа. Когда вы всё сгладите, закрасьте корпус глянцевой белой краской.

Внутренняя часть двигателя должна быть окрашена в черный цвет. Передняя часть двигателя обычно имеет серебристый край, который вы, по желанию, можете нарисовать.

Шаг 6: Механизм стартера

Стартер и ручки подачи топлива связаны механически. Стартер имеет выключатель, который подключает двигатель к источнику питания. Этот переключатель также может быть активирован рычагом управления подачей топлива, когда он находится в рабочем положении.

Пружина стартера должна быть нагружена таким образом, чтобы она хотела вернуться в нормальное положение, и блокировала стартовое положение только в том случае, если рычаг управления подачей топлива находится в отключенном положении.

Идея состоит в том, чтобы стартер оставался в исходном положении, пока вы не переместите рычаг подачи топлива в рабочее положение, и теперь рычаг управления подачей топлива будет держать переключатель включенным. Также топливный рычаг является частью основания реостата. Реостат должен быть установлен таким образом, чтобы можно было вращать не только часть ручки, которая должна вращаться, но и всю основу реостата. Эта база — то, что контроль топлива двигает для увеличения скорости, когда он находится в рабочем положении. Это сложно объяснить и поэтому, чтобы лучше понять концепцию, вы должны посмотреть третью часть видео.

Пульсирующий реактивный двигатель своими руками. Реактивный двигатель для авиамоделей

статью о том, как сделать
реактивный двигатель своими
руками
.

Внимание
! Строительство собственного реактивного двигателя может быть опасным. Настоятельно рекомендуем принять все необходимые меры предосторожности при работе с поделкой
, а также проявлять крайнюю осторожность при работе с инструментами. В самоделке
заложены экстремальные суммы потенциальной и кинетической энергии (взрывоопасное топливо и движущие части), которые могут нанести серьёзные травмы во время работы газотурбинного двигателя. Всегда проявляйте осторожность и благоразумие при работе с двигателем и механизмами и носите соответствующую защиту глаз и слуха. Автор не несёт ответственности за использование или неправильную трактовку информации, содержащейся в настоящей статье.

Шаг 1: Прорабатываем базовую конструкцию двигателя

Начнём процесс сборки двигателя с 3Д моделирования. Изготовление деталей с помощью ЧПУ станка значительно облегчает процесс сборки и уменьшает количество часов, которые будут потрачены на подгонку деталей. Главное преимущество при использовании 3D процессов – это способность видеть, как детали будут взаимодействовать вместе до того момента, как они будут изготовлены.

Если вы хотите изготовить действующий двигатель, обязательно зарегистрируйтесь на форумах соответствующей тематики. Ведь компания единомышленников значительно ускорить процесс изготовления самоделки
и значительно повысит шансы на удачный результат.

Шаг 2:

Будьте внимательны при выборе турбокомпрессора! Вам нужен большой «турбо» с одной (не разделенной) турбиной. Чем больше турбокомпрессор, тем больше будет тяга готового двигателя. Мне нравятся турбины с крупных дизельных двигателей.

Как правило, важен не столько размер всей турбины, как размер индуктора. Индуктор – видимая область лопаток компрессора.

Турбокомпрессор на картинке – Cummins ST-50 с большого 18 колесного грузовика.

Шаг 3: Вычисляем размер камеры сгорания

В шаге приведено краткое описания принципов работы двигателя и показан принцип по которому рассчитываются размеры камеры сгорания (КС), которую необходимо изготовить для реактивного двигателя.

В камеру сгорания (КС) поступает сжатый воздух (от компрессора), который смешивается с топливом и воспламеняется. «Горячие газы» выходят через заднюю часть КС перемещаясь по лопастям турбины, где она извлекает энергию из газов и преобразует её в энергию вращения вала. Этот вал крутит компрессор, что прикреплён к другому колесу, что выводит большую часть отработанных газов. Любая дополнительная энергия, которая остаётся от процесса прохождения газов, создаёт тягу турбины. Достаточно просто, но на самом деле немного сложно всё это построить и удачно запустить.

Камера сгорания изготовлена из большого куска стальной трубы с крышками на обеих концах. Внутри КС установлен рассеиватель. Рассеиватель – эта трубка, что сделана из трубы меньшего диаметра, которая проходит через всю КС и имеет множество просверленных отверстий. Отверстия позволяют сжатому воздуху заходить в рабочий объём и смешиваться с топливом. После того, как произошло возгорание, рассеиватель снижает температуру воздушного потока, который входит в контакт с лопастями турбины.

Для расчета размеров рассеивателя просто удвойте диаметр индуктора турбокомпрессора. Умножьте диаметр индуктора на 6, и это даст вам длину рассеивателя. В то время как колесо компрессора может быть 12 или 15 см в диаметре, индуктор будет значительно меньше. Индуктор из турбин (ST-50 и ВТ-50 моделей) составляет 7,6 см в диаметре, так что размеры рассеивателя будут: 15 см в диаметре и 45 см в длину. Мне хотелось изготовить КС немного меньшего размера, поэтому решил использовать рассеиватель диаметром 12 см с длиной 25 см. Я выбрал такой диаметр, прежде всего потому, что размеры трубки повторяют размеры выхлопной трубы дизельного грузовика.

Поскольку рассеиватель будет располагаться внутри КС, рекомендую за отправную точку взять минимальное свободное пространство в 2,5 см вокруг рассеивателя. В моём случае я выбрал 20 см диаметр КС, потому что она вписывается в заранее заложенные параметры. Внутренний зазор будет составлять 3,8 см.

Теперь у вас есть примерные размеры, которые уже можно использовать при изготовлении реактивного двигателя. Вместе с крышками на концах и топливными форсунками – эти части в совокупности будут образовывать камеру сгорания.

Шаг 4: Подготовка торцевых колец КС

Закрепим торцевые кольца с помощью болтов. С помощью данного кольца рассеиватель будет удерживаться в центра камеры.

Наружный диаметр колец 20 см, а внутренние диаметры 12 см и 0,08 см соответственно. Дополнительное пространство (0,08 см) облегчит установку рассеивателя, а также будет служить в качестве буфера для ограничения расширений рассеивателя (во время его нагрева).

Кольца изготавливаются из 6 мм листовой стали. Толщина 6 мм позволит надежно приварить кольца и обеспечить стабильную основу для крепления торцевых крышек.

12 отверстий для болтов, которые расположены по окружности колец, обеспечат надежное крепление при монтаже торцевых крышек. Следует приварить гайки на заднюю часть отверстий, чтобы болты могли просто ввинчиваться прямо в них. Всё это придумано только из-за того, что задняя часть будет недоступна для гаечного ключа. Другой способ– это нарезать резьбу в отверстиях на кольцах.

Шаг 5: Привариваем торцевые кольца

Для начала нужно укоротить корпус до нужной длины и выровнять всё должным образом.

Начнём с того, что обмотаем большой лист ватмана вокруг стальной трубы так, чтобы концы сошлись друг с другом и бумага была сильно натянута. Из него сформируем цилиндр. Наденьте ватман на один конец трубы так, чтобы края трубы и цилиндра из ватмана заходили заподлицо. Убедитесь, что там будет достаточно места (чтобы сделать отметку вокруг трубы), так чтобы вы могли сточить металл заподлицо с отметкой. Это поможет выровнять один конец трубы.

Далее следует измерить точные размеры камеры сгорания и рассеивателя. С колец, которые будут приварены, обязательно вычтите 12 мм. Так как КС будет в длину 25 см, учитывать стоит 24,13 см. Поставьте отметку на трубе, и воспользуйтесь ватманом, чтобы изготовить хороший шаблон вокруг трубы, как делали раньше.

Отрежем лишнее с помощью болгарки. Не волнуйтесь о точности разреза. На самом деле, вы должны оставить немного материала и очистить его позже.

Сделаем скос с обеих концов трубы(чтобы получить хорошее качество сварного шва). Воспользуемся магнитными сварочными зажимами, чтобы отцентровать кольца на концах трубы и убедиться, что они находятся на одном уровне с трубой. Прихватите кольца с 4-х сторон, и дайте им остыть. Сделайте сварной шов, затем повторите операции с другой стороны. Не перегревайте металл, так вы сможете избежать деформации кольца.

Когда оба кольца приварены, обработайте швы. Это необязательно, но это сделает КС более эстетичной.

Шаг 6: Изготавливаем заглушки

Для завершения работ по КС нам понадобится 2 торцевые крышки. Одна крышка будет располагаться на стороне топливного инжектора, а другая будет направлять горячие газы в турбину.

Изготовим 2 пластины того же диаметра что и КС (в моём случае 20,32 см). Просверлите 12 отверстий по периметру для болтов и выровняйте их с отверстиями на конечных кольцах.

На крышке инжектора нужно сделать только 2 отверстия. Одно будет для топливного инжектора, а другое для свечи зажигания. В проекте используется 5 форсунок (одна в центре и 4 вокруг неё). Единственное требование – инжекторы должны располагаться таким образом, чтобы после окончательной сборки они оказались внутри рассеивателя. Для нашей конструкции – это означает, что они должны помещаться в центре 12 см круга в середине торцевой крышки. Просверлим 12 мм отверстия для монтажа форсунок. Сместимся чуть-чуть от центра, чтобы добавить отверстие для свечи зажигания. Отверстие должно быть просверлено для 14 мм х 1,25 мм нити, которая будет соответствовать свече зажигания. Конструкция на картинке будет иметь 2 свечи (одна про запас, если первая выйдет из строя).

Из крышки инжектора торчат трубы. Они изготовлены из труб диаметром 12 мм (внешний) и 9,5 мм (внутренний диаметр). Их обрезают до длины 31 мм, после чего на краях делают скосы. На обеих концах будет 3 мм резьба. Позже они будут свариваться вместе с 12 мм трубками, выступающими с каждой стороны пластины. Подача топлива будет осуществляться с одной стороны а инжекторы будут вкручены с другой.

Для того, чтобы сделать вытяжной колпак, нужно будет вырезать отверстие для «горячих газов». В моем случае, размеры повторяют размеры входного отверстия турбины. Небольшой фланец должен иметь те же размеры, что и открытая турбина, а также, плюс четыре отверстия для болтов, чтобы закрепить его на ней. Торцовый фланец турбины может быть сварен вместе из простого прямоугольного короба, который будет идти между ними.

Переходный изгиб следует сделать из листовой стали. Свариваем детали вместе. Необходимо, чтобы сварные швы шли по наружной поверхности. Это нужно для того, чтобы воздушный поток не имел никаких препятствий и не создавалась турбулентность внутри сварных швов.

Шаг 7: Собираем всё вместе

Начните с закрепления фланца и заглушек (выпускного коллектора) на турбине. Тогда закрепите корпус камеры сгорания и, наконец, крышку инжектора основного корпуса. Если вы всё сделали правильно, то ваша поделка
должна быть похожа на вторую картинку ниже.

Важно отметить, что турбинные и компрессорные секции можно вращать относительно друг друга, ослабив зажимы в середине.

Исходя из ориентации частей, нужно будет изготовить трубу, которая соединит выпускное отверстие компрессора с корпусом камеры сгорания. Эта труба должна быть такого же диаметра, как выход компрессора, и в конечном счёте крепиться к нему шлангом соединителем. Другой конец нужно будет соединить заподлицо с камерой сгорания и приварить его на место, как только отверстие было обрезано. Для своей камеры, я использовать кусок согнутой 9 см выхлопной трубы. На рисунке ниже показан способ изготовления трубы, которая предназначена для замедления скорости воздушного потока перед входом в камеру сгорания.

Для нормальной работы нужна значительная степень герметичности, проверьте сварные швы.

Шаг 8: Изготавливаем рассеиватель

Рассеиватель позволяет воздуху входить в центр камеры сгорания, при этом сохранять и удерживать пламя на месте таким образом, чтобы оно выходило в сторону турбины, а не в сторону компрессора.

Отверстия имеют специальные названия и функции (слева направо). Небольшие отверстия в левой части являются основными, средние отверстия являются вторичными, и самые большие на правой стороне являются третичными.

  • Основные отверстия подают воздух, который смешивается с топливом.
  • Вторичные отверстия подают воздух, который завершает процесс сгорания.
  • Третичные отверстия обеспечивают охлаждения газов до того, как они покинут камеру, таким образом, чтобы они не перегревали турбинных лопаток.

Чтобы сделать процесс расчета отверстия легким, ниже представлена , что будет делать работу за вас.

Поскольку наша камера сгорания 25 см в длину, необходимо будет сократить рассеиватель до этой длины. Я хотел бы предложить сделать её почти на 5 мм короче, чтобы учесть расширение металла, во время нагрева. Рассеиватель по-прежнему будет иметь возможность зажиматься внутри конечных колец и «плавать» внутри них.

Шаг 9:

Теперь у вас есть готовый рассеиватель, откройте корпус КС и вставьте его между кольцами, пока он плотно не войдет. Установите крышку инжектора и затяните болты.

Для топливной системы необходимо использовать насос, способный выдавать поток высокого давления (по меньшей мере 75 л/час). Для подачи масла нужно использовать насос способный обеспечить давление в 300 тис. Па с потоком 10 л/час. К счастью, один и тот же тип насоса можно использовать для обеих целей. Мое предложение Shurflo № 8000-643-236.

Представляю схему для топливной системы и системы подачи масла для турбины.

Для надежной работы системы рекомендую использовать систему регулируемого давления с установкой обходного клапана. Благодаря ему поток, который прокачивают насосы всегда будет полным, а любая неиспользованная жидкость будет возвращена в бак. Эта система поможет избежать обратного давления на насос (увеличит срок службы узлов и агрегатов). Система будет работать одинаково хорошо для топливных систем и системы подачи масла. Для масляной системы вам нужно будет установить фильтр и масляный радиатор (оба из них будут установлены в линию после насоса, но перед перепускным клапаном).

Убедитесь, что все трубы, идущие к турбине выполнены из «жесткого материала». Использование гибких резиновых шлангов может закончиться катастрофой.

Ёмкость для топлива может быть любого размера, а масленый бак должен удерживать по меньшей мере 4 л.

В своей масляной системе использовал полностью синтетическое масло Castrol. Оно имеет гораздо более высокую температуру воспламенения, а низкая вязкость поможет турбине в начале вращения. Для снижения температуры масла, необходимо использовать охладители.

Что касается системы зажигания, то подобной информации достаточно в интернете. Как говорится на вкус и цвет товарища нет.

Шаг 10:

Для начала поднимите давление масла до минимума 30 МПа. Наденьте наушники и продуйте воздух через двигатель воздуходувкой. Включите цепи зажигания и медленно подавайте топливо, закрывая игольчатый клапан на топливной системе до тех пор, пока не услышите «поп», когда камера сгорания заработает. Продолжайте увеличивать подачу топлива, и вы начнете слышать рёв своего нового реактивного двигателя.

Спасибо за внимание

Самое сложное в изготовлении и самое важное для работы турбины — это ступень компрессора. Обычно для его сборки требуется точный обрабатывающий инструмент с ЧПУ или ручным приводом. К счастью, компрессор работает при низкой температуре и может быть напечатан на 3D-принтере.

Еще одна вещь, которую обычно очень трудно воспроизвести в домашних условиях, это так называемая «сопловая лопатка» или просто NGV. Путем проб и ошибок автор нашел способ, как сделать это, не используя сварочный аппарат или другие экзотические инструменты.

Что понадобится:

1) 3D-принтер, способный работать с нитью PLA. Если у вас есть дорогой, такой как Ultimaker – это замечательно, но более дешевый, такой как Prusa Anet, тоже подойдет;
2) У вас должно быть достаточное количество PLA, чтобы напечатать все части. ABS не подойдет для этого проекта, так как он слишком мягкий. Вероятно, можете использовать PETG, но это не проверялось, так что делайте это на свой страх и риск;
3) Жестяная банка соответствующего размера (диаметр 100 мм, длина 145 мм). Предпочтительно банка должна иметь съемную крышку. Вы можете взять обычную банку (скажем, от кусочков ананаса), но тогда вам нужно будет сделать для нее металлическую крышку;
4) Лист из оцинкованного железа. Толщина 0,5 мм является оптимальной. Вы можете выбрать другую толщину, но у вас могут возникнуть трудности с изгибом или шлифовкой, поэтому будьте готовы. В любом случае Вам понадобится как минимум короткая лента из оцинкованного железа толщиной 0,5 мм, чтобы сделать проставку кожуха турбины. Подойдет 2 шт. Размером 200 х 30 мм;
5) Лист нержавеющей стали для изготовления колеса турбины, колеса NGV и кожуха турбины. Опять толщина 0,5 мм является оптимальной.
6) Твердый стальной стержень для изготовления вала турбины. Осторожно: мягкая сталь здесь просто не работает. Вам понадобится хотя бы немного углеродистой стали. Твердые сплавы будут еще лучше. Диаметр вала составляет 6 мм. Вы можете выбрать другой диаметр, но затем вам нужно будет найти подходящие материалы для изготовления ступицы;
7) 2 шт. 6х22 подшипники 626zz;
8) патрубки 1/2″ длиной 150 мм и два концевых фитинга;
9) сверлильный станок;
10) Точило
11) дремель (или что-то похожее)
12) Ножовка по металу, плоскогубцы, отвертку, плашку М6, ножницы, тиски и т. д.;
13) кусок трубы из меди или нержавеющей стали для распыления топлива;
14) Набор болтов, гаек, хомутов, виниловых трубок и прочего;
15) пропан или бутановая горелка

Если вы хотите запустить двигатель, вам также понадобятся:

16) Баллон с пропаном. Существуют бензиновые или керосиновые двигатели, но заставить их работать на этих видах топлива немного сложно. Лучше начать с пропана, а потом решить, хотите ли вы перейти на жидкое топливо или вы уже довольны газовым топливом;
17) Манометр, способный измерять давление в несколько мм водяного столба.
18) Цифровой тахометр для измерения оборотов турбины
19) Стартер. Для запуска реактивного двигателя можно использовать:
Вентилятор (100 Вт или более). Лучше центробежный)
электродвигатель (мощностью 100 Вт или более, 15000 об / мин; Вы можете использовать свой дремель здесь).

Ступица будет сделана из:
1/2 » патрубок длиной 150 мм;
два 1/2 «штуцера для шлангов;
и два подшипника 626zz;
Ножовкой, отрежьте «елочки» от штуцеров, и используйте сверло, чтобы увеличить оставшиеся отверстия. Вставьте подшипники в гайки и навинтите гайки на патрубок. Ступица готова.

Теория (и опыт в некоторой степени) говорит, что нет никакой разницы, делаете ли Вы вал из мягкой стали, твердой стали или нержавеющей стали. Так что выбирайте тот, который более доступен для Вас.

Если вы ожидаете получить приличную тягу от турбины, лучше использовать стальной стержень диаметром 10 мм (или больше). Однако на момент написания статьи был вал всего 6 мм.

Нарежьте резьбу M6, с одной стороны, длиною 35 мм. Далее надо нарезать резьбу с другого конца стержня таким образом, чтобы, когда стержень вставлялся в ступицу (подшипники упираются в конец патрубка затягиваются с помощью гаек, которые вы сделали из штутцеров для шланга) и когда стопорные гайки завинчиваются до конца резьбы на обеих сторонах, между гайками и подшипниками остается небольшой зазор. Это очень сложная процедура. Если резьба слишком короткая, а продольный люфт слишком велик, можно нарезать резьбу чуть больше дальше. Но если резьба кажется слишком длинной (а продольного зазора вообще нет), исправить это будет невозможно.

Как вариант- валы от лазерного принтера, они точно 6 мм в диаметре. Их недостаток в том, что их предел составляет 20-25000 об / мин. Если вы хотите более высокие обороты — используйте более толстые стержни.

Для изготовления колеса турбины, а точнее его лопастей используются пресс-матрицы.
Форма лезвия становится более гладкой, если прижимать лопасть не к окончательной форме за один шаг (проход), а к некоторой промежуточной форме (1-й проход) и только затем — к окончательной форме (2-й проход). Поэтому есть STL для обоих типов пресс-матриц. Для 1-го прохода и для второго.

Вот файлы STL матриц для колеса NGV и файлы STL для матриц колеса турбины:

В этой конструкции используются 2 вида стальных колес. А именно: турбинное колесо и колесо NGV. Для их изготовления используют нержавеющую сталь. Если бы они были изготовлены из легкого или оцинкованного материала, их едва хватило бы, чтобы показать, как работает двигатель.

Вы можете вырезать диски из металлического листа, а затем просверлить отверстие в центре, но, скорее всего, вы не попадете в центр. Поэтом просверлите отверстие в листе металла, а затем приклеить бумажный шаблон, чтобы отверстие в металле и место для отверстия в бумажном шаблоне совпали. Вырежьте металл по шаблону.

Просверлите вспомогательные отверстия. (Обратите внимание, что центральные отверстия уже должны быть просверлены. Также обратите внимание, что колесо турбины имеет только центральное отверстие. )

Также неплохо бы оставить немного припуска при резке металла, а затем обточить кромку дисков, используя сверлильный станок и точило.
На этом этапе может быть лучше сделать несколько резервных дисков. Далее будет понятно почему.

Нарезанные диски трудно поместить в матрицу для формовки. Используйте плоскогубцы, чтобы немного повернуть лопасти. Диски с предварительно закрученными лопатками намного легче формуются матрицами. Зажмите диск между половинами пресса и сожмите в тиски. Если матрицы были предварительно смазаны машинным маслом- все пройдет гораздо легче.

Тиски — довольно слабый пресс, так что, скорее всего, вам нужно будет ударить узел молотком, чтобы сжать его дальше. Используйте несколько деревянных подушек, чтобы не сломать пластиковые матрицы.

Двух этапное формирование (использование матриц 1-го прохода и матриц 2-го прохода для финализации формы) дает определенно лучшие результаты.

Файл документа с шаблоном для опоры находится здесь:

Вырежьте деталь из листа нержавеющей стали, просверлите необходимые отверстия и согните деталь, как показано на фотографиях.

Если бы у вас есть токарный станок, вы можете сделать все проставки на нем. Другой способ сделать это — вырезать несколько плоских дисков из листа металла, положить их один на другой и плотно закрепить их болтами, чтобы получить объемную деталь.

Используйте здесь лист из мягкой (или оцинкованной) стали толщиной 1 мм.

Документы с шаблонами для проставок находятся здесь:

Вам понадобятся 2 маленьких диска и 12 больших. Количество приведено для листа металла толщиной 1 мм. Если вы используете более тонкий или более толстый, вам нужно будет отрегулировать количество дисков, чтобы получить правильную общую толщину.
Отрежьте диски и просверлите отверстия. Обточите диски одинакового диаметра, как описано выше.

Поскольку опорная шайба удерживает всю сборку NGV, Вы должны использовать здесь более толстый материал. Вы можете использовать подходящую стальную шайбу или лист (черный) толщиной не менее 2 мм.

Шаблон для опорной шайбы:

Теперь у вас есть все детали для сборки NGV. Установите их на ступицу, как показано на фотографиях.

Турбина нуждается в некотором давлении для нормальной работы. А чтобы не допустить свободного распространения горячих газов, нам нужен так называемый «турбинный кожух». В противном случае газы будут терять давление сразу после прохождения через NGV. Для правильного функционирования кожух должен соответствовать турбине + небольшой зазор. Поскольку у нас турбинное колесо и колесо NGV имеют одинаковый диаметр, нам нужно что-то, чтобы обеспечить необходимый зазор. Это что-то — проставка кожуха турбины. Это просто полоса металла, которая обернута вокруг колеса NGV. Толщина этого листа определяет величину зазора. Используйте 0,5 мм здесь.

Просто нарежьте полосу шириной 10 мм и длиной 214 мм из листа любой стали толщиной 0,5 мм.

Сам турбинный кожух будет куском металла, по диаметру колеса NGV. Или лучше пара штук. Здесь у вас больше свободы выбора толщины. Кожух — это не просто полоса, поскольку у нее есть ушки прикрепления.

Файл документации с шаблоном для кожуха турбины находится здесь:

Наденьте проставку кожуха на лопасти NGV. Закрепите с помощью стальной проволоки. Найдите способ зафиксировать проставку, чтобы она не двигалась при удалении провода. Вы можете использовать пайку.

Затем удалите проволоку, и накрутите кожух турбины на проставку. Снова используйте проволоку, чтобы плотно обернуть.

Делайте, как показано на фотографиях. Единственным соединением между NGV и ступицей являются три винта M3. Это ограничивает тепловой поток от горячего NGV к холодной ступице и не дает перегреваться подшипникам.

Проверьте может ли турбина вращаться свободно. Если нет — произведите выравнивание кожуха NGV, изменив положение регулировочных гаек на трех винтах M3. Изменяйте наклон NGV, пока турбина не сможет свободно вращаться.

Наклейте этот шаблон поверх металлического листа. Просверлите отверстия и обрежьте форму. Здесь нет необходимости использовать нержавеющую сталь. Сверните конус. Для для того, чтобы он не разворачивался, загните его.
Передняя часть камеры находится здесь:

Снова используйте этот шаблон, чтобы сделать конус. Используйте долото, чтобы сделать клиновые прорези, и затем сверните в конус. Закрепите конус с помощью загиба. Обе части удерживаются вместе только трением двигателе. Поэтому не нужно думать, как их закрепить на этом этапе.

Рабочее колесо состоит из двух частей:
диск с лопастями и кожух

Это крыльчатка Курта Шреклинга, которая была сильно изменена мной, чтобы быть более терпимой к продольным смещениям. Обратите внимание на лабирит, предотвращающий возврат воздуха из-за противодавления. Распечатайте обе части и приклейте покрытие на диск с лопастями. Неплохие результаты можно получить, используя акриловую эпоксидную смолу.

Эта деталь очень сложной формы. И когда другие детали могут быть (по крайней мере, теоретически) сделаны без использования точного оборудования, это невозможно. Что еще хуже, эта часть в наибольшей степени влияет на эффективность компрессора. Это означает, что тот факт, будет ли весь двигатель работать или нет, сильно зависит от качества и точности диффузора. Вот почему даже не пытайтесь сделать это вручную. Сделайте это на принтере.

Для удобства 3D-печати статор компрессора разделен на несколько частей. Вот файлы STL:

3D распечатать и собрать, как показано на фотографиях. Обратите внимание, что гайка с трубной резьбой 1/2″ должна быть прикреплена к центральному корпусу статора компрессора. Она используется для удержания втулки на месте. Гайка крепится с помощью 3х винтов М3.
Шаблон, где просверлить отверстия в гайке:

Также обратите внимание на теплозащитный конус из алюминиевой фольги. Он используется для предотвращения размягчения частей PLA из-за теплового излучения от вкладыша сгорания. В качестве источника алюминиевой фольги здесь можно использовать любую банку из под пива.

Вам понадобится консервная банка длиной 145 мм и диаметром 100 мм. Лучше, если вы можете использовать банку с крышкой. В противном случае вам нужно будет установить NGV со ступицей на дно консервной банки, и у вас возникнут дополнительные проблемы со сборкой двигателя для обслуживанием.

Отрежьте одно дно консервной банки. В другом дне (или лучше в крышке) вырежьте круглое отверстие 52 мм. Затем нарежьте его кромку на сектора, как показано на фотографиях.

Вставьте сборку NGV в отверстие. Оберните сектора стальной проволокой плотно.

Сделайте кольцо из медной трубки (наружный диаметр 6 мм, внутренний диаметр 3,7 мм). Или лучше Вы можете использовать трубки из нержавеющей стали. Топливное кольцо должно плотно прилегать к внутренним компонентам вашей консервной банки. Припаяйте его.
Просверлите топливные форсунки. Это всего лишь 16 штук отверстий по 0,5 мм, равномерно распределенных по кольцу. Направление отверстий должно быть перпендикулярно потоку воздуха. Т.е. нужно просверлить отверстия на внутренней стороне кольца.

Обратите внимание, что наличие так называемых «горячих точек» в выхлопе двигателя зависит практически исключительно от качества топливного кольца. Грязные или неровные отверстия, и в итоге вы получите двигатель, который просто разрушит себя при попытке запустить его. Наличие горячих точек зависит гораздо меньше от качества вкладыша, чем пытаются сказать другие. Но топливное кольцо очень важно.

Проверьте качество разбрызгивания топлива, поджигая его. Языки пламени должны быть равны друг другу.

После завершения установите топливную форсунку в корпус консервной банки.

Все, что вам нужно сделать на этом этапе, это собрать все части вместе. Если дела пойдут хорошо, проблем с этим не возникнет.

Замажьте крышку консервной банки термостойким герметиком, вы можете использовать силикатный клей с жаростойким наполнителем. Можно использовать графитовую пыль, стальной порошок и так далее.

После того, как двигатель собран, проверьте, свободно ли вращается его ротор. Если это так, сделайте предварительное испытание на огнестойкость. Используйте какой-нибудь достаточно мощный вентилятор, чтобы продуть воздухозаборник или просто вращайте вал с помощью dremel. Слегка включите топливо и зажгите поток в задней части двигателя. Отрегулируйте вращение, чтобы пропустить пламя в камеру сгорания.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ
: на этом этапе вы не пытаетесь запустить двигатель! Единственная цель испытания на огнестойкость состоит в том, чтобы нагреть его и посмотреть, хорошо ли он ведет себя или нет. На этом этапе вы можете использовать баллон из бутана, который обычно используется для ручных горелок. Если все нормально вы можете перейти к следующему шагу. Однако лучше герметизировать двигатель с помощью герметика для печи (или силикатного клея, наполненного небольшим количеством термостойкого порошка).

Вы можете запустить двигатель, либо вдувая воздух в него, либо вращая его вал каким-либо стартером.
Будьте готовы сжечь несколько дисков NGV (и, возможно, турбины) при попытке запуска. (Вот почему на шаге 4 было рекомендовано сделать несколько резервных.) Как только вы освоитесь с двигателем, вы сможете без проблем запустить его в любое время.

Обратите внимание, что в настоящее время двигатель может служить в основном в образовательных и развлекательных целях. Но это полностью функциональный турбореактивный двигатель, способный вращаться до любых желаемых оборотов (в том числе и до само разрушающихся). Не стесняйтесь улучшать и модифицировать дизайн для выполнения ваших целей. Прежде всего, вам понадобится более толстый вал, чтобы достичь более высоких оборотов и, следовательно, тяги. Второе, что нужно попробовать — это обернуть внешнюю поверхность двигателя металлической трубой — топливопроводом и использовать ее в качестве испарителя для жидкого топлива. Здесь пригодится конструкция двигателя с горячей наружной стенкой. Еще одна вещь, о которой стоит подумать, это система смазки. В простейшем случае это может иметь форму маленькой бутылки с небольшим количеством масла и двумя трубами — одна труба для снятия давления с компрессора и направления его в баллон, а другая труба для направления масла из баллона под давлением и направления его в задняя балка. Без смазки двигатель может работать только в течение от 1 до 5 минут в зависимости от температуры NGV (чем выше температура, тем меньше время работы). После этого Вам необходимо самостоятельно смазать подшипники. А с добавленной системой смазки двигатель может работать долго.

Я собираю модель, имитирующую настоящий реактивный мини двигатель, даже если мой вариант электрический. На самом деле всё просто и каждый может построить реактивный двигатель своими руками в домашних условиях.

То, как я спроектировал и построил самодельный реактивный двигатель — не лучший способ сделать это. Я могу представить миллион способов и схем, как создать лучшую модель, более реалистичную, более надежную и более простую в изготовлении. Но сейчас я собрал такую.

Основные части реактивного модельного двигателя:

  • Двигатель постоянного тока достаточно сильный и минимум на 12 вольт
  • Источник постоянного тока не менее 12 вольт (в зависимости от того, какой у вас двигатель постоянного тока).
  • Реостат, такой же какой продаётся для настройки яркости лампочек.
  • Коробка передач с маховиком, встречается во многих автомобильных игрушках. Лучше всего, если корпус редуктора сделан из металла, потому что пластик может плавиться на таких высоких скоростях.
  • Металлический лист, который можно разрезать, чтобы сделать лопасти вентилятора.
  • Амперметр или вольтметр.
  • Потенциометр примерно на 50К.
  • Катушка электромагнита из соленоида или любого другого источника.
  • 4 диода.
  • 2 или 4 постоянных магнита.
  • Картон, чтобы собрать корпус, похожий на корпус реактивного двигателя.
  • Наполнитель кузовов для авто, для создания экстерьера.
  • Жесткий провод, чтобы поддерживать все. Обычно я использую провода из дешевых вешалок. Они достаточно сильны и достаточно гибки, чтобы придать им нужную форму.
  • Клей. Для большинства деталей я предпочитаю горячий клей, но сейчас подойдёт практически любой клей.
  • Белая, серебряная и черная краска.

Шаг 1: Присоедините двигатель постоянного тока к маховику коробки передач

Основа модели моего реактивного двигателя очень проста. Присоедините двигатель постоянного тока к коробке передач. Идея заключается в том, что мотор приводит в движение ту часть коробки передач, которая была прикреплена к колесам игрушечной машинки. Поместите пластиковый рычаг, чтобы он ударялся о маленькую шестерню маховика, и она издавала шум. Некоторые коробки передач уже оснащены этим устройством, а некоторые нет.

Шаг 2: Соедините магниты и катушку для датчика

Поместите 2 или 4 постоянных магнита на главный вал таким образом, чтобы катушка могла находиться рядом с ними, когда они вращаются. Поместите их так, чтобы шаблон полярности был — + — +. Идея состоит в том, что магниты будут проходить близко к катушке и генерировать небольшое количество тока, которое мы будем использовать для перемещения датчика. Но чтобы это сработало, вам нужно поместить 4 диода в мостовую конфигурацию, чтобы преобразовать переменный ток, который мы генерируем, в постоянный.

Загуглите «диодный мост», чтобы найти об этом больше информации. Также для калибровки датчика до нужной чувствительности, вам необходимо поместить потенциометр между катушкой и датчиком.

Шаг 3: Реостат для управления скоростью

Нам нужно контролировать скорость двигателя. Для этого поместите реостат между розеткой и источником питания. Если вы не знаете, как это сделать, загуглите, как подключить реостат к лампочкам. Но вместо лампочки мы поставим блок питания.

Не пытайтесь сделать это, если вы не уверены на 100%. Мы имеем дело с большим током и использование неподходящего источника питания может вывести его и строя. Чем проще блок питания, тем лучше. Альтернатива — найти реостат постоянного тока, чтобы мы могли контролировать напряжение после подачи питания. Я не смог найти такой ни в одном магазине, поэтому использую реостат для лампочек. Но если вы сможете найти такой, который будет работать с двигателем постоянного тока, то возьмите его. Идея состоит в том, чтобы просто контролировать, какой ток поступает на двигатель, так что это будет нашим дросселем.

Шаг 4: Вентилятор

Вентилятор вы можете сделать так, как захотите. Я вырезал каждое лезвие из тонкого металлического листа и склеил их. Вы можете сделать их из картона и затем покрасить. Или, если у вас есть доступ к 3D принтеру, вы можете напечатать 3d-вентилятор. На www.thingiverse.com есть отличные трёхмерные модели вентиляторов.

Шаг 5: Корпус

Вы можете сделать корпус из картона, а затем, чтобы придать форму, добавить внешний заполнитель. Вам придется много шлифовать, так что это тяжелая и грязная работа. Когда вы всё сгладите, закрасьте корпус глянцевой белой краской.

Внутренняя часть двигателя должна быть окрашена в черный цвет. Передняя часть двигателя обычно имеет серебристый край, который вы, по желанию, можете нарисовать.

Шаг 6: Механизм стартера

Стартер и ручки подачи топлива связаны механически. Стартер имеет выключатель, который подключает двигатель к источнику питания. Этот переключатель также может быть активирован рычагом управления подачей топлива, когда он находится в рабочем положении.

Пружина стартера должна быть нагружена таким образом, чтобы она хотела вернуться в нормальное положение, и блокировала стартовое положение только в том случае, если рычаг управления подачей топлива находится в отключенном положении.

Идея состоит в том, чтобы стартер оставался в исходном положении, пока вы не переместите рычаг подачи топлива в рабочее положение, и теперь рычаг управления подачей топлива будет держать переключатель включенным. Также топливный рычаг является частью основания реостата. Реостат должен быть установлен таким образом, чтобы можно было вращать не только часть ручки, которая должна вращаться, но и всю основу реостата. Эта база — то, что контроль топлива двигает для увеличения скорости, когда он находится в рабочем положении. Это сложно объяснить и поэтому, чтобы лучше понять концепцию, вы должны посмотреть третью часть видео.

В просторах мировой паутины можно найти немало форумов и обсуждении, которые касаются этого вида двигателей. Однако до этого было невозможно найти русскоязычной инструкции по изготовлению пульсирующего воздушно-реактивного двигателя, поскольку исключительно все видео и текстовые материалы были на английском. К счастью наши долгие поиски увенчались успехом, и мы представляем вам материал, в котором сделан обзор русскоязычного видеоролика по изготовлению двигателя Рейнста.

Представляем вашему вниманию видео от автора

Что же нам понадобится для сборки:

— стеклянная банка 400 мл;
— банка от сгущенки;
— медная проволока;
— спирт;
— ножницы;
— циркуль;
— плоскогубцы;
— дремель;
— бумага;
— карандаш.

Сразу отметим, что из банки от сгущенки нам нужна всего лишь боковая жестянка. Также уточним, что если под рукой не окажется дремеля, то можно воспользоваться обычным шилом, поскольку нам нужно отверстие маленького диаметра. Можно приступать к сборке двигателя.

Для начала проделываем в крышке от стеклянной банки отверстие диаметром приблизительно 12 мм. Почему приблизительно? Дело в том, что точных формул для сборки такого двигателя попросту нет.

После этого нам нужно свернуть диффузор. Для этого берем бумагу и рисуем на нем шаблон, как показано на рисунке ниже. Рисовать шаблон нужно циркулем. Измери таковы: ближний радиус от середины приблизительно 6 см., дальний – 10.5 см. После этого из получившегося сектора отмеряем 6 см. На ближнем радиусе и обрезаем.

Прикладываем получившийся шаблон на жестянку от банки сгущенки и обводим.

После этого вырезаем полученную деталь ножницами.

Отгибаем по миллиметру от двух краев в разные стороны.

Теперь формируем конус и зацепляем отогнутые части друг за друга.

Наш диффузор готов.

Теперь сверлим отверстия с четырех сторон на узкой части диффузора.

То же самое делаем на крышке вокруг центрального отверстия.

Теперь при помощи проволоки подвешиваем наш диффузор под отверстие на крышке. Расстояние от верхнего края должно быть приблизительно 5-7 мм.

Как сделать реактивный двигатель
самостоятельно

Самый простой реактивный
двигатель. это бесшумный пульсирующий блок. После его изобретения стало очевидно, что он может перемещать ракету даже в безвоздушном пространстве. Из-за широкого использования турбореактивных двигателей развитие рассматриваемой системы движителей было приостановлено. Но многие любители продолжают интересоваться, изучать и даже самостоятельно собирать блок. Давайте попробуем сделать реактивный двигатель своими
руками.

Мотор запаса Локведа

Устройство может быть изготовлено любого размера, если строго соблюдать необходимые пропорции. Реактивный двигатель, изготовленный вручную, не будет иметь движущихся частей. Он может работать на любом типе топлива, если для его испарения предусмотрена адаптация перед входом в камеру сгорания. Однако запуск производится на газе, поскольку этот вид топлива намного удобнее других. Построение структуры простое, и не слишком много денег уйдет. Но мы должны подготовиться к тому, что реактивный двигатель будет работать с большим шумом.

Испарительный распылитель для жидкого топлива также устанавливается руками. Он помещается на конце металлической трубы, через которую пропан поступает в камеру сгорания. Однако, если вы планируете использовать только газ, это устройство не является обязательным. Вы можете просто запустить пропан через трубу диаметром 4 мм. Он прикреплен к камере сгорания с шагом в десять миллиметров. Иногда есть также различные трубки для пропана, керосина и дизельного топлива.

Вначале газ поступает в камеру сгорания, и когда начинается первая искра, двигатель
запускается. Цилиндры нельзя купить сегодня. Удобно, например, иметь одиннадцать килограммов топлива. Если предполагается большой поток, редуктор не обеспечит требуемый расход. Поэтому в таких случаях устанавливается простой игольчатый клапан. Воздушный шар не может быть опустошен до конца. Тогда трубка не вызывает пожара.

Читайте так же

КАК СДЕЛАТЬ РЕАКТИВНЫЙ-ДВИГАТЕЛЬ ПуВРД?!

Приветствую вас на канале VadimCraftShow, и в сегодняшнем выпуске я вам покажу КАК СДЕЛАТЬ
.

Самодельный ТРД. это было НЕВОЗМОЖНО но он заработал. Homemade jet engine launched

Я знаю точно. невозможное возможно. Предыдущий запуск. .

Читайте так же

Затем на его узкой половине просверливаются четыре отверстия. То же самое повторяется на крышке вокруг ранее сделанной дыры. Используя провод, повесьте диффузор под отверстие крышки. Расстояние до верхнего края должно составлять от 5 до 5 мм.

Остается только вылить спирт или ацетон в банку на полдюйма от дна, закрыть банку и легкий алкоголь спичкой.

Миниатюрные пульсирующие воздушно-реактивные двигатели для моделей самолетов также могут изготавливаться независимо. Некоторые любители даже сегодня используют литературу, написанную в советскую эпоху, в шестидесятые годы прошлого века при установке двигательной структуры. Несмотря на такой значительный период времени после публикации, он продолжает оставаться актуальным и может помочь в развитии новых знаний и практики молодых дизайнеров.

Как снять двигатель ВАЗ 2109 через верх видео ваз 2109 неустойчиво работает двигатель! собственно вот видео | Автор темы: Devamadana
фактически вот видео 0:48 1:00 Vlad (Man of my life) это лишь на холостом?
Mikhail (Caledfryn) ИМХО неувязка в карбюраторе
Vlad (Man of my life) может быть все что угодно, едь в сервис, тут наврятли кто нибудь то…

Большая тайна маленьких турбин

RC Design / Статьи / Радиоуправляемые Авиамодели

Автор — Виталий Дукин (Wit)

  • Что такое турбореактивный двигатель?
  • Развитие ТРД в авиамоделизме
  • Конструкция  модельного ТРД
  • С чего начать?
  • Практика использования в авиамоделизме
  • Топливная система
  • Обслуживание и моторесурс
  • Первая реактивная модель
  • Подведём итог

Из полученного е-mail (копия оригинала):

«Уважаемый Виталий!Ни магли бы Вы нимного больше рассказать

о модельных ТРД, что это ваабще такое и с чем их едят?»

Начнём с гастрономии, турбины ни с чем не едят, ими восхищаются! Или, перефразируя Гоголя на современный лад: «Ну какой же авиамоделист не мечтает построить реактивный истребитель?!».

Мечтают многие, но не решаются. Много нового, еще больше  непонятного, много вопросов. Часто читаешь в различных форумах, как представители солидных ЛИИ и НИИ с умным видом нагоняют страха и пытаются доказать, как это всё сложно! Сложно? Да, может быть, но не невозможно! И доказательство тому — сотни самодельных и тысячи промышленных образцов микротурбин для моделизма! Надо только подойти к этому вопросу  философски: всё гениальное — просто. Поэтому и написана эта статья, в надежде поубавить страхов, приподнять вуаль неизвестности и придать вам больше оптимизма!

Что такое турбореактивный двигатель?

Турбореактивный двигатель (ТРД) или газотурбинный привод основан на работе расширения газа. В середине тридцатых годов одному умному английскому инженеру пришла в голову идея создания авиационного двигателя без пропеллера. По тем временам — просто признак сумасшествия, но по этому принципу работают все современные ТРД до сих пор.

На одном конце вращающегося вала расположен компрессор, который нагнетает и сжимает воздух. Высвобождаясь из статора компрессора, воздух расширяется, а затем, попадая в камеру сгорания, разогревается там сгорающим топливом и расширяется ещё сильней. Так как деваться этому воздуху больше некуда, он с огромной скоростью стремится покинуть замкнутое пространство, протискиваясь при этом сквозь крыльчатку турбины, находящейся на другом конце вала и приводя её во вращение. Так как энергии этой разогретой воздушной струи намного больше, чем требуется компрессору для его работы, то ее остаток высвобождается в сопле двигателя в виде мощного импульса, направленного назад. И чем больше воздуха разогревается в камере сгорания, тем он быстрее стремится её покинуть, ещё сильнее разгоняя турбину, а значит и находящийся на другом конце вала компрессор.

На этом же принципе основаны все турбонагнетатели воздуха для бензиновых и дизельных моторов, как двух, так и четырёхтактных. Выхлопными газами разгоняется крыльчатка турбины, вращая вал, на другом конце которого расположена крыльчатка компрессора, снабжающего двигатель свежим воздухом.

Принцип работы — проще не придумаешь. Но если бы всё было так просто!

ТРД можно четко разделить на три части.

  • А. Ступень компрессора
  • Б. Камера сгорания
  • В. Ступень турбины

Мощность турбины во многом зависит от надёжности и работоспособности её компрессора. В принципе бывают три вида компрессоров:

  • А. Аксиальный или линейный
  • Б. Радиальный или центробежный
  • В. Диагональный

А. Многоступенчатые линейные компрессоры получили большое распространение только в современных авиационных и промышленных турбинах. Дело в том, что достичь приемлемых результатов линейным компрессором можно, только если поставить последовательно несколько ступеней сжатия одну за другой, а это сильно усложняет конструкцию. К тому же, должен быть выполнен ряд требований по устройству  диффузора и стенок воздушного канала, чтобы избежать срыва потока и помпажа. Были попытки создания модельных турбин на этом принципе, но из-за сложности изготовления, всё так и осталось на стадии опытов и проб.

Б. Радиальные, или центробежные компрессоры. В них воздух разгоняется крыльчаткой и под действием центробежных сил компримируется — сжимается в спрямительной системе-статоре. Именно с них начиналось развитие первых действующих ТРД.

Простота конструкции, меньшая подверженность к срывам воздушного потока и сравнительно большая отдача всего одной ступени были преимуществами, которые раньше толкали инженеров начинать свои разработки именно с этим типом компрессоров. В настоящее время это основной тип компрессора в микротурбинах, но об этом позже.

В. Диагональный, или смешанный тип компрессора, обычно одноступенчатый, по принципу работы похож на радиальный, но встречается довольно редко, обычно в устройствах турбонаддувов поршневых ДВС.

Развитие ТРД в авиамоделизме

Среди авиамоделистов идёт много споров, какая же турбина в авиамоделизме была первой. Для меня первая авиамодельная турбина, это американская TJD-76. В первый раз я увидел этот аппарат в 1973 году, когда два полупьяных мичмана пытались подключить газовый баллон к круглой штуковине, примерно 150 мм в диаметре и 400 мм длинной, привязанной обыкновенной вязальной проволокой к радиоуправляемому катеру, постановщику целей для морской пехоты. На вопрос: «Что это такое?» они ответили: «Это мини мама! Американская… мать её так, не запускается…».

Намного позже я узнал, что это Мини Мамба, весом 6,5 кг и с тягой примерно 240 N при 96000 об/мин. Разработана она была ещё в 50-х годах как вспомогательный двигатель для лёгких планеров и военных дронов. Особенность этой турбины в том, что в ней использовался диагональный компрессор. Но в авиамоделизме она широкого применения так и не нашла.

Первый «народный» летающий двигатель разработал праотец всех микротурбин Курт Шреклинг в Германии. Начав больше двадцати лет назад работать над созданием простого, технологичного и дешевого в производстве ТРД, он создал несколько образцов, которые постоянно совершенствовались. Повторяя, дополняя и улучшая его наработки, мелкосерийные производители сформировали современный вид и конструкцию модельного ТРД.

Но вернёмся к турбине Курта Шреклинга. Выдающаяся конструкция с деревянной крыльчаткой компрессора, усиленной углеволокном. Кольцевая камера сгорания с испарительной системой впрыска, где по змеевику длинной примерно в 1 м подавалось топливо. Самодельное колесо турбины из 2,5 миллиметровой жести! При длине всего в 260 мм и диаметре 110 мм, двигатель весил 700 грамм и выдавал тягу в 30 Ньютон! Это до сих пор самый тихий ТРД в мире. Потому как скорость покидания газа в сопле двигателя составляла всего 200 м/с.

На основе этого двигателя было создано несколько вариантов наборов для самостоятельной сборки. Самым известным стал FD-3 австрийской фирмы Шнайдер-Санчес.

Ещё 10 лет назад авиамоделист стоял перед серьёзным выбором — импеллер или турбина?

Тяговые и разгонные характеристики первых авиамодельных турбин оставляли желать лучшего, но имели несравненное превосходство перед импеллером — они не теряли тягу с нарастанием скорости модели. Да и звук такого привода был уже настоящим «турбинным», что сразу очень оценили копиисты, а больше всего публика, непременно присутствующая на всех полётах. Первые Шреклингские турбины спокойно поднимали в воздух 5-6 кг веса модели. Старт был самым критическим моментом, но в воздухе все остальные модели отходили на второй план!

Авиамодель с микротурбиной тогда можно было сравнить с автомобилем, постоянно двигающимся на четвёртой передаче: ее было тяжело разогнать, но зато потом такой модели не было уже равных ни среди импеллеров, ни среди пропеллеров.

Надо сказать, что теория и разработки Курта Шреклинга способствовали  к тому, что развитие промышленных образцов, после издания его книг, пошло по пути упрощения конструкции и технологии двигателей. Что, в общем то, и привело к тому, что этот тип двигателя стал доступным для большого круга авиамоделистов со средним размером кошелька и семейного бюджета!

Первые образцы серийных авиамодельных турбин были JPX-Т240 французской фирмы Vibraye и японская J-450 Sophia Precision. Они были очень похожи как  по конструкции, так и по внешнему виду, имели центробежную ступень компрессора, кольцевую камеру сгорания и радиальную ступень турбины. Французская JPX-Т240 работала на газе и имела встроенный регулятор подачи газа. Она развивала тягу до 50 N, при 120.000 оборотах в минуту, а вес аппарата составлял 1700 гр. Последующие образцы, Т250 и Т260 имели тягу до 60 N. Японская София работала в отличие от француженки на жидком топливе. В торце ее камеры сгорания стояло кольцо с распылительными форсунками, это была первая промышленная турбина, которая нашла место в моих моделях.

Турбины эти были очень надёжными и несложными в эксплуатации. Единственным недостатком были их разгонные характеристики. Дело в том, что радиальный компрессор и радиальная турбина  относительно тяжелы, то есть имеют в сравнении с аксиальными крыльчатками большую массу и, следовательно, больший момент инерции. Поэтому разгонялись они с малого газа на полный медленно, примерно 3-4 секунды. Модель реагировала на газ соответственно ещё дольше, и это надо было учитывать при полётах.

Удовольствие было не дешевым, одна София стоила в 1995 году 6.600 немецких марок или 5.800 «вечно зелёных президентов». И надо было обладать очень хорошими аргументами, что бы доказать супруге, что турбина для модели намного важнее, чем новая кухня, и что старое семейное авто может протянуть ещё пару лет, а вот с турбиной ждать ну никак нельзя.

Дальнейшим развитием этих турбин является турбина Р-15, продаваемая фирмой Thunder Tiger.

Отличие её в том, что крыльчатка турбины у неё теперь вместо радиальной — аксиальная. Но тяга так и осталась в пределах 60 N, так как вся конструкция, ступень компрессора и камера сгорания, остались на уровне позавчерашнего дня.  Хотя по своей цене она является настоящей альтернативой многим другим образцам.

В 1991 году два голландца, Бенни ван де Гур и Хан Еннискенс, основали фирму AMT и в 1994 г  выпустили первую турбину 70N класса — Pegasus. Турбина имела радиальную ступень компрессора с крыльчаткой от турбонагнетателя фирмы Garret,  76 мм в диаметре, а также очень хорошо продуманную кольцевую камеру сгорания и аксиальную ступень турбины.

После двух лет тщательного изучения работ Курта Шреклинга и многочисленных экспериментов они добились оптимальной работы двигателя, установили пробным путём размеры и форму камеры сгорания, и оптимальную конструкцию колеса турбины. В конце 1994 года на одной из дружеских встреч, после полётов, вечером в палатке за бокалом пива, Бенни в разговоре хитро подмигнул и доверительно сообщил, что следующий серийный образец Pegasus Mk-3 «дует» уже 10 кг, имеет максимальные обороты 105.000 и степень сжатия 3,5 при расходе воздуха 0,28 кг/с и скорости выхода газа в 360 м/с. Масса двигателя со всеми агрегатами составляла 2300 г, турбина была 120 мм в диаметре и 270 мм длиной. Тогда эти показатели казались фантастическими. 

По существу, все сегодняшние образцы копируют и повторяют в той или иной степени, заложенные в этой турбине агрегаты.

В 1995 году, вышла в свет книга Томаса Кампса «Modellstrahltriebwerk» (Модельный реактивный двигатель), с расчётами (больше заимствованными в сокращённой форме из книг К. Шреклинга) и подробными чертежами турбины для самостоятельного изготовления. С этого момента монополия фирм-производителей на технологию изготовления модельных ТРД закончилась окончательно. Хотя многие мелкие производители просто бездумно копируют агрегаты турбины Кампса.

Томас Кампс путём экспериментов и проб, начав с турбины Шреклинга, создал микротурбину, в которой объединил все достижения в этой области  на тот период времени и вольно или невольно ввёл для этих двигателей стандарт. Его турбина, больше известная как KJ-66 (KampsJetеngine-66mm). 66 мм – диаметр крыльчатки компрессора. Сегодня можно увидеть различные названия турбин, в которых почти всегда указан либо размер крыльчатки компрессора 66, 76, 88, 90 и т. д., либо тяга — 70, 80, 90, 100, 120, 160 N.

Где-то я прочитал очень хорошее толкование величины одного Ньютона: 1 Ньютон – это плитка шоколада 100 грамм плюс упаковка к ней. На практике часто показатель в Ньютонах округляют до 100 грамм и условно определяют тягу двигателя в килограммах.

Конструкция  модельного ТРД

  1. Крыльчатка Компрессора (радиальная)
  2. Спрямительная система Компрессора (статор)
  3. Камера сгорания
  4. Спрямительная система турбины
  5. Колесо турбины (аксиальная)
  6. Подшипники
  7. Вал
  8. Туннель вала
  9. Сопло
  10. Конус сопла
  11. Передняя крышка Компрессора (диффузор)

С чего начать?

Естественно у моделиста сразу возникают вопросы: С чего начать? Где взять? Сколько стоит?

  1. Начать можно с наборов (Kit-ов). Практически все производители на сегодняшний день предлагают полный ассортимент запасных частей и наборов для постройки турбин. Самыми распространёнными являются наборы повторяющие KJ-66. Цены наборов, в зависимости от комплектации и качества изготовления колеблются в пределах от 450 до 1800 Евро.
  2. Можно купить готовую турбину, если по карману, и вы умудритесь убедить в важности такой покупки супругу, не доводя дело до развода. Цены на готовые двигатели начинаются от 1500 Евро для турбин без автостарта.
  3. Можно сделать самому. Не скажу что это самый идеальный способ, он же не всегда самый быстрый и самый дешёвый, как на первый взгляд может показаться. Но для самодельщиков самый интересный, при условии, что есть мастерская, хорошая токарно-фрезерная база и прибор для контактной сварки также имеется в наличии. Самым трудным в кустарных условиях изготовления является центровка вала с колесом компрессора и турбиной.

Я начинал с самостоятельной постройки, но в начале 90-х просто не было такого выбора турбин и наборов для их постройки как сегодня, да и понять работу и тонкости такого агрегата удобней при его самостоятельном изготовлении.

Вот фотографии самостоятельно изготовленных частей для авиамодельной турбины:

Кто желает поближе ознакомится с устройством и теорией Микро-ТРД, тому я могу только посоветовать следующие книги, с чертежами и расчётами:

  • Kurt Schreckling. Strahlturbine fur Flugmodelle im Selbstbau. ISDN 3-88180-120-0
  • Kurt Schreckling. Modellturbinen im Eigenbau. ISDN 3-88180-131-6
  • Kurt Schreckling. Turboprop-Triebwerk. ISDN 3-88180-127-8
  • Thomas Kamps Modellstrahltriebwerk ISDN 3-88180-071-9

Заказать книги можно напрямую здесь:  http://www.vth.de

На сегодняшний день мне известны следующие фирмы, выпускающие авиамодельные турбины, но их становится всё больше и больше: AMT, Artes Jet, Behotec, Digitech Turbines, Funsonic, FrankTurbinen, Jakadofsky, JetCat, Jet-Central, A.Kittelberger, K.Koch, PST- Jets, RAM, Raketeturbine, Trefz , SimJet, Simon Packham, F.Walluschnig, Wren-Turbines. Все их адреса можно найти в Интернете.

Практика использования в авиамоделизме

Начнём с того, что турбина у вас уже есть, самая простая, как ей теперь управлять?

Есть несколько способов заставить работать ваш газотурбинный двигатель в модели, но лучше всего сначала построить небольшой испытательный стенд наподобие этого:

Ручной старт (Manual start) — cамый простой способ управления турбиной.

  1. Турбина сжатым воздухом, феном, электрическим  стартером разгоняется до минимальных рабочих 3000 об/мин.
  2. В камеру сгорания подаётся газ, а на свечу накаливания — напряжение, происходит воспламенение газа и турбина выходит на режим в пределах 5000-6000 об/мин. Раньше мы просто поджигали воздушно-газовую смесь у сопла и пламя «простреливало» в камеру сгорания.
  3. На рабочих оборотах включается регулятор хода, управляющий оборотами топливного насоса, который в свою очередь подаёт в камеру сгорания горючее — керосин, дизельное топливо или отопительное  масло.
  4. При наступлении стабильной работы подача газа прекращается, и турбина работает только на жидком топливе!

Смазка подшипников ведётся обычно с помощью топлива, в которое добавлено турбинное масло, примерно 5%. Если смазочная система подшипников раздельная (с масляным насосом), то питание насоса лучше включать перед подачей газа. Отключать его лучше в последнюю очередь, но НЕ ЗАБЫВАТЬ выключить! Если вы считаете, что женщины это слабый пол, то посмотрите, во что они превращаются при виде струи масла, вытекающей на обивку заднего сиденья семейного автомобиля  из сопла модели.

Недостаток этого самого простого способа управления — практически полное отсутствие информации о работе двигателя. Для измерения температуры и оборотов нужны отдельные приборы, как минимум электронный термометр и тахометр. Чисто визуально можно только приблизительно определить температуру, по цвету каления крыльчатки турбины. Центровку, как у всех крутящихся механизмов, проверяют по поверхности кожуха монетой или ногтем. Прикладывая ноготь к поверхности турбины, можно почувствовать даже мельчайшие вибрации.

В паспортных данных двигателей всегда даются их предельные обороты, например 120.000 об/мин. Это предельно допустимая величина при эксплуатации, пренебрегать которой не следует! После того как в 1996 году у меня разлетелся самодельный агрегат прямо на стенде и колесо турбины, разорвав обшивку двигателя, пробило насквозь 15-ти миллиметровую фанерную стенку контейнера, стоящего в трёх метрах от стенда, я сделал для себя вывод, что без приборов контроля разгонять самопальные турбины опасно для жизни! Расчёты по прочности показали потом, что частота вращения вала должна была лежать в пределах 150. 000. Так что лучше было ограничить рабочие обороты на полном газу до 110.000 – 115.000 об/мин.

Ещё один важный момент. В схему управления топливом ОБЯЗАТЕЛЬНО должен быть включен аварийный закрывающий вентиль, управляемый через отдельный канал! Делается это для того, что бы в случае вынужденной посадки, морковно-внепланового приземления и прочих неприятностей прекратить подачу топлива в двигатель во избежание пожара.

Start control (Полуавтоматический старт).

Что бы неприятностей, описанных выше, не произошло на поле, где (ни дай бог!) ещё и зрители вокруг, применяют довольно хорошо зарекомендовавший себя Start control. Здесь управление стартом — открытие газа и подачу керосина, слежение за температурой двигателя и оборотами ведёт электронный блок ECU ( Electronic- Unit- Control) . Ёмкость для газа, для удобства, уже можно расположить внутри модели.

К ECU для этого подключены температурный датчик и датчик оборотов, обычно оптический или магнитный.  Кроме этого ECU может давать показания о расходе топлива, сохранять параметры последнего старта, показания напряжения питания топливного насоса, напряжение аккумуляторов и т.д. Всё это можно потом просмотреть на компьютере. Для программирования ECU и снятия накопленных данных служит Manual Тerminal (терминал управления).

На сегодняшний день самое большое распространение получили два конкурирующих продукта в этой области Jet-tronics и ProJet. Какому из них отдать предпочтение —  решает каждый сам, так как тяжело спорить на тему что лучше: Мерседес или БМВ?

Работает все это следующим образом:

  1. При раскручивании вала турбины (сжатый воздух/фен/электростартер) до рабочих оборотов ECU автоматически управляет подачей газа в камеру сгорания, зажиганием и подачей керосина.
  2. При движении ручки газа на вашем пульте сначала происходит автоматический вывод турбины на рабочий режим с последующим слежением за самыми важными параметрами работы всей системы, начиная от напряжения аккумуляторов до температуры двигателя и величины оборотов.

Автоматическийстарт (Automatic start)

Для особо ленивых процедура запуска упрощена до предела. Запуск турбины происходит с пульта управления тоже через ECU одним переключателем. Здесь уже не нужен ни сжатый воздух, ни стартер, ни фен!

  1. Вы щёлкаете тумблером на вашем пульте радиоуправления.
  2. Электростартер раскручивает вал турбины до рабочих оборотов.
  3. ECU контролирует старт, зажигание и вывод турбины на рабочий режим с последующим контролем всех показателей.
  4. После выключения турбины ECU ещё несколько раз автоматически прокручивает вал турбины электростартером для снижения температуры двигателя!

Самым последним достижением в области автоматического запуска стал Керостарт. Старт на керосине, без предварительного прогрева на газе. Поставив свечу накаливания другого типа (более крупную и мощную) и минимально изменив подачу топлива в системе, удалось полностью отказаться от газа! Работает такая система по принципу автомобильного обогревателя, как на «Запорожцах». В Европе пока только одна фирма переделывает турбины с газового на керосиновый старт, не зависимо от фирмы производителя.

Как вы уже заметили, на моих рисунках в схему включены ещё два агрегата, это клапан управления тормозами и клапан управления уборкой шасси. Это не обязательные опции, но очень полезные. Дело в том, что у «обычных» моделей при посадке, пропеллер на маленьких оборотах является своего рода тормозом, а у реактивных моделей такого тормоза нет. К тому же, у турбины всегда есть остаточная тяга даже на «холостых» оборотах и скорость посадки у реактивных моделей может быть намного выше, чем у «пропеллерных». Поэтому сократить пробежку модели, особенно на коротких площадках, очень помогают тормоза основных колёс.

Топливная система

Второй странный атрибут на рисунках, это топливный бак. Напоминает бутылку кока-колы, не правда ли? Так оно и есть!

Это самый дешевый и надёжный бак, при условии, что используются многоразовые, толстые бутылки, а не мнущиеся одноразовые. Второй важный пункт, это фильтр на конце всасывающего патрубка. Обязательный элемент! Фильтр служит не для того, чтобы фильтровать топливо, а для того, чтобы избежать попадания воздуха в топливную систему! Не одна модель была уже потеряна из-за самопроизвольного выключения турбины в воздухе! Лучше всего зарекомендовали себя здесь фильтры от мотопил марки Stihl или им подобные из пористой бронзы. Но подойдут и обычные войлочные.

Раз уж заговорили о топливе, можно сразу добавить, что жажда у турбин большая, и потребление топлива находится в среднем на уровне 150-250 грамм в минуту. Самый большой расход  конечно же приходится на старт, зато потом рычаг газа редко уходит за 1/3 своего положения вперёд. Из опыта можно сказать, что при умеренном стиле полёта трёх литров топлива вполне хватает на 15 мин. полётного времени, при этом в баках остаётся  ещё запас для пары заходов на посадку.

Само топливо — обычно авиационный керосин, на западе известный под названием Jet A-1.

Можно, конечно, использовать дизельное топливо или ламповое масло, но некоторые турбины, такие как из семейства JetCat, переносят его плохо. Также ТРД не любят плохо очищенное топливо. Недостатком заменителей керосина является большое образование копоти. Двигатели приходится чаще разбирать для чистки и контроля. Есть случаи эксплуатации турбин на метаноле, но таких энтузиастов я знаю только двоих, они выпускают метанол сами, поэтому могут позволить себе такую роскошь. От применения бензина, в любой форме, следует категорически отказаться, какими  бы привлекательными ни казались цена и доступность этого топлива! Это в прямом смысле игра с огнём!

Обслуживание и моторесурс

Вот и следующий вопрос назрел сам собой — обслуживание и ресурс.

Обслуживание в большей степени заключается в содержании двигателя в чистоте, визуальном контроле и проверке на вибрацию при старте. Большинство авиамоделистов оснащают турбины своего рода воздушным фильтром. Обыкновенное металическое сито перед всасывающим диффузором. На мой взгляд — неотъемлемая часть турбины.

Двигатели, содержащиеся в чистоте, с исправной системой смазки подшипников служат безотказно по 100 и более рабочих часов. Хотя многие производители советуют после 50 рабочих часов присылать турбины на контрольное техническое обслуживание, но это больше для очистки совести.

Первая реактивная модель

Ещё коротко о первой модели. Лучше всего, чтобы это был «тренер»! Сегодня на рынке множество турбинных тренеров, большинство из них это модели с дельтовидным крылом.

Почему именно дельта? Потому, что это очень устойчивые модели сами по себе, а если в крыле использован так называемый S-образный профиль, то и посадочная скорость и скорость сваливания минимальные. Тренер должен, так сказать, летать сам. А вы должны концентрировать внимание на новом для вас типе двигателя и особенностях управления.

Тренер должен иметь приличные габариты. Так как скорости на реактивных моделях в 180-200 км/ч — само собой разумеющиеся, то ваша модель будет очень быстро удаляться на приличные расстояния. Поэтому за моделью должен быть обеспечен хороший визуальный контроль. Лучше, если турбина на тренере крепится открыто и сидит не очень высоко по отношению к крылу.

Хорошим примером, какой тренер НЕ ДОЛЖЕН быть, является самый распространённый тренер – «Kangaroo». Когда Фирма FiberClassics (сегодня Composite-ARF) заказывала эту модель, то в основе концепта была заложена в первую очередь продажа турбин «София», и как важный аргумент для моделистов, что сняв крылья с модели, её можно использовать в качестве испытательного стенда. Так, в общем, оно и есть, но производителю хотелось показать турбину, как на витрине, поэтому и крепится турбина на своеобразном «подиуме». Но так как вектор тяги оказался приложен намного выше ЦТ модели, то и сопло турбины пришлось задирать кверху. Несущие качества фюзеляжа были этим почти полностью съедены, плюс малый размах крыльев, что дало большую нагрузку на крыло. От других предложенных тогда решений компоновки заказчик отказался. Только использование Профиля ЦАГИ-8, ужатого до 5% дало более-менее приемлемые результаты.  Кто уже летал на Кенгуру, тот знает, что эта модель для очень опытных пилотов.

Учитывая недостатки Кенгуру, был создан спортивный тренер для более динамичных полётов «HotSpot». Эту модель отличает более продуманная аэродинамика, и летает «Огонёк» намного лучше.

Дальнейшим развитием этих моделей стал «BlackShark». Он рассчитывался на спокойные полёты, с большим радиусом разворотов. С возможностью широкого спектра пилотажа, и в то же время, с хорошими парительными качествами. При выходе из строя турбины, эту модель можно посадить как планер, без нервов.

Как видите, развитие тренеров пошло по пути увеличения размеров (в разумных пределах) и уменьшении нагрузки на крыло!

Так же отличным тренером может служить австрийский набор из бальзы и пенопласта, Super Reaper. Стоит  он 398 Евро. В воздухе модель выглядит очень хорошо. Вот мой самый любимый видеоролик из серии Супер Рипер: http://www.paf-flugmodelle.de/spunki.wmv

Но чемпионом по низкой цене на сегодняшний день является «Spunkaroo». 249 Евро! Очень простая конструкция из бальзы, покрытой стеклотканью. Для управления моделью в воздухе достаточно всего двух сервомашинок!

Раз уж зашла речь о сервомашинках, надо сразу сказать, что стандартным трехкилограммовым сервам в таких моделях делать нечего! Нагрузки на рули у них огромные, поэтому ставить надо машинки с усилием не меньше 8 кг!

Подведём итог

Естественно у каждого свои приоритеты, для кого-то это цена, для кого-то готовый продукт и экономия времени.

Самым быстрым способом завладеть турбиной, это просто её купить! Цены на сегодняшний день для готовых турбин класса 8 кг тяги с электроникой начинаются от 1525 Евро. Если учесть, что такой двигатель можно сразу без проблем брать в эксплуатацию, то это совсем не плохой результат.

Наборы, Kit-ы. В зависимости от комплектации, обычно набор из спрямляющей системы компрессора, крыльчатки компрессора, не просверленного колеса турбины и спрямляющей ступени турбины, в среднем стоит 400-450 Евро. К этому надо добавить, что всё остальное надо либо покупать, либо изготовить самому. Плюс электроника. Конечная цена может быть  даже выше, чем готовая турбина!

На что надо обратить внимание при покупке турбины или kit-ов – лучше, если это будет разновидность  KJ-66. Такие турбины зарекомендовали себя как очень надёжные, да и  возможности поднятия мощности у них ещё не исчерпаны. Так, часто заменив камеру сгорания на более современную, или поменяв подшипники и установив спрямляющие системы другого типа, можно добиться прироста мощности от нескольких сот грамм до 2 кг, да и разгонные характеристики часто намного улучшаются. К тому же, этот тип турбин очень прост в эксплуатации  и ремонте.

Подведём итог, какого размера нужен карман для постройки современной реактивной модели по самым низким европейским ценам:

  • Турбина в сборе с электроникой и мелочами — 1525 Евро
  • Тренер с хорошими полётными качествами — 222 Евро
  • 2 сервомашинки 8/12 кг — 80 Евро
  • Приёмник 6 каналов — 80 Евро

Итого, Ваша мечта: около 1900 Евро или примерно 2500  зелёных президентов!

Удачи!

Обсудить на форуме

автомобили на реактивной тяге / Хабр


Наверное, нет такого двигателя, который энтузиасты-автомобилисты не попробовали бы поставить на колёса. Не смогли они пройти мимо такого древнего изобретения, как ракета. Сначала, правда, как это часто бывает, такие транспортные средства появились в фантастике. Где именно — сейчас уже и не узнать, но один из ярких примеров (пусть и не самый ранний) известен, наверное, всем вообще.

Величайший детектив всех времён, мститель в маске и просто ужас, летящий на крыльях ночи, то есть Бэтмен, поначалу обходился для перемещения по улицам Готэма обычным автомобилем.

Косметические улучшения в виде плавников, крыльев и покраски в радикальный чёрный цвет — не в счёт. Но когда в шестидесятые годы прошлого века задумали снимать телесериал (тот самый, с Адамом Уэстом, который в наши дни растащили на мемасики), авторы решили, что супергерой должен идти в ногу со временем. Символами всего новейшего тогда были две вещи: атомная энергия и ракеты. Вот и вышло, что Бэтмобиль в сериале питался энергией от атомного реактора и был оснащён реактивным двигателем. Сделали его на базе концепт-кара Ford Lincoln Futura 1955 года. В реальности он, конечно, работал на бензине, а не на уране, да и реактивный двигатель был бутафорский, но идея показалась удачной. С тех пор во всех экранизациях все Бэтмобили оснащались реактивной тягой. Где-то она была основным способом перемещения машины, где-то — лишь ускорителем для экстренных случаев, но сопло в корме — теперь непременный атрибут автомобиля Чёрного рыцаря.

Автомобиль Бэтмена из телесериала 1966 года

Что касается практического использования реактивного автомобиля на практике, тут всё не так гладко. Наверняка все слышали байку про то, как некий любитель скорости купил подержанный авиационный двигатель (по другой версии — вообще ракету без боеголовки), прикрутил на свою подержанную колымагу, выехал на испытания и, понятно, разбился вдребезги, поскольку ни затормозить, ни повернуть оказался неспособен. Эта история, рассказываемая в куче вариаций, вполне наглядно обрисовывает основные проблемы реактивного автомобиля. При движении на высокой скорости обычные автомобильные средства управления, такие как поворотные колёса и тормозные колодки, будут не очень эффективны. Придётся использовать авиационные аналоги — аэродинамические рули и тормозной парашют. Но их эффективность тоже ограничена — радиус поворота получится слишком большим, а тормозной парашют, к примеру, вообще штука одноразовая. Помимо этого, стоит упомянуть, что в населённых пунктах реактивный двигатель вообще неприменим — он работает слишком громко. А раскалённая струя выхлопа представляет опасность для всего, что находится позади такого автомобиля. Всё это ограничивает сферу применения реактивных автомобилей испытательными полигонами и треками для рекордных заездов. Бэтмен, решив прокатиться на своём Бэтмобиле в реальности, не уехал бы дальше первого поворота, разбившись насмерть, а попутно ещё и поджёг бы что-нибудь.

Чтобы торможение после заезда не заняло несколько километров, тормозить реактивным автомобилям приходится с помощью парашюта, как боевым самолётам при посадке

Пионерами в этой области стали немцы. Группа инженеров, интересующихся реактивным движением и космическими полётами, сотрудничала в 1920-е года с фирмой Opel. Результатом этого сотрудничества стали несколько аппаратов, объединённых общим названием Opel RAK (от rakete, то есть «ракета»). Среди них были и рельсовые тележки, и аэроплан, но нас интересуют автомобили — они назывались RAK1 и RAK2. Оба были испытаны весной 1928 года и показали неплохие результаты. Первая модель сумела разогнаться до ста километров в час, затратив на достижение этой скорости восемь секунд. Вторая, приводившаяся в движение вдвое большим количеством ракет (24 вместо 12), достигла скорости в 238 км/ч. И для последней уже пришлось применять антикрылья, создающие прижимную силу — позже они станут привычным элементом всех гоночных автомобилей. Без антикрыльев RAK2 по мере разгона утрачивал сцепление с трассой и становился неуправляемым. Развития оба автомобиля не получили, так как были для своих создателей, по сути, лишь экспериментальными стендами, промежуточной ступенью на пути к реактивному самолёту, а затем и космической ракете.

Opel RAK1 на гоночной трассе, 1928 год

В 1932 году американский гонщик норвежского происхождения Сигурд Хьёгдаль представил публике гоночный автомобиль, который не только приводился в движение реактивным двигателем, но мог и управляться им же. Точнее системой из нескольких двигателей — в корме автомобиля располагалась целая батарея пороховых ракет, поджигаемых независимо друг от друга. Поджигая ракеты слева и справа раздельно, водитель мог поворачивать машину. Впрочем, этот механизм предусматривался как вспомогательный — основным оставались банальные передние колёса, поворачиваемые при помощи руля. Применения машина Хьёгдаля не нашла. Участвовать в обычных гонках она не могла — ракет хватало примерно на один круг трека. Потом они догорали, и автомобиль останавливался, в то время как бензиновые конкуренты продолжали ехать. Других же реактивных автомобилей, с которыми можно было соревноваться на равных, не нашлось. Несколько раз продемонстрировав машину публике и не снискав у неё большого интереса, Хьёгдаль вернулся к ДВС.

Сигурд Хьёгдаль и его реактивный болид, страница из журнала «Популярная механика» за сентябрь 1932 года

Дальше был большой перерыв. Автомобили бурно развивались, ещё более бурно развивались и реактивные двигатели, но следующие тридцать лет они делали это порознь, независимо друг от друга. Перемена произошла в 1964 году. Именно тогда Международная автомобильная федерация (FIA) стала официально фиксировать и признавать рекорды скорости, установленные реактивным наземным транспортом.

Ладно, на самом деле новый этап реактивного автомобилизма начался немного раньше, в 1960-м. В том году доктор Натан Остич появился на рекордных гонках на солончаке Бонневиль со своим автомобилем Flying Caduceus («Летучий кадуцей» — крылатый жезл с медицинской эмблемы). Участвовал он вне конкурса — именно потому, что на тот момент рекорды, установленные реактивными автомобилями, не засчитывались. Тем не менее Остич гнался не за грамотами и дипломами, а за настоящей скоростью. «Летучий кадуцей» был оснащён турбореактивным двигателем General Electric J47, который использовался во многих американских военных самолётах. Имея мощность в семь тысяч лошадиных сил, он (по расчётам) должен был разогнать «Кадуцей» до более чем 800 км/ч, сделав его пилота быстрейшим автомобилистом на планете, пусть и неофициально. Увы, конструкция автомобиля оказалась не до конца продумана. Сильные вибрации, недостаточный приток воздуха к двигателю и неполадки с топливным насосом вынудили Остича сойти с дистанции. Ему удалось развить лишь 483 км/ч во время прогревочного заезда. В течение следующих лет автомобиль был доработан, но в итоге всё равно не смог превысить скорости в 571 км/ч.

«Летучий кадуцей» Натана Остича, 1960 год

На следующий год после того, как Остич забросил гонки, FIA, как упомянуто выше, решила фиксировать рекорды скорости не только автомобилей, имеющих привод на колёса, но и реактивных. Это нашло бурный отклик в среде энтузиастов, и в тот же год было установлено сразу несколько рекордов на «сухопутных ракетах». Купить списанный авиационный двигатель в США тогда можно было за несколько сотен долларов, что и породило «реактивное безумие» автомобилистов, продлившееся несколько лет.

Хорошим примером того, как оно проходило, может послужить история гонщика Уолта Арфонса и инженера Тома Грина. Они представили в начале 1960-х свой автомобиль Wingfoot Express. Своё название («Экспресс крылатой ноги») он получил в честь спонсора — фирмы Goodyear, на эмблеме который изображена крылатая сандалия Меркурия. Изначально машину делали трёхколёсной, но когда FIA опубликовала новые правила, переднее колесо пришлось заменить блоком из двух — чтобы рекорд зафиксировали, машина должна быть как минимум четырёхколёсной. Двигателем послужил списанный Westinghouse J46 с палубного истребителя F7U Cutlass. Испытания машины шли успешно, но перед самой отправкой на гонки произошёл инцидент. Оба тормозных парашюта оборвались, и «Экспресс», протаранив ограждение трассы, проскакал по полю с канавами, перемахнул шоссе и забурился в лесополосу. Арфонс, сидевший за рулём, не пострадал — у него прихватило сердце от испуга, но долговременного вреда здоровью это не причинило. Однако во время ремонта машины он, торопясь завершить работы как можно быстрее, повредил связки правой руки и оказался непригоден для пилотирования. Искать стороннего водителя времени не было.

Том Грин оставался единственным кандидатом. Он был знаком с конструкцией машины, но опыт гонщика имел минимальный. На Бонневиле ему пришлось начать подготовку к заезду с осторожных покатушек по стоянке болидов, словно студенту автошколы. Грину удалось выдать на трассе 539 км/ч, что не стало рекордом — гонщик Крейг Бридлав на автомобиле Spirit of America собственной конструкции показал 644 км/ч, но официально признан не был, так как его машина была трёхколёсной и по правилам FIA должна была считаться мотоциклом. Установить свой рекорд «крылатым ногам» удалось позднее. Wingfoot Express смог выжать из себя 665 км/ч. Но побыть «королями скорости» Арфонсу и Грину удалось лишь три дня — и короны их лишил… Артур Арфонс, брат Уолта Арфонса. Построенный им автомобиль Green Monster развил 698 км/ч. После этого Грин забросил гонки, вернувшись к обычной инженерной работе. Уолт Арфонс на следующий год выкатил Wingfoot Express II — от первой модели он отличался тем, что в движение приводился не турбиной, а твердотопливными ускорителями. Для официальной фиксации рекорда трассу надо было проехать дважды — туда и обратно. В протокол заносилось среднее арифметическое от двух максимальных скоростей, развитых в обоих заездах. Ускорителей, однако, хватало только на поездку в один конец, поэтому развитые «вторым экспрессом» 973 км/ч так и остались непризнанным рекордом.

Wingfoot Express и его создатели, 1964 год

Следующим логическим шагом было преодоление звукового барьера. Машиной, которая долгое время претендовала на это, была так называемая «Ракета Будвайзер» — Budweiser Rocket. Эту машину строили для всё той же трассы на озере Бонневиль, но первые же испытания показали, что запаса топлива не хватит на то, чтобы проехать трассу дважды, как полагается. Тогда и решили — раз уж не получится поставить официальный рекорд скорости, хотя бы пробьём звуковой барьер. Заезд был проведён в конце 1979 года на территории авиабазы ВВС США Эдвардс в Калифорнии. Приборы автомобиля показали, что скорость во время заезда кратковременно достигла значения 1,01 Мах, то есть на один процент превысила скорость звука, какой она была при тамошней температуре и давлении воздуха. Радар авиабазы вроде как подтвердил эти данные, но многие эксперты всё равно сомневались в достоверности измерений, так как скорость вычислялась уж очень хитрым косвенным способом. Ну и, понятное дело, официально никакие международные организации рекорд не подтвердили из-за отсутствия независимых наблюдателей при его установке.

Budweiser Rocket на трассе

Полностью легитимно скорость звука превысить удалось лишь в 1997 году. Британский военный лётчик Эндрю Грин на автомобиле Thrust SSC сумел развить 1228 км/ч. Этот рекорд остаётся не побитым и по сей день. Конструкторская команда, создавшая автомобиль, не почивает на лаврах и в данный момент работает над проектом Bloodhound LSR. Это будет реактивный автомобиль, перед которым стоит амбициозная цель разогнаться до тысячи миль в час (1609 км/ч).

Thrust SSC — самый быстрый автомобиль в мире на текущий момент

Жизнь реактивных автомобилей, однако, не ограничивалась одними лишь рекордными заездами. Всем известно, что американцы обожают всякие шоу, где много шума, грохота и блестящего металла. Особенно если это связано с мотоциклами или автомобилями. Поэтому с тех же самых шестидесятых годов, когда «сухопутные ракеты» начали устанавливать рекорды скорости, в США популярностью пользуются гонки самых разнообразных реактивных транспортных средств. Не ради рекордов, а просто так, потому что это красиво и эффектно.

Что может быть более американским, чем огромный хромированный тягач-дальнобойщик? Только этот же тягач, в который воткнули турбину от истребителя!

Пламя сверкает, турбины рычат, начищенный хром блестит — что ещё нужно? Чаще всего это так называемый «дрэг-рейсинг», то есть простейшие гонки двух машин по прямой, берущие начало от уличных молодёжных забав «Давай поглядим, кто быстрее до следующего светофора доедет». В рамках этих соревнований что только не используется — от специально подготовленных болидов до тракторов и газонокосилок. Ну и реактивные двигатели тоже много на что ставят, вплоть до грузовиков и микроавтобусов.

«Самый быстрый в мире микроавтобус» — фургончик Ford 1979 года, оснащённый реактивным двигателем

В отличие от многих других необычных автомобилей, реактивным точно не светит никакое перспективное будущее за пределами гоночных трасс, видеоигр и комиксов. У них для этого слишком уж горячий нрав. Но уж в рамках этой сферы они точно продолжат радовать нас ещё долго. Вон, последний Бэтмен, который из фильма Мэтта Ривза, изо всех сил притворяется реалистичным, однако же реактивную турбину на свой Бэтмобиль — всё же поставил. Потому что традиция.


НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:

— 15% на все тарифы VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.

Самодельная микротурбина (газовая турбина) Реактивный двигатель

Простой демонстрационный газотурбинный двигатель, собранный из автомобильного турбонагнетателя

Камера сгорания
Она была собрана из стальной трубы, вырезанной из основания спутниковой антенны.
подставка, трубка зажимается между двумя пластинами, чтобы сформировать концы. Нижняя пластина
прикручен к входной улитке турботурбины, а верхняя пластина изначально принята
воздух компрессора через трубку, но теперь воздух проходит в камеру сгорания в
сторона ближе к вершине.

Воздух подается в камеру сгорания через пластиковую дренажную трубку, это способствует
сдувать, если единице позволено двигаться слишком быстро. Жаровая труба или камера сгорания
лайнер был изготовлен из жестяной банки от кемпингового газа и расширен стальным листом. Газовая банка
придает подкладке правильный куполообразный верх. В лайнере просверлены отверстия
чтобы воздух попал в зону горения. Размер и расположение отверстий угадывались
по разным схемам коммерческих двигателей никаких расчетов не производилось.
Двигатель работает на газе пропан, газ поступает в камеру сгорания через
Кольцо горелки изготовлено из медной трубы с отверстиями диаметром 1 мм.

Зажигание
Свеча зажигания мотоцикла вставляется в камеру сгорания, чтобы «зажечь
двигатель. Я испробовал несколько различных источников воспламенения, лучший из которых
блок воспламенителя HT от раннего реактивного самолета. Я также использовал зажигание мотоцикла
катушка, управляемая от самодельного транзисторного инвертора. Как только зажигание произошло,
камера сгорания вроде бы хорошо держит пламя, дроссельную заслонку можно поставить вправо
гаснет и пламя не гаснет.

Смазка
Масло циркулирует в турбонагнетатель
подшипник скольжения масляным насосом автомобильного двигателя с приводом от асинхронного двигателя родом из
копировальный аппарат. Насос подходит для двигателей Ford Cross- и легко заменяется.
изменен, так как это внешний тип со встроенным масляным фильтром. Металлический бак под
турбина собирает из него масло, готовое к повторной циркуляции насосом. когда масло
холодная это довольно тяжелая работа для мотора, при пуске масляный насос останавливается
снизить лобовое сопротивление на турбо- Ротор зарядного устройства, а затем включается, когда двигатель
самоподдерживается. Используемое масло — обычная формула Mobil 1, которая используется в турбонаддуве.
предназначено для турбинного масла, его нельзя использовать, так как оно предназначено для гонок мячей
не подшипники скольжения. Во время работы масло сильно нагревается, будущая модификация может
надо добавить масляный радиатор.

Пусковой
Приводится полный компрессор в сборе от другого аналогичного турбонагнетателя
двигателем центрифуги , работающим от сети. Компрессор образует нагнетатель, который
соединен с передней частью двигателя и действует как «стартер ветряной мельницы». диммер
переключатель, подключенный к двигателю, регулирует количество воздуха, подаваемого в двигатель,
для воспламенения требуется только легкий ветерок, иначе двигатель заведется
с громким хлопком. Для запуска двигателя вентилятор работает на полную мощность и снимается.
когда двигатель самостоятельно поддерживает около 35000 об/мин. Интересно, что вентилятор с
холодный двигатель едва крутит ротор, но расход воздуха при горении достаточен, чтобы
заводишь как масло прогреется.

Приборы
Я использовал оптический метод для измерения скорости газовой турбины.
Оптическое волокно освещает небольшую часть задней поверхности колеса компрессора,
поверхность колеса попеременно блестящая алюминиевая и матово-черная, вторая
оптическое волокно принимает отраженный от колеса свет и передает его на электронный
датчик. Когда колесо вращается, отраженный свет включается и выключается. Датчик преобразует
свет к электрическому сигналу, который приводит в действие самодельный rev- счетчик откалиброван
0- 100 000 об/мин. Я обнаружил, что эта система работает, но отраженный свет довольно
тусклый, требующий чувствительного усилителя, я использовал He- Ne лазер, чтобы обеспечить свет
поскольку он эффективно соединяется с оптическим волокном. Другая проблема заключается в том, что оптический
волокна на самом деле полимерные, которые могут плавиться из-за нагревания в компрессоре
секция турбонаддува при выключенном агрегате. После выключения турбо я дую
воздух через него для его охлаждения, во время этой операции турбина блокируется с помощью гаечного ключа
чтобы предотвратить его вращение при отключении системы смазки. Температура выхлопа
измеряется с помощью стандартного зонда типа K из инконеля, подаваемого на AD59.5 термопара
интегральная схема усилителя, а затем на аналоговый измеритель, калиброванный 0- 1000 градусов
C. Я предпочитаю аналоговые счетчики, их легче смотреть, так как параметры двигателя
меняется при разгоне и торможении. Микросхема AD595 выполняет измерение температуры
легко, так как он преобразует выходной сигнал термопары в мВ в выходной сигнал 0- 10 В.
0- Выход 10 В соответствует диапазону температур 0- 1000 градусов C.

Я установил
манометр для измерения давления нагнетания компрессора. Указанное давление
кажется, колеблется, поэтому я вставил ограничитель в трубу подачи манометра, чтобы демпфировать
колебание.

Топливная система
Двигатель работает на пропане, подаваемом из портативного
цилиндр типа караван. Регулятор снят, а клапан установлен на цилиндре.
используется в качестве дроссельной заслонки. Двигатель имеет очень здоровый аппетит к топливу и
длится всего около 10- 15 минут на баллоне 3,9 кг. За счет быстрой подачи топлива
цилиндр находится в миске с теплой водой, чтобы способствовать испарению жидкого пропана.
в газ. Я пробовал жидкое топливо, используя автомобильную топливную форсунку Bosch типа «K»,
это почти сработало, но одна форсунка не справлялась с требуемым расходом топлива.
Форсунка, использующая керосин при низких скоростях потока, давала почти идеальную картину распыления,
но это ухудшилось по мере увеличения потока. Зажигание было более сложным для достижения
на жидком топливе, если зажигание не произошло быстро после включения топлива,
двигатель быстро заливался топливом, что угрожало очень «мокрым пуском» при зажигании.
наконец произошло. В качестве топливного насоса использовался насос для подкачки авиационного топлива.
подача топлива до 60 фунтов на квадратный дюйм, для слива топлива из насоса использовался игольчатый клапан
выход обратно к входу и так действует как дроссель. Форсунка открывается примерно в 15
PSI, но по мере увеличения давления (игольчатый клапан закрыт) устройство задыхалось.
и не распылять топливо должным образом.

Операция
Здесь начинается самое интересное, чтобы начать
в этой самодельной газовой турбине стартер соединен непосредственно с впускным отверстием турбины и
воздух мягко включился. Включается зажигание и снова открывается топливный кран.
плавно, пока двигатель не загорится с «fut». После запуска двигателя воздух
включен полностью и дроссельная заслонка открыта, сначала ротор вращается медленно, но
по мере разжижения и нагревания масла двигатель начинает разгоняться и примерно на 35 000
об/мин подача воздуха к двигателю быстро прекращается, чтобы он мог всосать больше
воздуха и разогнаться до комфортной скорости 50 000 об/мин. Во время запуска масло
питание отключается и только кратковременно подается импульс для обеспечения некоторой смазки без
вызывает слишком большое сопротивление, когда достигается самоподдерживающаяся скорость, включается масло
постоянно. После того, как двигатель завершил работу и стал горячим, гораздо легче
перезапустить, ротор раскручивается намного быстрее.

При работе двигатель довольно шумный, хотя с наушниками агрегат шумит
довольно неплохо, издавая восхитительный «свист» от компрессора и гул от
процесс горения. Прослушивание в наушниках помогает услышать скорость компрессора
более четко, что помогает дросселировать двигатель, что может быть сложно. Если вы закроете свой
глазами вы можете себе представить, что вы находитесь за штурвалом настоящего самолета, я стоял и слушал
на Vulcan XH558 на днях и сходство в звуке моего двигателя было
сверхъестественный. На данный момент газовая турбина достигла скорости около 70 000 об/мин, а при 50 000 об/мин
температура выхлопных газов составляет всего 500 градусов по Цельсию, что неплохо для самодельного двигателя.
предел оборотов на данный момент это нагнетательный патрубок компрессора, он вроде как сдувается
если двигатель работает слишком быстро, из него вырывается пламя, а компрессор визжит, как
он быстро бежит вниз. Некоторые мои ранние попытки пострадали от трубы компрессора
продувки, оригинальный двигатель вряд ли бы сам себя сустейн перед нарастанием давления
вверх было слишком много для этого.

Будущее
Когда время позволит, я надеюсь развить эту демонстрацию
газовая турбина, кроме того, она никогда не может быть использована в качестве двигателя, так как она далека от
тяжелый но с более надежной трубой компрессора думаю будет быстрее крутиться. Он показывает
со всеми характеристиками любой другой газовой турбины и была построена в разы дешевле
стоимость коммерческой единицы или даже модели самолета турбореактивного . Стоимость
проект стоит всего 100 фунтов стерлингов или около того, так как турбобиты были излишними единицами металлолома. я пытался
верх из плексигласа на камеру сгорания, чтобы, возможно, заглянуть в нее во время работы,
это, кажется, работает и не нагревается. Голубое свечение можно увидеть в воздухе
отверстия в верхней части жаровой трубы, но отверстия недостаточно велики, чтобы дать
представление о распространении пламени. Я хотел бы вернуться к жидкому топливу в какой-то момент, я
можно попробовать поставить горелку/распылитель от стартера газовой турбины «Solent», но это
является мошенничеством, так как это означает, что я подгоняю компоненты, которые происходят из высоко
специализированные авиационные системы, а не автомобильные детали из «свалки». Дом построен
двигатель работает хорошо, но не очень элегантно и требует всевозможных услуг, чтобы получить
это работает, то, что я действительно хотел, это коммерческий небольшой газотурбинный двигатель, который
электрический старт и работает на керосине. Я нахожу газовые турбины небольших самолетов наиболее интересными
и сытно работать.

 

События
30.12.1997 Двигатель теперь работает очень хорошо. я поменял компрессор
напорная труба с новым элементом из нержавеющей стали, а соединения теперь изготовлены с использованием
специальный шланг турбонагнетателя , приобретенный в магазине автоспорта. мой коллега
очень любезно построил мне новый соединительный блок масляного насоса. Масляный насос теперь болты
в этот алюминиевый блок, который подает масло внутрь и наружу и обеспечивает крепления для
фитинги маслопровода. На насосе установлено новое уплотнение вала, и агрегат очень
маслоплотный. Турбина разогналась до чуть более 80 000 об/мин, на этой скорости она производит
около 0,9бар давления наддува. При этой скорости рост давления увеличивается с
скорость компрессора очень высокая. Я верю, что двигатель будет работать еще быстрее, т.к.
температура выхлопа при 70- 80000 об/мин довольно низкая примерно на 450 градусов С ниже чем
на более медленных скоростях. Стабильная температура выхлопных газов говорит о том, что агрегат работает
эффективно на высокой скорости. Я узнаю, каковы пределы для этого типа турбо,
это довольно старомодный блок , так что я думаю, что я не далеко от пределов турбо.
Турбина становится довольно громкой на высоких скоростях и быстро приближается к моей любимой.
Garrett GTP30 по уровню шума. Ограничение времени работы кажется
быть температура масла. Емкость масла довольно низкая (около 1 литра), поэтому
быстро нагревается, поскольку он циркулирует в горячем подшипниковом узле. Будущее улучшение
будет оснащен масляным радиатором с электровентиляторами. Мне также нужно будет установить температуру масла
индикатор питается от термопары, установленной внутри масляного бака.

Последние разработки
В 1999 году мой брат построил мне высокоэнергетическую систему зажигания, чтобы
дизайн моего хорошего друга Роджера Мармиона. В агрегате используется пробка поверхностного разряда, взятая
от двигателя гоночного автомобиля, тесты на зажигание показали, что эта компоновка лучше
к ранее принятым системам высокого напряжения. Воспламенитель работает с помощью инвертора
для зарядки конденсатора емкостью 2 мкФ специальная триггерная схема обеспечивает искру низкой энергии
ионизирует воздух и вызывает вспышку сильного тока.0015 на наконечнике свечи зажигания.

Мой турбореактивный двигатель своими руками | Реактивное движение

Идея использования автомобильного турбокомпрессора в качестве реактивного двигателя на первый взгляд кажется немыслимой, однако, учитывая работу, которую он выполняет в двигателе внутреннего сгорания, эта концепция действительно имеет смысл. Сначала я думал о создании импульсного реактивного двигателя, но двигатель с турбокомпрессором показался мне более сложной задачей. Если вы подумываете о том, чтобы заняться реактивными двигателями, сборка одного из них — хорошее место для начала, поскольку он демонстрирует основные принципы проектирования, на которых основано большинство газовых турбин, то есть воздушный компрессор, камера сгорания и турбина. В коммерческом реактивном двигателе эти секции расположены аксиально друг за другом, а в двигателе с турбокомпрессором они расположены радиально. Это обеспечивает простоту конструкции в ущерб эффективности.

Какой тип турбонагнетателя?

Золотое правило: чем больше, тем лучше. Что-то от большого дизельного двигателя, такого как 4×4, грузовик или большой генератор. Он должен иметь впускное отверстие размером от 2,5 до 4 дюймов, без перепускных клапанов и раздвоенной спиральной турбины. Мне посчастливилось найти на E-Bay две большие турбины Schwitzer, которые стоили дешево и идеально подходили в качестве реактивной турбины. Они оба огромны и затмевают турбину моего 200 Tdi Land Rover. Каждая весит 25 кг. Вы можете получить турбокомпрессоры у торговца металлоломом, но они не всегда в хорошем состоянии, с плохими подшипниками и поврежденными лопастями. Доступны новые турбонаддувы, подходящие для самодельных реактивных двигателей, но ожидайте, что вы заплатите небольшое состояние.

Конструкция Основными компонентами, необходимыми для создания нашего реактивного двигателя, помимо подходящего турбонагнетателя, являются камера сгорания, масляный контур и система подачи топлива. Кроме того, нам потребуется контроль различных параметров двигателя, включая давление масла, P2 (камера сгорания) давление и температура выхлопных газов (EGT). Здесь вы можете увидеть готовый двигатель, установленный на раме. Камера сгорания расположена вверху слева и содержит внутреннюю жаровую трубу, в которой топливо сжигается в воздухе под давлением. Выходное отверстие компрессора входит в СС в верхнем конце камеры, при этом выходное отверстие привинчено непосредственно к фланцу турбины.

Силиконовый воздушный шланг используется для подключения СС к выходу компрессора. Удивительно, но он довольно термостойкий, учитывая, что он прикреплен прямо к камере сгорания. До сих пор он не показывал признаков плавления и до сих пор не протекает.
Масляная система

Надежная подача масла имеет решающее значение для работы турбокомпрессора не только для смазки, но и для охлаждения. В этой конструкции я использовал небольшой электродвигатель, приводящий в движение насос рулевого управления от автомобиля. Поток и давление регулируются простым запорным клапаном с возвратом разлитого обратно в масляный бак. Слив масла из турбины должен осуществляться через большой шланг без ограничений под действием силы тяжести, иначе из турбины, как я выяснил, будет течь масло. Трудный путь!
Ниже показана система масляного насоса. Я использовал большой резервуар в виде канистры, поэтому маслоохладитель не понадобился.

Вы видите простое устройство, которое я использовал для прокачки масла по контуру. Двигатель рассчитан на 5 ампер и использует ремень (из
пылесос) для питания насоса рулевого управления. Клапан управления регулирует давление масла примерно от 20 до 70 фунтов на квадратный дюйм. В настоящее время я использую стандартную ATF в цепи, и это, кажется, работает нормально.

Топливная система и система зажигания

Сначала этот двигатель будет работать на пропане, что делает систему подачи топлива относительно простой. Я использовал сварочный регулятор и пламегаситель, напрямую соединенный с камерой сгорания. Игольчатый клапан регулирует поток газа и действует как дроссель. Свеча зажигания, прикрепленная к катушке, и усилитель зажигания + релейный переключатель обеспечивают надежную искру для воспламенения пропана.

Мониторинг двигателя

Нам понадобятся датчики для контроля различных параметров двигателя, если мы хотим, чтобы двигатель работал безопасно. Манометр 0-100 фунтов на квадратный дюйм измеряет основное давление масла, а манометр 0-60 фунтов на квадратный дюйм используется для давления P2. Для EGT используется термопара k-типа, прикрепленная к термопарному измерителю (дешевый из маплинов). Я купил дешевый оптический тахограф из Гонконга через E-Bay, снял лазерный диод и фотодетектор с печатной платы и установил их в медную трубку рядом со шпинделем индуктора. Кусок отражающей ленты приклеен к шпинделю и отражает сигнал обратно к детектору. Эта система стоит около 20 фунтов стерлингов и работает очень хорошо. Намного проще, чем создавать его с нуля. Вот главная панель управления. Большой счетчик является избыточным, как и потенциометр управления скоростью двигателя.

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Для запуска двигателя газ пропан подается небольшим потоком воздуха из воздуходувки во впускной патрубок турбонагнетателя. Слышен хлопок, когда воспламеняется пропан, и температура выхлопных газов должна начать расти. Как только зажигание достигнуто, я открываю дроссельную заслонку и включаю воздуходувку на полную мощность, чтобы раскрутить турбину. По мере увеличения оборотов турбины будет слышен характерный струйный визг, и двигатель будет работать самостоятельно. Холостой ход около 25 000 – 30 000 об/мин. Мне не удалось добиться скорости выше 45 000 об/мин просто потому, что я не могу доставлять пропан с большей скоростью. Я знаю, что есть такие приемы, как переворачивание баллона вверх дном и использование жидкого пропана, но эти методы, мягко говоря, немного небезопасны.

Посмотреть видео о самодельном турбореактивном двигателе в действии

Перейти: http://www. youtube.com/watch?v=TKAVuN0GNNc

Самодельный реактивный двигатель


Ниже приводится журнал сборки турбореактивного двигателя, составленный Кеннетом Моллером и Яном Петерсеном.
На форуме pulse-jets.com вы также можете найти потрясающие журналы сборки.

Изучив проект реактивного двигателя Спрингера и других, Ян Петерсен и я решили попытаться начать строительство недорогого реактивного двигателя в конце февраля 97.


. с маслоотстойным насосом AUDI, но столкнулся с проблемой, поэтому мы решили построить масляный бак, и, поскольку я знаю одного, кто мог сварить один из нержавеющей стали TIG, испытательный стенд был сделан из того же материала. Подпружиненные салазки, которые вращаются на четырех маленьких подшипниках, позволяют измерить доверие. Жаровая труба также была сделана из нержавеющей стали/стали, и я снова смог получить 3-дюймовые трубки на сумму (50 крон / 10 долларов США). .Так что до сих пор бюджет очень хороший.


Камера сгорания изготовлена ​​из обычных 4-дюймовых стальных труб и приварена к пластине толщиной 3 мм для соединения с турбонагнетателем. Кольцо из нержавеющей стали, которое вставляется в камеру сгорания и крепится 3 болтами.На этом кольце держатель пламени приварен CO2, поэтому его можно легко снять.Сверху мы установили толстую алюминиевую пластину толщиной 8 мм, которая дает достаточно места для удерживания автомобильной искры. пробки, а в центре отверстие для газового сопла. Мы используем высоковольтный трансформатор (10 кВ) от старого теплового агрегата для зажигания и большой радиальный воздуходувка для запуска двигателя, все найдено на станции утилизации. бесплатно


Пропановый баллон на 11 кг питает систему. Регулятор для пропана, шланг высокого давления и фитинги стоят (500 датских крон / 100 долларов США), дорогие, но хорошие инвестиции в безопасность. «Некоторое время назад взрыв баллона с пропаном полностью разрушил дыру в строительном блоке поблизости из-за нелегального регулятора!»


6/5-97

Сегодня я дал Яну распечатку домашней страницы Криса Барнетта, и после прочтения и его рекомендации не проводить тест внутри, мы вынесли наш тестовый стенд наружу, установили камеру сгорания и установили пропан, так что мы были готовы испытать камеру сгорания. Мы начали с ручной пропановой воздуходувки, и она, кажется, работает очень хорошо, поэтому после повторной сборки и осмотра держателя пламени мы были очень довольны горением. Немного подкорректировал форсунку и мы побежали дальше тестить.


7-8/5-97

Насос Audi был заменен на насос Escort MkII и установлен на латунной пластине, к которой припаяны две 10-мм медные трубки для соединения со шлангом. . Попробовав двигатель мощностью 75 Вт, мы вскоре обнаружили, что нам нужно больше мощности, поэтому на место пришел двигатель мощностью 0,5 л.с. Теперь у нас есть стабильное давление, но муфта между двигателем и насосом изнашивается.


9/5-97

Сегодня закончили масляный насос и собрали турбину для первого запуска. Через час мы были готовы. Зажигание работает очень хорошо после того, как мы сделали небольшое отверстие в форсунке, чтобы немного газа текло назад к свечам зажигания. С радиальным нагнетателем турбина работала очень медленно, но после зажигания начинает ускоряться. Каждый раз, когда мы отключаем нагнетатель, двигатель останавливается! У нас нет датчика EGT (температуры выхлопных газов) и счетчика оборотов, поэтому было немного деликатно работать с большим давлением в течение длительного времени. Охладив колеса турбины, мы попытались повысить давление через короткие промежутки времени, чтобы увеличить разумную выхлопную трубу. Теперь мы получили дальнейшее ускорение, и вскоре мы услышали, как компрессор начал работать с громким свистом. После отключения вентилятора работает. !!!! Ага..Без повторных проверок и датчиков EGT мы работаем только меньшее время (около 30 секунд), но сделали около 10 запусков.


13/5-97

Приступаем к изготовлению датчика оборотов из инфракрасного диода (от пульта дистанционного управления) и утончаем диод на 3 мм. Фототранзистор размером всего 10 мм кв. Мы отражаем свет на болты, удерживающие колесо компрессора, так как мы получаем 6 импульсов каждый оборот, он может питать обычную частоту. счетчик и считывание RPM/10. Это нормально для буровой установки, приводящей в движение турбину со скоростью 2600 об/мин, так что, надеюсь, также с 60000 об/мин или более.


14/5-97

Сегодня произведена окончательная отделка, изготовлена ​​плата управления ко всем приборам, так же модифицируем держатель пламени, перевернув его (в нем только отверстия на половину длины) и проводим тест только на камере сгорания, но она не сработала, так что вернемся в будущее. ! Это потребовало много работы, поэтому, когда мы, наконец, исправим это и приступим к работе с новым счетчиком оборотов, он тоже не работает, не считывается.! Дело в том, что струя должна была запуститься сегодня, но это не было бы… большое пламя погасло! Может быть, это наша модификация, у которой несоответствие прожигу отверстий. Было поздно, и мы прерываемся на сегодня, очень плохой плохой день.


20/5-97

Мы заработали счетчик оборотов, добавив усилитель к фототранзистору, он состоит из самонастраивающегося операционного усилителя (LM358) Таким образом, он компенсирует влияние света неисправности и отлично работает. Schmatic Также диод обеспечивает большую мощность (80 мВт). Мы протестировали до 60 000 об/мин с небольшим двигателем постоянного тока и диском, нам нужны диски большего размера, чтобы превысить 100 000 об/мин. Он измеряет диапазон до 6 см. Мы решили протестировать двигатель с новым счетчиком оборотов. Результат… это вдруг запустить? . Но мы разобрались.! Масло слишком холодное или слишком густое, с темп. 40 град. чел. турбина стала работать намного ровнее, поэтому все проблемы, которые были у нас за последние пару дней, были решены. Успех, и мы запускаем его больше часа.


21/5-97

Сегодня был установлен наш новый счетчик оборотов, и двигатель запустился. Мы начали нагревать масло примерно до 35 градусов по Цельсию. (нужно масло пожиже) с давлением 3 бар. После разгона до 20.000 об/мин двигатель работает сам по себе. При более высокой температуре масла (мы измерили 60 градусов по Цельсию) давление масла снижается до 2 бар. и обороты подняты до 31.000. Но у нас слишком низкое давление газа, чтобы двигаться дальше, поэтому мы измеряем самые низкие обороты при самостоятельном запуске до 18000 при 60 градусах Цельсия. температура масла С более низкой вязкостью масла двигатель будет работать намного лучше. Мы были удивлены низким RPM, поэтому наша озабоченность по поводу высоких оборотов в прошлом была устранена. Было бы интересно измерить доверие, но мы еще не установили пружину на сани, но наше предположение (4-5 кг / 50 Н).


5/6-97

Вчера мы перепроектировали наш держатель пламени и построили его сегодня. При тестировании камеры сгорания мы заметили гораздо более холодный выход, поэтому мы были взволнованы, увидев производительность.! Он работает намного лучше, чем старый, с 45000 об / мин мы искажаем только 764 ° C EGT, и обратите внимание, что когда двигатель возбуждает около 35000 об / мин, EGT ниже примерно с 800 ° C. до 764 град. Так что с большим количеством оборотов мы надеемся получить дальнейшее снижение в EGT. Мы не могли достичь более высоких оборотов, потому что давление газа на пропане составляло всего 2 бара. С дизельным впрыском было проведено всего несколько экспериментов. системы, но, надеюсь, скоро у нас будет больше времени для этой системы.


17/8-97 Извините за долгую задержку, но сегодня в воскресенье мы совершили первый рейс на дизельном топливе.
Последние пару недель мы провели несколько экспериментов с самодельными форсунками для дизеля, но они не показали должного результата, поэтому мы решили купить форсунки Danfoss для систем центрального отопления. Он стоит всего 90 крон/15 долларов и может быть заказан с расходом от 1 литра до 100 литров и более в час. У нас есть один с расходом (10,4 л/3 галлона США)/ч, и он отлично работает с очень хорошим распылением. Насос высокого давления также поступает из системы масляной горелки и приводится в действие двигателем постоянного тока, питаемым от переменного источника питания. . В нашей первой попытке мы установили простую газовую форсунку, которая воспламеняется от старой свечи зажигания, а затем, запустив насос, мы воспламеняем дизельное топливо. Позже мы обнаруживаем, что у дизеля настолько хорошее распыление, что его можно воспламенить прямо от свечи зажигания. Первый тест камеры сгорания был многообещающим, но при полностью открытой дроссельной заслонке пламя погасло. Установка на двигатель вскоре стала проблемой, поэтому мы сделали несколько модификаций держателя пламени и получили приемлемый результат. С первой попытки мы чуть не напугались! Он ускоряется tremendes, от 3000 до более чем 15000 оборотов в секунду !!. Наконец мы вышли с максимальным числом оборотов 35000 и EGT 800 градусов по Цельсию.
Далее мы попытаемся загерметизировать систему компрессора отверстия, потому что мы потеряли много давления воздуха, так что, может быть, это даст нам больше оборотов и понизит EGT.
Чуть не забыл упомянуть, что мы заменили масло. Теперь мы используем масло для автоматических трансмиссий, которое имеет очень низкую вязкость и, следовательно, снижает трение в гидропневматических подшипниках, оно стоит примерно столько же, сколько обычно минеральное масло, поэтому это хорошая альтернатива полностью синтетическому маслу. турбокомпрессора так, чтобы он теперь был направлен прямо вниз, что решило нашу проблему с утечкой масла в горячую турбину и устранило большое облако дыма, которое иногда появляется.
Разработка продолжается, следите за обновлениями…!


В настоящее время мы работаем над новым проектом, но у нас нет изображений для показа, поэтому я попытаюсь объяснить наши планы и статус прямо сейчас.

Основной проблемой нашего реактивного двигателя является физический объем и большой вес.

У нас есть еще одно зарядное устройство KKK, и мы можем использовать старое для улучшения новых конструкций и проведения тестов производительности.

Можно начать с нулевого года и создать совершенно новую конструкцию, не отказываясь от старого двигателя

, и, наконец, перейдя на дизельное топливо, мы могли с самого начала разработать двигатель для этой системы.


Мы попытаемся построить компактный двигатель, установив камеру сгорания по оси турбины, чтобы она была направлена ​​параллельно выхлопному конусу. Длина камеры сгорания составит 42 см. и загвоздка в том, что мы делаем его квадратным, поэтому турбина сидит на одном конце квадратной трубы, внутри мы используем обычный круглый держатель пламени. Проблема в том, что держатель пламени должен иметь 9Угол 0 градусов на конце для соединения с турбонаддувом, что делает его немного сложным в изготовлении. Выхлопная труба или конус будут такой же длины, как и камера сгорания, и в них будет достаточно места для форсажной камеры. Это означает, что двигатель будет иметь этот габаритный размер.

Система смазки будет гораздо меньшего размера, с насосом меньшего размера, приводимым в действие двигателем постоянного тока на 12 В, а масса жидкого масла будет составлять всего 0,5-1 литр, с возможностью установки охладителя из медных труб длиной до 2 метров. перед компрессором. Мы также провели тест с соединением электрического стартера с гайкой компрессора через силиконовый шланг, и это кажется многообещающим, до 10000 об/мин с крошечным мощным гоночным двигателем, поэтому, возможно, с передаточным числом 3: 1 мы могли бы сделать электрический миниатюрный стартер.
Наш эксперимент с дизельным топливом на первом двигателе дал нам хороший опыт, который мы перенесем на второй.
Для впрыска дизельного топлива мы используем небольшой дизельный насос, который оказался идеальным для нашего использования, а также шланг и фитинги для системы высокого давления, которые нам удалось обойти дешевым способом, мы просто используем обычные пневматические фитинги и шланг диаметром 4 мм, который неплохо выдерживал давление 15-18 бар. В то же время мы получили контроль над зажиганием и разрабатываем его для обычной свечи зажигания, которая доказала, что очень хорошо воспламеняет распыленное дизельное топливо. Также форсунки поставлены от DANFOSS, теперь у нас 7 разных с расходом 1,4 — 10,4 — 12,8 — 13,9- 17,3 л/ч и распыл 80 град.

СОСТОЯНИЕ:
Теперь мы планируем построить новую камеру сгорания с квадратными трубами и подогнать ее к старой версии 14.1, а затем развивать ее так, чтобы она работала как можно лучше. Сейчас это кажется лучшим выбором, поскольку старая камера сгорания нуждается в полной переработке, если она будет хорошо работать на дизельном топливе. Если все пойдет хорошо, мы построим новый двигатель и переместим новую камеру сгорания на этот двигатель.
Вскоре мы опубликуем несколько изображений новой камеры сгорания 14.2.


20/9-97

Обратите внимание на масляный бак, расположенный под турбиной, что позволяет прикрепить бак непосредственно к сливной линии. масляный насос и двигатель будут установлены за масляным баком (на чертеже не показаны). Дизельный насос высокого давления, топливный бак и двигатель будут установлены сверху двигателя, дизельный бак будет иметь объем около 5 литров. (Ш25 x Д20 x В20 см)
Дырочный двигатель будет установлен в трубчатой ​​раме, поэтому его легко можно будет внедрить в транспортное средство.


20/9-97 текущий

Состояние следующее.
Мы построили новую камеру сгорания только для разработки. Он сделан достаточно длинным (~50 см) и представляет собой обычную круглую трубу из с/с, но снабженную поворотом на 90 град. угловая трубка, которую мы собираемся использовать на прямоугольной камере сгорания.
Первые испытания осевого нагнетателя были довольно разочаровывающими, угол трубы светился ярко-желтым цветом, и у нас возникли серьезные проблемы с пламенем. Были проблемы с бензонасосом, так как он давал колебательный поток, так что было чем управлять.
Обнаружена неисправность помпы, поэтому после ее устранения имеем стабильное давление от 4 до 18 бар.
Затем мы прикрепили камеру сгорания к двигателю, хорошо зная, что у нас будут проблемы, и вот что у нас получилось. Было невозможно получить самоподдерживающуюся температуру выхлопа. был слишком высок, а также было несколько приятных взрывов несгоревшего топлива, скопившегося в камере сгорания.
Это загадка, так как старая камера сгорания, предназначенная для газа и работающая на дизеле, работала довольно хорошо.
Недавно я получил хорошие советы от Питера (Великобритания) по оптимизации камеры сгорания, так что скоро будут некоторые модификации, возможно, мы также нашли основную ошибку…? Наше предположение…! инжектор, который мы используем в настоящее время, — это инжектор S, а инжектор, который мы использовали в прошлом, был типа H, различия неизвестны, но, возможно, заменив инжектор, мы решим проблемы.
Вот где мы сейчас.
так что следите за обновлениями.


21/11-97

Новости, в основном плохие, но и немного улучшений. Во-первых, мы получили автономную работу с новой камерой сгорания, да… но сначала после устранения различных ошибок, и, к сожалению… только на газе. Argh… Мы внесли кардинальные изменения во впускное отверстие камеры сгорания, заблокировав впускное отверстие в верхней части и сделав новый в нижней части, увеличив площадь впускного отверстия и пропустив трубку из ПВХ, которую мы использовали сначала, теперь мы используем гибкую трубку большего диаметра. чем трубка из ПВХ, и преодолеть ограничение воздушного потока, вызванное использованием двух 9Трубы ПВХ 0 град. Таким образом, вывод из этого должен быть: не ограничивайте выход компрессора, используя меньшую площадь, и избегайте использования изогнутых трубок с острыми краями. Иногда мы понимаем, что спонсорство масла со стороны Statoil было бесполезным, поскольку оно привело к значительному трению на валу, и нам снова пришлось перейти на масло для автоматической коробки передач. Все, что улучшило характеристики сгорания, но еще не к нашему удовлетворению, все еще к высокому ЕГТ. Проблема заключается в том, что фронт пламени находится далеко от первичной зоны и появляется в середине камеры, и мы поняли, что после попытки заблокировать и открыть отверстия, добавить коуши и кольца турбулизатора, нам нужна другая конструкция. думаю, что выходная скорость форсунки настолько высока, что сгорание перемещается вниз по гильзе из-за огромного давления топлива. Это не может быть компенсировано нашим низким давлением, поэтому, помня об этом, мы подумали о том, чтобы вместо этого сделать систему испарения. Итак… сегодня мы провели эксперимент с вапоризацией.. Мы взяли трубку 10 мм, длиной 20 см и на один конец надели короткий силиконовый шланг. Сбоку сделал маленькое отверстие и вставил в него латунную трубку (2мм) и согнул ее 90 град. Затем силиконовый шланг через переходник был подсоединен к воздуходувке. Насос присоединяли к латунной трубке и снижали давление до 3-4 бар. Трубка была закреплена в старых тисках и нагрета пропановым воздуходувкой, так что… после нагрева, может быть, до 3-400 градусов по Цельсию, мы запустили насос и позволили воздуходувке воспламенить вытянутый в конце туман. Регулируя подачу воздуха, мы получили действительно красивое пламя, при правильном соотношении воздух/топливо пламя было ярко-голубым и полностью сгорало, начиная с конца трубки и распространяясь на 40-50 см. Кажется, это решение, которое стоит попробовать. , так что, пожалуйста, оставайтесь на связи с новыми обновлениями… которые будут добавлены через несколько дней, когда мы будем тестировать вслух.


24/11-97

Теперь. полый конус для жаровой трубы и закрепил его сегодня, тогда же мы взяли кусок трубы из нержавеющей стали, такой же, как и для теста 21/11, площадью 13 мм и длиной 30 см, согните его на 90 градусов. на одном конце, чтобы он мог поместиться в центре жаровой трубы, указывая вверх (к полому конусу), закрепите его на полпути вниз по футеровке (длина камеры сгорания 45 см), так что теперь у нас есть центральная испарительная труба в центре и направлена против направления массового расхода.


На входе в испарительную трубу мы взяли кусок латуни, припаяли две латунные трубки 3 мм и закрепили пластину двумя винтами 4 мм, чтобы ее можно было легко снять, чтобы заглушить жаровую трубу. необходимо удалить, потому что две тонкие трубки втыкаются в испарительную трубку примерно на 10 мм. Первая трубка предназначена для дизельного топлива, а вторая — для газа.

Жаровая труба укорочена на 7 см для значительного воздухообмена, окружающего полый торцевой конус для охлаждения, больше нет соединения через верхнюю пластину. Теперь мы были взволнованы, чтобы увидеть, кто это будет выполнять, поэтому после подключения дизельного насоса, газа и пылесоса (старый радиальный вентилятор, дуть) мы включаем газ для нагрева испарительной трубки, и подожгли его на выходе, сразу фронт пламени исчезает внутри и, к нашему изумлению, горение происходило глубоко в первичной зоне, ядро ​​длиной менее 10 см в первичной зоне и во вторичной зоне полностью не горят, только горячие газы. первичной зоне, а при запуске дизельного насоса фронт пламени остается на прежнем месте. Только при приготовлении очень богатой смеси пламя подходило ближе к выходному отверстию, но новее выхода из камеры сгорания.



. Чертеж не в правильном масштабе, и отверстия расположены неправильно, но он показывает принципиальную компоновку.
Воздух поступает в нижнюю часть камеры сгорания, чтобы обеспечить максимальное давление вокруг вторичной зоны. Впускная трубка газа необходима только для предварительного нагрева трубки, чтобы при попадании дизельного топлива оно немедленно испарялось.
Как уже было сказано, камера сгорания была испытана только один раз, и мы, вероятно, продолжим это до тех пор, пока не протестируем некоторые идеи оптимизации, одна из которых состоит в том, чтобы сделать заслонки в испарительной трубе, чтобы топливо несколько раз попадало на горячую стенку, и другой — попытаться зажечь дизельное топливо без предварительного нагрева трубки. Проблема в том, где должна быть установлена ​​свеча зажигания. Может быть, изготовив небольшую «камеру сгорания с внешним зажиганием»…?


Если у кого-то есть планы попробовать этот дизайн, самой большой проблемой должен быть концевой конус. Мы взяли круглые куски листа и начали придавать им форму, это заняло менее 1/2 часа, так что это было не так проблематично, как думалось, но позже мы обнаруживаем на кухне суповую ложку точно такой же формы. ..!
Но мир должен стоять на первом месте, так что, возможно, это было лучшее решение.

7/1-99

Из-за того, что я начал учиться, а мой друг Ян восстанавливает свой дом, в прошлом году у нас не было времени на разработку нашего реактивного двигателя, но мы планируем продолжить, может быть, позже в этом году!. Если вы думаете о том, чтобы сделать свой собственный самодельный реактивный двигатель, вам следует. Это очень увлекательный проект, но я отниму у вас много свободного времени, но я могу его порекомендовать!


09/14-99

Мы снова запустили наш реактивный двигатель. Мы решили заменить подшипник давления масла шарикоподшипником, чтобы уменьшить сопротивление и упростить систему смазки. Я связался с SKF (изобретатель шарикоподшипника) и спросил их, не хотят ли они спонсировать керамические шарикоподшипники для нашего проекта, и они согласились. Итак, теперь мы ждем, чтобы получить их, и скоро мы будем устанавливать их на наш турбокомпрессор.!



Слушайте наш реактивный двигатель, записанный 5/6-97

Звук 1 — Звук 2 — Звук 3 — Sound 4

9 Sound 4

69 Sound 4

69 .


Спонсируется:

Homemade Jet Engine

15 сентября 2008 г.
Майк Фриман
проектов

Меня всегда восхищали газотурбинные двигатели. Удивительно, что они работают даже тогда, когда вы исследуете относительно небольшое количество частей внутри одного из них. Соедините два вентилятора валом, забейте их в трубку и разожгите огонь между вентиляторами. Это все, что нужно сделать, и они издают фантастический рев, когда бегут.

Базовая модель реактивного двигателя. Воздух поступает на впуск и сжимается 1-м вентилятором в системе (компрессором). Теперь впрыскивается и воспламеняется топливо, которое расширяется, вызывая повышение давления. Горячий газ не может выйти через переднюю часть, поэтому его единственный выход — выйти сзади, где он ударяется о лопатку турбины. Лопасть турбины будет вращаться от проносящегося мимо горячего газа. Обратите внимание, что турбина соединена с компрессором валом. Этот вал приводит в действие компрессор, поэтому система может работать до тех пор, пока воспламеняется топливо. Для первоначального запуска требуется, чтобы электродвигатель вращал вал до тех пор, пока двигатель не запустится самостоятельно.
youtube.com/v/7WTI_LNpSGw&hl=en&fs=1″ allowfullscreen=»allowfullscreen»/>

Видео запуска и работы двигателя.

Такой двигатель можно построить в собственной мастерской. Нужны три основные части.
1. Турбина автомобиля
2. Камера сгорания
3. Жаровая труба
Остальные части представляют собой небольшие подсистемы, необходимые для запуска, охлаждения и контроля, которые обсуждаются позже. Мне пришлось изготовить все, чтобы все подошло друг к другу, поэтому сварщик и резак всегда были под рукой.
Турбина
Моя турбина — турбина Garrett GT2052 от небольшого 4-цилиндрового дизельного двигателя. Это довольно маленькая турбина, но она будет работать нормально.

Найти его не составит труда. Проверьте свои местные свалки или Ebay для небольшой турбины.
Турбина содержит компрессор и ступень турбины двигателя. Это хорошо работает, потому что это автономный блок с подшипниками и валом. Белой тряпкой закрываются вход и выход масла, пока я не подключу к ним систему давления масла.

Камера сгорания
Камера сгорания была единственной деталью, которую мне пришлось делать с нуля. По сути, это трубка внутри трубки. Внешняя труба на моем двигателе имеет диаметр 5 дюймов. Внутренняя трубка имеет диаметр 4 дюйма. Обе трубки имеют длину около 12 дюймов. Длина и диаметр, кажется, не имеют большого значения, если у вас есть некоторая длина патронника. Я не знаю, насколько коротким он может быть и все еще работать.
Трубка изготовлена ​​из выхлопной трубы, а также из внутренней трубы. Я приварил самодельный фланец на одном конце, чтобы потом прикрутить крышку. На другом конце имеется приваренная пластина с отверстием для подачи воздуха в турбокомпрессор.

Внутренняя труба, также называемая трубой пламени, очень важна. Весь сжатый воздух из турбонагнетателя должен проходить через все маленькие отверстия в этой жаровой трубе. Вы можете видеть, что отверстия имеют узор. Фактическое пламя будет внутри этой трубки и никогда не касается внешней трубки камеры сгорания. Стремительный вихрь воздуха поможет сохранить прохладу. Слишком много отверстий приведет к тому, что ваше пламя погаснет, поэтому вам нужно по-настоящему поэкспериментировать с компоновкой. Я использовал бесплатную программу под названием Jet Specs и в итоге использовал шаблон отверстий, который дал мне отличные результаты.

Ступень турбокомпрессора должна быть подключена к камере сгорания, как показано на рисунке. Я использовал сантехнические приспособления и резиновые сантехнические прокладки, как показано на картинке выше.

Двигатель будет работать на пропане, потому что он дешев и прост в использовании. Мне нужен способ воспламенения пропана внутри камеры, поэтому я использовал стандартную автомобильную свечу зажигания. Я просверлил и нарезал отверстие, чтобы прикрепить его, как показано на рисунке. В самом центре жаровой трубы находится сопло пропана. Я использовал кусок медной трубки диаметром 1/4 дюйма и сплющил один конец, чтобы равномерно рассеять пропан, а другой конец просто соединяется с ниппелем диаметром 1/4 дюйма с компрессионным фитингом. Мне пришлось поиграть с различными фитингами в хозяйственном магазине, пока я не получил установку, которая работала. Фланец скрепляется 8 болтами и уплотняется высокотемпературной красной силиконовой прокладкой.

Электроника
Единственная необходимая цепь — это что-то для возбуждения свечи зажигания. Это необходимо для воспламенения пропана и запуска двигателя. Дешевая и простая схема состоит в том, чтобы использовать силовой транзистор с таймером 555, который зажигает свечу, когда вы вводите 12 вольт.

Выход этой схемы должен подаваться на катушку зажигания автомобиля или газонокосилки. Свеча зажигания соединится с катушкой зажигания.

Датчики и прочее
Датчики не требуются, но я добавил их в свой двигатель, чтобы дать мне некоторую информацию о том, что происходит. Я добавил «наддув», чтобы измерить давление воздуха внутри двигателя. Я также добавил манометр для масла и температуру масла. Последним манометром был просто вольтметр, который шел в комплекте с манометром, когда я купил его в автомобильном магазине. Я также хочу добавить обороты двигателя, но я еще не построил этот датчик, и я сомневаюсь, что вы найдете его в магазине, который будет показывать до 100 000 оборотов в минуту. Выключатель предназначен для включения катушки зажигания и может быть выключен при запуске двигателя.

Турбине требуется давление масла для внутренних подшипников, поэтому мне пришлось купить 12-вольтовый насос Shurflow, который мог работать с горячим маслом, и я сделал небольшой резервуар для масла из кофейной банки. Я использовал 2 литра масла Synthetic Mobile 1 0w40, потому что масло сильно нагревается. Вся трубка представляет собой всего лишь 1/4 медную трубку с компрессионными фитингами. Я добавил перепускной клапан, чтобы контролировать давление масла, сбрасывая часть его обратно в банку. Вся медная фурнитура была приобретена в местном хозяйственном магазине. Черный ящик — это просто источник питания 12 В для питания насоса и цепи зажигания. Я также с большим успехом использовал автомобильный аккумулятор на 12 В.

Дроссельная заслонка двигателя управляется пропановым клапаном. Я использовал кислородный регулятор с некоторыми фитингами от уличного гриля, чтобы приспособить его к расходу пропана.

Я запускаю двигатель с помощью пылесоса, установленного в режиме «продувки» (просто поменяйте местами шланги). Я нагнетаю воздух во впускной патрубок турбины, чтобы лопасти турбины вращались. Затем я включаю зажигание, а затем медленно вливаю пропан до 50 фунтов на квадратный дюйм. Обычно я слышу «хлопок» и сильный поток воздуха. Воздухозаборник турбины быстро преодолевает вакуум, поэтому я его снимаю и отключаю. Я могу снизить давление на пропане до 35 фунтов на квадратный дюйм, как только он запустится, и он будет хорошо работать на холостом ходу.

 

Звук двигателя фантастический и очень громкий. Я должен носить затычки для ушей, когда я рядом с ним.

Copyright © 2022

Газовая турбина своими руками | jetpower.co.uk

СМИ Авторы: Barcroft Media

Мой новый турбомотор (VT 50), созданный на базе 16-литрового двигателя грузовика Cummins.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Воздухозаборник / Секция компрессора.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Секция выхлопа/турбины.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Жаровая труба из металлолома GTP30 и старого огнетушителя.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Детали, вырезанные лазером. Фланец крышки камеры сгорания, крышка камеры сгорания, кронштейн крепления двигателя и вход в секцию турбины турбокомпрессора.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Самодельный переходник для соединения фланца камеры сгорания с самой трубой камеры сгорания. Он был профилирован по форме огнетушителя.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

A Форсунка GTP30.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Топливный фильтр Lucas CAV в сборе.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Высокопроизводительный топливный насос Bosch 044 от автомобиля.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Моя настройка регулятора скорости для топливного насоса. Контроллер скорости, аккумулятор, сервопривод и тестер сервопривода.

Источник: www.jetpower.co.uk

Этот масляный насос высокого давления обеспечивает давление масла 40 фунтов на квадратный дюйм, необходимое для поддержания работы турбокомпрессора.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Игольчатый клапан для регулирования давления масла в турбокомпрессоре.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Радиатор масляного радиатора.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Вентилятор масляного радиатора.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Реле давления масла, в качестве меры безопасности, оно будет использоваться для включения подачи топлива только при наличии давления масла.

Источник СМИ: www. jetpower.co.uk

Масляный фильтр в сборе от VW, он предназначен для установки непосредственно на оригинальный двигатель, поэтому необходимо будет изготовить изготовленную заднюю пластину, начало пластины изображено, я есть опасения, будет ли он правильно закрываться, я полагаю, мы скоро увидим.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

3 бар Клапан сброса давления для регулирования подачи масла в турбину, у меня есть небольшое опасение, что резиновый клапан может выйти из строя вместе с потоком масла, но если он выдержит это, тогда Я думаю, это должно сработать.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Дешевые датчики и датчики давления и температуры масла.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Блок воспламенителя и высоковольтный провод.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Запуск камеры сгорания.

Источники СМИ: www.jetpower.co.uk

Я обнаружил, что самый простой способ снять пластиковое уплотнение внутри трубки — это применить источник тепла снаружи, а затем соскрести пластик плоской отверткой.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Это сформирует транспортную известность DIYGT.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Транспортная рама изготовлена, с установленным на место опорным кронштейном Turbo. Монтажная пластина расположена на 2 мм выше рамы, чтобы уменьшить передачу тепла от турбокомпрессора к раме.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Фланец и горловина камеры сгорания теперь надежно приварены к камере сгорания. Круглый фланец теперь немного обрезан, а концевой фланец приварен на место. Я также отметил, где подача воздуха будет поступать в трубку.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Быстрый тест, чтобы убедиться, что все в порядке, пока все хорошо.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Должен сказать, я был очень доволен допуском и точной кривой, которую мне удалось получить на трубе, которая будет прикреплена к камере сгорания. это 90 градусов от того, что должно было быть. Короткая продолжительность концентрации внимания, вот моя проблема!

Источник СМИ: www. jetpower.co.uk

Укороченная труба и прорезанное отверстие в камере сгорания, готовое к сварке.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Изогнутая часть трубы снова присоединена к входной трубе под правильным углом, а затем приварена к камере сгорания.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Опять же, быстрая подгонка, чтобы проверить, все ли слоты на своих местах.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Корпус масляного фильтра теперь прикручен к задней пластине, которая, в свою очередь, имеет резьбу 1/4″ BSP, чтобы можно было надежно прикрепить два 8-миллиметровых трубных фитинга.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Теперь масляный фильтр установлен на раме, а необходимые датчики прикручены болтами, быстрое испытание под давлением не выявило утечек из самодельного узла задней пластины, что приятно.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

В верхней части рисунка видно, что на фланце камеры сгорания установлен сливной патрубок для безопасного слива лишнего топлива. Я также установил клапан NC непосредственно на форсунку, это гарантирует, что двигатель остановится точно в тот момент, когда будет нажата кнопка остановки.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

1/2″ высокотемпературный шланг используется для возврата масла.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Медная труба 3/8 и компрессионные фитинги используются для подачи масла.

Источники СМИ: www.jetpower.co.uk

Масляный насос установлен и частично подключен.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Воздушный отвод был установлен сбоку от камеры сгорания, так что давление газа в камере сгорания можно было измерить с помощью манометра, который будет установлен на панели управления.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Слева: 3/8 QR впускной топливный патрубок, тройник для подачи топлива в насос, ручной перепускной клапан и, наконец, нормально закрытый топливный запорный клапан.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Термопара удерживается на месте с помощью 3-мм компрессионного фитинга, который, в свою очередь, вставляется в отверстие в турбине.

Media Credit: www.jetpower.co.uk

Текущая схема подключения, я ожидаю, что в какой-то момент она может немного измениться.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Работа продолжается. Перед панелью управления. Ничто не сравнится с использованием поцарапанного алюминия.
Слева: дроссельная заслонка, число оборотов в минуту, EGT, P2, давление масла, температура масла, переключатель и индикатор масляного насоса, переключатель и индикатор свечи накаливания и переключатель и индикатор клапана подачи топлива.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Чтобы повысить эффективность, я собираюсь использовать абажур из сельскохозяйственного алюминия, у него все правильные изгибы в нужных местах. Спасибо ПД!

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Присоединение новой воздухозаборной трубы будет довольно грубым делом, но оно сослужит свою службу. В какой-то момент я воспользуюсь отверстиями для болтов, имеющимися в корпусе компрессора.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

К сожалению, корпус загрязняет металлическую раму, поэтому у меня не было другого выбора, кроме как вырезать небольшую прорезь в алюминии.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Начало основной реактивной трубы, это определенно будет больно, так как нет отверстий для болтов, к которым можно прикрепить какую-либо трубу, возможно, придется немного просверлить фланец турбины. сделать здесь.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

История продолжается здесь:

Реактивный двигатель | Инжиниринг | Fandom

Турбовентиляторный двигатель Pratt and Whitney для F-15 Eagle проходит испытания на базе ВВС Робинс, Джорджия, США. Туннель за двигателем глушит шум и позволяет выхлопным газам выходить наружу. Сетчатая крышка в передней части двигателя (слева на фото) предотвращает попадание мусора или людей в двигатель из-за огромного объема воздуха, устремляющегося во впускное отверстие.

Содержание

  • 1 Реактивный двигатель — это любой двигатель, который ускоряет и выпускает быстро движущуюся струю жидкости для создания тяги в соответствии с третьим законом Ньютона. Это широкое определение реактивных двигателей включает турбореактивные, турбовентиляторные, турбовинтовые, ракетные и прямоточные воздушно-реактивные двигатели, но в обычном использовании этот термин обычно относится к газовой турбине, используемой для создания струи высокоскоростных выхлопных газов для движущих целей.
  • 2 Турбореактивные двигатели
  • 3 ТРДД
  • 4 История
  • 5 типов
  • 6 Особенности конструкции
    • 6.1 Воздухозаборники
      • 6.1.1 Дозвуковые воздухозаборники
      • 6.1.2 Сверхзвуковые воздухозаборники
      • 6. 1.3 СР 71
      • 6.1.4 Теплообменники
    • 6.2 Компрессоры
    • 6.3 Камеры сгорания
    • 6.4 Турбины
    • 6,5 Форсунки
  • 7 Характеристики двигателя
    • 7.1 Схема ТС
    • 7.2 Уравнения производительности расчетной точки
    • 7.3 Нестандартный
  • 8 См. также
  • 9 Внешние ссылки

Реактивный двигатель

— это любой двигатель, который ускоряет и выпускает быстро движущуюся струю жидкости для создания тяги в соответствии с третьим законом движения Ньютона. Это широкое определение реактивных двигателей включает турбореактивные, турбовентиляторные, турбовинтовые, ракетные и прямоточные воздушно-реактивные двигатели, но в обычном использовании этот термин обычно относится к газовой турбине, используемой для создания струи выхлопных газов с высокой скоростью для движущих целей.[]

Турбореактивные двигатели[]

Турбореактивный двигатель — это тип двигателя внутреннего сгорания, часто используемый для приведения в движение самолетов. Воздух всасывается во вращающийся компрессор через воздухозаборник и перед подачей в камеру сгорания сжимается до более высокого давления. Топливо смешивается со сжатым воздухом и воспламеняется пламенем в завихрении пламегасителя. Этот процесс горения значительно повышает температуру газа. Горячие продукты сгорания, выходящие из камеры сгорания, расширяются через турбину, где извлекается мощность для привода компрессора. Хотя этот процесс расширения снижает как температуру газа, так и давление на выходе из турбины, оба параметра обычно все еще значительно превышают условия окружающей среды. Поток газа, выходящий из турбины, расширяется до атмосферного давления через двигательное сопло, создавая высокоскоростную струю в выхлопном шлейфе. Если скорость реактивной струи превышает скорость полета самолета, на планер действует поступательная тяга.

В нормальных условиях насосное действие компрессора предотвращает любой обратный поток, тем самым облегчая процесс непрерывного потока двигателя. Действительно, весь процесс похож на четырехтактный цикл, но с одновременным впуском, сжатием, воспламенением, расширением и выпуском. Эффективность реактивного двигателя сильно зависит от общего отношения давлений (давление на входе в камеру сгорания/давление на входе) и температуры на входе в турбину цикла.

Также, возможно, будет поучительно сравнить турбореактивные двигатели с винтовыми двигателями. Турбореактивные двигатели поглощают относительно небольшую массу воздуха и значительно ускоряют ее, тогда как пропеллерные двигатели поглощают большую массу воздуха и незначительно ускоряют ее. Высокоскоростной выхлоп реактивного двигателя делает его эффективным на высоких скоростях (особенно сверхзвуковых) и на больших высотах. На более медленных самолетах и ​​​​тех, которые должны летать на коротких этапах, более распространен и намного эффективнее пропеллерный двигатель с газотурбинным приводом, широко известный как турбовинтовой. Очень маленькие самолеты обычно используют обычные поршневые двигатели для привода воздушного винта, но небольшие турбовинтовые двигатели становятся меньше по мере совершенствования инженерных технологий.

Описанный выше турбореактивный двигатель представляет собой конструкцию с одной катушкой, где один вал соединяет турбину с компрессором. Конструкции с более высоким коэффициентом общего давления часто имеют два концентрических вала, чтобы улучшить стабильность компрессора во время движения дроссельной заслонки двигателя. Внешний (ВД) вал соединяет компрессор высокого давления (ВД) с турбиной ВД. Эта катушка высокого давления вместе с камерой сгорания образует ядро ​​или газогенератор двигателя. Внутренний вал соединяет компрессор низкого давления (НД) с турбиной НД, образуя золотник НД. Оба золотника могут свободно работать при оптимальной частоте вращения вала.

Турбовентиляторные двигатели[]

Большинство современных реактивных двигателей на самом деле являются турбовентиляторными двигателями, в которых компрессор низкого давления действует как вентилятор, подающий наддувочный воздух не только в сердцевину двигателя, но и в перепускной канал. Обходной воздушный поток либо проходит через отдельное холодное сопло, либо смешивается с выхлопными газами турбины низкого давления перед расширением через сопло со смешанным потоком.

Сорок лет назад между гражданскими и военными реактивными двигателями не было большой разницы, за исключением использования форсажа в некоторых (сверхзвуковых) приложениях.

В настоящее время турбовентиляторные двигатели гражданского назначения имеют низкую удельную тягу (чистая тяга/расход воздуха), что позволяет свести к минимуму шум реактивной струи и повысить эффективность использования топлива. Следовательно, коэффициент двухконтурности (байпасный поток/основной поток) относительно высок (обычно намного больше 3,0). Требуется только одна ступень вентилятора, потому что низкая удельная тяга подразумевает низкую степень сжатия вентилятора.

Современные военные турбовентиляторные двигатели, однако, имеют относительно высокую удельную тягу, чтобы максимизировать тягу для заданной лобовой площади, при этом шум реактивной струи не имеет большого значения. Многоступенчатые вентиляторы обычно требуются для достижения относительно высокого коэффициента давления вентилятора, необходимого для высокой удельной тяги. Хотя часто используются высокие температуры на входе в турбину, коэффициент двухконтурности имеет тенденцию быть низким (обычно значительно меньше 2,0).

Приблизительное уравнение для расчета полезной тяги реактивного двигателя:
где:

м = массовый расход на входе
v jfe = скорость полностью расширенной струи (в выхлопном шлейфе)
v a = скорость полета самолета

Пока м · v jfe представляет полную тягу сопла, м · v a термин представляет прямое сопротивление впуска. Большинство типов реактивных двигателей имеют воздухозаборник, который обеспечивает основную часть газа, выходящего из выхлопных газов. Однако за подъем этого воздуха существует наказание, известное как сопротивление тарана. Обычные ракетные двигатели, однако, не имеют воздухозаборника, окислитель находится внутри планера. Следовательно, у ракетных двигателей нет лобового сопротивления; полная тяга сопла равна чистой тяге двигателя. Следовательно, тяговые характеристики ракетного двигателя совершенно иные, чем у воздушно-реактивного двигателя;
на полном газу тяга ракетного двигателя немного улучшается с увеличением высоты (поскольку противодавление атмосферы падает), тогда как у ТРД (или ТРДД) падающая плотность воздуха, поступающего на впуск, приводит к уменьшению полезной тяги с увеличением высоты. увеличение высоты.

История[]

До появления реактивного двигателя поршневой двигатель в его различных формах (роторный и статический радиальный, с воздушным охлаждением и рядным жидкостным охлаждением) был единственным типом силовой установки, доступным авиаконструкторам. Это было понятно до тех пор, пока низкие летно-технические параметры самолета считались допустимыми и даже неизбежными. Однако примерно к концу 1930-х инженеры начали понимать, что концептуально поршневой двигатель самоограничивается с точки зрения максимальной производительности, которую можно от него получить; предел был, по сути, одним из КПД гребного винта, который, казалось, достигал пика, когда концы лопастей приближались к сверхзвуковой тангенциальной скорости. Если бы характеристики двигателя, а, следовательно, и самолета когда-либо превзошли этот барьер, необходимо было бы найти способ радикально улучшить конструкцию поршневого двигателя или разработать силовую установку совершенно нового типа. Последнее окажется правдой. Газовая турбина ( ТРД , или просто реактивный ) двигатель, как впоследствии был разработан, стал бы почти таким же революционным для авиации, как 2-й двигатель братьев Райт

первый полет.

Газовая турбина не была идеей, разработанной в 1930-х годах: патент на стационарную турбину был выдан Джону Барберу в Англии в 1791 году. Первые попытки создания реактивных двигателей представляли собой гибридные конструкции, в которых внешний источник энергии обеспечивал сжатие. В этой системе (названной Секондо Кампини термореактивной) воздух сначала сжимается вентилятором, приводимым в действие обычным поршневым двигателем, затем смешивается с топливом и сжигается для создания реактивной тяги. Примерами такого типа конструкции были Coanda-19 Анри Коанды. 10 и гораздо более поздний Campini Caproni CC.2, а также японский двигатель Tsu-11, предназначенный для установки на самолеты-камикадзе Ohka в конце Второй мировой войны. Ни один из них не был полностью успешным, и CC.2 оказался медленнее, чем та же конструкция с традиционной комбинацией двигателя и гребного винта.

Моделирование воздушного потока реактивного двигателя

Ключом к полезному реактивному двигателю была газовая турбина, используемая для извлечения энергии для привода компрессора из самого двигателя. Первая газовая турбина, успешно работающая на автономном режиме, была построена в 1903 норвежского инженера Эгидиуса Эллинга. Первые патенты на реактивные двигатели были выданы в 1917 году. Ограничения в конструкции, практической инженерии и металлургии не позволили довести такие двигатели до производства. Основными проблемами были безопасность, надежность, вес и, особенно, устойчивая эксплуатация.

16 января 1930 года в Англии Фрэнк Уиттл подал патент на собственную конструкцию полномасштабного авиационного двигателя (выдан в 1932 году). В 1935 году Ганс фон Охайн начал работу над аналогичным проектом в Германии, по-видимому, не зная о работе Уиттла.

Охайн обратился к Эрнсту Хейнкелю, одному из крупнейших авиастроителей того времени, который сразу увидел многообещающую конструкцию. Хейнкель недавно приобрел компанию по производству двигателей Hirth, и Охайн и его главный механик Макс Хан были созданы там как новое подразделение компании Hirth. К сентябрю 1937 года у них был запущен их первый двигатель HeS 1. В отличие от конструкции Уиттла, Охайн использовал водород в качестве топлива, что, по его мнению, стало причиной раннего успеха. Кульминацией их последующих разработок стал бензиновый HeS 3 мощностью 1100 фунтов силы (5 кН), который был установлен на простой и компактный планер Heinkel He 178 и пилотировался Эрихом Варзицем ранним утром 27 августа 1919 года.39, с аэродрома Мариенеэ, впечатляюще короткое время для разработки. He 178 был первым в мире реактивным самолетом модели .

В Англии у Уиттла были серьезные проблемы с поиском финансирования для исследований, и министерство авиации в значительной степени игнорировало это, сосредоточившись на более насущных проблемах. На частные средства в 1937 году ему удалось запустить испытательный двигатель, но он был очень большим и не подходил для использования в самолете. К 1939 году работа продвинулась до такой степени, что двигатель начал выглядеть пригодным для использования, и 9-цилиндровый двигатель Уиттла0153 Power Jets Ltd. начала получать деньги Министерства авиации. В 1941 году летная версия двигателя под названием W.1 с тягой 1000 фунтов силы (4 кН) была установлена ​​на планер Gloster E28/39 и впервые поднялась в воздух 15 мая 1941 года в Королевских ВВС Крэнвелл.

Одна проблема с обеими этими ранними конструкциями, которые называются центробежными двигателями , заключалась в том, что компрессор работает, «выбрасывая» (ускоряя) воздух наружу от центрального впуска к внешней периферии двигателя, где воздух затем сжимается расходящимся воздуховодом, преобразуя скорость в давление. Преимущество заключалось в том, что такие конструкции компрессоров были хорошо изучены в центробежных нагнетателях, но это приводило к очень большому поперечному сечению двигателя при скоростях вращения, которые можно было использовать в то время. Недостатком было то, что воздушный поток должен был «наклоняться», чтобы течь назад через секцию сгорания, к турбине и выхлопной трубе. С улучшением подшипников частота вращения вала двигателя увеличится, а диаметр центробежного компрессора значительно уменьшится. Короткость этого двигателя является преимуществом. Прочность этого типа компрессора является преимуществом по сравнению с более поздними осевыми компрессорами, которые все еще подвержены повреждению посторонними предметами (9).0153 FOD на авиационном языке).

Австриец Ансельм Франц из подразделения двигателей Junkers ( Junkers Motoren или Jumo ) решил эту проблему, представив осевой компрессор. По сути, это турбина наоборот. Воздух, поступающий в переднюю часть двигателя, выдувается в заднюю часть двигателя ступенью вентилятора (конвергентные каналы), где он раздавливается набором невращающихся лопастей, называемых статорами (расходящиеся каналы). Этот процесс далеко не такой мощный, как центробежный компрессор, поэтому несколько пар вентиляторов и статоров размещаются последовательно, чтобы получить необходимое сжатие. Даже со всей добавленной сложностью получившийся двигатель имеет гораздо меньший диаметр. Jumo был присвоен следующий номер двигателя, 4, и в результате появился двигатель Jumo 004. После того, как многие мелкие технические трудности были решены, в 1919 году началось серийное производство этого двигателя.44 в качестве силовой установки для первого в мире реактивного истребителя Messerschmitt Me 262. Поскольку Гитлер хотел новый бомбардировщик, Me 262 появился слишком поздно, чтобы оказать решающее влияние на позицию Германии во Второй мировой войне, но его запомнят как первое использование реактивные двигатели в эксплуатации. После окончания войны победившие союзники активно изучали немецкие самолеты Me 262 и внесли свой вклад в работу над ранними советскими и американскими реактивными истребителями.

Британские двигатели также широко лицензировались в США (см. Tizard Mission). Их самая известная конструкция, Нене, также будет использоваться в реактивных самолетах СССР после обмена технологиями. Американские разработки не могли полностью реализоваться до 19 века.60-е годы.

Типы[]

Существует большое количество типов реактивных двигателей, которые получают движение от высокоскоростной выхлопной струи. Вот некоторые примеры:

.

.

Тип Описание Преимущества Недостатки
Струя воды Брызгает водой из задней части лодки Может работать на мелководье, мощный, менее опасный для дикой природы Может быть менее эффективным, чем пропеллер
Термоджет Самый примитивный воздушно-реактивный двигатель Очень неэффективный и маломощный
Турбореактивный двигатель Общий термин для простого газотурбинного двигателя Простота конструкции Базовая конструкция, не хватает многих улучшений эффективности и мощности
ТРДД Отвод мощности от выхлопа, используемого для привода байпасного вентилятора Более тихий из-за большего массового расхода и меньшей общей скорости выхлопа, более эффективный для полезного диапазона дозвуковых скоростей по той же причине Большая сложность (дополнительные воздуховоды, обычно несколько валов), двигатель большого диаметра, необходимость наличия тяжелых лопастей. В большей степени подвержен FOD и повреждению льдом. Возможны разные степени байпаса — эта конструкция чаще всего используется на коммерческих авиалайнерах
Ракета Несет на борту собственное топливо, выбрасывает реактивный двигатель для движения Очень мало движущихся частей, от 0 до 25+ Маха, эффективен на очень высокой скорости (> 10,0 Маха или около того), тяговооруженность более 100, относительно простая, без воздухозаборника, не требует атмосферы, высокая степень сжатия, очень высокая скорость выхлопа очень низкий удельный импульс — обычно 100–450 секунд. Обычно требуется наличие на борту окислителя, что увеличивает риски.
ПВРД Всасываемый воздух полностью сжимается за счет скорости набегающего воздуха и формы воздуховода (расходящийся) Очень мало движущихся частей, от 0,8 до 5+ Маха, эффективен на высокой скорости (> 2,0 Маха или около того), самый легкий из всех воздушно-реактивных двигателей (отношение тяги к массе до 30 при оптимальной скорости) Должен иметь высокую начальную скорость для работы, по своей природе неэффективен на малых скоростях из-за плохой степени сжатия, трудно распределять мощность вала для аксессуаров, сложно спроектировать, чтобы он был эффективным в широком диапазоне скоростей полета.
Турбовинтовой (аналог турбовального) Строго не реактивный — в качестве силовой установки для привода (гребного) вала используется газотурбинный двигатель Высокая эффективность на более низких дозвуковых скоростях полета (более 300 узлов), высокая мощность на валу относительно веса Ограниченная максимальная скорость (самолеты), несколько шумный, сложный привод воздушного винта, очень большой рыскание (самолет) при отказе двигателя
Винтовые вентиляторы Турбовинтовой двигатель приводит в движение один или несколько воздушных винтов. почти как турбовентиляторный, но без воздуховода Более высокая топливная эффективность, некоторые конструкции менее шумные, чем турбовентиляторные, могут привести к созданию более высокоскоростных коммерческих самолетов, популярных в 1980-х во время нехватки топлива, Разработка винтовых двигателей была очень ограниченной, обычно они были более шумными, чем турбовентиляторные, сложность
Импульсный реактивный двигатель Воздух поступает во впускной патрубок, передняя часть зоны сгорания закрыта, впрыскиваемое в воздух топливо воспламеняется, выпускные отверстия с другой стороны двигателя Очень простая конструкция, обычно используемая на моделях самолетов Шумный, неэффективный (низкая степень сжатия), лучше всего работает в небольших масштабах, клапаны необходимо заменять очень часто
Импульсный детонационный двигатель Аналогичен импульсному воздушному двигателю, но сгорание происходит в виде детонации, а не дефлаграции, могут потребоваться клапаны, а могут и не потребоваться Максимальный теоретический КПД двигателя Чрезвычайно шумный, детали подвержены сильной механической усталости, детонация с трудом начинается, нецелесообразно для текущего использования
Встроенный прямоточный реактивный двигатель По сути, прямоточный воздушно-реактивный двигатель, в котором всасываемый воздух сжимается и сжигается выхлопом ракеты 9. 0161

От 0 до 4,5+ Маха (также может работать вне атмосферы), хорошая эффективность при скорости от 2 до 4 Маха Эффективность аналогична ракетам на малых скоростях или вне атмосферы, трудности с входом, относительно неразработанный и неизученный тип, трудности с охлаждением
ГПВРД Всасываемый воздух сжимается, но не замедляется до скорости ниже сверхзвуковой, впуск, сгорание и выпуск происходят в одной суженной трубе может работать при очень высоких числах Маха (от 8 до 15 Маха)[1] все еще находится в стадии разработки, должен иметь очень высокую начальную скорость для работы (Mach > 6), трудности с охлаждением, проблемы с впуском, очень плохую тяговооруженность (~ 2), проблемы с планером, трудности с испытаниями
Турбокомпрессор В воздушный поток добавляется дополнительный окислитель, такой как кислород, для увеличения максимальной высоты Очень близок к существующим конструкциям, работает на очень большой высоте, в широком диапазоне высот и скоростей полета Воздушная скорость ограничена тем же диапазоном, что и у турбореактивного двигателя, перевозка окислителя, такого как LOX, может быть опасна
Форсунки с предварительным охлаждением / LACE Всасываемый воздух охлаждается до очень низких температур на входе Возможна очень высокая тяговооруженность (~14) при хорошей топливной экономичности в широком диапазоне скоростей полета, 0-5+ Маха Существует только на стадии лабораторного прототипа. Примеры включают RB545, SABRE, ATREX

Особенности конструкции[]

Различные компоненты, упомянутые выше, имеют ограничения на то, как они собираются вместе для обеспечения максимальной эффективности или производительности. Здесь важны конструкция воздухозаборника, габаритные размеры, количество ступеней компрессора (комплектов лопаток), тип топлива, количество ступеней выхлопа, металлургия компонентов, количество используемого байпасного воздуха, куда подается байпасный воздух и многие другие факторы. Например, рассмотрим конструкцию воздухозаборника.

Воздухозаборники[]

См. также: Впускной конус
Дозвуковые воздухозаборники[]

На низких скоростях дозвуковой воздухозаборник представляет собой не более чем отверстие с аэродинамическим обтекателем вокруг него. Однако начиная со скорости около 0,85 Маха воздух, поступающий во впускное отверстие, может начать испытывать ударные волны, и тогда для оптимальной работы на всех скоростях требуется тщательное закругление.

Сверхзвуковые воздухозаборники[]

Сверхзвуковые воздухозаборники: Нормальный удар не является изоэнтрофным

Для самолетов, летящих со сверхзвуковой скоростью, возникает сложность конструкции, так как воздух, засасываемый двигателем, должен быть ниже сверхзвуковой скорости, иначе двигатель «захлебнется» и перестанет работать. Эта дозвуковая скорость воздуха достигается за счет пропускания приближающегося воздуха через преднамеренно созданную ударную волну (поскольку одной из характеристик ударной волны является то, что воздух, проходящий через нее, замедляется). Следовательно, необходимы какие-то средства для создания ударной волны перед всасыванием.

Первые типы сверхзвуковых самолетов имели центральный ударный конус, называемый входным конусом, который использовался для формирования ударной волны. Этот тип ударного конуса хорошо виден, например, на английских самолетах Electric Lightning и МиГ-21. Тот же подход можно использовать для воздухозаборников, установленных сбоку фюзеляжа, где полуконус служит той же цели с полукруглым воздухозаборником, как это видно на F-104 Starfighter и BAC TSR-2. Более сложный подход состоит в том, чтобы наклонить воздухозаборник так, чтобы один из его краев образовывал ведущую лопатку. На этой лопасти сформируется ударная волна, а воздух, всасываемый двигателем, будет позади ударной волны и, следовательно, будет дозвуковым. В американских реактивных самолетах серии Century было несколько вариаций этого подхода, обычно с ведущей лопастью на внешней вертикальной кромке воздухозаборника, которая затем была наклонена назад внутрь к фюзеляжу. Типичные примеры включают Republic F-105 Thunderchief и F-4 Phantom.

Позже это эволюционировало так, что передняя кромка находилась на верхней горизонтальной кромке, а не на внешней вертикальной кромке, с выраженным углом вниз и назад. Этот подход упростил конструкцию воздухозаборников и позволил использовать регулируемые рампы для управления потоком воздуха в двигатель. Большинство моделей с начала 1960-х годов теперь имеют этот стиль воздухозаборника, например, F-14 Tomcat, Panavia Tornado и Concorde.

SR 71[]

В одном необычном случае (SR-71) была использована изменяемая конструкция воздухозаборника для преобразования двигателя из турбореактивного в прямоточный в полете. Чтобы получить хорошую эффективность в широком диапазоне скоростей, Pratt & Whitney J58 мог перемещать конический шип вперед и назад внутри гондолы двигателя, чтобы удерживать сверхзвуковую ударную волну прямо перед впускным отверстием. Таким образом, воздушный поток за ударной волной и, что более важно, через двигатель всегда оставался дозвуковым. На высоких оборотах компрессор J58 не мог выдержать большой поток воздуха, поступающий во впускное отверстие, без остановки своих лопаток, поэтому двигатель направлял избыточный воздух через 6 перепускных трубок прямо на форсажную камеру. Таким образом, на высоких скоростях двигатель фактически получал 80% своей тяги по сравнению с 20% за счет самих турбин. По сути, это позволило двигателю работать как прямоточный воздушно-реактивный двигатель, фактически улучшив удельный импульс (топливную эффективность) на 10–15%.

Теплообменники[]

Для двигателей, которые могут работать на скоростях, близких к гиперзвуковым (от 0 до 6 Маха), существует убедительная теоретическая и экспериментальная поддержка использования теплообменника для охлаждения воздуха на впуске. Это может увеличить плотность воздуха и, таким образом, уменьшить необходимое сжатие. Более низкие температуры также позволяют использовать более легкие сплавы, что снижает вес двигателя в несколько раз. Это приводит к возможным проектам, таким как SABRE, ATREX, которые могут позволить использовать транспортные средства с реактивными двигателями для запуска в космос.

Ступень компрессора GE J79

Компрессоры[]

Каждая конструкция компрессора имеет рабочую карту или характеристику, характерную для данного агрегата. При заданном состоянии дроссельной заслонки компрессор работает где-то вдоль рабочей линии установившегося состояния. К сожалению, эта рабочая линия смещается во время переходных процессов и в экстремальных условиях может пересекать линию помпажа или остановки (см. схему компрессора), что в некоторых случаях приводит к резкому изменению направления потока компрессора. Многие компрессоры оснащены изменяемой геометрией для снижения вероятности помпажа. Другая уловка состоит в том, чтобы разделить компрессор на два или более блоков, работающих на отдельных концентрических валах.

Еще одним соображением при проектировании является средняя нагрузка на ступень. Это можно поддерживать на разумном уровне либо за счет увеличения количества ступеней сжатия (больше веса/стоимости), либо за счет увеличения средней скорости лопасти (большее напряжение лопасти/диска).

Камера сгорания GE J79

Камеры сгорания[]

Необходимо соблюдать осторожность, чтобы поддерживать пламя в умеренно быстро движущемся воздушном потоке при всех режимах дроссельной заслонки с максимально возможной эффективностью. Поскольку турбина не может выдерживать стехиометрические температуры, возникающие в результате оптимального процесса сгорания, часть воздуха компрессора используется для снижения температуры на выходе из камеры сгорания до приемлемого уровня.

Турбины[]

Ступень турбины GE J79

Поскольку турбина расширяется от высокого к низкому давлению, не возникает помпажа или остановки турбины. Однако конструкторы должны предотвратить плавление лопастей и лопастей турбины в условиях очень высокой температуры и стресса. Следовательно, отбираемый воздух из системы сжатия часто используется для внутреннего охлаждения лопаток/лопастей турбины. Другими решениями являются улучшенные материалы и/или специальные изоляционные покрытия.

Диски должны иметь особую форму, чтобы выдерживать огромные нагрузки, создаваемые вращающимися лопастями. Улучшенные материалы помогают снизить вес диска.

Форсунки[]

Форсажная камера GE J79

В большинстве реактивных двигателей используется простое сужающееся сопло, конструкция которого относительно проста.

Однако для двигателей с форсажной камерой требуется сопло с изменяемым сечением, чтобы поддерживать разумное согласование двигателя при включенной форсажной камере. Обычно это достигается за счет использования ряда взаимосвязанных лепестков (приводимых в действие пневматическими или гидравлическими цилиндрами) для регулировки площади горловины.

Еще больше сложностей возникает, если установлено сужающееся-расширяющееся сопло, особенно если горловина и выходное отверстие регулируются независимо.

Ракетные двигатели также используют сужающиеся-расходящиеся сопла, но они обычно имеют фиксированную геометрию, чтобы минимизировать вес. Из-за гораздо более высоких коэффициентов давления в соплах, сопла кон-ди ракетных двигателей имеют гораздо большее отношение площадей (выходное/горло), чем те, которые установлены на реактивных двигателях.

С другой стороны, некоторые турбовентиляторные двигатели гражданского назначения с высокой степенью двухконтурности используют чрезвычайно низкое отношение площади (коэффициент площади менее 1,01), сужающееся-расходящееся сопло на обходном (или смешанном выхлопном) потоке для управления рабочей линией вентилятора. Сопло действует так, как будто оно имеет изменяемую геометрию. На малых скоростях полета сопло не запирается (меньше числа Маха, равного единице), поэтому выхлопной газ ускоряется по мере приближения к горловине, а затем немного замедляется по мере достижения расширяющейся части. Следовательно, выходное сечение сопла управляет стыковкой вентилятора и, будучи больше горловины, несколько оттягивает рабочую магистраль вентилятора от помпажа. На более высоких скоростях полета подъем плунжера во впуске увеличивает коэффициент давления в сопле до точки, при которой горловина становится забитой (M = 1,0). В этих условиях площадь горловины определяет соответствие вентилятора и, будучи меньше, чем выходное отверстие, немного толкает рабочую линию вентилятора в сторону помпажа. Это не проблема, так как запас по помпажу вентилятора намного лучше на высоких скоростях полета.

Характеристики двигателя[]

Диаграмма TS[]

Диаграммы зависимости температуры от энтропии (см. пример справа) обычно используются для иллюстрации цикла газотурбинных двигателей. Все, что читателю действительно нужно знать об энтропии, это то, что она представляет собой степень беспорядка молекул в жидкости и что она имеет тенденцию к увеличению!

Помимо станций 0 и 8s, используются давление торможения и температура торможения. Станция 0 является фоновой.

Изображенные процессы:

Freestream (станции с 0 по 1)
В примере самолет неподвижен, поэтому станции 0 и 1 совпадают.
Станция 1 на схеме не изображена.
Впуск (станции 1-2)
В данном примере предполагается 100% восстановление давления на входе, поэтому станции 1 и 2 совпадают.
Сжатие (станции 2–3)
Идеальный процесс должен выглядеть вертикально на TS-диаграмме. В реальном процессе их
– это потери на трение, турбулентность и, возможно, удары, составляющие температуру на выходе, для
заданное отношение давлений выше идеального. Чем мельче положительный наклон на
TS диаграмма, тем менее эффективен процесс сжатия.
Горение (станции 3-4)
Тепло (обычно за счет сжигания топлива) добавляется, повышая температуру жидкости.
Сопутствующая потеря давления, часть которой неизбежна
Турбина (станции с 4 по 5)
Повышение температуры в компрессоре диктует, что будет сопутствующая
Падение температуры на турбине. В идеале процесс должен быть вертикальным на

.

ТС схема. Однако в реальном процессе трение и турбулентность вызывают падение давления

.

больше идеального. Чем меньше отрицательный наклон на TS-диаграмме, тем менее эффективен
процесс расширения.
Форсунка (станции с 5 по 8)
В примере форсунка очень короткая, поэтому потери давления нет. Следовательно, станции 5
и 8 совпадают на TS диаграмме.
Сопло (станции 8-8)
Обе эти станции находятся в горловине (конвергентного) сопла. Станция 8s представляет статический
условия. На диаграмме TS не показан процесс расширения снаружи сопла вниз
до давления окружающей среды.

Уравнения характеристик расчетной точки[]

Теоретически любое сочетание условий полета/настройки дроссельной заслонки может быть назначено расчетной точкой характеристик двигателя. Однако обычно расчетная точка соответствует максимальному скорректированному расходу на входе в систему сжатия (например, взлетный рейтинг, статический уровень моря, ISA).

Полезная тяга любого реактивного двигателя в расчетной точке может быть оценена путем пошагового выполнения цикла двигателя. Ниже приведены уравнения
для одноконтурного ТРД.

Свободный поток



Впуск



Компрессор



Камера сгорания



Турбина

Приравнивая мощности турбины и компрессора, имеем:


Иногда делается простое предположение, что добавленный поток топлива должен быть точно компенсирован стравливанием забортного компрессора, поэтому массовый расход остается постоянным на протяжении всего цикла.


Жиклер



Форсунка






Полная тяга


Барабан


Чистая тяга


Обратите внимание, что массовый расход является определяющим параметром: удвоение расхода воздуха приводит к удвоению тяги.

Примечание:

  • A площадь потока
  • Cpc Удельная теплоемкость при постоянном давлении для воздуха
  • Cpt Удельная теплоемкость при постоянном давлении для продуктов сгорания
  • Cx Коэффициент тяги
  • g ускорение свободного падения
  • Дж механический эквивалент тепла
  • М рейс номер Маха
  • p статическое давление
  • P общее давление
  • prf коэффициент восстановления давления на входе
  • R газовая постоянная
  • RIT (турбина) температура на входе в ротор
  • t статическая температура
  • T общая температура
  • В скорость
  • w массовый расход
  • ρ плотность
  • γc коэффициент теплоемкости воздуха
  • γt отношение удельных теплоемкостей продуктов сгорания
  • ηpc политропический КПД компрессора
  • ηpt политропный КПД турбины

Нестандартный[]

Считается, что двигатель работает не по проекту, если применимо любое из следующих условий:

а) изменение положения дроссельной заслонки

b) изменение высоты

в) изменение скорости полета

г) изменение климата

e) изменение установки (например, отвод воздуха заказчиком или отключение питания)

Хотя каждая непроектная точка фактически является расчетной точкой, результирующий цикл (обычно) имеет ту же геометрию турбины и сопла, что и расчетная точка двигателя. Очевидно, что последнее сопло не может быть переполнено или недостаточно заполнено потоком. Это правило распространяется и на направляющие лопатки сопла турбины, которые действуют как малые сопла.

Расчет расчетной точки обычно выполняется с помощью компьютерной программы. При добавлении итеративного цикла такую ​​программу также можно использовать для создания грубой внеплановой модели.

Переменные для итерации одноконтурного турбореактивного двигателя обычно следующие:

RIT (или другая функция расхода топлива), w2, P3/P2

Обычно накладываются следующие ограничения:

Соответствие двигателя (например, Fn , расход топлива и т. д.), A8geometric, w4corrected

Последние два являются физическими ограничениями, которые необходимо соблюдать.

Скорректированный расход — это расход, который проходил бы через устройство, если бы входное давление и температура соответствовали условиям окружающей среды на уровне моря в стандартный день.

Можно создать более точную непроектную модель с использованием карт компрессора и турбины для прогнозирования нестандартной эффективности, относительных скоростей вращения вала и т. д.

Номинальная полезная тяга, указанная для реактивного двигателя, обычно относится к условиям статического уровня моря (SLS) либо для Международной стандартной атмосферы (ISA), либо для условий жаркого дня (например, ISA+10C). Например, GE90-76B имеет взлетную статическую тягу 76000 фунтов силы при SLS, ISA+15C.

Естественно, полезная тяга будет уменьшаться с высотой из-за более низкой плотности. Однако существует также эффект скорости полета.

Первоначально, когда самолет набирает скорость на взлетно-посадочной полосе, давление и температура в сопле будут незначительно увеличиваться, поскольку подъем во впускном коллекторе очень мал. Также будет незначительное изменение массового расхода. Следовательно, полная тяга сопла вначале лишь незначительно увеличивается с ростом скорости полета. Однако, поскольку это двигатель с воздушным дыханием (в отличие от обычной ракеты), есть штраф за забор бортового воздуха из атмосферы. Это известно как сопротивление барана. Хотя штраф равен нулю в статических условиях, он быстро увеличивается с ростом скорости полета, вызывая эрозию чистой тяги.

По мере того, как скорость полета увеличивается после взлета, подъем напора во впускном отверстии начинает оказывать значительное влияние на давление/температуру сопла и поток всасываемого воздуха, вызывая более быстрый набор общей тяги сопла. Этот член теперь начинает компенсировать все еще увеличивающееся сопротивление поршня, что в конечном итоге приводит к увеличению чистой тяги. В некоторых двигателях чистая тяга при, скажем, 1,0 Маха на уровне моря может даже немного превышать статическую тягу. На скорости выше 1,0 Маха при дозвуковой конструкции впускного отверстия потери на удары имеют тенденцию снижать чистую тягу, однако правильно спроектированный сверхзвуковой впуск может обеспечить дозвуковую скорость воздуха на входе в компрессор, обеспечивая при этом полезное сжатие, и, таким образом, чистая тяга и КПД могут продолжать расти.

Двигатель v12 танковый: Сравниваем советский танковый дизель В-2 с гоночным мотором V12 Ferrari | 74.ru

Сравниваем советский танковый дизель В-2 с гоночным мотором V12 Ferrari | 74.ru

Все новости

Иран поставлял России дроны, а «Разговоры о важном» обязательны для посещения: новости СВО за 5 ноября

«Люди выбегали и просто выли». Что произошло перед пожаром в ночном клубе, где погибли 13 человек

На Худякова начали высаживать сосны взамен снесенных во время расширения дороги деревьев

Как три капли воды! История неразлучных тройняшек, которых могут отличить только родители (а у вас получится?)

«Не модель, смешно шучу, не ищу спонсора»: разбираем с психологом, что писать в анкете на сайте знакомств, чтобы вызвать интерес

В Челябинске маршрутчик вылетел на остановку во время снегопада и сбил мужчину

Без пищи проживут две недели: вся страна следит за судьбой дельфинов, выброшенных в море хозяевами

Мама девочки, попавшей в больницу после конфликта в маршрутке, рассказала о состоянии дочери

Стали известны подробности пожара в костромском кафе

Почему МЧС не проверяло пожарную безопасность сгоревшего в Костроме клуба? Официальный ответ

Полиция задержала предполагаемого виновника пожара в клубе в Костроме

Она ему по пояс: девушка ростом 110 см встречается с 2-метровымпарнем — посмотрите, как выглядит необычная пара

«Устал бегать туда-сюда»: история айтишника, который пожил в шести странах после начала СВО

В Челябинске пассажир маршрутки вытолкнул из салона подростка с подругой, девочка в больнице

Водитель буксируемой машины погиб на трассе Челябинск — Троицк

Эвакуационные выходы были заперты: что известно о пожаре в костромском клубе «Полигон»

Думают, что мы обречены отдыхать на родине? Как жадность Сочи отпугивает туристов

Семья из Копейска попала в смертельное ДТП в Курганской области. Возбуждено уголовное дело

Число погибших при пожаре в ночном клубе в Костроме выросло до 13

У Овнов проблемы с весом, у Дев — с законом: астролог рассказала, чего ждать от 2023 года

Он моложе, чем вы думали. Сегодня годовщина создания памятника Ленину в Челябинске

«Мы не знаем, что с тобой делать, ты первый, кто пришел живой»: отец пяти дочерей вернулся с СВО и рассказал, что там происходит

«Люди больше не хотят каждый год менять гаджеты»: продажи смартфонов в России упали на 30%

Мобилизовали больше 300 тысяч, а призывать начнут даже судимых: новости СВО за 4 ноября

В челябинском аэропорту предупредили о возможных задержках рейсов из-за сильного снегопада

Каша под ногами и крупа в лицо: смотрим, как челябинцы пережили первый снежный выходной

Президент одобрил прохождение альтернативной службы во время мобилизации

Добровольцев официально приравняли к военнослужащим ВС РФ

На трассе в Челябинской области «Лада» врезалась в иномарку на встречке, пострадали трое

Путин подписал закон, разрешающий призывать по мобилизации осужденных за тяжкие преступления

«Все немножко устали от цифрового мира»: коллекционер винила рассказал, почему люди снова полюбили пластинки

Смотрим, как в Челябинске отметили День народного единства

Путин рассказал, сколько человек мобилизовали в России. И это больше 300 тысяч

Пришли самые стойкие: как в метель провели общегородской молебен возле кафедрального собора Челябинска

Семья из России сбежала в Индию из-за мобилизации и оказалась в тяжелых условиях. Как они там живут?

28-летний мобилизованный из Челябинской области погиб через три недели после отправки на службу

Как снежная баба: выбираем пуховик на зиму правильно — модная модель и теплый наполнитель

«Я очень устала». Как живет школьница, которая родила в 16 лет на камеру

В Челябинске на заснеженной дороге маршрутка с пассажирами столкнулась с легковушкой

Все новости

Дизель В-2 ставили на танки Т-34 и выпускают до сегодняшнего дня, хотя и в модернизированном виде

Поделиться

Всё лучшее в Советском Союзе делалось ради оборонки или полётов в космос, да и полёты в космос — тоже ради неё. Вот и двигатель В-2 был разработан перед войной, став лучшим мотором, сделанным в СССР. Удивительно, что в модифицированном виде он выпускается до сих пор, и на видео ниже — рассказ о нём.

А чтобы сделать тезисы о его крутости нагляднее, давайте сравним дизель В-2… допустим, с первым мотором V12 Ferrari — так называемым «двигателем Коломбо». Этот мотор, кстати, установили на первые Ferrari, участвовавшие в «Формуле-1».

Поделиться

Энцо Феррари любил моторы V12, но до их использования дозрел только в конце 40-х годов. Мотор, разработанный Джоаккино Коломбо, имел угол развала 60 градусов, алюминиевые блоки цилиндров, водяное охлаждение и объём всего 1,5 литра. Поначалу с него снимали 118 л. с. — как с современного четырёхцилиндрового двигателя.

Ferrari 125 S — первая модель итальянской фирмы с двигателем V12

Поделиться

За 15 лет до этого советские инженеры под руководством молодого Константина Челпана и Якова Вихмана выбрали такую же компоновку для будущего танкового двигателя, и мотивы были отчасти схожи. В гоночном мире маленькие цилиндры позволяют нарастить частоту вращения, а В-2 тоже был быстроходен (по дизельным меркам), раскручиваясь до 2000 об/мин — в несколько раз выше среднего уровня того времени.

Коленчатый вал дизеля В-2 с установленными шатунами. На заднем плане — картер со снятыми блоками. 

Поделиться

Конечно, эти моторы существенно отличались: В-2 был дизелем, Ferrari, естественно, использовала бензиновые агрегаты. А объём итальянского движка был вдвое меньше объёма единственного цилиндра В-2.

Но мы сконцентрируемся не на конкретике, а на уровне технологий — чей мотор был круче с инженерной точки зрения?

Джоаккино Коломбо выбрал основным материалом алюминий, ведь спорткару нужен лёгкий мотор. Плюс теплопроводность алюминия выше, что снижает термические нагрузки.

Компоновка первого болида Ferrari для «Формулы-1»: двигатель V12 к тому моменту получил приводные нагнетатели (видны в передней части и на верхе мотора)

Поделиться

Похожими соображениями руководствовались инженеры Харьковского паровозостроительного завода, потому что будущий дизель предназначался для лёгких и быстрых танков, эдаких спорткаров того времени. А ещё для самолётов, хотя эта идея развития не получила.

Во времена Коломбо изготовление мотора из алюминия казалось естественным, но в начале 30-х в Советском Союзе блоки дизелей предпочитали лить из более прочного чугуна. И дизель В-2 прошёл мучительный период испытаний, на которых алюминиевые блоки попросту трескались и ломались, не выдерживая чудовищных нагрузок. И всё же концепцию довели до ума: двигатели семейства В-2 имеют алюминиевые картеры, блоки цилиндров и головки по сей день, что обеспечивает им сравнительную лёгкость.

Впрочем, когда мы говорим о лёгкости, нужно делать поправку на размер: мотор В-2 весил в районе тонны — это почти вдвое больше, чем масса всего гоночного Ferrari 125 S с установленным на него V12.

Дизель В-2 лёг в основу ряда шестицилиндровых двигателей вроде этого В-6 — по сути, половинки V12

Поделиться

Советский дизель В-2 сразу имел по четыре клапана на цилиндр. Первый V12 Ferrari, появившийся на 15 лет позже, обходился двумя клапанами на цилиндр. Собственно, использовать по четыре клапана на цилиндр Ferrari начала уже в 80-х годах. А среди современников дизеля В-2 такое решение было редким даже на спортивных автомобилях — можно вспомнить разве что Mercedes-Benz W125 конца 30-х годов.

Поскольку бензиновые и дизельные моторы существенно отличаются системами питания, проводить параллели сложно, но всё же есть ощущение, что дизель В-2 был смелее. Первые V12 Ferrari использовали обычные для того времени карбюраторы, а у В-2 был прямой впрыск топлива в цилиндры. Вы скажете, что, мол, все дизели имеют впрыск топлива, но современники В-2 использовали «опосредованный» впрыск, когда топливо поступало в вихрекамеру или форкамеру, там смешивалось с воздухом и, воспламеняясь, перетекало в основную камеру сгорания. У дизеля В-2 был прямой впрыск, то есть топливо подавалась сразу в камеру сгорания, очерченную характерной формой поршня, — рискованная технология для того времени.

Огневая поверхность поршня имеет форму, которая в профиль повторяет очертания факелов впрыскиваемого топлива

Поделиться

Прямой впрыск ухудшает смесеобразование, поэтому первые прототипы В-2 здорово дымили — Греты Тунберг тогда ещё не было, но дымность волновала инженеров, потому что демаскировала танк. Кроме того, воспламенение топлива внутри цилиндра происходило очень жёстко, перегружая детали поршневой группы и снижая ресурс. В общем, добиться надёжной работы такого дизеля значительно сложнее, чем бензинового карбюраторного мотора.

Поскольку гоночные машины ездят с большими перегрузками, некоторые модификации мотора Ferrari использовали систему смазки с сухим картером: масло не плескалось в поддоне, как у обычного двигателя, а сразу откачивалось в специальный бак. Такую же систему смазки использовал дизель В-2 — на уклонах и ухабах в обычном поддоне масло бы постоянно отливало от приёмника.

Мотор Ferrari выглядел, как произведение искусства

Поделиться

Двигатель V12 Ferrari был красив: в развале блока цилиндров располагались карбюраторы c раструбами воздушных патрубков, по наружной стороне блоков шла система выпуска. Похожая компоновка применяется в «Формуле-1» до сих пор.

Дизель В-2 — ничего лишнего 

Поделиться

Но столь же хорош был дизель В-2, и всё в нём располагалось на своих местах: в развале блока находился топливный насос высокого давления и впускные патрубки, снаружи — выпускные коллекторы. На вид такая конструкция очень проста, но эта простота стала следствием эволюции.

Механический центробежный компрессор дизеля В-46 — прямого потомка В-2. Наддув позволил увеличить мощность в полтора раза

Поделиться

Для участия в «Формуле-1» двигатель V12 Ferrari форсировали установкой приводных нагнетателей. Дизель В-2 изначально был атмосферным, но его потомки, которые выпускаются до сих пор, получили разные системы наддува.

Например, на модификации В-92 для танков Т-90 используют двойные турбокомпрессоры (мощность — 1000+ л. с.), на версии В-46 — приводной центробежный нагнетатель (мощность — 780 л. с.).

Конечно, сравнивать два столь разных мотора сложно, тем более строили их под разные технические задания. Например, удельная форсировка мотора Ferrari достигала 180 лошадиных сил с литра, тогда как у В-2 она была раз в 15 ниже. Но это объясняется скорее спецификой использования, ведь для танкового дизеля важнее тяга, в том числе с низких оборотов, плюс достаточный ресурс, ремонтопригодность и множество других нюансов.

Но если абстрагироваться от деталей, моторы В-2 были столь же технически изощрёнными, как V12 от первых Ferrari, которые участвовали в «Формуле-1». И оба мотора — и В-2, и V12 Ferrari — вошли в историю благодаря победам машин, на которые их ставили. Только одни побеждали в войне, другие — на гоночных трассах.

Иногда в самом деле жаль, что гений советских людей (и их потомков) так редко использовали для создания вещей, доступных простым смертным.

Сочленённый вездеход «Витязь»: двигатель из нашего репортажа ремонтируют для установки на такой аппарат

Поделиться

Кстати, вот те самые плавающие вездеходы «Витязь», которые поражают воображение и размером, и проходимостью.

А вот репортаж из цехов, где во время войны собирали танки.

Если вы любите истинную мощь, вам понравится рассказ о грузовиках размером с трёхэтажный дом.

Благодарим компанию «УСМ» (посёлок Роза, Челябинская область) за помощь в подготовке материала.

Связаться с редакцией проекта «Авто» можно через электронную почту. Пишите в наши группы во «ВКонтакте» и Facebook, а также во все мессенджеры по номеру +7–93–23–0000–74, делая пометку «Для Артема Краснова». Подписывайтесь на наш канал в YouTube

По теме

  • 08 мая 2019, 08:30

    Покажите детям танк: где в Челябинске можно пощупать настоящую военную технику

  • 10 сентября 2018, 07:20

    «Рыжая бестия»: южноуралец построил вездеход-монстр с мотором от Lexus

  • 18 мая 2018, 08:18

    Объект 750: тестируем внедорожник «Амур-ГМ» на базе послевоенного БТРа

  • 24 января 2017, 07:00

    Машины апокалипсиса: 74.ru протестировал уникальные челябинские вездеходы

  • 18 сентября 2015, 15:01

    «Армата» времен импортозамещения

Артём Краснов

Редактор раздела «Авто»

ДизельТанкиТехника

  • ЛАЙК7
  • СМЕХ1
  • УДИВЛЕНИЕ1
  • ГНЕВ0
  • ПЕЧАЛЬ1

Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter

КОММЕНТАРИИ99

Читать все комментарии

Что я смогу, если авторизуюсь?

ПРАВИЛА КОММЕНТИРОВАНИЯ

0 / 1400

Этот сайт защищен reCAPTCHA и Google. Применяются Политика конфиденциальности и Условия использования.

Новости СМИ2

Новости СМИ2

История двигателя В-2 — журнал За рулем

Под термином «оружие Победы» обычно понимают самолеты, танки, артиллерийские установки, иногда стрелковое вооружение, дошедшее до Берлина. Менее значимые разработки упоминают реже, а ведь они тоже прошли всю войну и внесли свой важный вклад. Например, дизель В-2, без которого был бы невозможен танк Т-34.

Т-34

Материалы по теме

Танк Т-34: огнем и маневром

К военным и стратегическим изделиям, как известно, требования выносят более суровые, чем для «штатской» техники. Поскольку реальный срок их службы зачастую превышает лет тридцать — не только в России, но и в армиях большинства стран.

Если речь о танковых моторах, они, естественно, должны быть надежными, нетребовательными к качеству топлива, удобными для обслуживания и некоторых видов ремонта в экстремальных условиях, с достаточным по военным меркам ресурсом. И при этом исправно выдавать базовые характеристики. Подход к конструированию таких двигателей особенный. И результат, как правило, достойный. Но то, что произошло с дизелем В-2, — случай феноменальный.

Мучительное рождение

Его жизнь началась на Харьковском паровозостроительном заводе им. Коминтерна, конструкторский отдел которого в 1931 году получил госзаказ на быстроходный дизель для танков. И сразу был переименован в дизельный отдел. В задании оговаривалась мощность 300 л.с. при 1600 об/мин, при том что у типичных дизелей того времени рабочая частота вращения коленвала не превышала 250 об/мин.

Поскольку на заводе раньше ничем подобным не занимались, то начали разработку издалека, с обсуждения схемы — рядной, V-образной или звездообразной. Остановились на конфигурации V12 с водяным охлаждением, пуском от электростартера и топливной аппаратурой Bosch — с дальнейшим переходом на полностью отечественную, которую также предстояло создать с нуля.

Сначала построили одноцилиндровый двигатель, потом двухцилиндровую секцию — и долго ее отлаживали, добившись 70 л. с. при 1700 об/мин и удельной массы 2 кг/л.с. Рекордно малая удельная масса также была оговорена в задании. В 1933-м работоспособный, но недоведенный V12 прошел стендовые испытания, где непрестанно ломался, страшно дымил и сильно вибрировал.

Двигатель В-2

Двигатель В-2 в первоначальном виде провел на массовой военной службе более 20 лет. Отдельные экземпляры на ходу до сих пор. Еще несколько обрели покой в различных музеях.

Двигатель В-2 в первоначальном виде провел на массовой военной службе более 20 лет. Отдельные экземпляры на ходу до сих пор. Еще несколько обрели покой в различных музеях.

Испытательный танк БТ-5, оснащенный таким мотором, долго не мог доехать до полигона. То картер трескался, то подшипники коленвала разрушались, то еще что-то, причем для решения многих проблем требовалось создать новые технологии и новые материалы — прежде всего, сорта стали и алюминиевых сплавов. И закупить новое оборудование за рубежом.

Материалы по теме

10 двигателей, которые перевернули мир

Тем не менее в 1935-м танки с такими дизелями представили правительственной комиссии, на ХПЗ возвели дополнительные цеха для выпуска моторов — «дизельный отдел» преобразовывался в опытный завод. В процессе доводки мотора учитывалось второстепенное его предназначение — возможность использования на самолетах. Уже в 1936-м самолет Р-5 с дизелем БД-2А (быстроходный дизель второй авиационный) поднимался в воздух, но этот мотор в авиации так и не был востребован — в частности, из-за появления более подходящих агрегатов, созданных профильными институтами в эти же годы.

В главном, танковом направлении дело продвигалось медленно и тяжко. Дизель по-прежнему жрал слишком много масла и топлива. Некоторые детали регулярно ломались, а слишком дымный выхлоп демаскировал машину, что особо не нравилось заказчикам. Команду разработчиков усилили военными инженерами.

В 1937-м двигатель получил название В-2, под которым он и вошел в мировую историю. А команду усилили еще раз, ведущими инженерами Центрального института авиационных моторов. Часть технических проблем доверили Украинскому институту авиадвигателестроения (позже он был присоединен к заводу), пришедшему к выводу, что необходимо повышать точность изготовления и обработки деталей. Собственный 12-плунжерный топливный насос также требовал доводки.

двигатель В-55В

580-сильный двигатель В-55В применялся на танках Т-62, производимых с 1961 по 1975 год. Всего выпущено порядка 20 000 машин — самих танков и различной техники, созданной на их базе.

580-сильный двигатель В-55В применялся на танках Т-62, производимых с 1961 по 1975 год. Всего выпущено порядка 20 000 машин — самих танков и различной техники, созданной на их базе.

На государственных испытаниях 1938 года все три двигателя В-2 второго поколения провалились. У первого заклинило поршень, у второго потрескались цилиндры, у третьего — картер. По итогам испытаний изменили почти все технологические операции, поменяли топливный и масляный насосы. За этим последовали новые испытания и новые изменения. Все это шло параллельно с выявлением «врагов народа» и превращением отдела в огромный Государственный завод №75 по выпуску 10 000 моторов в год, для чего станки завозили и монтировали сотнями.

В 1939-м двигатели, наконец, прошли государственные испытания, получив оценку «хорошо» и одобрение на серийное производство. Которое тоже отлаживали мучительно и долго, что было, впрочем, прервано спешной эвакуацией завода в Челябинск — началась война. Правда, еще до того дизель В-2 прошел боевое крещение в реальных военных действиях, будучи установленным на тяжелые танки КВ.

Материалы по теме

Броня крепка и танки — наши! Премьеры парада Победы

Что получилось?

Получился мотор, про который позже напишут, что с точки зрения конструкции он сильно опередил свое время. А по ряду характеристик еще лет тридцать превосходил аналоги реальных и потенциальных противников. Хотя был далек от совершенства и имел множество направлений для модернизации и улучшений. Некоторые эксперты армейской техники считают, что принципиально новые советские военные дизели, созданные в 1960–1970 годы, уступали дизелям семейства В-2 и были приняты на вооружение лишь по той причине, что становилось уже неприлично не заменить «устаревшее» чем-то современным.

Блок цилиндров и картер — из сплава алюминия с кремнием, поршни — из дюралюминия. Четыре клапана на цилиндр, верхние распредвалы, непосредственный впрыск топлива. Дублированная система пуска — электростартером либо сжатым воздухом из баллонов. Почти все техническое описание — список передовых и инновационных решений того времени.

Двигатель В-46

Двигатель В-46 применен на средних танках Т-72, принятых на вооружение с 1973 года. Благодаря системе наддува снимали 780 л.с. Принципиальных отличий от В-2, прямо сказать, немного.

Двигатель В-46 применен на средних танках Т-72, принятых на вооружение с 1973 года. Благодаря системе наддува снимали 780 л.с. Принципиальных отличий от В-2, прямо сказать, немного.

Он оказался сверхлегким, с выдающимся показателем удельной массы, экономичным и мощным, причем мощность легко варьировалась локальным изменением рабочих оборотов коленвала и степени сжатия. Еще до начала войны в постоянном производстве были три версии — 375-, 500- и 600-сильная, для техники разных весовых категорий. Приладив к В-2 систему наддува от авиамотора АМ-38, получили 850 л.с. и немедленно испытали на опытном тяжелом танке КВ-3.

Услышьте 27-литровый танковый двигатель Twin-Turbo V12 в Ford Crown Vic

Автор:

Mercedes Streeter )

Когда автолюбители думают о замене двигателя, они, вероятно, больше всего думают о знаменитом LS General Motor или даже о Suzuki Hayabusa для небольших автомобилей. Но некоторые энтузиасты хотят сделать более масштабные и безумные обмены. Один шведский автолюбитель соединил Ford Crown Victoria с двигателем Rolls-Royce Meteor V12, предназначенным для танка.

Даниэль Вернер уже давно вынашивал грандиозную идею. Автолюбитель, живущий в Швеции, хотел чего-то другого, чего-то огромного. Он хотел сделать что-то даже больше, чем предсказуемых вариантов. Его первые идеи касались поиска силовых установок для самолетов. Вернер присматривался к массивному 37-литровому Rolls-Royce Griffon прямо со Spitfire, но в конечном итоге остановился на 27-литровом Rolls-Royce Meteor V12.

Но у этого V12 должен был быть дом, и Вернер выбрал не что иное, как бывшую полицейскую машину из Стоктона, штат Калифорния. Ему нужен был новый двигатель, и он у него был, хотя и немного больше, чем V8, с которым он шел. Наденьте свои лучшие наушники и послушайте, как этот зверь начинает:

Проект под названием «Перехватчик метеоров» разрабатывался больше года. Как вы, наверное, догадались, требуется немало усилий, чтобы втиснуть 27-литровый танковый двигатель в пространство, обычно предназначенное для 4,6-литрового V8. Этот двигатель весит столько же, сколько автомобиль сам по себе.

Вернеру и его команде пришлось установить переднюю часть Chevrolet C10 спереди только для того, чтобы удержать массивный двигатель, и даже в этом случае двигатель настолько огромен, что упирается в салон.

Как отмечает инженер, «Метеор» был по сути урезанной версией знаменитого авиационного двигателя «Мерлин» без нагнетателя и других компонентов. Затем двигатель будет установлен на танках Cromwell для участия во Второй мировой войне.

Скриншот: The Meteor Interceptor / YouTube (Другое)

И этот движок также является гигантским улучшением производительности. Последние полицейские перехватчики Ford Crown Victoria производили 250 лошадей, в то время как Meteor, как известно, выдавал около 600 л.с. при установке на эти танки Cromwell. Но команда Вернера не собирается просто довольствоваться удвоением мощности акций. С помощью двух турбонагнетателей BorgWarner S500X он надеется получить 30 фунтов наддува и невероятные 2500 л. с.

Путешествие по Instagram сборки показывает, что у команды много умного мышления. Команде приходится изготавливать множество деталей по индивидуальному заказу, поскольку двигатель не должен был вписываться в кузов Crown Victoria с рамой Chevy C10. Сам двигатель также имеет специальный блок управления двигателем, чтобы он мог работать, и он будет работать в паре с трансмиссией Th500.

Им предстоит пройти долгий путь, но готовая сборка получит время круга по Нюрбургрингу, и на это будет здорово посмотреть. Миру нужно больше людей, которые впихивают в автомобили нестандартные двигатели и участвуют в гонках на них.

 

Оцените этот безумный 27-литровый двигатель V12 с танковым двигателем Crown Vic мощностью 2500 л.с.

Для своего первого проектного автомобиля большинство людей склонны придерживаться проверенных формул — старая Miata, старая BMW, старая Honda или старый Mustang. Даниэль Вернер — не большинство людей. Этот автолюбитель из Швеции хотел чего-то совершенно другого, и то, что он придумал, безусловно, отвечает всем требованиям.

Начнем с того, что начал с выбора двигателя. 27-литровый двигатель Rolls-Royce Meteor от танка, мощностью около 550-600 л.с., если быть точным. Затем он решил установить самые большие сдвоенные турбокомпрессоры, какие смог найти, и переключиться на впрыск топлива и электронное зажигание. Цель проекта — довести его до 2500 л.с., что примерно в пять раз превышает первоначальную выходную мощность.

Когда дело дошло до поиска автомобиля, подходящего для массивного двигателя, Вернер случайно наткнулся на бывшую полицейскую машину, Ford Crown Vic Interceptor. Так родился Meteor Interceptor, самый популярный проектный автомобиль в Швеции, если не во всем мире. Это продолжающийся проект, и только что завершилось первое испытание всей трансмиссии. А это значит, что вы можете и должны услышать разъяренного бегемота в действии.

Зачем ставить двигатель танка в Crown Vic?

Почему бы и нет? Это, кажется, причина диковинной сборки, которая началась чуть более двух лет назад. Даниэлю Вернеру не нужен был еще один проектный автомобиль с еще одной заменой двигателя. Было довольно очевидно, что нужно либо пойти по-крупному, либо вернуться домой.

Его первым выбором для проекта был даже не танковый двигатель, а еще более мощный 37-литровый двигатель Rolls-Royce Griffon, используемый в истребителях, таких как Firefly и Spitfire. Эти двигатели, похоже, популярны среди любителей, которые покупают, реставрируют и демонстрируют их на статичных дисплеях, таких как огромные наборы Lego Technic! К сожалению, эти двигатели, как и меньшие 27-литровые двигатели Rolls-Royce Merlin, также дороги.

Связанный: у всех этих автомобилей есть авиационные двигатели

Итак, Вернер прицелился ниже, и, к счастью, в его распоряжение попал двигатель. Rolls-Royce Meteor 27-литровый V12 от танка, использовавшийся до 1970-х годов. По сути, это расстроенная версия двигателя Merlin, о котором мы упоминали ранее, мощностью около 1800-2000 л.с. У коллекционера в Финляндии было 50 таких автомобилей, купленных оптом у шведской армии, и это идеально подходило для автомобиля мечты Вернера, не говоря уже о его бюджете. Конечно, помогает то, что несколько других столь же энтузиастов-автомобилестроителей уже пробовали подобную сборку раньше, например, Чарли Брумфилд. Его Rover SD1, оснащенный двигателем Merlin, почти десятилетие назад был широко известен в программе «Пятая передача». Эта машина разгонялась до 162 миль в час, а двигатель работал всего на 2000 об/мин!

Учитывая красную черту двигателя при 3000 об/мин, вы можете видеть, что он может дать больше. Однако Вернер не останавливается на достигнутом. Поскольку он надеется получить мощность в 2500 л.с., он нашел два самых больших турбокомпрессора в Borgwarner S500SX, чтобы добиться этого. Он также переоборудовал старый двигатель на впрыск топлива, электронное зажигание и масляную систему с сухим картером, чтобы сделать его запуск и эксплуатацию проще и надежнее. Он также надеется поднять потолок оборотов до 4000 об/мин.

Этот Crown Vic имеет переднюю часть пикапа

instagram.com/p/CYt2Upksr48/?utm_source=ig_embed&utm_campaign=loading» data-instgrm-version=»14″>

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Пост, опубликованный The Meteor Interceptor (@the_meteor_interceptor)

Первым автомобилем, который Вернер выбрал для установки двигателя, был Rolls-Royce, чтобы оставить его в семье. Но он быстро обнаружил, что они слишком дороги, чтобы разрезать их для этой цели, и тогда он нашел Ford Crown Victoria. Бывшая полицейская машина, привезенная в Швецию из Калифорнии, Crown Vic с ее лестничной конструкцией и бюджетной ценой идеально подошла.

Очевидно, что в Crown Vic пришлось внести довольно серьезные изменения, чтобы установить массивный танковый двигатель. Передняя часть от пикапа Chevy была прикреплена к лестничной раме Crown Vic, а затем модифицирована, чтобы помочь выдержать огромный вес двигателя, который сам по себе составляет около 1700 фунтов. Регулируемые пружины и амортизаторы Ridetech/Fox, похоже, расположены спереди, что указывает на то, что в них было вложено немало усилий, и, возможно, в них также есть некоторый потенциал управляемости. И это несмотря на то, что Meteor Interceptor весит всего 4468 фунтов, а соотношение веса спереди и сзади составляет 55,8% против 44,2%.

Связанный: 10 американских спортивных автомобилей с самым сумасшедшим соотношением мощности к весу

Внешний вид не сильно изменился, но очевидно, что центральным элементом является двигатель, выходящий из моторного отсека. Автомобиль ездит на 20-дюймовом O.Z. Гоночные колеса Hyper GT с резиной Toyo 255/35 и усиленными тормозами Wilwood, выглядывающими из-за спиц, чтобы сказать вам, что в этой машине есть нечто большее, чем просто двигатель. Крутые штрихи, такие как воздуховод NACA из углеродного волокна на крыше и рассеивающая тепло сетка на крышке багажника, показывают, что это серьезный проект автомобиля.

Цель — разогнаться до 200 миль в час или разорвать шины

Посмотреть эту публикацию в Instagram

Пост, опубликованный The Meteor Interceptor (@the_meteor_interceptor)

Отвечая на вопрос, Даниэль Вернер отвечает, что конечная цель сборки — просто иметь крутую машину.

Маленький бензиновый двигатель: Покупайте экономичное и долговечное топливо мини бензиновый двигатель

Что такое маленький бензиновый двигатель


Первым разработчиком малолитражного трехцилиндрового бензинового двигателя стал итальянец Адальберто Гарелли, работавший в ФИАТ. Мотор предназначался для мототехники, но позже этот вариант мотора сильно заинтересовал производителей авто.

На сегодня именно ФИАТ является лидером по производству таких силовых агрегатов, причем в компании не только совершенствуют существующие, но и стараются разработать новый, более компактный агрегат.

Объем и мощность

Объем трехцилиндровых ДВС сегодня составляет от 0,8 до 1,5 л. Стремление автопроизводителей немного увеличить объем, продиктовано желанием увеличения технического потенциала автомобилей и привлечения потенциальных покупателей. Все двигатели могут выдать «на-гора» мощность в пределах от 67 до 155 л/с и даже больше, но такая мощность, особенно нижние пределы, более выгодны в городском трафике, на шоссе автомобилям с небольшой мощностью двигателя довольно тяжело набрать скорость для обгона.

 

 

Бензиновые малолитражные ДВС, в отличие от своих дизельных собратьев, более приспособлены к работе в большом диапазоне температур. Для покупателя они привлекательны экономичностью и неплохими эксплуатационными характеристиками, но есть и недостатки, среди которых: небольшой топливный бак авто заставляет часто сворачивать на заправку, с асфальта на бездорожье съезжать на таком авто могут только отчаянные авантюристы, автомобили практически не изолированы от шумов, салон авто более чем компактен. Вы спросите почему нельзя отладить большинство этих параметров? Отвечаем. Если на небольшую мощность «навесить» лишние килограммы звукоизоляции, запаса топлива, а также адаптации авто к бездорожью, то его двигатель просто не справится с функциями, либо его ресурс будет ограничен десятком тысяч километров.

Надежность и ресурс

Современные 3-х цилиндровые бензиновые двигатели достаточно надежны, поскольку разработчики стараются достичь максимальной работоспособности системы и обеспечения отличного ходового ресурса. Легкие моторы из алюминиевых сплавов обеспечивают прочность, надежность, гарантируют повышенные эксплуатационные характеристики. Не ждите от компактного моторчика высокой разгонной динамики, но их технические параметры иногда более прогрессивные в сравнении с более объемными собратьями: они гораздо более экономичны и экологичны, а также могут приятно удивить сравнительно невысокой стоимостью. Они обладают высоким ресурсом выносливости (минимум 350 000 км). Это немного ниже, нежели у четырехтактных, причем разница так мала, что о надежности и жизнеспособности моторов можно говорить с полной уверенностью. Более того, для восстановления работоспособности мотора понадобится гораздо меньше средств.


Оценить статью

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

1

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:









Похожие статьи







Оптовая небольшой завод бензиновых двигателей в Китае

одноцилиндровый бензиновый двигатель

* Мы поставляем следующие двигатели: BS156(3 л. с.), BS168F(5,5 л.с.), BS168F-1(6,5 л.с.), BS170F(7 л.с.), BS177F(9 л.с.), BS188F(13 л.с.), BS190F(15 л.с.), BS192F(18 л.с. ).

одноцилиндровый бензиновый двигательБС156БС168ФБС168Ф-1БС170ФБС177ФБС188ФБС190ФБС192Ф
типодноцилиндровый, с воздушным охлаждением, 4-тактный, OHV
рабочий объем (куб.см)93,5163196210270389420439
мощность (л.с.)2,65,56,57,0 9,0 13,0 15,0 18,0 
максимальная мощность (кВт)1,74.14,85.16,69,611,0 13.2
номинальная мощность (кВт)1,33.0 4.34.45,58,69,611,8
номинальная скорость (об/мин)3000/3600
отверстие*ход (мм)56*3868*4568*5470*5477*5888*6490*6692*66
степень сжатия7. 78,58,58,58.2888
система зажиганиятци
система запускапуск с отдачи/электрический пуск
объем топливного бака (л)1,63,63,63,66,56,56,56,5
гв (кг)10,615161728333436
габариты (д*ш*в) (мм)300*290*280390*330*340505*415*475
20 золотых (набор)1100630630630275275275275
40hq (набор)2300150515051505690690690690

v двухцилиндровый бензиновый двигатель

    * BISON также предлагает двухцилиндровые бензиновые двигатели, которые имеют более высокую мощность и используют более качественные материалы для своих компонентов.

    V-образный двухцилиндровый бензиновый двигательБС670БС740БС999
    Тип двигателяv двухцилиндровый, 4-тактный (OHV)
    отверстие * ход (мм)78×7082×7090×78,5
    смещение (куб.см)669739,3999
    степень сжатия8,5:18,5:18,7:1
    сила15,5 кВт / 3600 об/мин16,8 кВт / 3600 об/мин24,5 кВт / 3600 об/мин
    крутящий момент45 Н.м / 2500 об/мин47 Н.м / 2500 об/мин68 Н.м / 2500 об/мин
    вращение карданного валапротив часовой стрелки (выход горизонтального вала)
    система зажиганияручной стартертранзистор зажиганияручной стартер
    система запускаэлектрический стартер
    система смазкипринудительный всплеск
    карбюратордвухкамерный поплавковый карбюраторкарбюратор с плоским всасывающим клапаномдвухкамерный поплавковый карбюратор
    система губернатораэлектронное и механическое регулирование скорости
    воздухоочистительдвойные элементы (бумага или пена)
    емкость масла (л)1,61,62,4
    габариты (д*ш*в) (мм)550x460x345550x460x345510x (385+96)x558
    Вес (кг)454550
    потребление топлива<370 г/кВт. ч<370 г/кВт.ч<370 г/кВт.ч

    Бензиновый двигатель с замедлением 1/2

    • Бензиновый двигатель 1/2 редуктора 192F

    замедление бензинового двигателяBS168F-1 (замедление 1/2)BS177F (1/2 замедления)BS188F (замедление 1/2)
    модельGX200GX270GX390
    редукторцепной редуктор (редуктор шестеренчатый), редуктор сцепления
    Тип двигателяс воздушным охлаждением, 4-тактный, OHV, одноцилиндровый
    отверстие × ход поршня68×54мм77×58мм88×64 мм
    смещение (куб.см)196270389
    степень сжатия8,5:18,2: 18,0: 1
    система запускаотдача или запуск с ключа
    скорость (об/мин)180018001800
    Максимальная мощность (квт/1800 об/мин)6,5 л. с.9 л.с.13 л.с.
    макс.крутящий момент22Н.м/1500об/мин31 Н·м/1500 об/мин46Н.м/1500об/мин
    расход топлива(г/кВт.ч)395374374
    емкость топливного бака (л)3,666
    емкость масла (л)0,61.11.1
    нв (кг)203034
    Размер(Д * Ш * В) (мм)455x415x380515x485x525515x485x525
    количество контейнеров / 40 ”hq974 шт.480шт480шт

    вертикальный бензиновый двигатель

    • Вертикальный бензиновый двигатель мощностью 7 л.с.

    вертикальный бензиновый двигательБСИ25-СБС145-СБСИ70-СБСИ90-СБС210-СБС225-СБС150БС175БС200БС225БС340БС450ЭБС550ДБС740ДЕ
    Тип двигателяодноцилиндровый, четырехтактный (OHV)
    отверстие * ход (мм)61*43,565*43,570*44,271*4874,5*4874,5*5165*45,270*45,275*45,272 * 5588*5692*67,694,5*7882 * 70
    рабочий объем (мл)127,1144,3170,1190210222150173,9200223340,6449,4547739,3
    степень сжатия8. 3:18.3:18.3:18.3:18.3:18.3:17,8: 18.3:18.3:18.3:18,0: 18,7: 18,7: 18.2:1
    полезная мощность (кВт/об/мин)2,2/36002,5/36002,8/36003,4/36004,0/36004,2/36002,5/36003,0/36003,4/36004,5/36008.15/360011/360013,2/360019,2/3600
    чистый крутящий момент (нм/об/мин)6,8/25007,8/25008,8/250010,5/250011,8/250012,2/25007,8/25009,0/250010,5/250012,5/250023,5/250031/250039,5/300056,5/2500
    Вращение карданного валапротив часовой стрелки (вертикальный выход
    система зажиганиятранзисторное зажигание от магнето
    система запускаРучной/электрический стартер
    система смазкипринудительный всплеск
    карбюраторкарбюратор с плоским всасывающим клапаном
    система губернатораэлектронная регулировка скоростиЦентробежный механический
    воздухоочистительпена + цилиндрическая бумага
    объем масла (л)0,450,450,450,50,50,50,50,50,50,61. 11,51,52
    объем топливного бака (л)11111,21,20,8/1,0/1,21,0~1,51,0~1,51,53,7///
    Вес нетто (кг)7,57,57,58,58,88,89,59912,524,532,53538,5

    Малые газовые двигатели | Бензиновые двигатели

    Мы каждый раз делаем поиск небольших газовых двигателей быстрым и простым!

    Рекомендуемый продукт

    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (Qt.) 3.3, Тип стартера, Транзисторный тип зажигания от магнето, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 13-3/5, общая ширина (дюймы) 14-3/10, общая глубина (дюймы) 12-1/5, длина вала (дюймы) 2- 43/100, высота вала (дюймы) 4-1/5, диаметр вала (дюймы) 5/8 дюйма х 18 UNF

    Посмотреть полную информацию о продукте

    $566,60

    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (Qt.) 3.3, Тип стартера, Транзисторный тип зажигания от магнето, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 13-3/5, общая ширина (дюймы) 14-3/10, общая глубина (дюймы) 12-1/5, длина вала (дюймы) 2- 43/100, высота вала (дюймы) 4-1/5, диаметр вала (дюймы) 5/8 дюйма х 18 UNF

    Посмотреть полную информацию о продукте

    Магазин малых газовых двигателей

    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (Qt.) 3.3, Тип стартера, Транзисторный тип зажигания от магнето, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 13-3/5, общая ширина (дюймы) 14-3/10, общая глубина (дюймы) 12-1/5, длина вала (дюймы) 2- 43/100, высота вала (дюймы) 4-1/5, диаметр вала (дюймы) 3/4, конфигурация шпоночного вала

    Посмотреть полную информацию о продукте

    479,99 $

    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (Qt.) 3.3, Тип стартера, Транзисторный тип зажигания от магнето, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 13-3/5, общая ширина (дюймы) 14-3/10, общая глубина (дюймы) 12-1/5, длина вала (дюймы) 2- 43/100, высота вала (дюймы) 4-1/5, диаметр вала (дюймы) 3/4, конфигурация шпоночного вала

    Посмотреть полную информацию о продукте


    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (Qt.) 3.3, Тип стартера, Транзисторный тип зажигания от магнето, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 13-3/5, общая ширина (дюймы) 14-4/5, общая глубина (дюймы) 12-3/5, длина вала (дюймы) 2- 43/100, высота вала (дюймы) 4-1/5, диаметр вала (дюймы) 3/4, конфигурация шпоночного вала

    Посмотреть полную информацию о продукте

    477,40 $

    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (Qt.) 3.3, Тип стартера, Транзисторный тип зажигания от магнето, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 13-3/5, общая ширина (дюймы) 14-4/5, общая глубина (дюймы) 12-3/5, длина вала (дюймы) 2- 43/100, высота вала (дюймы) 4-1/5, диаметр вала (дюймы) 3/4, конфигурация шпоночного вала

    Посмотреть полную информацию о продукте


    Газовый двигатель, 3600 об/мин, пуск с отдачей, 1 цил.

    Посмотреть полную информацию о продукте

    414,99 $

    Газовый двигатель, 3600 об/мин, пуск с отдачей, 1 цил.

    Посмотреть полную информацию о продукте


    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (кварт) 6,4, Тип электрического стартера, Тип зажигания Digital CDI, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 17-7/10, общая ширина (дюймы) 19-1/10, общая глубина (дюймы) 16, длина вала (дюймы) 3-12/25, высота вала (дюймы) 5-13/50, диаметр вала (дюймы) 1,0, конфигурация шпоночного вала, шпонка вала (дюймы) 1-7/10

    Посмотреть полную информацию о продукте

    1 223,29 долл. США

    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (кварт) 6,4, Тип электрического стартера, Тип зажигания Digital CDI, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 17-7/10, общая ширина (дюймы) 19-1/10, общая глубина (дюймы) 16, длина вала (дюймы) 3-12/25, высота вала (дюймы) 5-13/50, диаметр вала (дюймы) 1,0, конфигурация шпоночного вала, шпонка вала (дюймы) 1-7/10

    Посмотреть полную информацию о продукте


    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (кварт) 6,4, Тип электрического стартера, Тип зажигания Digital CDI, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 17-7/10, общая ширина (дюймы) 19-1/10, общая глубина (дюймы) 16, длина вала (дюймы) 3-12/25, высота вала (дюймы) 5-13/50, диаметр вала (дюймы) 1,0, конфигурация шпоночного вала, шпонка вала (дюймы) 1-7/10

    Посмотреть полную информацию о продукте

    1048,28 долл. США

    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (кварт) 6,4, Тип электрического стартера, Тип зажигания Digital CDI, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 17-7/10, общая ширина (дюймы) 19-1/10, общая глубина (дюймы) 16, длина вала (дюймы) 3-12/25, высота вала (дюймы) 5-13/50, диаметр вала (дюймы) 1,0, конфигурация шпоночного вала, шпонка вала (дюймы) 1-7/10

    Посмотреть полную информацию о продукте


    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (кварт) 6,4, Тип стартера, Цифровой тип зажигания CDI, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 17-7/10, общая ширина (дюймы) 19-1/10, общая глубина (дюймы) 16, длина вала (дюймы) 3-12/25, высота вала (дюймы) 5-13/50, диаметр вала (дюймы) 1,0, конфигурация шпоночного вала, шпонка вала (дюймы) 1-7/10, GX

    Посмотреть полную информацию о продукте

    $705,09

    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (кварт) 6,4, Тип стартера, Цифровой тип зажигания CDI, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 17-7/10, общая ширина (дюймы) 19-1/10, общая глубина (дюймы) 16, длина вала (дюймы) 3-12/25, высота вала (дюймы) 5-13/50, диаметр вала (дюймы) 1,0, конфигурация шпоночного вала, шпонка вала (дюймы) 1-7/10, GX

    Посмотреть полную информацию о продукте


    Бензиновый двигатель, 4-тактный, 6,5 л. с., полный крутящий момент 9,5 фунт-фут, 3600 об/мин, горизонтальная ориентация вала, емкость топливного бака (квартовая) 3,8, тип стартера, электронное зажигание, отключение только перед запуском при низком уровне масла , 1 цилиндр, внутренний, шаровой механизм отбора мощности и маховик, да глушитель, двухэлементный воздухоочиститель, гофрированный бумажный корпус с перфорированным металлом/пенопластом предварительной очистки, вращение против часовой стрелки-SE, ходовая тележка, применение Dethatcher, общая высота (дюймы) 13,5, общая ширина (дюймы) 14,3, общая глубина (дюймы) 12,3

    Посмотреть полную информацию о продукте

    330,88 $

    Бензиновый двигатель, 4-тактный, 6,5 л.с., полный крутящий момент 9,5 фунт-фут, 3600 об/мин, горизонтальная ориентация вала, емкость топливного бака (квартовая) 3,8, тип стартера, электронное зажигание, отключение только перед запуском при низком уровне масла , 1 цилиндр, внутренний, шаровой механизм отбора мощности и маховик, да глушитель, двухэлементный воздухоочиститель, гофрированный бумажный корпус с перфорированным металлом/пенопластом предварительной очистки, вращение против часовой стрелки-SE, ходовая тележка, применение Dethatcher, общая высота (дюймы) 13,5, общая ширина (дюймы) 14,3, общая глубина (дюймы) 12,3

    Посмотреть полную информацию о продукте


    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (кварт) 3,3, Тип электрического стартера, Тип зажигания от транзисторного магнето, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 13-3/5, общая ширина (дюймы) 14-3/10, общая глубина (дюймы) 12-1/5, длина вала (дюймы) 2- 43/100, высота вала (дюймы) 4-1/5, диаметр вала (дюймы) 3/4, конфигурация шпоночного вала

    Посмотреть полную информацию о продукте

    $705,83

    4% скидка

    670,54 $

    Бензиновый двигатель Двигатель 3600 об/мин. Горизонтальная ориентация вала, Емкость топливного бака (кварт) 3,3, Тип электрического стартера, Тип зажигания от транзисторного магнето, Да Отключение при низком уровне масла, 1 цилиндр, Нет, Да, Да Глушитель, Двухэлементный воздухоочиститель, Да, Против часовой стрелки Вращение, универсальное применение, общая высота (дюймы) 13-3/5, общая ширина (дюймы) 14-3/10, общая глубина (дюймы) 12-1/5, длина вала (дюймы) 2- 43/100, высота вала (дюймы) 4-1/5, диаметр вала (дюймы) 3/4, конфигурация шпоночного вала

    Посмотреть полную информацию о продукте


    Еще из этой коллекции

    Еще из этой коллекции

    Узнать больше

    Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

    Глобальный веб-сайт

    Бензиновые двигатели «Meiki» — это высокопроизводительные небольшие бензиновые двигатели для сельскохозяйственной и другой рабочей техники, разработанные и изготовленные Mitsubishi Heavy Industries Meiki Engines Co., Ltd., дочерней компанией MHI Group. отвечает за производство двигателей и турбокомпрессоров.
    2-тактный бензиновый двигатель
    4-тактный бензиновый двигатель
    Бензиновые двигатели MHI Group постоянно совершенствуются в соответствии с потребностями клиентов. Технологически продвинутая и экономичная «серия TLE» двухтактных бензиновых двигателей обеспечивает сверхнизкий уровень выбросов при повышенной выходной мощности, что позволяет повысить производительность. Четырехтактный бензиновый двигатель серии GB отличается улучшенными эксплуатационными характеристиками и пусковыми свойствами, что обеспечивает плавный пуск с легким усилием при одновременном снижении шума и вибрации.
    В Mitsubishi Heavy Industries Meiki Engines Co., Ltd. мы предлагаем разнообразную линейку продуктов в области двигателей. Мы разрабатываем и производим высококачественные продукты на основе нашего технологического совершенства, культивируемого в течение многих лет, и предоставляем полный спектр услуг, включая послепродажное обслуживание, чтобы обеспечить удовлетворенность клиентов.

    Особенности

    Забота об окружающей среде

    • Уровень ТГК и СО в выхлопных газах снижен по сравнению с обычным двухтактным двигателем.

    Мощный

    • Увеличивает мощность по сравнению с нашими обычными двигателями. Эффективность работы выше, чем у предыдущих моделей.

    Экономичный

    • При непрерывной работе более 1 часа возможна однократная подача топлива, а также возможно снижение расхода топлива. (Часы непрерывной работы зависят от каждого состояния и ситуации.)

    Компактный

    • Двигатель TLE имеет первоклассную легкость по сравнению с двигателем того же класса. Кроме того, размер такой же компактный, как и у предыдущего двухтактного двигателя, и превосходный для оснащения двигателя. Кроме того, компактная конструкция лучше подходит для оснащения двигателя и улучшает ощущение единства с приложением.

    Простое обслуживание

    • Двигатель TLE состоит из 70% деталей по сравнению с 4-тактным мини-двигателем с типом выбросов, соответствующим нормам выхлопных газов. Вот почему техническое обслуживание простое, а также простая конструкция и мощность полностью от обычного двухтактного двигателя и простота в использовании.

    Характеристики

    Легкий запуск1 — Легкая тяга

    • Мы применили новую пусковую технологию «усовершенствованный декомпрессионный механизм». Вы можете почувствовать потрясающую пусковую способность из-за стабильного качества по сравнению с изменчивостью относительных частей, поэтому мы добились снижения примерно на 15% тягового усилия стартера.
      Пользователи могут запускать двигатель плавно, без проблем.

    Легкий запуск 2 — Улучшение пусковых качеств

    Серия

    • GB оснащена новым карбюратором с оптимизированным расходом топлива, а также переработанной системой зажигания, поэтому двигатели GB запускаются легко и быстро.
    • Карбюратор с высококачественной обработкой от «ржавчины», которая может быть прочной в жестких условиях и улучшает возможность повторного запуска после длительного хранения.

    Достаточная производительность и превосходное качество регулятора

    • Распределительный вал (кулачковый профиль) и другие шестерни также оптимизированы и уменьшают внутреннее трение, поэтому максимальная мощность увеличена примерно на 5% по сравнению с предыдущей моделью. Серия GB показала бы отличную мощность без каких-либо потерь.

    Низкий уровень шума

    • Корпус двигателя (блок цилиндров) был пересмотрен для увеличения жесткости, а также пересмотрены металлические детали, вентиляторы охлаждения, система клапанного механизма с новым кулачковым профилем и другие, наконец двигатель стал тише по сравнению с конкурентами.
    • Между тем, мы разработали новый глушитель, чтобы уменьшить шум высокочастотного звука, поэтому серия GB может работать без неприятного шума.

Шеститактный двигатель: Шеститактный двигатель | это… Что такое Шеститактный двигатель?

Паровой фантом топлива: 6-тактный двигатель Кроуэра

В шеститактном двигателе Брюса Кроуэра сгоревшее топливо повторно совершает работу, возвращаясь к жизни в виде горячего пара

Владимир Санников

Item 1 of 2

1 / 2

Два рабочих такта из шести в цикле Кроуэра позволяют значительно снизить скорость вращения коленвала и получить ровную и насыщенную «полку» крутящего момента с самых низких оборотов.

Рассматривать современные моторы под капотами автомобилей — сплошное удовольствие. Какие они мощные, компактные, тихие и экономичные: современный дизель потребляет менее 6 л топлива на 100 км при рабочем объеме 2 л и бешеном крутящем моменте. И все же КПД даже самых технологичных дизельных моторов с технологией Twinturbo не превышает 33%! Атмосферные бензиновые ДВС еще менее эффективны — их КПД с трудом дотягивает до 25%.

Температура газов в камере сгорания четырехтактного ДВС Отто достигает 2000˚С. Внутренние стенки цилиндра и рабочая поверхность поршня нагреваются до 1500˚С. Часть тепловой энергии уходит из камеры сгорания на четвертом такте вместе с выхлопными газами. Чтобы быстро отвести тепло и охладить камеру сгорания до оптимальной температуры, применяется мощная система охлаждения, неисправность которой грозит поломкой двигателя. Перегрев — проклятие автомехаников, работающих с высокооборотными спортивными моторами. Температура внутри кокпита гоночного болида во время заездов достигает 70˚С, а некоторые узлы двигателя раскаляются докрасна. Выходит, что автомобиль куда более эффективен в качестве калорифера, нежели в качестве транспортного средства.

Можно ли заставить избыточное тепло совершать полезную работу, вместо того чтобы отводить его от мотора и рассеивать в атмосфере? 75-летний изобретатель Брюс Кроуэр на практике доказал, что это возможно.

Остатки сладки

По признанию самого Брюса, последние 30 лет он постоянно думал о том, как превратить тепло двигателя во вращение коленчатого вала. Озарение, как это часто бывает, пришло к нему во сне. Брюс решил, что в концепции Отто не хватает еще двух тактов — рабочего и холостого. Но источником энергии для них должна служить не очередная порция топливовоздушной смеси, а избыточная температура! В качестве рабочего тела он применил простую воду. При атмосферном давлении вода, превращаясь в пар, увеличивает свой объем в 1600 раз и обладает колоссальной энергией. В двигателе Кроуэра вода впрыскивается в камеру сгорания в виде мельчайших капелек под давлением около 150 атм., когда заканчивается четвертый такт цикла Отто и поршень возвращается в исходное положение. Попадая на раскаленную поверхность поршня и гильзы цилиндра, вода превращается в пар и толкает поршень вниз, совершая рабочий пятый такт. На шестом такте отработанный пар удаляется из камеры сгорания через выпускной клапан. Таким образом Кроуэр заставляет уже сгоревшее топливо еще раз совершить полезную работу, используя его «тепловой фантом». Эту концепцию изобретатель назвал Steam-o-Lene.

Цикл Кроуэра отличается от традиционного цикла Отто не только количеством тактов, но и отношением количества рабочих тактов к их общему числу. Так, у Отто это отношение составляет 1:4, а у Кроуэра — 1:3, дополнительные 40% полезной работы совершаются на неизменном количестве топлива. На четвертом такте раскаленные выхлопные газы не удаляются из камеры сгорания полностью, а сжимаются поршнем, создавая очень высокое давление. Вода в такой среде испаряется быстрее и равномернее. Далее отработанный пар поступает в конденсатор, где охлаждается и снова превращается в воду. Часть остаточного тепла используется для обогрева салона автомобиля.

Снег — знак победы

Брюсу не терпелось проверить свою идею на практике. В его домашнем гараже давно стоял одноцилиндровый дизельный мотор, переделанный под бензин. Его-то он и решил использовать для проверки гипотезы. Мотор получил новый распределительный вал под два «лишних» такта и модернизированную систему впрыска. Ненужная дизельная форсунка была приспособлена под впрыск воды, а вентилятор системы охлаждения для «чистоты» эксперимента отсоединен. Когда, наконец, все было готово, Брюс присоединил к топливному тракту два бачка — с бензином и чистой дождевой водой, рванул тросик стартера, и двигатель заработал. Через пару секунд на ошарашенного Брюса откуда-то сверху начал падать «снег». Это были кусочки белой краски, отвалившиеся от потолка из-за направленного вверх открытого выпускного коллектора, извергавшего горячий пар вперемежку с выхлопными газами. Мотор нормально работал больше часа, но его можно было спокойно касаться руками — он был едва теплым!

Целый год после этого Брюс Кроуэр экспериментировал с различными настройками газораспределения и впрыска воды. И только наверняка убедившись, что концепция Steam-o-Lene работоспособна, он приступил к оформлению патента. Любопытно, что идея шеститактного ДВС с впрыском воды в цилиндры еще за 90 лет до Брюса Кроуэра пришла в голову некоему Леонарду Дайеру из штата Коннектикут. Дайер даже запатентовал свое изобретение в 1920 году, но за все эти годы никто из автопроизводителей им так и не заинтересовался. В 2007 году патентное ведомство США признало приоритет за Брюсом Кроуэром.

Паровые перспективы

Преимущества Steam-o-Lene перед традиционными четырехтактными ДВС очевидны. Во-первых, радикально решается проблема эффективного охлаждения внутренних стенок камеры сгорания и специальная система охлаждения весом более 100 кг оказывается не у дел. Отсутствие радиатора позволяет дизайнерам уменьшить коэффициент аэродинамического сопротивления кузова автомобиля за счет отказа от воздухозаборников и решетки радиатора. А это один из самых существенных факторов, влияющих на расход топлива при скоростях выше 60 км/ч.

Во-вторых, внутреннее охлаждение позволяет существенно, на 30−50%, форсировать двигатели по степени сжатия, избежав при этом детонации. Степень сжатия для бензиновых модификаций может быть увеличена до 14−16:1, а для дизельных — до 25−35:1. Это резко повышает эффективность сгорания топливовоздушной смеси (на 40% по сравнению с циклом Отто), тем самым улучшая экологические характеристики двигателя. Размеры и масса мотора могут быть снижены без ущерба для динамики авто.

Два рабочих такта из шести в цикле Кроуэра позволяют значительно снизить скорость вращения коленвала и получить ровную и насыщенную «полку» крутящего момента с самых низких оборотов. Steam-o-Lene может отлично работать на низкокачественном дешевом топливе без антидетонационных присадок. Топливом могут служить биоэтанол, дизель, природный газ и даже топочный мазут. Относительно низкий температурный режим в камере сгорания резко снижает образование вредной двуокиси азота. А между тем системы фильтрации и нейтрализации двуокиси азота в современных автомобилях весьма дорогостоящи. Брюс также предполагает, что горячий пар может предотвращать появление нагара на клапанах и стенках камеры сгорания, очищая их во время «парового» такта подобно пароочистителю. Но для подтверждения этого эффекта требуются длительные испытания прототипа.

Концепция 6-тактного Steam-o-Lene с «паровым» рабочим тактом может быть модифицирована и дополнена за счет углубленного исследования термодинамики процесса. Брюсу кажется перспективной установка на двигатель турбокомпаунда — системы, в которой вслед за турбиной нагнетателя в выпускном тракте следует силовая турбина, сообщающая дополнительный крутящий момент коленчатому валу двигателя посредством гидромуфты. Турбокомпаунд мог бы повысить эффективность работы двигателя еще на 10−15%. Некоторые специалисты, анализировавшие концепцию 6-тактного ДВС с впрыском воды, отмечают, что теоретически возможны даже два последовательных паровых такта. Если это подтвердится в ходе испытаний, то Steam-o-Lene может стать уже 8-тактным и еще более экономичным.

Ложка дегтя

Разумеется, концепция Кроуэра не лишена недостатков. Основная проблема — это замерзание воды зимой. Добавление антифриза может негативно сказаться на эффективности испарения и экологических параметрах двигателя. Проблему могла бы решить термоизоляция водяного резервуара и его предварительный подогрев от аккумулятора. Но как быть, если автомобиль длительное время находится на открытом воздухе?

Другая проблема — необходимость установки на автомобиле дополнительного оборудования для хранения и конденсации воды. Правда, масса его обещает быть незначительной: в рабочем контуре пар и вода будут находиться при атмосферном давлении и максимальной температуре чуть более 100˚С, что позволяет использовать вместо металла легкие пластмассы. Не исключено, что часть воды будет попадать в моторное масло и это потребует установки специального сепаратора для ее отделения. Впрочем, давно отработанные технологии смазки паровых турбин для нужд энергетики имеют целый ряд готовых решений этой проблемы. Для изготовления клапанов, поршня и гильзы цилиндра, скорее всего, потребуются нержавеющие материалы, в частности керамика.

Steam-o-Lene не может работать полноценно сразу после запуска — ему нужно время для разогрева рабочих поверхностей камеры сгорания до 450−500˚С. Несколько минут он работает как обычный 4-тактный ДВС, а затем переходит на полный рабочий цикл. Перед остановкой мотор тоже должен некоторое время поработать в 4-тактном режиме для полного удаления пара из цилиндра. Разумеется, вода должна быть дистиллированной: при использовании обычной на седле клапана со временем образуется твердая накипь, обладающая высокими абразивными свойствами. При серийном производстве двигателей цикла Кроуэра придется наладить целую инфраструктуру производства и реализации дистиллированной воды.

Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания и шеститактный двигатель внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к способам работы двигателей внутреннего сгорания. Технической задачей является повышение надежности работы двигателя. Сущность изобретения в части способа заключается в том, что в шеститактном двигателе внутреннего сгорания сжимают рабочее тело в насосном цилиндре и заполняют блок сжигания топлива рабочим телом. Затем воспламеняют рабочее тело в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединяют блок сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня и совершают рабочий ход в рабочем цилиндре, который затем освобождают от продуктов сгорания. Согласно изобретению в блоке сжигания топлива аккумулируют энергию сжатия и сгорания при помощи подвижного поршня с реактивным элементом, например пружиной, с увеличением при этом объема камеры и возврата энергии во время рабочего хода, во время которого поршень насосного цилиндра совершает такт сжатия, причем объем камеры сжатия и сгорания в исходном состоянии равен нулю. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится области двигателестроения, а именно к способам работы двигателей внутреннего сгорания.

Известен способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в сжатии рабочего тела в насосном цилиндре, заполнении блока сжигания топлива рабочим телом, вспышке, сгорании рабочего тела в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединении блока сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня, совершении рабочего хода в рабочем цилиндре и освобождении их от продуктов сгорания (заявка ФРГ № 4231812, МПК F 02 G 3/00, опублик. 01.04.1993).

Из этого же источника информации известен шеститактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий насосный и рабочий цилиндры с поршнями, соединенными с коленвалом, блок сжигания топлива, соединенный с цилиндрами при помощи газораспределительного механизма.

Недостатком известных технических решений является малая надежность работы.

Технической задачей является повышение надежности работы двигателя.

Поставленная задача в части способа достигается тем, что в способе работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания, заключающемся в сжатии рабочего тела в насосном цилиндре, заполнении блока сжигания топлива рабочим телом, вспышке, сгорании рабочего тела в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединении блока сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня, совершении рабочего хода в рабочем цилиндре и освобождении их от продуктов сгорания, согласно изобретению в блоке сжигания топлива аккумулируют энергию сжатия и сгорания при помощи подвижного поршня с реактивным элементом, например пружиной, с увеличением при этом объема камеры и возврата энергии во время рабочего хода, во время которого поршень насосного цилиндра совершает такт сжатия, причем объем камеры сжатия и сгорания в исходном состоянии равен нулю.

Поставленная задача в части способа достигается также тем, что для применения топлива с любым октановым числом могут регулировать жесткость реактивного элемента, например, автоматически.

Поставленная задача в части устройства достигается тем, что в шеститактном двигателе внутреннего сгорания, содержащем насосный и рабочий цилиндры с поршнями, соединенными с коленвалом, блок сжигания топлива, соединенный с цилиндрами при помощи газораспределительного механизма, согласно изобретению блок сжигания топлива выполнен двухкамерным в виде цилиндра с днищем, в котором выполнены отверстия, одно для соединения с насосным цилиндром, а другое – с рабочим цилиндром, и в котором установлен подвижный поршень, нагруженный реактивным элементом, например пружиной, придавливающим подвижный поршень к днищу камеры, а реактивный элемент выполнен с возможностью аккумулирования энергии сжатия и сгорания и возврата ее во время рабочего хода поршня рабочего цилиндра.

Поставленная задача в части устройства достигается также тем, что газораспределительный механизм может быть выполнен в виде вращающихся газораспределительных шайб.

Поставленная задача в части устройства достигается также тем, что реактивный элемент может быть выполнен в виде многоступенчатой пружины.

Изобретения поясняются при помощи чертежей.

На фиг. 1 представлена круговая диаграмма рабочего процесса двигателя;

на фиг. 2 – продольный разрез двигателя.

Двигатель, реализующий заявленный способ работы, содержит насосный 3 и рабочий 4 цилиндры с поршнями соответственно 6 и 7, соединенными с коленвалом 8. Насосный цилиндр 3 снабжен каналом 12 подвода рабочего тела. Рабочий цилиндр 4 снабжен каналом 13 вывода отработанных газов. Блок 1 сжигания топлива выполнен двухкамерным в виде цилиндра с днищем, в котором выполнены отверстия, одно для соединения с насосным цилиндром 3, а другое – с рабочим цилиндром 4. В цилиндре блока 1 установлен подвижный поршень 5, нагруженный реактивным элементом 11 с регулятором натяжения. Поршень 5 разделяет цилиндр на две камеры: в одной – реактивный элемент 11, а в другой – камера 14 сжатия и сгорания переменного объема. При этом реактивный элемент 11 придавливает подвижный поршень 5 к днищу камеры 14 блока 1 и выполнен с возможностью аккумулирования энергии сжатия и сгорания и возврата ее во время рабочего хода поршня 7 рабочего цилиндра 4. Причем блок 1 сжигания топлива соединен с цилиндрами 3 и 4 при помощи газораспределительного механизма, выполненного, например, в виде газораспределительной шайбы 9.

Заявленный способ реализуется следующим образом. Поршень 5 прижат к днищу камеры 14 реактивным элементом 11, например пружиной. Объем камеры 14 при этом равен нулю. В насосном цилиндре 3 происходит всасывание через канал 12 рабочего тела, и после отсечения объема цилиндра от канала 12 происходит сжатие рабочего тела, которое при этом поступает в камеру 14 сжатия и сгорания, в которой рабочее тело воспламеняется и сгорает обособленно от цилиндров 3 и 4. Причем время сгорания может происходить в течение 180 поворота вала. После воспламенения объем камеры 14 увеличивается. При этом энергия сгорания аккумулируется в реактивном элементе 11. После подхода поршня 7 рабочего цилиндра 4 к верхней мертвой точке (ВМТ) с ним соединяется камера 14, которая освобождается при этом от продуктов сгорания. Объем камеры 14 при этом уменьшается до нуля, и она отсекается от рабочего цилиндра 4, из которого расширившиеся продукты сгорания удаляются через канал 13.

При использовании заявленного способа работы увеличивается полнота сгорания топлива, а также уменьшаются нагрузки в механизме двигателя.

Увеличение продолжительности сгорания позволит создать многотопливный двигатель с использованием как газовых топлив, так и тяжелых жидких. Жесткость реактивного элемента 11 может регулироваться в зависимости от сорта используемого топлива.

Формула изобретения

1. Способ работы шеститактного двигателя внутреннего сгорания, заключающийся в сжатии рабочего тела в насосном цилиндре, заполнении блока сжигания топлива рабочим телом, вспышке, сгорании рабочего тела в камере сжатия и сгорания блока сжигания топлива изолированно от цилиндров, соединении блока сжигания с рабочим цилиндром в районе верхней мертвой точки его поршня, совершении рабочего хода в рабочем цилиндре и освобождении их от продуктов сгорания, отличающийся тем, что в блоке сжигания топлива аккумулируют энергию сжатия и сгорания при помощи подвижного поршня с реактивным элементом, например пружиной, с увеличением при этом объема камеры и возврата энергии во время рабочего хода, во время которого поршень насосного цилиндра совершает такт сжатия, причем объем камеры сжатия и сгорания в исходном состоянии равен нулю.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для применения топлива с любым октановым числом регулируют жесткость реактивного элемента, например, автоматически.

3. Шеститактный двигатель внутреннего сгорания, содержащий насосный и рабочий цилиндры с поршнями, соединенными с коленвалом, блок сжигания топлива, соединенный с цилиндрами при помощи газораспределительного механизма, отличающийся тем, что блок сжигания топлива выполнен двухкамерным в виде цилиндра с днищем, в котором выполнены отверстия, одно для соединения с насосным цилиндром, а другое – с рабочим цилиндром, и в котором установлен подвижный поршень, нагруженный реактивным элементом, например пружиной, придавливающим подвижный поршень к днищу камеры, а реактивный элемент выполнен с возможностью аккумулирования энергии сжатия и сгорания и возврата ее во время рабочего хода поршня рабочего цилиндра.

4. Двигатель по п.3, отличающийся тем, что газораспределительный механизм выполнен в виде вращающихся газораспределительных шайб.

5. Двигатель по любому из пп.3 и 4, отличающийся тем, что реактивный элемент выполнен в виде многоступенчатой пружины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

Внутри шеститактного двигателя Брюса Кроуэра

Брюс Кроуэр жил, дышал и строил горячие двигатели всю свою жизнь. Теперь он работает над более крутым — таким, который использует обычно теряемую впустую тепловую энергию, создавая пар внутри камеры сгорания и используя его для увеличения выходной мощности двигателя, а также для контроля его температуры.

«Более 30 лет я пытался придумать, как уловить потери в радиаторе, — объясняет опытный специалист по шлифовке распределительных валов и сборщику гоночных двигателей. «Однажды утром около 18 месяцев назад я проснулся, как во сне, и сразу понял, что у меня есть ответ».

Поспешив в свою полностью оборудованную домашнюю мастерскую в сельской местности за пределами Сан-Диего, он начал чертить и обрабатывать детали, а также устанавливать их в сильно модифицированную одноцилиндровую промышленную силовую установку, 12-сильный дизель, который он переоборудовал для работы на бензине. Он прикрутил его к тестовой раме, залил равное количество топлива и воды в двойные баки и потянул за пусковой трос.

«Моей первой реакцией было: «Глоток! Он работает!», — вспоминает 75-летний изобретатель. «И тут на меня начал падать этот «снег». Я подумал: «Что сотворил Бог…»

«Снег» представлял собой хлопья белой краски, слетевшие с потолка мощными импульсами выхлопных газов и пара, выбрасываемых из открытой выхлопной трубы, направленной прямо вверх.

В течение следующего года Кроуэр предпринял методическую программу разработки, в частности опробовав многочисленные варианты профилей распределительных валов и времени, когда он сузил рабочие параметры своего запатентованного шеститактного цикла.

В последнее время он пробовал варианты двухлепестковых выпускных кулачков для задержки и даже устранения открытия выпускного клапана после первого рабочего такта, для «повторного сжатия» продуктов сгорания и, таким образом, увеличения силы парового такта.

Двигатель еще не работал с нагрузкой на динамометрическом стенде, но проведенные на сегодняшний день испытания позволяют Кроуэру ожидать, что как только он получит точные цифры, двигатель будет показывать нормальный уровень мощности при значительно меньшем количестве топлива и без перегрева.

«Он будет работать в течение часа, и вы можете буквально положить на него руку. Тепло, да, но не обжигающе. С любым обычным двигателем, работающим без водяной рубашки или ребер, вы бы не смогли этого сделать».

Действительно, у тестового образца нет внешней системы охлаждения — ни водяной рубашки, ни водяного насоса, ни радиатора; ничего такого. У него сохранились плавники, потому что они поставлялись с ними, но Кроуэр указывает, что двигатель был бы более эффективным, если бы он взял на себя труд их стачивать. Он отказался от оригинального охлаждающего вентилятора.

До сих пор он использовал только бензин, но Брюс считает, что тестовый двигатель на дизельном топливе, который он сейчас строит, с самодельной головкой заготовки, включающей распределительный вал третьей скорости, позволит реализовать истинный потенциал его концепции.

Кроуэр предлагает нам представить легковой или грузовой автомобиль (он также говорит об обтекаемом автомобиле Bonneville) без радиатора и связанных с ним воздуховодов, вентилятора, водопровода, веса охлаждающей жидкости и т. д.

«Особенно 18-колесный автомобиль, они у меня есть этот массивный радиатор, который весит 800, 1000 фунтов. Не обязательно», — утверждает он. «В этих больших грузовиках они рассматривают полезную нагрузку как свой хлеб с маслом. Если вы сбросите с грузовика 1000 фунтов или больше…»

Компенсацией этому, конечно же, будет необходимость возить большое количество воды, а вода тяжелее бензина или дизельного топлива. По предварительным оценкам, двигатель, работающий по циклу Кроуэра, будет потреблять примерно столько же галлонов воды, сколько топлива.

Кроуэр считает, что вода должна быть дистиллированной, чтобы предотвратить образование отложений внутри системы, поэтому необходимо создать инфраструктуру снабжения. (В своих испытаниях он использует дождевую воду.) Еще одной проблемой будет удержание воды от замерзания.

Но изобретатель видит важнейшие преимущества. «Вы представляете, сколько топлива ежедневно уходит на потери в радиаторах в Америке? Хороший двигатель с искровым зажиганием имеет КПД около 24%; т. е. около 24 центов вашего бензинового доллара в итоге оказывается во власти. Остальное уходит на потери тепла через выхлоп или радиатор, а также на привод водяного насоса и вентилятора и другие потери на трение.

«Хороший дизель имеет КПД около 30 процентов, хороший турбодизель — около 33 процентов. Но у вас все еще есть радиаторы и тяжелые компоненты, а потери в вентиляторах большого дизельного грузовика чрезвычайно высоки».

Подводя итоги, Брюс считает, что его новый рабочий цикл может снизить расход топлива типичным двигателем на 40 процентов. Он также ожидает, что выбросы выхлопных газов могут быть значительно снижены. Все благодаря пару.

«Многие не знают, что вода при переходе из жидкости в пар расширяется в 1600 раз. Тысяча шестьсот! Вот почему мощность пара так хороша. Но это опасно…»

Опасность взрыва котла долгое время была важным фактором в проектировании и эксплуатации паровых электростанций всех видов, и Кроуэр с должным вниманием относится к миниатюрному котлу, который он соорудил внутри своей тестовой машины. Это одна из причин, по которой он решил использовать тот, который изначально производился как дизель, из-за присущей ему прочности, хотя он установил карбюратор и систему зажигания, чтобы сначала он мог сжигать бензин.

Оригинальная система инжектора дизельного топлива теперь подает водяной спрей для создания парового удара.

В дополнение к дополнительной мощности впрыскиваемая вода охлаждает поршень и выпускной клапан, что говорит Кроуэру о том, что он мог бы повысить степень сжатия. «Я делал это много раз на обычных двигателях: 15 к 1 на бензине в течение первых пяти секунд работает довольно хорошо, пока вы не получите немного тепла в камере, а затем внезапно он начинает гудеть. Но с охлаждением камеры держу пари, что 12-, 13-к-1 не будет проблемой на дешевом топливе.

«Итак, что мы можем сделать, так это использовать топливо, которое не так хорошо… Это сэкономит никель на галлон, не имея необходимости поддерживать три сорта топлива».

Что касается его надежды на снижение выбросов, Брюс предполагает, что пар может выдувать «прилипшие углеводороды» из камеры сгорания. «Эта штука может оказаться настолько чистой, что вам не понадобится каталитический нейтрализатор.

Но он признает, что это неизвестно, говоря, что «предстоит еще много экспериментов». Какая перспектива вызывает у него улыбку. Он преуспевает в такого рода вызовах.

«Вы должны быть в бизнесе кулачков и знать динамику двигателей», — говорит Брюс Кроуэр о том, как ему пришла в голову эта идея. И у него определенно есть такой бэкграунд.

Он строил и участвовал в гонках на хот-родах (и хот-байках), производил скоростное оборудование и управлял собственным скоростным магазином в своем родном городе Феникс, когда был еще подростком.

Переехав в Сан-Диего в 1950-х годах, среди других подвигов он бросил Hemi в Hudson и разогнал его до рекордной скорости 157 миль в час в Бонневилле.

Неизбежно изобретательный и неутомимый Кроуэр создал крупный бизнес по производству оборудования для нагнетателей, впускных коллекторов, сцеплений и, особенно, распределительных валов. Ему также приписывают первое предложение заднего антикрыла Дону Гарлитсу — в 1963 году, за три года до крылатого Chaparral Джима Холла. Брюс Кроуэр теперь в Зале славы дрэг-рейсинга Флориды.

На самом деле Кроуэр представил крыло двумя годами ранее, во время практики на автомобиле Джима Ратманна в Индианаполисе 1961 года — за пять лет до крылатого Chaparral Джима Холла. Брюс работал на Спидвее с 19 лет.54 (Джимми Брайан, второе место) и был частью победы Ратманна в 1960 году. Он также был в командах-победителях в 1966 году (Грэм Хилл) и 1967 году (Эй Джей Фойт). Три десятилетия спустя, в 1998 году, Эдди Чивер победил с камерами Crower.

Брюс даже изготовил свой собственный полноценный двигатель Indy, плоский восьмицилиндровый двигатель, который в 1977 году так и не появился на рынке, а затем устарел (из-за своей ширины) с появлением туннелей с эффектом земли. Но Crower 8 и его автоматическое сцепление получили награду SAE за инновации.

Сегодня в компании Crower Cams and Equipment Company работает около 160 человек на пяти предприятиях, и она производит не только распредвалы, но и коленчатые валы и шатуны, в том числе титановые шатуны для (неназванных) клиентов Формулы-1.

Брюса Кроуэра сейчас нельзя назвать пенсионером, но он счастлив, что основанная им компания «прокручивается», пока он «играет с машинами». Вот как он смотрит на интенсивную работу по исследованиям и разработкам, которую он проводит в уединении своего 13-акрового владения лошадьми недалеко от сельской общины Джамул.

Одним из нескольких проектов является сборка двигателей Honda S2000 для автомобиля Midget, на котором гоняет его внучка Эшли Суонсон. («Я думаю, что она на одном уровне с Даникой Патрик», — говорит гордый дедушка.)

Но его главная задача — доказать, что его шеститактный двигатель настолько революционен, насколько он сам в это верит. «Я пытался найти что-то неправильное во всей основной идее почти год, — говорит он, — но я думаю, что у нас будет очень востребованный продукт».

Затем он философски добавляет: «Если получится здорово, хорошо. Если нет, то это просто еще один год из моей жизни, когда мне было очень весело делать что-то».

Поставщики беспроводных радиочастот и ресурсы

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов RF и Wireless.
На сайте представлены статьи, учебные пособия, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тесты и измерения,
калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, оптоволокно, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee,
LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. д.
Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP. Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и дисциплинам MBA.

Статьи о системах на основе IoT

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе IoT : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей.
В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падения IoT.
Подробнее➤
См. также другие статьи о системах на основе IoT:
• Система очистки туалетов AirCraft.
• Система измерения удара при столкновении
• Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей
• Система помощи водителю
• Система умной розничной торговли
• Система мониторинга качества воды
• Система интеллектуальной сети
• Умная система освещения на основе Zigbee
• Умная система парковки на базе Zigbee
• Умная система парковки на базе LoRaWAN.


Беспроводные радиочастотные изделия

Этот раздел статей охватывает статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE/3GPP и т. д. , стандарты.
Он также охватывает статьи, связанные с испытаниями и измерениями, посвященные испытаниям на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF/PHY. СМ. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ >>.


Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH была рассмотрена поэтапно.
Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP.
Подробнее➤


Основные сведения о повторителях и типы повторителей :
В нем объясняются функции различных типов повторителей, используемых в беспроводных технологиях.
Подробнее➤


Основы и типы замираний : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные замирания, быстрые замирания и т. д., используемые в беспроводной связи.
Подробнее➤


Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается блок-схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G.
Архитектура сотового телефона.
Подробнее➤


Основы интерференции и типы интерференции: В этой статье рассматриваются интерференция по соседнему каналу,
Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. д.
Подробнее➤


Раздел 5G NR

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (новое радио), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. д.
5G NR Краткий справочный указатель >>
• Мини-слот 5G NR
• Часть полосы пропускания 5G NR
• БАЗОВЫЙ НАБОР 5G NR
• Форматы 5G NR DCI
• 5G NR UCI
• Форматы слотов 5G NR
• IE 5G NR RRC
• 5G NR SSB, SS, PBCH
• 5G NR PRACH
• 5G NR PDCCH
• 5G NR PUCCH
• Опорные сигналы 5G NR
• 5G NR m-Sequence
• Золотая последовательность 5G NR
• 5G NR Zadoff Chu Sequence
• Физический уровень 5G NR
• MAC-уровень 5G NR
• Уровень 5G NR RLC
• Уровень PDCP 5G NR


Учебные пособия по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводным сетям. Он охватывает учебные пособия по таким темам, как
сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS,
GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, беспроводная сеть, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. д.
См. ИНДЕКС УЧЕБНЫХ ПОСОБИЙ >>


Учебное пособие по 5G — В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы, посвященные технологии 5G:
Учебник по основам 5G
Диапазоны частот
учебник по миллиметровым волнам
Рамка волны 5G мм
Зондирование канала миллиметровых волн 5G
4G против 5G
Испытательное оборудование 5G
Архитектура сети 5G
Сетевые интерфейсы 5G NR
звучание канала
Типы каналов
5G FDD против TDD
Нарезка сети 5G NR
Что такое 5G NR
Режимы развертывания 5G NR
Что такое 5G ТФ


В этом руководстве GSM рассматриваются основы GSM, сетевая архитектура, сетевые элементы, системные спецификации, приложения,
Типы пакетов GSM, структура кадров GSM или иерархия кадров, логические каналы, физические каналы,
Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM или настройка вызова или процедура включения питания,
Вызов MO, вызов MT, модуляция VAMOS, AMR, MSK, GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы мобильного телефона,
Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Читать дальше.

LTE Tutorial , описывающий архитектуру системы LTE, включая основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC).
Он предоставляет ссылку на обзор системы LTE, радиоинтерфейс LTE, терминологию LTE, категории LTE UE, структуру кадра LTE, физический уровень LTE,
Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, Voice Over LTE, расширенный LTE,
Поставщики LTE и LTE vs LTE advanced.➤Подробнее.


RF Technology Материал

На этой странице мира беспроводных радиочастот описывается пошаговое проектирование преобразователя частоты на примере повышающего преобразователя частоты 70 МГц в диапазон C.
для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO,
амортизирующие прокладки. ➤Читать дальше.
➤ Проектирование и разработка радиочастотного приемопередатчика
➤Дизайн радиочастотного фильтра
➤Система VSAT
➤Типы и основы микрополосковых
➤Основы волновода


Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются ресурсы по контролю и измерению, контрольно-измерительное оборудование для тестирования тестируемых устройств на основе
Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.
ИНДЕКС испытаний и измерений >>
➤Система PXI для контрольно-измерительных приборов.
➤ Генерация и анализ сигналов
➤ Измерения физического уровня
➤ Тестирование устройства WiMAX на соответствие
➤ Тест на соответствие Zigbee
➤ Тест на соответствие LTE UE
➤ Тест на соответствие TD-SCDMA


Волоконно-оптические технологии

Волоконно-оптический компонент основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель,
фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д. Эти компоненты используются в оптоволоконной связи.
ИНДЕКС оптических компонентов >>
➤Руководство по оптоволоконной связи
➤APS в SDH
➤Основы SONET
➤ Структура кадра SDH
➤ SONET против SDH


Поставщики беспроводных радиочастотных устройств, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений,
см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики ВЧ-компонентов, включая ВЧ-изолятор, ВЧ-циркулятор, ВЧ-смеситель, ВЧ-усилитель, ВЧ-адаптер, ВЧ-разъем, ВЧ-модулятор, ВЧ-трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, осциллятор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексер, дуплексер, чип-резистор, чип-конденсатор, чип-индуктор, ответвитель, ЭМС, программное обеспечение RF Design, диэлектрический материал, диод и т. д.
Поставщики радиочастотных компонентов >>
➤Базовая станция LTE
➤ РЧ-циркулятор
➤РЧ-изолятор
➤Кристаллический осциллятор


MATLAB, Labview, Embedded Исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW.
Эти коды полезны для новичков в этих языках.
СМОТРИТЕ ИНДЕКС ИСТОЧНИКОВ КОДА >>
➤ 3–8 код VHDL декодера
➤Скремблер-дескремблер Код MATLAB
➤32-битный код ALU Verilog
➤ T, D, JK, SR триггеры коды лаборатории

*Общая медицинская информация*

Сделайте эти пять простых вещей, чтобы помочь остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: Мойте их часто
2. ЛОКТ: кашляйте в него
3. ЛИЦО: Не прикасайтесь к нему
4. НОГИ: Держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга
5. ЧУВСТВО: Болен? Оставайтесь дома

Используйте технологию отслеживания контактов >> , следуйте рекомендациям по социальному дистанцированию >> и
установить систему наблюдения за данными >>
спасти сотни жизней.
Использование концепции телемедицины стало очень популярным в
таких стран, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19так как это заразное заболевание.


Радиочастотные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения.
Они охватывают беспроводные технологии, такие как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. д.
СМ. КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR
➤ 5G NR ARFCN и преобразование частоты
➤ Калькулятор скорости передачи данных LoRa
➤ LTE EARFCN для преобразования частоты
➤ Калькулятор антенны Yagi
➤ Калькулятор времени выборки 5G NR


IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

В разделе, посвященном IoT, рассматриваются беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet,
6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT+, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.

Самый большой в мире дизельный двигатель: Самый большой дизельный двигатель в мире

Самый большой поршень. Крупнейший в мире дизельный двигатель

Судоходные компании во всём мире всё чаще заказывают на верфях Супертанкеры и Контейнеровозы. Это бурно развивающийся сектор судостроительного рынка. Этим судам требуется всё более и более совершенная начинка, в том числе судовые двигатели. И именно для таких судов на дизеле строительных заводах в Финляндии строят самые большие в мире единичные судовые ДВС мощностью около 100 тыс кВт.

Компания Wartsila — один из мировых лидеров в области судовых дизелей большой единичной мощности. С 1990-х годов
она разработала линейку судовых двигателей Wartsila — Sulzer — RTA96-C. Это двухтактные судовые дизели. Линейку —
это потому, что судовладелец может заказать такой судовой двигатель в исполнении от 6 до 14 цилиндров.
Конструктивно эти судовые дизеля очень похожи.
Диаметр цилиндра этого судового двигателя 960 мм, ход поршня — 2,5 метра! Рабочий объём цилиндра дизеля составляет
1820 литров. О других характеристиках — чуть позже. Пока скажем, что порядка сотни таких судовых дизелей в 8, 9,
10, 11 и 12-цилиндровом исполнении было установлено на суда — контейнеровозы.
Судно вместимостью по 8 — 10 тысяч тонн, движимые единственным таким судовым дизель генератором, спокойно развивают
25 узлов (более 46 километров в час).
Первый судовой двигатель серии Wartsila — Sulzer — RTA96-C (11-ти цилиндровый дизель) появился в 1997 году. Его
изготовила — японская компания Diesel United. А в 2002 году финские конструктора объявили о доступности
14-цилиндрового судового дизеля Wartsila — Sulzer.
Вот теперь о её рекордах подробнее. Wartsila (Вяртсиля) — Sulzer (Зульцер) — RTA96-C достигает 108 тысяч 920
лошадиных сил. Рабочий объём этого судового дизель генератора составляет 25 тысяч 480 литров. Литровая мощность
дизеля необычайно низка — примерно 4,3 «лошади» на литр.
Скажете, вот уж странность, ведь в современных автомобильных турбированных дизелях инженеры научились «снимать» с
литра более 100 лошадиных сил. Однако относительно-низкая мощность при столь – гигантских размерах выбрана не
спроста. Большие судовые двигатели Wartsila – Sulzer (Зульцер) работают с достоинством, неспешно (по меркам обычных
ДВС) набирая в свои гигантские «лёгкие» воздух.
Частота вращения вала при максимальной мощности у этого судового дизеля составляет всего 102 оборота в минуту
(против 3-5 тысяч оборотов у легковых дизелей). Это обеспечивает хороший газообмен в дизеле (представьте, какие
объёмы воздуха нужно прокачивать), сравнительно низкие скорости поршня в двигателе, а всё вместе — хороший КПД.
В режиме наименьшего удельного расхода топлива (не полная мощность) он превышает 50% (видимо, это рекорд для
серийных ДВС). Да и при полной нагрузке эффективность движка не намного ниже. Удельный же расход топлива на всех
режимах колеблется в районе 118-126 граммов на лошадиную силу в час; что в 1,5-2,5 раза ниже, чем у автомобильных
дизелей.
Сопоставляя цифры, учтите, что эти судовые дизели работают на тяжёлом морском дизтопливе с куда более низким
содержанием энергии, чем у автомобильных аналогов.
14-цилиндровый Wartsila — Sulzer (Зульцер) 14RTA96-C (таково полное наименование судового дизеля) весит 2300 тонн в
сухом виде (без масла и прочих технических жидкостей). Вес коленчатого вала составила 300 тонн. Длина судовых
дизелей достигает — 26,7 метра, а высота — 13,2 метра.
Из инженерных особенностей нужно отметить, что в каждом цилиндре судового дизеля устроен единственный,
расположенный в центре камеры сгорания, гигантский клапан. Есть ещё три маленьких клапана (аналоги форсунок в
обычных моторах) для непосредственного впрыска дизтоплива в цилиндр судового двигателя.
Этот огромный клапан — выпускной. От него выхлопные газы идут в общий коллектор и далее к четырём
турбокомпрессорам. Те, в свою очередь, гонят свежий воздух через охладители и к окнам, вырезанным в нижней части
цилиндра. Последние открываются, когда поршень дизеля опускается в нижнюю мёртвую точку.
Как и во многих судовых дизелях, усилие от поршня к коленчатому валу передаётся здесь крейцкопфным механизмом. Это
повышает долговечность судового дизеля. А ещё фирма гордится низким весом своих судовых дизелей.
Подумайте о нагрузках на детали дизеля, жёстких требованиях по вибрации, а также о необходимой долговечности такого
движка (представьте замену подобного судового дизеля у гиганта-контейнеровоза).
Основным материалом для постройки этого судового дизеля стали традиционные чугуны и стали.
Так что труд и талант создателей судовых дизелей Wartsila (Вяртсиля) заслуживает глубочайшего уважения.
Между тем, коллектив конструкторов Wartsila (Вяртсиля) работает над созданием и более мощных судовых ДВС. Уже есть
упоминание относительно разработки 18-цилиндрового варианта своего сверхмощного судового дизеля.
Итак. Факты о 14 цилиндровой версии:
Вес: 2300 тонн (коленчатый вал всего 300 тонн)
Длина: 27 м
Высота: 13,4 м
Максимальная мощность: 108 920 л.с. при 102 об/мин
Максимальный вращающий момент: 7 907 720 Нм при 102 об/мин
Расход топлива: более 6 283 л тяжелого горючего в час

Вполне естественно, что в автомобильной индустрии используются совершенно разные силовые агрегаты, которые отличаются друг от друга количеством цилиндров, объёмом, наличием наддува и мощностью.

Сегодня мы предлагаем вашему вниманию импровизированный рейтинг самых мощных двигателей по количеству цилиндров в мире: от маленького двухцилиндрового мотора модели FIAT 500 до могучего агрегата W16, который используется на гиперкаре Bugatti Chiron .

Для справедливого сравнения мы не включаем в этот список гибридные силовые установки, потому что их электрический импульс слишком сильно искажает результаты. Например, 1,6-литровый двигатель V6 гиперкара Mercedes-Benz Project One с четырьмя электродвигателями способен генерировать порядка 1100 л.с., что дало бы ему лидирующие позиции.

Отметим, что все силовые агрегаты, вошедшие в рейтинг топ самых мощных двигателей по количеству цилиндров, в настоящее время используются на серийных автомобилях. То есть, наш хит-парад максимально актуален. Итак. Если вы когда-нибудь задумывались, какой самый мощный автомобильный двигатель для данного количества цилиндров, то наш рейтинг даёт ответ.

2 цилиндра — FIAT 0.9 TwinAir

Это удивительное дело, но маленький турбодвигатель 0. 9 TwinAir, используемый на компактной модели FIAT 500, способен генерировать 103 лошадиные силы. Отметим. Хотя эта цифра является победителем в автомобильном мире, в мотоциклетном мире есть более производительные моторы. Например, силовой агрегат V2 объёмом 1285 кубических сантиметров модели Ducati 1299 Panigale R FE выдаёт … 207 лошадиных сил.

На момент написания этого материала 1.0-литровый мотор EcoBoost от американской компании Ford мощностью 136 л.с. является самым мощным трехцилиндровым двигателем, который вы можете купить. Однако этот результат будет превзойден в самое ближайшее время: осень скоро в Европе будет доступна модель Fiesta ST с 1,5-литровым трехцилиндровым двигателем, отдача которого составляет 197 л.с.

4 цилиндра — Mercedes-AMG 2.0
Четырехцилиндровый 2,0-литровый двигатель с наддувом компании Mercedes-AMG способен выдавать 375 лошадиных сил. Как известно, этот агрегат используется на таких моделях, как CLA-Class, A-Class и GLA-Class. Этот показатель впечатляет, но он не самый лучший из всех когда-либо существовавших. В 2014 году японская компания Mitsubishi предлагала модель Evolution X FQ-440 MR, которая была оснащена 4-цилиндровым 440-сильным мотором. Тираж машины был ограничен всего 50 экземплярами.

12 цилиндров — Ferrari 6.5 V12
Самый мощный 12-цилиндровый двигатель объёмом 6,5 литра устанавливается на недавно представленное купе Ferrari 812 Superfast , где он генерирует 789 (800) лошадиных сил. Благодаря могучему агрегату и оптимально настроенному шасси автомобиль способен ускоряться с 0 до 100 км/ч всего за 2,9 секунды.

16 цилиндров — Bugatti 8.0 W16
В мировой автомобилестроительной индустрии не так много машин, которые оснащаются 16-цилиндровыми двигателями. Поэтому очевидно, что самым мощным 16-цилиндровым двигателем в мире является мотор компании Bugatti с четырьмя турбинами, который способен генерировать 1500 лошадиных сил. Однако стоит напомнить, что есть такая машина, как Devel Sixteen, которая оснащается мотором V16, мощность которого может варьироваться от 3000 до 5000 лошадиных сил. Однако в серию этот автомобиль пока не пошёл, но двигатель фактически существует.

Компании, занимающиеся судоходством, иногда заказывают такие мощные механизмы, как супертанкеры и контейнеровозы. Для них необходимы все более сильные установки, в число которых входит (и занимает важнейшее место) мотор. Самый мощный двигатель в мире на сегодняшний день производят в Финляндии, в компании под названием Wartsila. Это дизельный агрегат мощность которого составляет до 100 000 кВт.

О компании

Wartsila — это одна из самых крупных компаний по производству судовых моторов рекордной мощности. С 90-х годов прошлого столетия она начала разработку линейных получивших название Wartsila-Sulzer-RTA96-C. Это двухтактный и самый мощный двигатель в мире.

Отдельные модели линейки имеют схожую конструкцию. Отличие состоит в количестве цилиндров. Заказчик может выбрать вариант агрегата с наличием от 6 до 14 цилиндров.

Цилиндры и их количество

Чтобы понять грандиозность конструкции, можно представить себе, что диаметр одного только цилиндра составляет 960 миллиметров, а ход поршня — 2,5 метра. Что касается рабочего объема детали, то она имеет 1820 литров. Более 100 контейнеровозов оснащены такими агрегатами, на которых установлено от 8 до 20 цилиндров. Такие суда, способные перевозить груз до 10 000 тонн, спокойно могут развивать скорость выше 46 километров в час.

Впервые этот самый мощный двигатель в мире, имеющий 11 цилиндров, был сооружен в 1997 году. Компанией-изготовителем стала японская Diesel United. А через 5 лет в Финляндии объявили, что возможно произвести агрегат с 14 цилиндрами. Именно этот мотор и остается поныне рекордным.

Самый мощный двигатель в мире

Эта модель имеет 108 920 лошадиных сил. Рабочий объем генератора достигает 25 480 литров.

На первый взгляд, странной может показаться низкая литровая мощность: на 1 литр она составляет приблизительно 4,3 «лошадки». Если взять самый мощный двигатель в мире на автомобиле, то обнаружится, что в нем конструкторы научились получать намного выше 100 лошадиных сил. Но в случае с судовым агрегатом столь низкий показатель был выбран не просто так. Двигатель здесь работает не спеша — при максимальной мощности частота вращения вала равна всего 102 оборотам в минуту (для сравнения: на автомобильных дизелях наблюдается от 3000 до 5000 оборотов). Благодаря этому в судовом дизеле достигается хороший газообмен. А если к этому добавить еще и низкую скорость поршня, то получится весьма хороший коэффициент полезного действия.

При любом режиме варьируется от 118 до 126 грамм за «лошадь» в час. Это является более чем в два раза ниже, чем у легковых дизелей.

Сравнивая с автомобильными агрегатами, следует добавить, что на судах применяется тяжелое морское дизельное топливо, которое имеет в разы меньшее содержание энергии.

Итак, вес 14-цилиндрового агрегата составляет 2300 тонн без учета различных технических жидкостей. Один лишь коленчатый вал весит приблизительно 300 тонн. По длине этот лучший дизельный двигатель доходит до отметки 26,7 метра, а по высоте — до 13,2 метра.

Каждый цилиндр имеет огромный клапан. Еще 3 аналогичные детали небольшого размера, которые играют роль форсунок в автомобильных агрегатах, служат для впрыска топлива в цилиндр.

Клапан является выпускным. из него направляются в коллектор, а затем — к турбокомпрессорам. Последние гонят воздух к вырезанным внизу цилиндра окнам, которые открываются в момент нахождения поршня в нижней мертвой точке.

Усилие от поршня коленвалу передается при помощи крейцкопфного устройства, благодаря чему увеличивается эксплуатация дизеля.

Главными материалами, из которого изготовлены детали судового двигателя, являются все те же чугун и сталь.

Перспективы

Между тем конструкторы не останавливаются на своих и без того впечатляющих результатах. Видимо, для них ответ на вопрос о том, какой двигатель лучше, является очевидным. Тот, который предстоит создать. Уже появляются слухи о разработке 18-цилиндрового дизеля для судов.

Ну а пока можно резюмировать наиболее впечатляющие характеристики 14-цилиндровой версии двигателя:

  • вес без учета горюче-смазочных материалов составляет 2300 тонн;
  • длина агрегата — 27 метров;
  • высота — 13,4 метра;
  • наибольшая мощность, достигаемая при 102 оборотах в минуту, — 108 920 лошадиных сил;
  • расход топлива — свыше 6283 литров за один час работы.

Крупнейший в мире дизельный двигатель Wartsila-Sulzer RTA96-C

Самый мощный, самый большой по размерам и самый дорогой дизельный двигатель Wartsila-Sulzer RTA96-C создан для больших кораблей, в частности для контейнеровоза Emma Maersk.
Emma Maersk является крупнейшим действующим кораблем в мире, его стоимость оценивается в 170 000 000$
Wartsila-Sulzer RTA96-C — это самый большой двигатель внутреннего сгорания, из когда-либо построенных человеком. Он представляет собой 14-цилиндровый 2-тактный дизельный двигатель с турбонаддувом, который был специально разработан для контейнеровоза Emma Maersk, владельцем которого является датская компания Maersk.
В сентябре 2006 года изготовление и испытание двигателя было успешно завершено, и он был установлен на контейнеровозе Emma Maersk. К 2009 году было изготовлено всего 9 кораблей подобной серии с аналогичными двигателями.

Коленчатый вал двигателя — в сравнении с размером человека

Технические характеристики двигателя Wartsila-Sulzer RTA96-C:

Масса двигателя: 2300 тонн (коленчатый вал весит 300 тонн. )

Длина: 27.1 метра
Высота: 13.4 метра
Максимальная мощность: 108 920 л.с. при 102 оборотов в минуту
Расход топлива при максимальной экономии: 13 000 литров в час
Топливная эффективность: более 50% топливной энергии преобразуется в механическую
Для сравнения, большинство автомобилей имеют топливную эффективность 25-30%.

Некоторые сравнения, что бы понять мощность двигателя

Самый мощный в мире двигатель может обеспечить электроэнергией небольшой город.

При 102 оборотов в минуту, он производит 80 миллионов ватт электроэнергии. Если средняя бытовая электролампа потребляет 60 Вт энергии, 80 миллионов ватт мощности вполне достаточно для 1,3 млн. ламп. Если в среднестатистическом доме одновременно горит 6 осветительных ламп, двигатель будет производить достаточное количество электроэнергии, чтобы осветить 220 000 домов. Этого достаточно для обеспечения электроэнергией города с 500 000 населения.

Стоимость работы двигателя

Двигатель Wartsila-Sulzer RTA96 потребляет 13000 литров топлива в час. Если баррель нефти равен 158,76 литра, самый большой двигатель в мире потребляется 81,1 баррелей нефти в час. Если цена на нефть составляет $ 84/баррель на мировых рынках нефти, то стоимость 1 часа работы двигателя по топливу будет составлять $ 6800 в час.

О кораблях Emma Maersk

Emma Maersk и 7 кораблей копий — в настоящее время являются крупнейшими контейнеровозами на планете. Emma Maersk берет на борт 15000 стандартных 20-футовых (20 «х 8» х 8 «) контейнеров. По массе контейнеры с содержимым грузом, это примерно 210 000 000 килограммов.
Emma Maersk имеет крейсерскую скорость 25,5 узлов, это примерно 45,90 км / час. Экипаж корабля всего 13 человек, но на корабле оборудованы каюты для еще 17 человек.

Загрязнение окружающей среды

Большой недостаток таких крупных судов, как Emma Maersk является большое количество остаточного масла, которое они потребляют. Тяжелые виды топлива, на котором работает двигатель, содержат высокий процент серы и при сжигании образуют двуокись серы, которая загрязняют окружающую среду.

Соревнование двигателей

За многолетнюю историю развития техники люди постоянно соревновались в своей изобретательности, желая получить при этом самый лучший результат — самое надежное, самое качественное, самое мощное изобретение. Не последнее место в этом списке занимали и занимают двигатели. Именно они способны преобразовать различные виды энергии в механическую, заставляя работать автомобили, самолеты, ракеты и многие другие аппараты. Люди успешно работали в данной области, поэтому на сегодняшний день мы имеем ряд рекордсменов.

Табун, который питается мазутом

Бесспорным лидером среди самых мощных двигателей является ДВС у Wartsila-Sulzer RTA 96 C, созданный компанией Wartsila в 2002 году. Его максимальная сила тяги 109000 лошадок. Хотя отличается он не только силой тяги, но и габаритами – 27 на 17 метров. Питается данный двигатель мазутом, что делает его достаточно практичным, а используется он на судах.

Мощности для самолетов

Для самолетов-истребителей самым мощным является двигатель F-135, способный развить тягу до 18 тонн. Этот агрегат позволяет самолету производить вертикальный взлет и посадку.

Среди авто лидером является Vector WX-8, у которого двигатель объемом в 10 литров способен выжать 1850 лошадиных сил. Следует заметить, что среди грузовиков самый мощный способен двигатель имеет всего 660 лошадиных сил, а среди мотоциклов 180.

Электродвигатель-чемпион

Мощнейший же электродвигатель находится на Украине. Его мощность составляет 421 мегаватт. Масса такого гиганта составляет 20 тысяч тонн, а в статоре установлены 332 тысячи пластин. Диаметр статора составляет 17,5 метров. Спроектирован он на Электротяжмаше.

Развитие техники сегодня не стоит на месте, и возможно, уже через несколько лет появятся еще более мощные двигатели, которые помогут человечеству совершать новые и более серьезные рывки в техническом прогрессе.

Самый мощный дизельный двигатель в мире. Самый большой в мире двигатель Wartsilla Sulzer RTA96

Турбинный генератор 1750 MWe Arabelle, работающий на АЭС во французском Фламанвилле, имеет мощность 2,3 миллиона лошадиных сил.

1750 MWe Arabelle

Самый большой ветрогенератор

Огромный «ветряк» Siemens SWT-6.0-154 имеет диаметр 154 метра — это почти в два раза больше размаха крыльев «Аэробуса». Его три лопасти вращаются с частотой 5–11 оборотов в минуту. Общая масса всей установки — примерно 360 тонн.

Монтаж ветрогенератора Siemens SWT-6.0-154

Самый большой судовой двигатель

Финский судовой двигатель W #228;rtsil #228;-Sulzer RTA96-C имеет мощность более 100 тысяч л. с.

Самый большой мотоциклетный двигатель

Небольшая американская компания Boss Hoss Cycles оснащает свои мотоциклы автомобильными моторами концерна «Дженерал Моторз». Например, этот байк Boss Hoss BHC-3 LS445 приводится в движение двигателем V8 объемом 6,2 литра и мощностью 445 л. с.

Самый большой автомобильный двигатель

Среди серийных легковых автомобилей самым большим «движком» может похвастаться купе нового поколения. Его десятицилиндровый силовой агрегат имеет объем 8,4 литра и развивает 640 л. с.

Самый большой автомобильный двигатель в истории

В 1910–1911 годах «Фиат» построил два автомобиля с четырехцилиндровыми двигателями объемом 28,3 литра и мощностью около 300 л. с. Причем, одна из этих машин в 1911 году была куплена клиентом из России.

Самый большой паровозный двигатель

Самым большим паровым двигателем обладали самые крупные серийные паровозы в истории — локомотивы Union Pacific 4000, также известные по прозвищу «Big Boy». У этого паровоза, выпускавшегося в 1940-х годах, был двигатель длинной 26 метров, его мощность составляла более 6000 л. с.

Самым большим двигателем в мире является Wärtsilä-Sulzer RTA96 Финской компании, который производится для крупнейших морских судов в мире. Предлагаем вам подборку ТОП-10 самых больших двигателей в мире.

Двигатель это машина по сжиганию топлива, для производства движущий силы. Двигатель преобразует энергию топлива в полезное механическое движение. Есть много типов двигателей, но самые большие двигатели в мире используются в морском судоходстве. Поэтому наша подборка десяти самых крупных двигателей в мире начинается с самого большого силового агрегата Wärtsilä-Sulzer RTA96, мощность которого составляет 107389 л.с.

Но самые мощные и большие двигатели используются не только в судостроительной промышленности, но и в других отраслях таких, как электроэнергетика, космическая отрасль, авиация и т.п.

Но на самом деле, чтобы ответить на вопрос какие самые большие двигатели в мире, необходимо понимать, что для какой-то определенной техники даже не большой размер мотора может оказаться самым большим в мире, хотя по мощности он не будет являться самым сильным в мире. Например, двигатель для мотоцикла объемом 2,6 литра может считаться самым большим в мире. Или двигатель для легкового автомобиля объемом 9 литра.

Так, что смотря с какой стороны оценивать силовые агрегаты, для того чтобы определить, какой мотор самый крупный?

Ознакомьтесь с нашей подборкой «Самых больших двигателей в мире»
.

1) Самый большой морской двигатель в мире Wärtsilä-Sulzer RTA96

Размеры:
Объем — 25480 л. , Длина — 26,59 м., Высота — 13,5 м., Вес — 2300 тонн.

Мощность:
107389 л.с.

Это самый большой двигатель в мире, когда-либо построенный человеком. Его вес составляет 2,3млн. килограмм (2300 тонн). Длина двигателя 89 футов (26,59 метров), высота 44 фута (13,5 метров).

Двигатели выпускаются от 6 до 14 цилиндров. Это турбированный двухтактный дизель, работающий на мазуте. Объем 14-ти цилиндрованного мотора составляет 25480 литров. Мощность 107389 л.с.

Расход топлива составляет 13000 литров в час (39 баррелей нефти в час!). Сила крутящего момента 7603850 Н.м. при 102 об/мин. Коленчатый вал весит 300 тонн.

2) Самый большой автомобильный двигатель в мире за все историю легковых автомобилей.

Какой объем:
28,2 л.

Мощность:
300 л.с.

На Автомобиль Fiat Blitzen Benz, произведенный в1911 году оснащался самым большим 4-х цилиндрованным двигателем в мире. Объем силового агрегата составлял 28,2 литра. Мощность 300 л. с. Автомобиль был построен для автогонок. Всего было построено два автомобиля именно с таким большим мотором. Первый автомобиль был куплен Российским князем Борисом Сухановым. После Революции автомобиль попал в Австралию. В 1924 году автомашина попала в серьезную аварию, где была повреждена без возможности восстановления. Второй автомобиль сохранился в собственности компании Фиат. В 1920 году автомобиль был переделан, на который установили другой силовой агрегат меньшего объема.

3) Самый крупный ракетный двигатель SaturnV


Размер и объем:
Высота — 5,64 м., Высота в ракетоносители — 110,65 м. (выше статуи Свободы в США)

Мощность:
190,000,000 л.с.

Если вам надо отправиться на луну, то этот Американский однокамерный двигатель самый подходящий для путешествия. Это самый большой силовой агрегат в мире, когда-либо созданный человечеством.

Тяга силы на старте составляла 34500000 Н.м. и мощность 190,000,000 л.с. Двигатель производил столько энергии, которой бы хватило бы на освещение всего Нью-Йорка в течении 75 минут. Эта сила способна отправить на орбиту 130000 кг груза. Двигатель при полете ракеты на лунную орбиту расходовал столько топлива, сколько хватило бы автомобилю объехать весь земной шар 800 раз.

4) Самый большой промышленный газотурбинный двигатель 1750 MWe ARABELLE

Размеры:
Вам понадобится атомная электростанция, чтобы установить его.

Мощность:
2,346,788 л.с.

Это самый крупный турбогенератор, который преобразует влажный пар от атомного реактора (находится во Франции) в электроэнергию. Мощность производимой энергии составляет 2,346,788 лошадиных сил. Роторные диски внутри турбогенератора весят 120 тонн.

5) Самый мощный двигатель на железнодорожном локомотиве

Размеры:
Длина — 25,5 м.

Мощность:
от 4500-8000 л.с.

Union Pacific в 1955 году создали самый мощный ж/д Локомотив в мире. Совокупная мощность турбированных двигателей локомотива составила 8500 л.с., (рекорд для ж/д локомотивов до сих пор не побит). В локомотиве 10 камер сгорания. Вес составляет 410,000 килограмм. Бак для топлива 9500 литров. Локомотив был способен перевозить груз до 12,000 тонн.

6) Самый большой по длине паровоз с паровым двигателем Big Boy

Размеры:
Длина 26,1 м.

Мощность:
Сила тяги 15290 Н.м.

Union Pacific Railroad 4000-класса. Был построен в период с 1941 по 1944 год. В 1959 году совершил последнюю поездку, в связи с вытеснением паровозов дизельными локомотивами. Сила тяги 15290 Н.м. Максимальная скорость 100 км/час. Пик мощности приходится на скорость 56 км/час. Максимальная тяга достигается на скорости не больше 16 км/час.

7) Самый большой в мире ветряной ротор Siemens SWT-6.0-154

Размер:
154 метров в диаметре.

Мощность:
8046 л.с.

Диаметр ротора 154 метра. Число оборотов до 12 в минуту. Мощность производимой энергии составляет 6500кВт, что примерно соответствует 8046 лошадиным силам. Это самый большой роторный ветряной генератор в мире.

8) Самый большой поршневой авиационный двигатель Lycoming XR-7755

Насколько большой:
Объем — 127 литров. Вес — 2740 кг.

Мощность:
5000 л.с.

Всего было произведено два таких 36-цилиндрованного двигателя, которые до сих пор являются самыми большими, когда-либо созданными моторами для самолетов. Двигатель был построен для бомбардировщика Convair B-36.

Объем двигателя составлял 127 литров. Мощность 5000 лошадиных сил при 2600 об. в минуту. Вес двигателя — 2740 кг. Впрыск топлива осуществлялся через карбюратор. Длина чуть больше 3 метра. Диаметр 1,5 метра.

9) Самый большой и мощный автомобильный двигатель в мире, установленный на легковом автомобиле

SRT Viper, VX (выпуск с 2013 по настоящее время).

Объем:
8,4 литра.

Мощность:
649 л.с.

Компания Chrysler Group создала этот необычный автомобиль большим объемом двигателя v10, который составляет 8,4 литра мощностью 649 л. с. (крутящий момент 813 Н.м. при 4950 оборотах в минуту)

Максимальная скорость автомобиля 330 км/час. Разгон с 0-100 км/час всего за 3,3 секунды.

Отметим, что это не максимальный по объему двигатель, установленный на легковую автомашину. Есть еще Chevrolet «572» 9.2 V8, но он уступает Viper по мощности.

10) Самый большой двигатель на серийном мотоцикле

Объем:
2,3 литра

Мощность:
140 л.с.

Многие наверное предполагали, что эта номинация естественно достанется мотоциклам компании Harley Davidson, но увы, это не так.

Самым большим двигателем, установленный на мотоцикл, который выпускается серийно, является 3-х цилиндрованный мотор Triumph Rocket III. На мотоцикле установлен 2,3 литровый двигатель с водяным охлаждением.

Мощность 140 л.с. при 6000 об. в минуту. Сила тяги составляет 200 Н.м. при 2500 оборотах в минуту.

Емкость топливного бака — 24 литра.

Есть еще двигатели устанавливаемые на мотоциклетную технику, которые по объему больше чем силовой агрегат от Triumph Rocket III (например, байкциклы компании Bosshoss), но тем не менее эта номинация отдана компании Triumph Rocket, так как большой двигатель установлен на традиционном мотоцикле, а не на его модификации или мотоциклы, которые подверглись тюнингу (крафт-машины или автобайки).

В ТОП-10 не попал еще один заслуживающий внимание реактивный двигатель.
В этот основной список он не попал по причине, что в подборке по возможности представлены все виды двигателей по отраслям. В Топ попал другой самолетный двигатель, который больше по размеру.

Но не смотря на то, что этот двигатель не попал в список самых больших двигателей в мире, он в настоящий момент является самым большим реактивным двигателем на планете.

Авиационный реактивный мотор GE90-115B, которым оснащаются самолеты Боинг серии 777

Размер двигателя:
Диаметр — 3,25 м., Длина — 7,49м., Вес — 7550 кг.

Мощность:
Сила тяги — 569000 Н.м.

(занесен в книгу Рекордов Гиннеса, как двигатель с самой мощной тягой реактивных авиационных двигателей в мире

)

Несмотря на огромный размер, этот двигатель остается самым лучшим в мире по эффективности широкофюзеляжных моторов в самолетостроении.

Конструкция двигателя также удивительна, как и технические характеристики двигателя. Материалы, используемые в двигателе способны выдерживать температуры до 1316 градусов по Цельсию
. Этот двигатель экономит во время дальних полетов до 10 процентов топлива по сравнению с другими аналогичными авиационными силовыми агрегатами.

Статья о 10 самых мощных автомобилей в мире, их особенности и характеристики. В конце статьи — видео самого мощного легкового автомобиля на планете!

Содержание статьи:


Человечество всегда стремилось к совершенству. Поэтому совсем не удивительно, что ежегодно ставятся различные рекорды и создаются совершенные шедевры человеческой и технологической мысли. Автопроизводители всегда были в авангарде этого процесса. Ежегодно они радуют автолюбителей лучшими автомобилями. В этой статье будут рассмотрены самые мощные машины на сегодняшний день. Их обладатели действительно понимают, что такое неограниченные возможности.

Самые мощные автомобили в мире

В этом рейтинге не будет машин с мощностью менее 1000 л. с. — такие автомобили сейчас уже нельзя назвать самыми мощными. В автопроме лидеры меняются очень быстро. Итак, приступим. Автомобили в ТОПе будут располагаться в порядке возрастания их мощности.

Этот очень мощный гиперкар будет доступен лишь шести счастливчикам, которые имеют 2 млн. долларов. Кстати, владелец компании Кристиан фон Кенигсегг заявил, что производство одного спорткара стоит дороже, чем два миллиона долларов, однако компания идет на незначительные убытки, чтобы повысить узнаваемость и престиж своего бренда.

Скорее всего, у инженеров компании хорошее чувство юмора, так как вес авто равен его мощности. Гиперкар весит 1360 килограмм и выдает мощность 1360 л.с.. Такой мощностью могут похвастаться лишь болиды, драгстеры и некоторые гоночные либо рекордные автомобили. Но в этих машинах нет той роскоши, которая присуща Koenigsegg One:1.

Кстати, название гиперкару было придумано не просто так. 1360 л.с. ассоциируется с одним мегаваттом мощности, поэтому авто и назвали One:1.

В One:1 реализован ряд инновационных решений по увеличению производительности мотора и возможной скорости. Все элементы интерьера выполнены из углеволокна. Кузов представляет собой карбоновый монокок с задней рамой из стали. Нет никакой пластмассы, только сталь, алюминий, титан, карбон и прочие высококачественные материалы.

До сотни авто разгоняется за 2,5 секунды, а максималка составляет 430 км/ч.

Если разговор заходит о тюнинге Porsche, вряд ли кто-то сможет составить конкуренцию немецкой мануфактуре 9ff. Эта замечательная компания создала спорткар GT9, который показали публике на выставке Essen Motor Show. Все посетители были в восторге. Следует отметить, что модель GT9 Vmax – это обновленный вариант предыдущего спорткара, который был также создан на базе Porsche 911. Но новинка получилась более мощной.

Оригинальные модификации GT9 обладали мощностью до 973 «лошадок», версия GT9-R генерировала до 1120 л. с.. А GTR9 Vmax скрывает под капотом 6-цилиндровый оппозитный двигатель объемом 4,2 л., который способен развивать мощность 1381 л.с.

Такая мощность заставляет крутиться колеса через 6-тупенчатую секвентальную коробку передач. Водитель может переключать ступени с помощью рычагов, расположенных на рулевом колесе. До сотни авто разгоняется за 3,1 секунды, а через 13 секунд на спидометре уже будет 300 км/ч. Максимальная скорость спорткара – 437 км/ч. При этом его вес составляет 1340 кг.

В этом автомобиле впечатляет не только его мощность, но и цена. Желающему обладать таким «монстром» придется раскошелиться на 895 тысяч евро.

Американская тюнинговая компания Hennessey Performance Engineering представила спорткар Venom GT Spyder. В этом автомобиле используется кузов от Lotus Exige и мотор Chevrolet Corvette Z06. Этот спорткар был создан в честь установления мирового рекорда скорости (февраль 2014). Продажи начались лишь в этом году. При этом было выпущено только три экземпляра.

Автомобиль оборудован 7-литровым мотором V8 и двумя турбинами. Такая компоновка позволяет генерировать мощность 1400 л.с. Автомобиль разгоняется до 466 км/час. Это самый быстрый серийный спорткар. В феврале 2014 года на испытаниях стрелка спидометра показала отметку 435.31 км/ч, что позволило данному автомобилю занять достойное место в книге рекордов Гиннесса.

На салоне в Женеве . Новинка оборудована 8-литровым мотором W16, который с легкостью выдает полторы тысячи «лошадок». При этом максимальная скорость авто – 420 км/ч. До сотни суперкар сможет разогнаться за две секунды, поэтому производители уверены, что их детище станет самым быстрым автомобилем в мире, и эксклюзивное царство гиперкаров скоро получит нового короля.

Чтобы прокатиться с ветерком, водителю придется задействовать специальный ключ, который активирует функции, улучшающие аэродинамику машины. Электроника ограничивает скорость гиперкара 380 км/ч. В Chiron можно отключать цилиндры и наддув с электроприводом, что, по замыслу производителей, должно сократить расход топлива до 20 литров на 100 километров в комбинированном цикле.

Кузов машины сделан из углеволокна. Причем разработчики внесли ряд улучшений, если сравнивать с предыдущей моделью Bugatti Veyron. Также разработчики усовершенствовали шасси авто. Оно может работать при разных условиях езды.

Всего планируется выпустить 500 экземпляров Chiron, причем треть уже продана, несмотря на то, что цена этого авто весьма внушительная – 2,6 млн. долларов.

Если вы хотите порулить действительно мощным автомобилем, вам нужно приобрести очень мощный спорткар Nissan Alpha 12 GT-R, тюнинг которого выполнен студией AMS Performance. Это авто нельзя назвать самым скоростным по разгону до сотни, однако четверть мили он проезжает за 8.8 секунд. При этом скорость составляет 275 км/час.

Компания по тюнингу авто AMS Performance давно уже работает с машинами Nissan. Однако выпуск Nissan Alpha 12 GT-R можно назвать настоящим пиком совершенства.

В версии Alpha 12 была заменена базовая головка блока цилиндров и модернизирован двигатель. Итогом таких преобразований стал сбалансированный гоночный спорткар, оснащенный 4-литровым мотором. Автомобиль на бензине выдает 1100 л.с. мощности, но если впрыснуть в бак гоночного топлива, мощность мотора увеличится до 1500 «лошадок»! До сотни гиперкар разгоняется за 2.4 сек. А чтобы прибавить еще сотню, понадобится всего 3.3 сек. При этом многим гоночным болидам останется лишь глотать пыль из-под задних колес этого автомобиля.

Следует отметить, что в скором времени AMS Performance обещает модернизировать мотор двигателя до 1700 «лошадей».

Конструкторы оснастили Koenigsegg Regera тремя электромоторами, которые совместно с 5-литровым битурбированным двигателем выдают мощность 1509 «лошадок».

Чтобы компенсировать увеличенный вес от трех электромоторов, разработчики убрали из Регеры коробку передач. Осталась только главная пара с передаточным числом, которое соответствует наивысшей ступени в традиционной трансмиссии. При движении в городе на низких оборотах связь двигателя с колесами отключается, поэтому суперкар передвигается как последовательный гибрид.

Вес Koenigsegg Regera равен 1628 кг, что не мешает гиперкару набирать 400 км/ч примерно за 20 сек. До сотни авто может разогнаться всего за 2,8 сек.

Уникальный гиперкар стоит 1 млн. 890 тысяч долларов. Его будут выпускать 5 лет. За это время планируют сделать 80 машин. Эта цифра у шведов означает доминирование.

Тюнинг-студия Mansory любит экспериментировать с Lamborghini Aventador. Вот и сейчас неугомонные немцы представили новую версию гиперкара, который назвали «Carbonado GT». Из двигателя в 6,5 литров разработчики смогли выжать целых 1600 «лошадок»!

Тюнеры изрядно потрудились над мотором. Они оснастили автомобиль инновационными поршнями, шатунами, коленвалом и головкой цилиндров. Естественно, появилась парочка нагнетателей и была улучшена выхлопная система. Именно это и позволило получить дополнительно 900 лошадок, если сравнивать с моделью Aventador LP700-4. До сотни разгоняется за 2,1 сек, а максималка составляет 370 км/ч.

Интерьер авто отделан кожей двух цветов и большим количеством карбона. Наверное, потому модель и назвали «Карбонадо».

Не мог рейтинг самых мощных авто обойтись без Мерседеса. Мощность мотора этого автомобиля — 1600 «лошадок». При этом суперкар показывает максимальную скорость в 350 км/ч. До сотни машина может разогнаться за две секунды. Вес – 1750 кг. Стать владельцем этого шикарного автомобиля может человек, имеющий два миллиона долларов. Именно столько стоит суперкар.

Теперь пошли настоящие монстры. На втором месте находится авто Dagger GT. Его мотор в 9,4 литра работает на смеси бензина, метанола и этанола и способен развить мощность 2028 л.с. Динамические характеристики автомобиля впечатляют. Разгон до сотни занимает только 1,7 сек, тогда как максимальная скорость – 483 км/ч.

Как уточнили разработчики, машина на максимальной скорости может проехать всего 6 минут. Причина кроется не в износе резины, а в расходе топлива. За это время «в трубу» вылетит полный бак топлива. При активной езде суперкар тратит 20 л. смеси в минуту.

Для этого автомобиля была построена собственная платформа. Раму изготовили из стальных хромированных труб, а кузов – из карбона. Салон авто изобилует шикарной кожаной отделкой, карбоном и алькантарой.

При этом стоимость сверхмощного Dagger GT вполне лояльна – 360 тысяч евро.

Как вы думаете, какую мощность выдает лидер нашего рейтинга? 2500, 3000 «лошадок»? Не угадали! Самый мощный на сегодняшний день легковой автомобиль способен выдать запредельные 4515 л.с. Такая мощность поражает и вызывает уважение.

Devel Sixteen Engine Dyno был представлен на автосалоне в Эмиратах пару лет назад. Но до сих пор он удивляет автолюбителей своей мощью.

Объём двигателя – 12,3 л, максималка – 560 км/ч в час, разгон до сотни – за 1,8 сек. Такие цифры впечатляют, однако не понятно, где такую машину можно использовать в реальной жизни. Мало кто сможет справиться с управлением авто и обуздать эти 4,5 тысячи «коней». Тем не менее, именно этот гиперкар на сегодняшний день считается самой мощной машиной на нашей планете. Стать владельцем самого мощного в мире автомобиля можно за миллион долларов, что, кстати, не так уж и дорого.

Сила и мощность вызывает восхищение и привыкание. Особенно, если дело касается автомобилей. Когда человек садится за руль, наступает момент, когда он хочет получить от автомобиля максимальный драйв. Причем совершенно не важно, за руль какого автомобиля он садится. В какой-то момент он начинает желать еще большего. Поэтому, скорее всего, данный ТОП в ближайшие годы несколько изменится. Ведь тюнинговые ателье не зря кушают свой хлеб. И авто с 1000 или даже 2000 «лошадками» уже не смогут считаться мощными машинами.

Видео самого мощного автомобиля в мире — смотрим:

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

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!

Самый большой в мире реактивный двигатель April 26th, 2016

Тут и так то летаешь с неким опасением, и все время оглядываешься в прошлое, когда самолеты были маленькие и могли запросто планировать при любой неполадке, а тут все больше и больше. В продолжении процесса пополнения копилочки почитаем и посмотрим на такой авиационный двигатель.

Американская компания General Electric в данный момент проводит тестирование самого большого в мире реактивного двигателя. Новинка разрабатывается специально для новых Boeing 777X.

Вот подробности…

Фото 2.

Реактивный двигатель-рекордсмен получил имя GE9X. С учетом того, что первые Боинги с этим чудом техники поднимутся в небо не ранее 2020 года, компания General Electric может быть уверена в их будущем. Ведь на данный момент общее число заказов на GE9X превышает 700 единиц. А теперь включите калькулятор. Один такой двигатель стоит $29 миллионов. Что касается первых тестов, то они проходят в окрестностях городка Пиблс, штат Огайо, США. Диаметр лопасти GE9X составляет 3,5 метра, а входное отверстие в габаритах равно 5,5 м х 3,7 м. Один двигатель сможет выдавать реактивной тяги на 45,36 тонны.

Фото 3.

По словам GE, ни один из коммерческих двигателей в мире не имеет такую высокую степень сжатия (степень сжатия 27:1), как GE9X. В конструкции двигателя активно используются композиционные материалы.

Фото 4.

GE9X компания GE собирается устанавливать на широкофюзеляжный дальнемагистральный самолет Boeing 777X. Компания уже получила заказы от авиакомпаний Emirates, Lufthansa, Etihad Airways, Qatar Airways, Cathay Pacific и других.

Фото 5.

Сейчас проходят первые испытания полного двигателя GE9X. Испытания начались еще в 2011 году, когда велась проверка компонентов. По словам GE, эта относительно ранняя проверка была проведена с целью получения испытательных данных и запуска процесса сертификации, так как компания планирует установить такие двигатели для летных испытаний уже в 2018 году.

Фото 6.

Камера сгорания и турбина выдерживают температуры до 1315 °C, что дает возможность более эффективно использовать топливо и снизить его выбросы.

В дополнение GE9X оснащен топливными форсунками, напечатанными на 3D-принтере. Эту сложную систему аэродинамических труб и углублений компания хранит в тайне.

Фото 7.

На GE9X установлены турбина компрессора низкого давления и редуктор привода агрегатов. Последний приводит в действие насос для подачи горючего, маслонасос, гидравлический насос для системы управления ЛА. В отличие от предыдущего двигателя GE90, у которого было 11 осей и 8 вспомогательных агрегатов, новый GE9X оснащен 10 осями и 9 агрегатами.

Уменьшение количества осей не только снижает вес, но и уменьшает количество деталей и упрощает логистическую цепочку. Второй двигатель GE9X планируется подготовить для проведения испытаний в следующем году

Фото 8.

В конструкции двигателя GE9X использовано множество деталей и узлов, изготовленных из легковесных и термоустойчивых композитных керамических материалов (ceramic matrix composites, CMC). Эти материалы способны выдерживать огромную температуру и это позволило значительно поднять температуру в камере сгорания двигателя. «Чем большую температуру можно получить в недрах двигателя, тем большую эффективность он демонстрирует» — рассказывает Рик Кеннеди (Rick Kennedy), представитель компании GE Aviation, — «При более высокой температуре происходит более полное сгорание топлива, оно меньше расходуется и уменьшаются выбросы вредных веществ в окружающую среду».

Большое значение при изготовлении некоторых узлов двигателя GE9X сыграли современные технологии трехмерной печати. При их помощи были созданы некоторые детали, включая инжекторы топлива, столь сложной формы, которую невозможно получить путем традиционной механической обработки. «Сложнейшая конфигурация топливных каналов — это тщательно охраняемая нами коммерческая тайна» — рассказывает Рик Кеннеди, — «Благодаря этим каналам топливо распределяется и распыляется в камере сгорания наиболее равномерным способом».

Фото 9.

Следует отметить, что недавние испытания являются первым разом, когда двигатель GE9X был запущен в его полностью собранном виде. А разработка этого двигателя, сопровождавшаяся стендовыми испытаниями отдельных узлов, производилась в течение нескольких последних лет.

И в заключении следует отметить, что несмотря на то, что двигатель GE9X носит титул самого большого в мире реактивного двигателя, он не является рекордсменом по силе создаваемой им реактивной тяги. Абсолютным рекордсменом по этому показателю является двигатель предыдущего поколения GE90-115B, способный развивать тягу в 57.833 тонны (127 500 фунтов).

Фото 10.

Фото 11.

Фото 12.

Фото 13.

источники

Какой самый надежный дизельный двигатель для легковых автомобилей

В нынешнее время многие из автолюбителей отдают предпочтение именно дизельным двигателям. Консалтинговое агентство J.D. PowerAsiaPacific проводило исследование. По его результатам четверть всех новых автомобилей выпускается с дизельными моторами. И это еще не все, имеется тенденция к увеличению этой цифры.

Еще в 2000-х с дизельком ездил лишь один из 10 автомобилей. А в будущем, опираясь на мнение экспертов, эта цифра будет расти ежегодно на 1–2%. Причин для этого много: постоянно возрастающая цена на топливо и ужесточенный контроль экологических норм. Еще один плюс — возможность заправки биодизелем, который в свете сокращения запасов нефти является все более актуальным.

Плюсы и минусы дизельного двигателя

Давайте выделим, чем дизельный двигатель лучше своих бензиновых товарищей:

  • Экономичность. Потребность в топливе 30–40% меньше.
  • Срок службы. Он долговечный, в среднем прослужит вам вдвое больше бензинового аналога.
  • Цены на топливо. Дизельное топливо по всей территории страны гораздо дешевле бензина.
  • Простота. В нем нет системы зажигания, что избавляет от многих проблем. Надежность выше.
  • Экологичность. Выбросы углекислого газа очень малы.

Коль назвали преимущества, то нужно сказать и о недостатках.

  • Надежность. Некачественное топливо быстро уничтожит форсунки.
  • Техническое обслуживание. Обойдется вам примерно на 20% дороже.
  • Комфорт. Звук мотора при запуске очень неприятен, и прогрев займет больше времени.
  • Удобство. Если пользуетесь ручной коробкой передач, то передачи придется переключать чаще.

Большинство россиян, услышав слово дизель, вспоминают запах солярки в автобусе, а также джинсы и часы одноименного бренда. В Европе это слово ассоциируется с фамилией немецкого изобретателя. И оно является символом надежного, недорого автомобиля.

В нашей стране он не так популярен, наверное, из-за климата. И в последние годы о двигателях «миллионниках», которыми так славились 90-е годы, практически ничего не слышно. Скорее всего, это связано с тем, что большим корпорациям стало попросту невыгодно выпускать надежные, долгоживущие двигатели.

Любой рейтинг, где нет числового замысла, показывает лишь субъективное мнение автора. Приведенный ниже рейтинг — это лишь попытка систематизации данных.

Лучшие дизельные двигатели: рейтинг

Изучив рейтинги крупных автосалонов мира, можно прийти к выводу, что лучшие дизельные движки легковых авто это уже не уменьшенные копии агрегатов грузовиков, а полноценный продукт. Чего только стоит прочный двигатель 1.9 TDI от всем известного концерна Volkswagen.

В нынешнее время, по мнению экспертов, он считается наиболее сбалансированным и по мощности, и по динамике.

Он выходит в различных модификациях, не конфликтует с местным топливом, а в хороших руках пробегает около 500 тысяч километров. Конечно, многое зависит от правильного техобслуживания и условий эксплуатации, но все равно данная модель заслуживает внимания.

Не обойдем внимание и новенькие авто серии Passat. На них сейчас устанавливают движки комплектации BlueMotion. Инженеры потрудились на славу, им удалось уменьшить расход топлива притом что мощность не изменилась и варьируется от 90 до 120 (л. с.).

Теперь он тратит всего лишь 3.3 л. на 100 км. Этого они добились благодаря обновлению турбины и поднятию давления в камерах сгорания. А еще они стали намного меньше загрязнять окружающую среду, что в условиях нынешнего времени немаловажно.

Также не можем обойти своим внимание моторы фирмы Mercedes и Nissan — это двигатели самые надежные, чуть ниже в нашем рейтинге расположим моторы Subaru. Но хорошие дизели есть не только у японцев и немцев, к примеру, у американцев есть неплохой мотор от компании Ford. На следующую ступень поставим Opel. На этом и остановимся, поскольку на движки рено слишком много жалоб, а двигатели ВАЗ заслуживают отдельного разговора о них.

Самые надежные дизельные двигатели

Лучшие дизельные двигатели легковых автомобилей производят Япония, Германия и Америка. Самые надёжные двигатели в мире считаются:

  • Азиатское происхождение. Бренды Toyota и Hyundai постоянно работают над высокими динамическими показателями, при этом не забывают о надежности. Их продукция устойчива к низкому качеству топлива, отличается долговечностью и высоким коэффициентом полезного действия.
  • Американские гиганты. Известные компании Chrysler и Ford пытаются совместить важные характеристики: работают над мощностью и экономичностью, при этом стараются уменьшить расход топлива. Их агрегаты мощные и надежные, при этом потребляют мало.
  • Немецкое качество. Бренды Mercedes и BMW славятся отменным качеством, присущим всем изделиям из Германии. Концерны используют самые современные технологии, поэтому их продукция отличается высокими технологическими показателями и надежностью.

Вторичный рынок дизелей

Надежные дизельные автомобили на вторичном рынке можно найти сегодня, и они в прекрасном состоянии. Знакомые всем Mitsubishi Pajero Sport и Toyota Land Cruiser Prado, которые обладают высокими техническими характеристиками. К лучшим можно также отнести: Renault Duster, Hyundai Santa Fe, Kia Sorento Prime, Volkswagen Touareg. Но, всё же лидером качества остаётся Toyota.

Самый надежный двигатель в мире, по мнению экспертов, автомобилистов и авторитетных изданий остаётся Toyota 2AR-FE, который выхаживает без капитального ремонта почти 1 млн. км.

Что может послужить причиной поломки двигателя

Как и все в нашем мире, надежность дизельного мотора — это относительное понятие. Стоит отметить, турбинно-дизельные двигатели не такие надежные, как атмосферные, потому что турбина имеет свойство часто ломаться. Очень много факторов, влияющих на работу помимо сборки. Один и тот же двигатель внутреннего сгорания в разных условиях будет вести себя по-разному.

Как упоминалось выше, дизельные моторы очень зависят от качества топлива. Солярка сомнительного качества может знатно потрепать ваш движок уже после первой же заправки. Суть в том, что устаревшие советские моторы с легкостью справляются с таким топливом, а новым автополомка гарантируется. Особенно если каким-либо образом в топливе окажется немного воды.

Это связано с возникновением серной кислоты, которая негативно влияет на все детали автомобиля. Она возникает в результате реакции серы с водой, катализатором которой служит большая температура в двигателях внутреннего сгорания.

Хотя даже и без отсутствия воды превышенное содержание серы значительно сокращает срок службы масла. За счет попадания в него картерных газов. А также сера быстро испортит ваш сажевый фильтр. Следует запомнить, что если вы сомневаетесь в топливе, то для уверенности в работе автомобиля, масло придется менять в два раза чаще.

При соблюдении простых правил, даже не самый удачный мотор прослужит вам верой и правдой долгий срок. Нужно пользоваться только качественным моторным маслом, по возможности одной и той же торговой марки, замену делать в срок, и, конечно же, не перегревать ваш агрегат — не позволяйте мотору работать на повышенных нагрузках.

«Вечные» двигатели

Вернемся к уже упомянутым выше легендарным моторам-миллионникам. Бытует мнение, что раньше были движки, которые могли гонять до 1 миллиона километров, и это по тем дорогам, без капитального ремонта. Одним из таких был Мерседес-Бенц модели M102. Он пришел на замену М115. М102 стал легче, но в то же время мощнее.

Этого он добился за счет более тонких стен, что позволило опустить коленвал ниже. Цилиндрические головки выполнялись в перекрестной форме, на которой находятся подвесные V-образные клапаны, привод работает через центральное коромысло распределяющего вала.

Сам движок начали выпускать в 80-х годах прошлого столетия в двух сборках. Обе конфигурации устанавливали в семействе автомобилей W123.

Через 4 года появилось новое семейство — W124 и двигатель был усовершенствован. Гидроопоры заменили резиновые. На нем был установлен датчик давления масла, поликлиновый ремень, коленчатый вал и облегченные шатуны, также был заменен масляный фильтр.

Карбюраторный вариант стал последним в истории марки.

Также стоит упомянуть дизельный 2,5 л движок от тойоты. Этот двигатель считался очень хорошим и мог отбегать свой миллион. Но конечно же, с капитальным ремонтом, потому что цилиндры изнашиваются намного быстрее. Срок жизни цилиндров приблизительно 300— 400 тыс. км.

Д

Что касается компании Рено, её моторы не характеризуются высокой надежностью — это дизели 1,5 л, 1,9 л и 2,2 л. С ними часто возникают проблемы. При нагрузках начинает стучать коленчатый вал, а когда то же самое начинает происходить и с шатунными вкладышами — это однозначно капремонт. Пробежать этот дизелек от Рено много не сможет, и капремонт придется делать уже через 130–150 тысяч километров.

Самый большой и самый маленький двигатели

Так же интересно, какой дизельный двигатель является самым лучшим? На сегодняшний день Wartsila-Sulzer RTA96 — самый мощный дизельный двигатель. Его размер сравним с трехэтажным домом.

Этот двухтактный двигатель весит 2300 тонн. Имеет две модификации — 6 и 14-цилиндровый и 108920 лошадиных сил. Этот двигатель предназначен для больших торговых судов. Последний вариант двигателя будет сжигать 6280 литров топлива в час.

А самый маленький дизельный двигатель поместится на одном пальце. В ближайшем будущем в Европе и США на подходе микроскопические двигатели, которые будут подпитываться углеводородным топливом и приводиться в движение крошечным генератором.

Вывод

С написанного выше, мы можем видеть, что проблем хватает. Понять автомобилиста, не желающего рисковать ради экономии, вполне можно. Но при грамотной эксплуатации мотор проработает очень долго.

Известны случаи, когда такие моторы служили по 1–1,2 млн км даже на топливе невысокого качества.

То есть, если вам нужен автомобиль, рассчитанный на долгий срок работы, то стоит хорошенько подумать про дизельный вариант. Также не забываем про экономичность. Каждые 100 километров дадут вам коло 30% экономии в топливе, что вполне оправдывает более высокую стоимость легковых автомобилей.

Как выглядит самый большой в мире дизельный двигатель — avtovod.com.ua

  1. Головна
  2. Новини
  3. Как выглядит самый большой в мире дизельный двигатель

25.08.2016 р. в 11:31, segodnya



Двигатель весит 2300 тонн, его высота — 13, а высота — 27,5 метр.

109 000 лошадиных сил выглядят как дизельный двигатель Wärtsilä RT-flex96C. Его построили в Финляндии для грузового судна «Эмма Мерск» (Emma Mærsk), спущенного на воду в 2006 году, – пишет «Популярная Мехканика». С двигателем Wärtsilä и 11000 контейнеров на борту «Эмма Мерск» возит грузы из Китая в США и обратно, развивая до 60 километров в час.

Двигатель весит 2300 тонн. Его высота — 13, а высота — 27,5 метр: чуть больше четырехэтажного здания. правда, число оборотов в минуту невелико — всего 102, но крутящий момент такой, что позавидуют танки.

14 цилиндров Wärtsilä создают 80080 киловатт энергии: этого достаточно, чтобы запитать целый город. За один цикл каждый его цилиндр потребляет 0,177 л дизельного топлива и дает 5700 киловатт энергии. Расход топлива большой, однако на самом деле двигатель очень эффективный и один из самых экологичных в своем классе.

Цікаві автомобільні публікації

Как правильно хранить моторное масло зимой
Автомасло — продукт, имеющий определенные условия и сроки хранения. Просто поместить канистру в темное прохладное место, например, в гараж, недостаточно.


Где восстановить топливную систему в Киеве?
Ремонт топливной в Киеве прежде всего начинается с этапа диагностики. Именно эта процедура позволяет протестировать работу топливной аппаратуры, что позволяет выяснить причины нестабильной работы.


Ринок бензину А-95 переповнений небезпечною для авто і людей «бодягою»
Паливна криза в Україні скінчилася. Дякувати за це слід, перш за все, імпортерам, які за декілька місяців переорієнтували постачання з країни-агресора на західні НПЗ, а по-друге – нашому уряду. Рішення про фактичне скасування стандарту Євро 5, а точніше, про легалізацію норм стандартів Євро 4 та Євро 3 було своєчасним і дозволило наповнити ринок.


Оптовая покупка шин и дисков: каким требованиям должен отвечать выбранный поставщик
Чтобы правильно выбрать поставщика, необходимо владеть общей информацией, происходящей на автомобильном рынке. Рекомендуем обращаться на специальные ресурсы, объединяющие всю информацию в одном месте.


5 головних критеріїв вибору автокрісла
За правилами дорожнього руху, діти до 12 років і зростом до 145 см не можуть знаходитись у салоні автомобіля без автокрісла. Згідно з дослідженнями, девайси в 90% випадків рятують життя дітей під час ДТП.


Індекс бензину 2022: скільки літрів бензину можна купити за середню зарплату
Аналітики Picodi вивчили динаміку цін на бензин в Європі та світі в I півріччі 2022 року і підрахували скільки літрів бензину можна купити на середньостатистичну українську зарплату.


Какие функции выполняет моторное масло, как его выбрать для своего авто
Для длительной и бесперебойной работы двигателя современного автомобиля необходимо своевременно менять моторное масло. Оно выполняет несколько функций, обеспечивая стабильную работу силового агрегата, увеличивая его ресурс и продляя срок службы.


Добровольное автострахование: что предлагают украинские страховщики
Несмотря на продолжительный коронакризис, украинский рынок КАСКО демонстрирует стабильный рост, что выражается в ежегодном увеличении общего объема страховых платежей на 15–25%. Страховщики стараются поддерживать эту тенденцию, предлагая клиентам «гибкие» продукты с полезными опциями, изменяемыми условиями и современными инструментами для дистанционного взаимодействия.


Как оформить страховой полис ОСАГО онлайн в 2021 году
Как должно уже быть известно автомобилистам в 2021-м году, что еще с 7 февраля 2018 года все украинские страховые компании, которые оформляют ОСАГО, обязаны продавать электронные полисы в режиме онлайн.


AD-ская смесь – половина рынка «мочевины» Adblue в Украине признана некачественной
Эксперты Института потребительских экспертиз впервые провели исследование «мочевины» для дизельных авто. Половина из проверенных образцов оказались за гранью требований стандартов, и это плохие новости как для автомобилистов и владельцев грузовых автопарков, так и для пешеходов и жителей городов.


Внедорожник Mitsubishi Pajero Sport: функциональность и комфорт
Mitsubishi Pajero Sport идеально подходит для езды в городских условиях и по загородным трассам. Автомобиль без проблем преодолевает любое бездорожье, поэтому станет незаменимым помощником в любой ситуации на дорогах.


Ситуация на рынке: каждый третий украинец без авто планирует его приобрести
Согласно опросу, проведенному на OLX Авто, автомобилистами являются две трети взрослых украинцев, из них 69% пользуются машиной каждый день.


Більше новин

Самый надежный дизельный двигатель – на что стали способны агрегаты. Лучшие дизельные двигатели для легковых автомобилей в 2022 году

Что такое дизельный двигатель

Дизельный двигатель — это поршневой двигатель внутреннего сгорания, в цилиндрах которого топливо воспламеняется при взаимодействии с воздухом, нагретым в результате сжатия. Назван этот тип мотора в честь своего создателя: немецкого инженера Рудольфа Дизеля, который получил на него патент в 1892 году (а первый образец, пригодный к практическому использованию, появился в 1897 году). По сравнению с паровыми двигателями того времени, дизельный был больше и тяжелее, но зато имел более высокий КПД.

Чем дизельный двигатель отличается от бензинового

И в бензиновом моторе, и в дизельном, происходит примерно следующее. Внутри цилиндра сгорает топливо, образующиеся при этом газы толкают поршень, который через специальный механизм крутит коленвал. Чтобы горение было возможным, в цилиндр подается не только топливо, но и воздух.

В бензиновом двигателе горючее в нужный момент поджигается искрой. А вот в дизеле никаких искр нет — солярка воспламеняется за счет высокой температуры, которая получается при сильном сжатии воздуха в цилиндре. Согласно физическим законам, давление и температура газа — взаимосвязаны.

Упрощенно схему работу дизеля можно описать так. При запуске в цилиндре сжимается воздух, при этом его температура возрастает примерно до 700°C. Далее в цилиндр распыляется дизельное топливо. При такой температуре оно начинает быстро испаряться, после чего его пары воспламеняются. Двигатель начинает работу. Цикл повторяется снова и снова.

В дизельных моторах воздух и горючее подаются в цилиндры раздельно, «по очереди». В бензиновом же необходимо сначала смешать их в определенной пропорции. Кроме того, в бензиновом моторе нужны электрические свечи, которые дают искру, поджигающую смесь бензина с воздухом.

Дизельный двигатель на первый взгляд проще бензинового. Но солярку приходится впрыскивать в цилиндр под очень высоким давлением. Да и сам мотор должен это давление выдерживать, и тут требуются качественные детали и высокое качество сборки.

Кому рейтинги отдали лидерство?

Ассоциации со словом «дизель» у жителя России всегда однозначны: запах солярки от пассажирского автобуса, чёрная гарь от проезжающего мимо грузовика, винтажные джинсы и часы одноименного бренда. Тем не менее у большинства жителей Европы слово, происходящее от фамилии немецкого изобретателя — это синоним надежного, недорогого и мощного «сердца» автомобиля. В нашей же стране его популярность не такая высокая, видимо, из-за погодных условий и знаний, что солярка густеет на холоде.

Рейтинги надежности, а особенно дизельных двигателей для автомобилей — дело неблагодарное. Сколько мнений, столько и списков, в которых составитель просто выражает свой взгляд на тот или иной предмет. Именно поэтому хотим обратить внимание, что приводимый ниже рейтинг не претендует стать неоспоримой истиной, а всего лишь попытка систематизировать данные, знания и (частично) личная точка зрения составителя.

Дизельный двигатель авто

В поисках ответа на вопрос, какой двигатель на дизельном топливе занимает ведущее место в комплектации легковых автомобилей, можно заметить, что некоторые рейтинги называют самой лучшей продукцию концернов Mercedes и BMW. Однако ситуация в мире автопромышленности сегодня несколько иная, попробуем разобраться.

Как показывают рейтинги крупных мировых автомобильных салонов, времена, когда дизельные двигатели легковушек представляли собой уменьшенные копии агрегатов, установленных на тяжеловесных грузовиках, ушли в прошлое. Особенно преуспел в выпуске таких моторов известный всем концерн Volkswagen, разработавший двигатель 1,9 TDI. На сегодняшний день он занимает первое место и считается самым сбалансированным по динамике и мощности.

Благодаря новейшим инженерным решениям, в частности, обновлённой турбине и увеличению давления в камерах сгорания, удалось не только добиться уникальных экологических характеристик, но и снизить расход топлива. Причём мощность осталась на прежнем уровне (90–120 л. с.). Самые новые автомобили серии Passat оборудованы сейчас двигателем с максимальными показателями (комплектация BlueMotion). Расход топлива составляет 3,3 л на 100 км.

Почему в дизельных двигателях не используется бензин

Дизельные двигатели работают не на бензине, а на одноименном дизельном топливе, которое часто называют «соляркой». Почему для двух типов двигателей применяется различное топливо? Дело в том, что требования к горючему у бензинового двигателя и дизельного — противоположны.

В первом случае необходима достаточная стойкость к воспламенению, иначе в цилиндрах начнутся «лишние» вспышки, которые приведут к неустойчивой работе движка. Во втором горючее должно воспламеняться легко.

В обычных условиях поджечь бензин факелом легче, чем дизель. Но это связано с более интенсивным выделением у него паров при нагреве. В цилиндрах двигателя быстро испаряются и бензин, и солярка. А вот уже готовые пары солярки воспламеняются быстрее. Поэтому именно солярку нужно использовать в моторах, где горючее поджигается высокой температурой, а не искрой.

Форсунки двигателя: основные виды и частые неисправности

Что будет, если залить в бак неподходящее топливо? Сначала машина заведется как обычно, так как некоторое количество правильного горючего осталось в фильтрах и магистралях системы. Потом, по мере смешивания жидкостей, двигатель будет работать хуже и хуже, упадет мощность, появятся стуки и вибрация. Если неподходящего топлива немного, и оно лишь разбавило правильное, то какое-то время мотор проработает, но после этого потребуется сложный и дорогостоящий ремонт.

Если неподходящего топлива много, то двигатель заглохнет быстро, и тут есть шанс отделаться сменой фильтров и промывкой топливной системы.

В отличие от бензина, солярка быстрее начинает застывать и терять текучесть на морозе. «Обычное», летнее дизельное топливо становится вязким уже при –5°C. Поэтому существует зимнее топливо, которое остается жидким дольше: до –35°C, а для холодной местности придумали арктическое топливо (до –50°C). На практике это означает, что осенью в дизельный автомобиль нужно заливать только зимнюю или арктическую солярку, и это еще один повод заправлять дизельные машины лишь на проверенных заправках.

Плюсы и минусы дизельного двигателя

Давайте выделим, чем дизельный двигатель лучше своих бензиновых товарищей:

  • Экономичность. Потребность в топливе 30–40% меньше.
  • Срок службы. Он долговечный, в среднем прослужит вам вдвое больше бензинового аналога.
  • Цены на топливо. Дизельное топливо по всей территории страны гораздо дешевле бензина.
  • Простота. В нем нет системы зажигания, что избавляет от многих проблем. Надежность выше.
  • Экологичность. Выбросы углекислого газа очень малы.

Коль назвали преимущества, то нужно сказать и о недостатках.

  • Надежность. Некачественное топливо быстро уничтожит форсунки.
  • Техническое обслуживание. Обойдется вам примерно на 20% дороже.
  • Комфорт. Звук мотора при запуске очень неприятен, и прогрев займет больше времени.
  • Удобство. Если пользуетесь ручной коробкой передач, то передачи придется переключать чаще.

Большинство россиян, услышав слово дизель, вспоминают запах солярки в автобусе, а также джинсы и часы одноименного бренда. В Европе это слово ассоциируется с фамилией немецкого изобретателя. И оно является символом надежного, недорого автомобиля.

В нашей стране он не так популярен, наверное, из-за климата. И в последние годы о двигателях «миллионниках», которыми так славились 90-е годы, практически ничего не слышно. Скорее всего, это связано с тем, что большим корпорациям стало попросту невыгодно выпускать надежные, долгоживущие двигатели.

Любой рейтинг, где нет числового замысла, показывает лишь субъективное мнение автора. Приведенный ниже рейтинг — это лишь попытка систематизации данных.

Что может послужить причиной поломки двигателя

Как и все в нашем мире, надежность дизельного мотора — это относительное понятие. Стоит отметить, турбинно-дизельные двигатели не такие надежные, как атмосферные, потому что турбина имеет свойство часто ломаться. Очень много факторов, влияющих на работу помимо сборки. Один и тот же двигатель внутреннего сгорания в разных условиях будет вести себя по-разному.

Как упоминалось выше, дизельные моторы очень зависят от качества топлива. Солярка сомнительного качества может знатно потрепать ваш движок уже после первой же заправки. Суть в том, что устаревшие советские моторы с легкостью справляются с таким топливом, а новым автополомка гарантируется. Особенно если каким-либо образом в топливе окажется немного воды.

Это связано с возникновением серной кислоты, которая негативно влияет на все детали автомобиля. Она возникает в результате реакции серы с водой, катализатором которой служит большая температура в двигателях внутреннего сгорания.

Хотя даже и без отсутствия воды превышенное содержание серы значительно сокращает срок службы масла. За счет попадания в него картерных газов. А также сера быстро испортит ваш сажевый фильтр. Следует запомнить, что если вы сомневаетесь в топливе, то для уверенности в работе автомобиля, масло придется менять в два раза чаще.

При соблюдении простых правил, даже не самый удачный мотор прослужит вам верой и правдой долгий срок. Нужно пользоваться только качественным моторным маслом, по возможности одной и той же торговой марки, замену делать в срок, и, конечно же, не перегревать ваш агрегат — не позволяйте мотору работать на повышенных нагрузках.

«Вечные» двигатели

Вернемся к уже упомянутым выше легендарным моторам-миллионникам. Бытует мнение, что раньше были движки, которые могли гонять до 1 миллиона километров, и это по тем дорогам, без капитального ремонта. Одним из таких был Мерседес-Бенц модели M102. Он пришел на замену М115. М102 стал легче, но в то же время мощнее.

Этого он добился за счет более тонких стен, что позволило опустить коленвал ниже. Цилиндрические головки выполнялись в перекрестной форме, на которой находятся подвесные V-образные клапаны, привод работает через центральное коромысло распределяющего вала.

Сам движок начали выпускать в 80-х годах прошлого столетия в двух сборках. Обе конфигурации устанавливали в семействе автомобилей W123.

Через 4 года появилось новое семейство — W124 и двигатель был усовершенствован. Гидроопоры заменили резиновые. На нем был установлен датчик давления масла, поликлиновый ремень, коленчатый вал и облегченные шатуны, также был заменен масляный фильтр.

Карбюраторный вариант стал последним в истории марки.

Также стоит упомянуть дизельный 2,5 л движок от тойоты. Этот двигатель считался очень хорошим и мог отбегать свой миллион. Но конечно же, с капитальным ремонтом, потому что цилиндры изнашиваются намного быстрее. Срок жизни цилиндров приблизительно 300— 400 тыс. км.

Что касается компании Рено, её моторы не характеризуются высокой надежностью — это дизели 1,5 л, 1,9 л и 2,2 л. С ними часто возникают проблемы. При нагрузках начинает стучать коленчатый вал, а когда то же самое начинает происходить и с шатунными вкладышами — это однозначно капремонт. Пробежать этот дизелек от Рено много не сможет, и капремонт придется делать уже через 130–150 тысяч километров.

Самые экономичные двигатели

При составлении рейтинга самых экономичных двигателей, работающих на дизельном топливе, учитываются разные критерии. Одни модели отличаются конструктивным исполнением, другие объемом. Поэтому предлагаем ознакомиться со списком тех вариантов, которые грамотно комбинируют все важные характеристики.

1. 1.6 TDI Volkswagen

Несомненным лидером по расходу топлива является дизельный агрегат 1.6 TDI, который был выпущен немецким автоконцерном Volkswagen. Обладая объемом 1,6 литра, этот прибор потребляет минимальное количество топливной смеси. При этом его мощность держится в пределах 90-120 л. с. в зависимости от комплектации.

В двигателе 1.6 TDI Volkswagen интегрирована система непосредственного впрыска горючего Common Rail и турбированный нагнетатель с изменяемой геометрией. За счет увеличенного давления в топливной системе и новой турбины, расход топлива не превышает 4,5 л/100 км в городском цикле.

При эксплуатации на трассе результат еще лучше – 3,5 л/100 км. На практике показатели могут занижаться до 3 литров на «сотню». Заявленный производителем ресурс двигателя составляет 350 тыс. километров.

Владельцы автомобилей с 1.6 TDI Volkswagen негативно отзываются только о высоких требованиях пьезоэлектрических форсунок к качеству топлива. Если использовать недостаточно хорошее дизельное топливо, мотор будет работать неравномерно, а его мощность снизится. В случае засорения форсунок силовой агрегат начнет троить и издавать сторонние звуки.

2. BMW M57

На втором месте по экономичности находится двигатель от баварского автоконцерна BMW. Модель BMW M57 отличается крупными габаритами и большим объемом. Она была выпущена в качестве замены для устаревшей линейки М51, которая присутствовала на автомобилях БМВ с 1998 по 2008 год.

Агрегат выделяется передовыми техническими характеристиками, умеренным потреблением горючего и безотказностью работы. Новые выпуски BMW M57 поставляются с двумя распределительными валами. Непосредственная подача топлива осуществляется пакетом Common Rail, а наддув – турбиной с регулируемой геометрией.

Изначально цилиндровый блок производился из чугунного материала, но вскоре его стали делать алюминиевым. Это снизило вес конструкции и сделало ее более экономичной.

В качестве приводного механизма устанавливается двурядная цепь ГРМ. Ее отличает максимальная надежность и долговечность.

BMW M57 доступен в 2 выпусках – 2,5 и 3,0 литра. В зависимости от модификации, запас мощности варьируется от 163 до 286 л. с.. Заявленный производителем эксплуатационный ресурс достигает 500 тыс. км до капитального ремонта.

Чтобы продлить срок службы, рекомендуется обслуживать агрегат через каждые 10 000 км пробега.

3. Hyundai/Kia D4FB (1.6 CRDi)

Популярность корейских автомобилей стремительно растет. Во многом это является заслугой их экономичных двигателей Hyundai/Kia D4FB (1.6 CRDi).

Долгое время автоконцерн Hyundai предлагал доступные аналоги силовых агрегатов Mitsubishi. Но вскоре он стал выпускать на рынок собственную продукцию, которая быстро получила положительные отзывы и стала пользоваться спросом.

D4FB (1.6 CRDi) обладает следующими техническими характеристиками:

  • модель представляет собой 4-цилиндровый дизельный двигатель серии F;
  • агрегат турбированный и имеет 16 клапанов;
  • рабочий объем равен 1,6 л.

В описании двигателя упоминается маркировка CRDi, указывающая на применение технологии Common Rail. D4FB имеет мощную турбину VGT и систему газораспределения CVW. Турбонаддув поддерживает изменение геометрии. Также в моторе интегрирована технология вихревых заслонок Swirl Control Valve и другие технологические достижения корейского автопрома.

По надежности Hyundai/Kia D4FB (1.6 CRDi) превосходит большое количество конкурентов. При этом он потребляет небольшое количество горючего и нормально работает в холодную погоду. Уровень шума значительно ниже, чем у других дизельных аналогов.

4. Fiat 1.9 JTD

На четвертом месте в списке самых экономичных дизельных двигателей находится Fiat 1. 9 JTD. Он представляет собой 4-цилиндровый агрегат с 6 или 16 клапанами, системой Common Rail и турбированной или битурбированной конфигурацией.

У автоконцерна Fiat есть большой опыт в производстве дизельных силовых агрегатов с технологией непосредственной подачи горючего. Именно этот бренд впервые интегрировал решение в серийной модели Fiat Croma 1986 модельного года. Однако из-за повышенной шумности и вибраций система не получила популярности.

Новая модель Fiat 1.9 JTD, которая была представлена в 1997 году, стала революционной, т.к. в ней отсутствовали ошибки и недочеты предыдущих поколений. Первая модель оснащалась 8 клапанами и 4 цилиндрами. Также она имела турбированный нагнетатель с фиксированной геометрией. Допустимый запас мощности ограничивался 105 «лошадками».

Начиная с 2002 года, на рынке продавался модернизированный двигатель с 16-клапанной головкой блока и прогрессивной системой впрыска, которая умела распределять топливную смесь на небольшие порции. Вскоре этот мотор стал использоваться в автомобилях Opel и Saab. В 2005 г.

Заявленный производителем эксплуатационный ресурс достигает 200 000 км.

5. Toyota 1ND-TV

На пятой позиции в списке самых экономичных дизельных двигателей находится Toyota 1ND-TV объемом 1,4 литра. Презентация этого мотора состоялась в конце 2001 года, когда он появился на модели Yaris. Выпуск линейки продолжался до 2017 года.

Отличительной особенностью агрегата является наличие алюминиевого блока цилиндров с открытой охлаждающей рубашкой. В блоке предусмотрен один распредвал и 8 клапанов без гидрокомпенсаторов. За привод ГРМ отвечает цепь, а наддув осуществляется турбиной с перепускным клапаном или изменяемой геометрией.

Инженеры японского автоконцерна отказались от применения 2-массового маховика, что снизило стоимость обслуживания автомобиля.

Toyota 1ND-TV оборудован системой Common Rail от Bosch. До 2008 года подачу горючего выполняли электромагнитные форсунки. Вскоре они были заменены пьезоэлектрическими конструкциями. Но в период с 2012 по 2016 годы производитель вернул соленоидные детали от Bosch.

Небольшой турбированный двигатель выделяется особой надежностью и долговечностью. Он обеспечивает плавность хода и не подвергается распространенным поломкам.

Лучшие моторы на дизеле

В число лучших дизельных двигателей для легковых автомобилей входят:

  • OM602 и OM611 от немецкого концерна Mercedes Benz;
  • 1,9-литровый агрегат серии EA188 от Volkswagen;
  • серия силовых установок M57, разработанная BMW;
  • 1,6-литровый дизель D4FB от южнокорейского концерна Hyundai-Kia;
  • моторы 1ND от Toyota;
  • 2,0-литровая силовая установка DV10 от французского концерна PSA;
  • шведские двигатели D5, разработанные Volvo.

Mercedes Benz OM602

Рядные 5-цилиндровые автодизели поколения ОМ602 имели по одному впускному и выпускному клапану на цилиндр, для подачи горючего использовался механический насос высокого давления от компании Bosch.

Первые партии силовых установок сошли с конвейера моторного завода Mercedes Benz в 1985 г. , а выпуск прекратился только в 2002 г. Производитель поставлял дизели мощностью от 90 до 130 л.с., которые устанавливались на легковых седанах серий W124, W210 и W201, базовых моделях внедорожников G-класса и коммерческих фургонах Sprinter и T1.

Силовые агрегаты встречаются на вторичном рынке, пробег достигает 500-600 тыс. км, некоторые коммерческие автомобили прошли по 1,3-1,4 млн км без вмешательства в конструкцию двигателя. Обслуживание заключается в замене масла и фильтров в соответствии с регламентом, регулировке топливной аппаратуры и текущем ремонте навесных агрегатов (например, помпы системы охлаждения, натяжных роликов или генератора).

Mercedes Benz OM611

Семейство Mercedes Benz OM611 дебютировало в 1997 г., рядные 4-цилиндровые движки использовались на седанах поколений W210 и W202. В конструкции применяется 4-клапанная схема газораспределения с 2 валами в головке блока. Силовые агрегаты оснащаются системой подачи топлива Common Rail и турбокомпрессором с промежуточным охладителем сжатого воздуха. В выхлопном коллекторе находится каталитический нейтрализатор.

Двигатели ранних серий имели рабочий объем 2,151 л и развивали мощность от 102 до 125 л.с. В 1999 г. была проведена модернизация, в ходе которой объем снизился до 2,148 л при мощности до 143 л.с.

В 2000 г. появилась 82-сильная модификация для фургонов Sprinter, мотор стал использоваться на седанах нового поколения W203. Последние автомобили с OM611 были собраны в 2006 г.

Volkswagen EA188 1 9 TDI

Дизель поколения EA188 рабочим объемом 1,9 л был представлен в 1998 г., в конструкции использованы чугунный блок и головка с 2 клапанами на цилиндр. Завод Volkswagen предлагал несколько разновидностей силовых установок, имеющих степень сжатия от 18 до 19 ед. Моторы оснащались турбокомпрессорами Garrett, в зависимости от избыточного давления и настройки системы подачи топлива мощность составляет от 75 до 160 л.с. В 2010 г. на конвейер попали усовершенствованные 2-литровые дизели поколения EA288, которые ставятся на Volkswagen Tiguan или Golf.

BMW M57

Семейство BMW M57 выпускалось с 1998 по 2008 гг., мощность агрегатов варьировалась от 163 до 286 л.с. Помимо седанов и внедорожников, BMW-двигатели использовались компанией Range Rover. Моторы отличаются хорошим качеством изготовления и способны пройти до 350-400 тыс. км без капитального ремонта или замены деталей цилиндро-поршневой группы (при условии соблюдения регламента технического обслуживания). Последние партии дизельных агрегатов были собраны в 2010 г.

Дизельные моторы BMW M57 построены на основе рядного 6-цилиндрового блока, имеющего рабочий объем от 2497 до 2993 см³. Блоки изготовлены из серого чугуна, существуют модификации с алюминиевыми деталями. Головка блока оснащается 2 распределительными валами, на каждый цилиндр установлено по 2 впускных и 2 выпускных клапана. Для подачи воздуха используются нагнетатели Garrett или BorgWarner, предусмотрен радиатор для промежуточного охлаждения сжатого газа.

Для привода газораспределительного механизма используется роликовая цепь с автоматической коррекцией износа. Впрыск топлива производится при помощи форсунок Common Rail, в каналах подачи воздуха предусмотрены заслонки, которые отключают впуск через один клапан на низких оборотах.

За счет введения заслонок удалось снизить расход топлива и устранить дымность выхлопа в режиме холостого хода. Предусмотрена система рециркуляции выхлопных газов, управляется двигатель электронным контроллером Bosch.

Hyundai-Kia D4FB 1 6 CRDI

Рядный 4-цилиндровый дизель D4FB от южнокорейского концерна Hyundai-Kia оснащается головкой блока с 2 распределительными валами и 4 клапанами на цилиндр. Мотор входит в семейство силовых установок рабочим объемом от 1,1 до 1,7 л, имеющих унифицированную конструкцию. Серийный выпуск дизелей начался в 2006 г. на сборочном заводе, расположенном в Словакии. Мощность агрегатов находится в диапазоне от 90 до 136 л.с. (зависит от года выпуска и давления наддува).

Для подачи горючего применена рейка Common Rail, работающая в паре с насосом высокого давления. Впускной коллектор имеет вихревые заслонки, отключающие по 1 клапану впуска на режиме низких оборотов. Подача воздуха производится регулируемым турбокомпрессором GT1544V. Дополнительной особенностью конструкции стало использование 2 роликовых цепей в приводе газораспределительного механизма.

Слабым местом моторов первых лет выпуска являлась турбина, которая выходила из строя из-за масляного голодания при пробегах от 30 до 100 тыс. км. Позднее завод модернизировал систему смазки, а поставщик компрессоров начал изготовление улучшенных узлов.

Нарекания вызывают датчик давления наддува и регулятор напора топлива, который установлен на рампе. При поломке деталей нарушается нормальная работа мотора.

Toyota 1ND TV 1 4 D 4D

Семейство Toyota 1ND TV включает в себя несколько разновидностей двигателей мощностью от 72 до 90 л.с., построенных на основе 4-цилиндрового блока рабочим объемом 1364 см³. Агрегаты оснащаются головкой блока с 2 клапанами на цилиндр, геометрическая степень сжатия варьируется в диапазоне от 16,5 до 18,5 ед. Мотор встречается на компактных автомобилях Auris и Corolla. Применен прямой впрыск топлива Common Rail, который имеет оригинальное обозначение D4D, агрегаты с аналогичной системой используются на Toyota Land Cruiser Prado и других машинах.

В конструкции газораспределительного механизма не предусмотрены гидравлические компенсаторы зазоров, владельцу необходимо корректировать настройки при помощи шайб через 100-120 тыс. км пробега. Распределительный вал вращается цепью (ресурс до 250 тыс. км), с 2001 по 2008 гг. использовались магнитные форсунки впрыска топлива, позднее стали устанавливать распылители пьезоэлектрического типа. Последние дизели серии 1ND TV были собраны в 2017 г., отдельные экземпляры двигателей прошли до 500 тыс. км без капитального ремонта.

PSA DV10 2 0

Концерн Peugeot-Citroen начал производство 2-литрового дизеля DV10 с рампой Common Rail и 16-клапанной головкой блока цилиндров в 2005 г. Мотор поставлялся на сборочные конвейеры заводов Ford, FIAT, Lancia и Volvo. Для привода газораспределительного механизма используется ремень, который вращает вал выпускных клапанов. Для передачи крутящего момента к валу впускных клапанов используется короткая цепь. Степень сжатия составляет 18 ед., базовая модификация развивает мощность 136 л.с.

Недостатком двигателя являются пьезоэлектрические форсунки, которые поставлялись компаниями Siemens и Delphi. Не рекомендуется приобретать детали с пробегом, поскольку распылительные элементы невозможно отремонтировать и очистить от отложений. В приводе клапанов используются гидравлические компенсаторы, которые начинают стучать при износе. Обрыв ременного привода распределительных валов приводит к контакту поршней и клапанов, но от удара разрушаются рокеры. После замены деталей и ремня работоспособность дизеля восстанавливается.

Volvo D5

Рядный 5-цилиндровый дизель D5 от компании Volvo появился на рынке в 2001 г. Всего было создано 23 модификации двигателя, которые имеют мощность от 136 до 230 л. с. Топливо подается рейкой Common Rail, предусмотрена установка турбокомпрессора с регулируемой геометрией. Ранние версии мотора соответствовали нормам Евро 3, в конструкции впускного коллектора не предусмотрены заслонки, в выхлопной системе отсутствует сажевый фильтр.

С 2006 г. двигатели стали соответствовать стандарту Евро-4, в конструкции появился компрессор с электронным управлением и охлаждением маслом и антифризом. Изменился клапан рециркуляции отработавших газов, который получил заслонку с электрическим приводом. Доработкам подвергся и впускной коллектор, в котором появились заслонки для регулирования потоков воздуха.

Двигатели D5 отличаются надежностью, но требуют своевременной замены масла и фильтров. Гидравлические компенсаторы зазоров начинают постукивать через 350-400 тыс. км пробега, детали рекомендуется заменить комплектом. На агрегатах выпуска после 2007 г. используется 3 ремня для привода навесного оборудования, натяжной ролик генератора быстро выходит из строя.

Качественные дизельные двигатели, надежность которых не подлежит сомнению

BMW M57

К числу самых удачных дизельных двигателей относится BMW M57. Это 24-клапанный, 6-цилиндровый мотор, который прекрасно себя чувствует даже после 600 тысяч километров, правда при условии своевременного обслуживания. Такие дизельные моторы выпускались в период 1998-2010 гг. Эти моторы создавались с цилиндрами разных объемов 2497 кубов, 2926 кубов и 2993 куба. Наиболее надежным считается вариант с объемом 2926 кубов. Дизельные двигатели BMW M57 установлены на автомобили Лэнд Ровер Л 322, БМВ 3-серия, БМВ 5 серия, БМВ ИКС 5 и пр.

Mercedes-Benz OM611

Эту модель нельзя назвать самой лучшей от компании Mercedes-Benz, но она обладает хорошими характеристиками и считается одной из самых надежных. Подобный дизельный двигатель легко преодолевает расстояние в 600 тысяч километров. Такой мотор установлен на автомобили Крайслер ПТ Круизер, Мерседес-Бенц Е-класса, Мерседес-Бенц С-класса и прочие.

Hyundai/Kia D4FB (1.6 CRDi)

Данный дизельный двигатель был разработан инженерами из Кореи в 2007 году. Он очень простой, а потому имеет высокий уровень надежности. Стабильную работу и возможность отслужить без проблем 500 тысяч километров обеспечивают также привод газораспределительного механизма посредством цепи и система впрыска топлива от Bosch. Данный 16-клапанный мотором встречается на автомобилях Киа Венга, Киа Соул, Хюндай Акцент, Хюндай и30 и пр.

Fiat 1.9 JTD

К числу наиболее надежных дизельных моторов относится Fiat 1.9 JTD. Его особенность заключается в том, что он стал первым таким двигателем, куда была добавлена система впрыска топлива с названием Common Rail. Лучшим вариантом считаются версии двигателя с 8 клапанами. Мотор с 16 клапанами тоже будет хорошим решением, но только со временем нужно будет произвести замену впускного клапана. Такие дизельные двигатели производились в 1997-2010 гг. Для них не проблема преодолеть расстояние в 500 тысяч километров. Дизельные двигатели Fiat 1.9 JTD можно встретить на Опель Астра 3, Альфа Ромео 156, Фиат Добло, Опель Сигнум, Сааб 9-5 и других.

Fiat 2.0 JTD

Моторы Fiat 2.0 JTD начали выпускать не так давно – в 2008 году и их производство до сих пор не прекращено. Они способны стабильно отработать в течение 300-500 тысяч километров. Время от времени необходимо устранять некоторые небольшие проблемы, чтобы не пришлось проводить дорогостоящий ремонт двигателя. Подобный двигатель можно увидеть на Опель Зафира, Фиат Браво, Альфа Ромео 159, Фиат Фримонт, Сааб 9-5 II и некоторых других автомобилях.

Toyota 1ND-TV (1.4 D-4D)

Это малолитражный двигатель, который появился в 2002 году и был признан лучшим мотором, который компании удалось выпустить за всю историю своего существования. Ремонт его достаточно дорогостоящий, но проводить его приходится не часто, так как в среднем пробег его составляет 400 тысяч километров. Этот мотор можно увидеть на машинах Тойота Урбан Круизер, Тойота Ярис 2, Тойота Аурис 2, Тойота Королла 10 и других.

Honda N22A, N22B, 5N22B1 (2.2 CTDi, 2.2 i-DTEC)

Такой дизельный мотор был разработан специалистами из Японии в 2003 году. Он стал первым созданным в стране двигателем с системой впрыска топлива под названием Common Rail. Моторы этой модели удивляют высокими показателями надежности и способны проработать без серьезных проблем до 600 тысяч километров, но при условии правильного и своевременного обслуживания. Встречаются эти моторы на Хонда ЦР-В, Хонда Аккорд, Хонда Цивил и пр.

Volvo D5

Замыкает топ-3 лучших дизельных агрегатов для легковых автомобилей скандинавский мотор. И он не имеет никакого отношения к дизелям производства PSA/Ford, которые устанавливаются на многие модели Volvo.

Срок жизни моторов обычно больше, чем у конкретной модели авто, но 15 лет, на протяжении которых выпускался Volvo D5 (2000-2015), говорит о многом. Линейка этих моторов имела объём в пределах 2,0-2,4 литра и мощность от 135 до 230 лошадиных сил. Каждый цилиндр пятицилиндрового дизеля имеет по четыре клапана, замена ремня ГРМ производится каждые 120 000 км. Двигатель считается надёжным и не доставит проблем, но если это модификация, выпущенная в 2007-2010 годах, стоит внимательно осмотреть приводной ремень с натяжным роликом – производитель менял их по гарантии. Вполне может оказаться, что у вас стоит бракованный экземпляр, который иногда затягивает под кожух ГРМ, что может стать причиной такой неприятности, как «встреча на Эльбе» клапанов с поршнями.

Источники

  • https://www.autonews.ru/news/6262623e9a7947eabe0d89b7
  • https://carnovato.ru/samyj-luchshij-nadezhnyj-sovremennyj-dizelnyj-dvigatel/
  • https://avtodvigateli.com/vidy/dizelnye/samyj-nadezhnyj.html
  • https://fastmb. ru/autonews/autonews_mir/4974-samye-ekonomichnye-dizelnye-dvigateli-na-2020-god-top-5.html
  • https://cars-rating.ru/raznoe/luchshie-dizelnye-motory
  • https://2drive.ru/dizelnye-dvigateli/
  • https://rating-avto.ru/raznoe/luchshiy-dizelnyiy-dvigatel.html

[свернуть]

Wartsila-Sulzer RTA96-C — самый мощный и большой дизельный двигатель

Судоходные компании во всём мире всё чаще заказывают на верфях Супертанкеры и Контейнеровозы. Это бурно развивающийся сектор судостроительного рынка. Этим судам требуется всё более и более совершенная начинка, в том числе судовые двигатели. И именно для таких судов на дизеле строительных заводах в Финляндии строят самые большие в мире единичные судовые ДВС мощностью около 100 тыс кВт.

Компания Wartsila — один из мировых лидеров в области судовых дизелей большой единичной мощности. С 1990-х годов она разработала линейку судовых двигателей Wartsila — Sulzer — RTA96-C. Это двухтактные судовые дизели. Линейку — это потому, что судовладелец может заказать такой судовой двигатель в исполнении от 6 до 14 цилиндров. Конструктивно эти судовые дизеля очень похожи.

Диаметр цилиндра этого судового двигателя 960 мм, ход поршня — 2,5 метра! Рабочий объём цилиндра дизеля составляет 1820 литров. О других характеристиках — чуть позже. Пока скажем, что порядка сотни таких судовых дизелей в 8, 9, 10, 11 и 12-цилиндровом исполнении было установлено на суда — контейнеровозы.

Судно вместимостью по 8 — 10 тысяч тонн, движимые единственным таким судовым дизель генератором, спокойно развивают 25 узлов (более 46 километров в час).

Первый судовой двигатель серии Wartsila — Sulzer — RTA96-C (11-ти цилиндровый дизель) появился в 1997 году. Его изготовила — японская компания Diesel United. А в 2002 году финские конструктора объявили о доступности 14-цилиндрового судового дизеля Wartsila — Sulzer.

Вот теперь о её рекордах подробнее. Wartsila (Вяртсиля) — Sulzer (Зульцер) — RTA96-C достигает 108 тысяч 920 лошадиных сил. Рабочий объём этого судового дизель генератора составляет 25 тысяч 480 литров. Литровая мощность дизеля необычайно низка — примерно 4,3 «лошади» на литр.

Скажете, вот уж странность, ведь в современных автомобильных турбированных дизелях инженеры научились «снимать» с литра более 100 лошадиных сил. Однако относительно-низкая мощность при столь – гигантских размерах выбрана не спроста. Большие судовые двигатели Wartsila – Sulzer (Зульцер) работают с достоинством, неспешно (по меркам обычных ДВС) набирая в свои гигантские «лёгкие» воздух.

Частота вращения вала при максимальной мощности у этого судового дизеля составляет всего 102 оборота в минуту (против 3-5 тысяч оборотов у легковых дизелей). Это обеспечивает хороший газообмен в дизеле (представьте, какие объёмы воздуха нужно прокачивать), сравнительно низкие скорости поршня в двигателе , а всё вместе — хороший КПД.

В режиме наименьшего удельного расхода топлива (не полная мощность) он превышает 50% (видимо, это рекорд для серийных ДВС). Да и при полной нагрузке эффективность движка не намного ниже. Удельный же расход топлива на всех режимах колеблется в районе 118-126 граммов на лошадиную силу в час; что в 1,5-2,5 раза ниже, чем у автомобильных дизелей.

Сопоставляя цифры, учтите, что эти судовые дизели работают на тяжёлом морском дизтопливе с куда более низким содержанием энергии, чем у автомобильных аналогов.

14-цилиндровый Wartsila — Sulzer (Зульцер) 14RTA96-C (таково полное наименование судового дизеля) весит 2300 тонн в сухом виде (без масла и прочих технических жидкостей). Вес коленчатого вала составила 300 тонн. Длина судовых дизелей достигает — 26,7 метра, а высота — 13,2 метра.

Из инженерных особенностей нужно отметить, что в каждом цилиндре судового дизеля устроен единственный, расположенный в центре камеры сгорания, гигантский клапан. Есть ещё три маленьких клапана (аналоги форсунок в обычных моторах) для непосредственного впрыска дизтоплива в цилиндр судового двигателя.

Этот огромный клапан — выпускной. От него выхлопные газы идут в общий коллектор и далее к четырём турбокомпрессорам. Те, в свою очередь, гонят свежий воздух через охладители и к окнам, вырезанным в нижней части цилиндра. Последние открываются, когда поршень дизеля опускается в нижнюю мёртвую точку.

Как и во многих судовых дизелях, усилие от поршня к коленчатому валу передаётся здесь крейцкопфным механизмом. Это повышает долговечность судового дизеля. А ещё фирма гордится низким весом своих судовых дизелей.

Подумайте о нагрузках на детали дизеля, жёстких требованиях по вибрации, а также о необходимой долговечности такого движка (представьте замену подобного судового дизеля у гиганта-контейнеровоза).

Основным материалом для постройки этого судового дизеля стали традиционные чугуны и стали.

Так что труд и талант создателей судовых дизелей Wartsila (Вяртсиля) заслуживает глубочайшего уважения.
Между тем, коллектив конструкторов Wartsila (Вяртсиля) работает над созданием и более мощных судовых ДВС. Уже есть упоминание относительно разработки 18-цилиндрового варианта своего сверхмощного судового дизеля.

Итак. Факты о 14 цилиндровой версии:
Вес: 2300 тонн (коленчатый вал всего 300 тонн)
Длина: 27 м
Высота: 13,4 м
Максимальная мощность: 108 920 л.с. при 102 об/мин
Максимальный вращающий момент: 7 907 720 Нм при 102 об/мин
Расход топлива: более 6 283 л тяжелого горючего в час

Самый большой в мире двигатель для морских судов

Cummins QSK95 правит морями. Это один из самых больших дизельных двигателей в мире, и многие морские суда по всему миру уже используют невероятную мощность двигателя Cummins для различных целей. Помимо своей мощности, QSK95 спроектирован так, чтобы свести к минимуму воздействие на окружающую среду, что делает его привлекательным для многих экологически сознательных компаний.

Хотите узнать больше о том, что делает QSK95 самым мощным дизельным двигателем? Продолжайте читать, чтобы узнать об огромной мощности этого двигателя Cummins, а также о многих особенностях, которые делают его таким впечатляющим.

 

Самый мощный высокооборотный дизельный двигатель для морских судов

Если вы задаетесь вопросом: «Какой самый мощный дизельный двигатель выпускает Cummins?», ответ прост — это QSK95. Помимо того, что это самый впечатляющий двигатель Cummins, это также самый мощный высокооборотный дизельный двигатель, когда-либо созданный для морских судов. Изготовленный из высококачественных деталей Cummins, этот 16-цилиндровый 4-тактный дизельный двигатель V-16 развивает мощность от 3200 до 4200 лошадиных сил и крутящий момент от 15 462 до 17 802 фунт-футов.

Чтобы дать вам представление о мощности QSK95, примите во внимание, что мощность одного этого двигателя Cummins эквивалентна суммарной мощности 25 легковых автомобилей. Кроме того, один блок может вырабатывать достаточно энергии для более чем 1500 домов при использовании в качестве генератора электроэнергии.

Помимо того, что QSK95 является самым мощным дизельным двигателем, когда-либо созданным для морских судов, он предлагает широкий спектр преимуществ по сравнению со среднеоборотными двигателями. Например, QSK95 предлагает экономичный ремонт и более простую установку деталей судового двигателя благодаря компактности двигателя. По сравнению со среднеоборотными двигателями он также предлагает более низкие капитальные затраты.

Сердце QSK95 рассчитано на невероятную прочность. Обладая огромной мощностью, силовой цилиндр может достигать впечатляющих уровней пикового давления в цилиндре. Благодаря более высокому давлению в цилиндре двигатель имеет улучшенное сгорание, что позволяет снизить расход топлива и соответствовать самым строгим нормам по выбросам.

Вы можете быть уверены, что Cummins QSK95 прослужит долго и надежно обеспечит питание вашего судна. Благодаря тому, что ключевые компоненты двигателя установлены снаружи, механики могут легко получить доступ и отремонтировать детали двигателя Cummins, что ускоряет техническое обслуживание. Этот двигатель настолько надежен, что вы можете ожидать, что он обеспечит невероятно долгий срок службы до капитального ремонта, даже при постоянном использовании в тяжелых условиях.

 

Максимальная мощность при минимальном воздействии на окружающую среду

Будучи самым большим дизельным двигателем Cummins, двигатель QSK95 отличается прочностью. Большая мощность не всегда означает меньшую эффективность использования топлива; Чистое сгорание и эффективная система впрыска топлива QSK95 позволяют ему соответствовать стандартам выбросов Tier 2 Международной морской организации (IMO) и Tier 3 Агентства по охране окружающей среды (EPA). Судовой двигатель мощностью 4000 л.с., предназначенный для морских применений, использует системы дополнительной обработки выхлопных газов от Cummins, чтобы соответствовать стандартам выбросов EPA Tier 4.

Компания Cummins также производит судовые двигатели QSK95 с заботой об окружающей среде. Он сконструирован с нулевым воздействием при утилизации и соответствует стандартам Green Passport. Кроме того, QSK95 заменяет фильтры смазочного масла системой фильтрации масла ELIMINATOR™. Он включает в себя сменные картриджи топливного фильтра на двигателе, которые гораздо более доступны по цене, их легко утилизировать и обслуживать.

Благодаря уменьшенному расходу топлива у двигателя пользователи экономят деньги на эксплуатационных расходах, а двигатель оказывает более значительное воздействие на окружающую среду. Снижая расход топлива, QSK95 стал одним из самых экологичных двигателей Cummins.

 

Характеристики Cummins QSK95

Помимо исключительной мощности, двигатель Cummins QSK95 обладает многочисленными характеристиками, которые делают его одним из самых впечатляющих двигателей на сегодняшний день. Если вы заинтересованы в покупке QSK95, ознакомьтесь с некоторыми из его основных компонентов, изготовленных из высококачественных деталей судового двигателя Cummins:

Топливная система: QSK95 поставляется с топливной системой Common Rail высокого давления, разработанной для обеспечения двигатель с высоким давлением впрыска, достигающим 2500 бар. Высокое давление имеет несколько преимуществ, таких как более низкие выбросы, более высокий крутящий момент на низких оборотах, стабильность холостого хода и бесшумная работа. Топливная система также имеет фильтр NanoNet™, предотвращающий загрязнение топлива.

Система охлаждения: Система охлаждения оснащена теплообменником из титановых пластин, не требующим особого обслуживания и обеспечивающим исключительную долговечность. Он также имеет двухконтурную систему с двумя насосами, в которой используется двойное рабочее колесо и одновальный насос с высококачественной технологией уплотнения.

Выхлопная система: Модель QSK95 оснащена сухой экранированной выхлопной трубой, обеспечивающей превосходную производительность и сниженный расход топлива.

Пневматическая система: Каждый QSK95 поставляется с двухступенчатым доохлаждением для повышения производительности и эффективности работы. Он также имеет турбокомпрессоры Cummins, предназначенные для морского применения.

Система смазки: Вместо навинчиваемых фильтров система смазки оснащена самоочищающейся системой фильтрации масла ELIMINATOR™, которая снижает затраты и сокращает время, затрачиваемое на техническое обслуживание. Двигатель также имеет стартер с предварительной смазкой, чтобы защитить его от повреждений, возникающих при запуске всухую.

Электроника: 24-вольтовая электроника двигателя использует проверенную технологию электронных модулей управления (ECM) от Cummins для отслеживания рабочих параметров. Они также поставляются с прогностикой, полной защитой двигателя и диагностикой. Фаворитом клиентов является блок пользовательского интерфейса, содержащий все подключения к сосуду. Наличие этого оборудования со всеми электрическими частями Cummins значительно упрощает правильную установку двигателя.

Сертификаты: Для покупателей, заботящихся о выбросах, важным преимуществом является соответствие двигателя нормам выбросов IMO Tier 2. QSK95 также соответствует требованиям Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС) и Международной ассоциации классификационных обществ (МАКО).

Дополнительное оборудование: Заинтересованы в доработке двигателя с использованием деталей Cummins? Вы можете добавить морские детали Cummins, такие как пускатели турбины, вспомогательный привод SAE B и полностью интегрированную систему безопасности и сигнализации утвержденного типа. Вы также можете выбрать передний механизм отбора мощности до 80% номинальной мощности, а также панели мониторинга и индикации C Command.

 

Текущее использование Cummins QSK95 в морских условиях

Одним из основных применений QSK95 является приведение в действие буксиров. Эти буксиры играют важную роль в морском транспорте и мировой экономике. Суда, перевозящие продукты и сырье по морям, составляют 90% мирового товарооборота. Большие грузовые суда, которые выполняют большую часть этих перевозок, нуждаются в буксирах, чтобы помочь им пришвартоваться в порту.

Как и следовало ожидать, буксиры, помогающие этим кораблям, должны быть мощными. Камминс QSK95 идеально подходит для этого применения, так как двигатель дает этим лодкам силу, необходимую для буксировки больших грузовых судов и помогает им безопасно швартоваться. Буксиры с двигателями QSK95 уже используются в Гане, помогая поддерживать экономику страны на плаву.

Другое использование QSK95 Cummins в морской среде включает установку на прогулочные морские суда, такие как суперяхты и суда, предназначенные для обслуживания яхт. Вы также можете найти двигатель, используемый на пассажирских паромах и катерах с экипажем.

 

Приобретите детали двигателя у Diesel Pro Power

 

Готовы модернизировать свою лодку с помощью исключительных деталей для морского двигателя? Diesel Pro Power здесь, чтобы помочь. Имея более 24 000 довольных клиентов и круглосуточную доставку по всему миру, мы уверены, что сможем предоставить вам лучшие в отрасли детали для двигателей, где бы вы ни находились. Наряду с обширным ассортиментом запчастей для двигателей Cummins, мы также предлагаем детали для морских трансмиссий Twin Disc, детали для морских трансмиссий Allison и детали для двигателей Detroit Diesel.

Просмотрите наш выбор запчастей для двигателей Cummins сегодня, чтобы найти компоненты, которые подходят для ваших нужд. Если у вас есть какие-либо вопросы, свяжитесь с нашей дружной службой поддержки клиентов.

Введен в эксплуатацию самый мощный в мире двигатель

1 сентября 2006 года введен в эксплуатацию первый в мире тихоходный 14-цилиндровый двигатель на большом быстроходном контейнеровозе. Разработанный корпорацией Wärtsilä 14-цилиндровый двигатель Wärtsilä RT-flex96C также является самым мощным в мире двигателем мощностью 80 080 кВт (108,920 л.с.) при 102 об/мин.

14-цилиндровый двигатель Wärtsilä RT-flex96C является крупным прорывом в судостроении. Он расширяет доступную мощность, чтобы соответствовать новому поколению крупных контейнеровозов, сочетая в себе преимущества проверенных и надежных конструкций двигателей с полной гибкостью технологии Common-Rail RT-flex.

Традиционно малооборотные судовые двигатели имеют не более 12 цилиндров. Однако, когда несколько лет назад было признано, что для предусмотренных судов-контейнеровозов потребуется больше, чем было доступно в существующих RTA96C и RT-flex96C, было найдено решение расширить диапазон мощности двигателя до 80 080 кВт, предложив также 13- и 14-цилиндровые двигатели.

Таким образом, 14-цилиндровый двигатель RT-flex96C основан на уже хорошо зарекомендовавшей себя конструкции 12-цилиндрового двигателя RT-flex96C, которая сама была разработана на базе двигателя типа RTA96C, широко применяемого на контейнеровозах с 1998 года. опыт обслуживания однотипных двигателей. На сегодняшний день насчитывается более 300 RT-flex96C и RTA9.Двигатели 6C в эксплуатации или под заказ по всему миру.

Адаптация для 14 цилиндров

Тем не менее, большое внимание было уделено практичности увеличенного количества цилиндров и обеспечению того, чтобы двигатели соответствовали всем ожиданиям с точки зрения безопасности, надежности и долговечности.

Что касается конструкции двигателя, то уже была использована возможность при адаптации двигателя типа RTA96C к системе Common-Rail RT-flex для внесения определенных изменений во все номера цилиндров для улучшения производства. Эти изменения также привели к большей жесткости и снижению напряжений в конструкции. При пересмотре также учитывались 14-цилиндровые двигатели, чтобы обеспечить достаточную прочность и жесткость конструкции без дальнейших модификаций.

Коленчатый вал RT-flex96C имеет достаточный крутящий момент для 14 цилиндров, материал был улучшен, чтобы обеспечить повышенную термоусадку для большего запаса конструкции. Конструкция подпятника в двигателях RT-flex96C со среднезубчатым приводом была переработана для снижения деформаций и напряжений даже при повышенной тяге в 14-цилиндровом двигателе, когда судно оборудовано валодвигателем.

Система Common-Rail Wärtsilä RT-flex

Полностью управляемая электроникой система Common-Rail Wärtsilä RT-flex 14-цилиндрового двигателя обеспечивает значительные преимущества для судовладельцев. Это дает непревзойденную гибкость в работе двигателей, что приводит к бездымной работе на всех рабочих скоростях, снижению расхода топлива, снижению затрат на техническое обслуживание и снижению устойчивых рабочих скоростей для лучшего маневрирования. Система RT-flex также имеет потенциал для адаптации к будущим потребностям.

Визуальной особенностью 14-цилиндрового RT-flex96C являются скромные размеры компактного блока питания по сравнению с габаритными размерами двигателя, а также отсутствие привычного для двигателей с механическим управлением полноразмерного распределительного вала. Блок подачи топлива с насосами подачи топлива и масла сервопривода находится со стороны двигателя, посередине на средней зубчатой ​​передаче. Есть две идентичные направляющие, каждая на семь цилиндров, вдоль верхней части цилиндров.

Высокоэффективная рекуперация отработанного тепла

Важной особенностью первой судовой установки 14RT-flex96C является высокоэффективная система рекуперации отработанного тепла. Это способствует значительной экономии топлива и сокращению выбросов выхлопных газов.

Выхлопные газы главного двигателя судна проходят через экономайзер выхлопных газов для выработки пара для турбогенератора. В состав турбогенераторной установки входит также газотурбинная силовая турбина, приводимая в движение частью отработавших газов, отводимых от основного потока через турбокомпрессоры двигателей.

Эта высокоэффективная установка для рекуперации отработанного тепла может обеспечить электрическую мощность до 12% от мощности основного двигателя. Вырабатываемая электроэнергия подается на главный распределительный щит корабля и используется в валовом двигателе для обеспечения движения корабля. Часть пара из выхлопного экономайзера используется для отопления судов.

Максимальная рекуперация энергии достигается за счет адаптации двигателя к более низким температурам всасываемого воздуха, которые доступны за счет забора всасываемого воздуха снаружи корабля (окружающего воздуха), а не из машинного отделения корабля. Турбокомпрессоры двигателя рассчитаны на более низкие температуры воздуха на впуске, тем самым увеличивая энергию выхлопа, не влияя на поток воздуха через двигатель. Таким образом, тепловая нагрузка двигателя не увеличивается, а его надежность не снижается.

Контакт для СМИ:
Марит Холмлунд-Сунд
Менеджер по связям с общественностью
Корпорация Wärtsilä
Прямой тел: +358 10 709 1439
Прямой факс: +358 10 709 1425
Электронная почта: [email protected] Интернет: www. wartsila.com

Примечания для редактора:
Wärtsilä расширяет возможности бизнеса своих клиентов, предоставляя им комплексные решения по обеспечению электропитания на протяжении всего жизненного цикла. Создавая лучшие и экологически безопасные технологии, Wärtsilä ориентируется на морские и энергетические рынки, предлагая продукты и решения, а также услуги. Благодаря инновационным продуктам и услугам Wärtsilä стремится стать самым ценным деловым партнером для всех своих клиентов. Это достигается благодаря самоотверженному труду более 12 000 профессионалов, работающих в 130 офисах Wärtsilä в более чем 60 странах мира.
www.wartsila.com
 

Компания Cummins отгрузила свой самый большой дизельный двигатель, который когда-либо приводил в действие Global Rail

Отдел новостей Cummins:
Наши инновации, технологии и услуги

от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

В конце прошлого года компания Cummins отгрузила свой первый QSK95, созданный специально для железнодорожного транспорта. Двигатель — один из самых мощных высокоскоростных дизелей, когда-либо использовавшихся на коммерческом железнодорожном транспорте — был доставлен на завод Siemens в Сакраменто, предназначенный для использования на пассажирских железных дорогах США.

Способный развивать максимальную скорость 125 миль в час при использовании в качестве основного двигателя локомотива, двигатель развивает мощность 4400 л.с., больше, чем у любого другого 16-цилиндрового высокоскоростного дизельного двигателя. Хотя его производительность впечатляет, его размер действительно выделяет его среди конкурентов. На 95 литров это самый большой двигатель Cummins в блоке. Взгляните:

QSK95 развивает максимальную мощность при 1800 об/мин. Гигантский 16-цилиндровый двигатель, предназначенный для длительной эксплуатации с тяжелыми нагрузками, превосходит по мощности среднеоборотные двигатели, даже с 20 цилиндрами. Несмотря на высокую удельную мощность, которая ставит QSK9На 5 миль опережая другие коммерческие и грузовые железнодорожные двигатели, этот двигатель по-прежнему остается одним из самых экологичных дизелей на планете.

Сверхчистая дизельная мощность

Трудно представить, что промышленный дизельный двигатель высотой 8 футов и длиной 14 футов может считаться «экологичным», но двигатель Cummins QSK95 обеспечивает сверхчистую мощность, превосходящую строгий стандарт Tier 4 Final Агентства по охране окружающей среды. ограничения выбросов.

Немногие крупные высокоскоростные или среднескоростные железнодорожные двигатели претендуют на соответствие требованиям Уровня 4, и Cummins делает это без ущерба для мощности или производительности.

Движимое инновациями

Конечно, компания Cummins имеет долгую историю технологических инноваций, и QSK95 для железнодорожного транспорта является последним в длинной череде новаторских достижений. Четырехцилиндровая система наддува двигателя, с одним турбонаддувом на каждый квадрант с четырьмя цилиндрами, позволяет QSK95 вырабатывать непревзойденную мощность при гораздо меньших размерах, обеспечивая гораздо большую гибкость при установке.

Этот инновационный дизайн делает QSK95 идеальным для использования в высокоскоростных поездах, поскольку он может развивать мощность до 4000 л.

Ознакомьтесь со всеми приложениями Cummins QSK95

Отдел новостей Cummins:
Наши инновации, технологии и услуги

от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

По мере ужесточения норм выбросов компания Cummins Turbo Technologies (CTT) стремится помочь клиентам сократить выбросы и повысить экономию топлива с помощью новых инновационных технологий обработки воздуха.

Благодаря 70-летнему опыту инноваций и надежности компании CTT и Holset представили широкий спектр ведущих в отрасли технологий обработки воздуха. В 2021 году CTT выпустила турбокомпрессор с изменяемой геометрией (VGT) 7-го поколения серии 400, чтобы помочь производителям двигателей соответствовать будущим стандартам выбросов и обеспечить лучшую в своем классе экономию топлива. В Cummins инновации никогда не прекращаются, поскольку мы продолжаем совершенствовать наши текущие технологии, одновременно разрабатывая новые. Помня об этой философии, CTT сейчас готовится представить HE400VGT 8-го поколения. Он специально разработан для обеспечения максимальной производительности, надежности и долговечности для рынка тяжелых грузовиков объемом 10–15 л.

Компания CTT значительно улучшила характеристики турбонагнетателя благодаря своему последнему поколению продуктов. Турбокомпрессор 8-го поколения будет иметь улучшенную на 5% эффективность по сравнению с предыдущим турбокомпрессором 7-го поколения.

В дополнение к улучшенной эффективности турбокомпрессора, которая помогает клиентам уменьшить размер двигателя, HE400VGT будет иметь лучшую переходную характеристику, повышенную устойчивость к утечке масла со стороны компрессора и двойное снабжение ключевыми компонентами для гибкости цепочки поставок.

Ключевые особенности Holset HE400VGT включают новую систему подшипников и почти нулевые зазоры для улучшения характеристик и переходных характеристик. Эти усовершенствования достигаются за счет более узких зазоров на ступени компрессора, меньшего радиального смещения на ступени турбины, улучшенной обработки поверхности и новых аэродинамических конструкций.

Этот турбокомпрессор, выпуск которого запланирован на 2024 год, включает в себя интеллектуальный электрический привод нового поколения и датчик скорости с новейшим набором микросхем для повышения производительности и долговечности. Стратегия двойного сорсинга помогает смягчить любой непредвиденный дефицит электроники, от которого в последнее время страдает отрасль.

Помимо повышения производительности, турбокомпрессор последнего поколения обеспечит лучшую в своем классе производительность для большегрузных дорожных грузовиков в сочетании с улучшенной топливной экономичностью в ключевых точках движения автомобиля.

«Компания CTT внедрила потрясающие новые технологии в наш последний двигатель HE400VGT, чтобы помочь покупателям двигателей соответствовать строгим требованиям по выбросам и снизить общую стоимость владения», — сказал Мэтью Франклин, директор по управлению продуктами и маркетингу. По мере того, как клиенты разрабатывают свои стратегии в отношении будущих норм выбросов, CTT продолжает опираться на успех предыдущих запусков турбокомпрессоров, чтобы поставлять инновационные продукты, которые отвечают требованиям разработки двигателей наших клиентов без ущерба для производительности.

Хотите узнать больше о продуктах и ​​технических инновациях CTT? Подпишитесь на нашу ежеквартальную рассылку сегодня.

Метки

Компоненты

Cummins Turbo Technologies

Устойчивое развитие

Отдел новостей Cummins:
Наши инновации, технологии и услуги

от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Мастерский ход инженеров Cummins в Австралии и США привел к значительному сокращению затрат и экологическим преимуществам для горнодобывающих компаний, решивших восстановить свои двигатели QSK60 в рамках специальной программы модернизации.

Инженеры сосредоточились на возможностях восстановления QSK60 раннего поколения и на том, как его можно было бы модернизировать до новейшей дизельной технологии во время капитального ремонта без серьезных изменений базовой конструкции 60-литрового двигателя V16 — подвиг, который ускользал от других производителей двигателей.

Ключевой технологической модернизацией является впрыск топлива с заменой ранней системы насос-форсунки (HPI) на модульную систему Common Rail высокого давления (MCRS), которая теперь используется во всех высокомощных двигателях Cummins последнего поколения.

300-й модернизированный двигатель мощностью 2700 л.с. недавно сошел с конвейера в Центре капитального ремонта Cummins Master Rebuild Center в Брисбене, подчеркнув еще один успешный шаг в эволюции QSK60 и почему это передовой дизельный двигатель высокой мощности в мире. в мобильном майнинговом оборудовании.

«Снижение расхода топлива и увеличение срока службы до капитального ремонта являются ключом к снижению совокупной стоимости владения, и они были первоначальными целями разработки программы модернизации для QSK60», — говорит Грег Филд, менеджер по развитию горнодобывающего бизнеса Cummins. Азиатско-Тихоокеанский регион.

«Инновации лежат в основе долгой истории Cummins, и они, безусловно, сыграли свою роль в вариантах восстановления QSK60, которые мы можем предложить нашим заказчикам из горнодобывающей отрасли».

Итог впечатляет: выбросы твердых частиц в дизельном топливе сокращаются на 63 % благодаря технологии сгорания в цилиндрах без дополнительной обработки. Также есть плюс для технического обслуживания с меньшим содержанием сажи в масле.

Экономия топлива до 5 % постоянно регистрируется в полевых условиях для значительного сокращения выбросов парниковых газов, в то время как срок службы до капитального ремонта увеличивается на 10 %, что соответствует расходу топлива более 4,0 миллионов литров до того, как потребуется капитальный ремонт.

Помимо модернизации топливной системы до MCRS, модель QSK60 с одноступенчатым турбонаддувом также оснащена другими инновациями Cummins в области технологии сгорания, разработанными для соответствия требованиям стандартов на выбросы загрязняющих веществ Tier 4 Final и Stage V, самых строгих в мире стандартов на выбросы загрязняющих веществ для внедорожной техники. .

Пакет модернизации может быть применен к двум вариантам QSK60 – один с одноступенчатым турбонаддувом (известный как «Advantage») мощностью от 1785 до 2700 л.с., другой с двухступенчатым турбонаддувом, который может быть мощностью 2700, 2850 или 3000 л.с.

300-й модернизированный QSK60 отправлен компании Boggabri Coal в бассейн Ганнеда штата Новый Южный Уэльс для установки на самосвал Komatsu 930E. Двигатель хорошо зарекомендовал себя при добыче угля и железной руды в Австралии.

Метки

Горное дело

Отдел новостей Cummins:
Наши инновации, технологии и услуги

Шрикант Падманабхан, вице-президент и президент подразделения двигателей

На рубеже двадцатого века Теодор Рузвельт стал 26-м президентом США, а несколько лет спустя Генри Форд представил Model T в Детройте, штат Мичиган. Лишь немногие провидцы в то время могли представить себе будущее со сложной системой автомобильных дорог, по которым люди и товары будут доставляться с одного побережья на другое за считанные дни. Или троллейбусы и трамваи превращаются в массивные городские автобусы, перевозящие сотни людей по центру города. Только в 1912 году была осуществлена ​​первая транснациональная доставка грузовым автомобилем — бригадой из пяти человек, отправившейся из Филадельфии в Петалуму, штат Калифорния, чтобы доставить партию мыла с оливковым маслом в рекордно короткие сроки — 9 часов.1 дней.

С тех пор, как было доставлено это мыло, грузоперевозки стали источником жизненной силы нашей экономики, перевозя товары первой необходимости, медикаменты и другие предметы. Он продолжал заново изобретать себя во время Великой депрессии, роста авиаперевозок и подъема глобализации. По мере роста электронной коммерции грузоперевозки снова изобрели заново, став неотъемлемой частью нашей современной жизни. На этом пути автомобильный транспорт стал свидетелем внедрения таких технологий, как смягчение последствий столкновений, электрификация и использование топлива с низким содержанием углерода. Поскольку отрасль коммерческого транспорта сталкивается с быстро меняющимися правилами и растущими потребностями клиентов, передовые технологии проложат путь не только для удовлетворения этих требований, но и для того, чтобы превзойти то, что мы ранее считали возможным. Забегая вперед, будущее коммерческого транспорта будет определяться тремя факторами: изменением структуры энергопотребления, инновациями в программном обеспечении и развитием сценариев использования, основанных на автономном вождении и модели «транспортное средство как услуга» (VaaS).

Во-первых, это изменение структуры энергопотребления и сокращение выбросов углекислого газа.

История начинается в наших городах, где потребность в обезуглероживании и польза от него наиболее высоки. Города также предлагают два фактора, способствующих декарбонизации: плотная заселенность транспортных активов, которые имеют общую инфраструктуру, и варианты использования, которые легче декарбонизировать, такие как доставка на последней миле.

Для коммерческого транспорта будущее энергетики можно описать просто: нулевые выбросы углекислого газа, полный привод. Это пункт назначения, движимый общественным давлением и экологическими потребностями. Это потребует изменений в структуре энергопотребления, и путь к обезуглероживанию коммерческого транспорта будет основываться на комплексной технологической дорожной карте с тремя основными компонентами: технологии с нулевым уровнем выбросов, такие как электрические батареи и электрические топливные элементы; топливо с низким или нулевым содержанием углерода; и платформы трансмиссии, не зависящие от топлива.

2020-х годов будет определяться двумя тенденциями: стремлением к нулю и ростом использования топлива с низким или нулевым содержанием углерода. Автобусы, которые курсируют в городских районах, лидируют в этом секторе, делая скачок к решениям с нулевым выбросом углерода в выхлопной трубе. Выбросы от транспорта снизятся примерно на 1,4% в США, когда большинство автобусов перейдут на технологии с нулевым выбросом углерода. Есть еще одно недооцененное преимущество автобусов, ведущих путь к нулевым выбросам углерода: быстрые инновации. Поскольку все больше наших автобусных партнеров выбирают технологии с нулевым уровнем выбросов, мы находим инновационные решения для удовлетворения их потребностей. Эти знания помогут быстрее подготовить технологии с нулевым выбросом углерода для других вариантов использования транспорта. Когда дело доходит до использования топлива с низким или нулевым содержанием углерода, возобновляемый природный газ, биодизельные смеси и водород будут лидировать, а технология двигателей внутреннего сгорания повысит эффективность. Между тем, мы также планируем сделать наши новые двигатели совместимыми с растущим количеством смесей топлива с низким содержанием углерода. В эту эпоху водородные двигатели также могут получить распространение среди линейных грузоперевозок. Ключом к внедрению водорода будет паритет стоимости водорода с дизельным топливом и инфраструктура для дозаправки.

В 2030-х годах мы увидим заметное распространение новых технологий и видов топлива. Электрические решения на батареях и топливных элементах будут жизнеспособны для большего количества вариантов использования, особенно с городскими транспортными средствами. Между тем, альтернативные виды топлива, такие как возобновляемый природный газ (RNG), водород и биодизельные смеси, могут иметь глобальные последствия. На региональном уровне различная местная доступность различных видов сырья будет поддерживать менее популярные виды топлива с низким или нулевым содержанием углерода. Что касается биотоплива, то в этом десятилетии может наблюдаться интересная динамика. Учитывая, что эти ограниченные запасы биотоплива могут быть единственным жизнеспособным способом обезуглероживания авиации, мы, вероятно, увидим ограниченное их использование в автомобильном транспорте. 2030-е годы также станут десятилетием, когда мы узнаем больше о жизнеспособности синтетического топлива для коммерческого транспорта. Стоимость, доступность и эффективность путей получения энергии будут тремя ключевыми факторами, на которые следует обращать внимание.

В 2040-х годах электрификация станет более жизнеспособной даже для сегодняшних вариантов использования, которые трудно электрифицировать. Например, большегрузные и линейные грузовики сегодня сложно электрифицировать, главным образом потому, что плотность энергии современных аккумуляторов и ограниченная инфраструктура подзарядки будут мешать работе грузовика. Это может стать все меньшим и меньшим препятствием по мере того, как технологии и инфраструктура продолжают развиваться. Поскольку электрификация транспортных средств устраняет выбросы от бака к колесу, выбросы от скважины к баку будут привлекать все больше внимания. Хорошей новостью является то, что к 2040 году возобновляемая электроэнергия, по прогнозам, будет составлять более 60% нашей электроэнергии 1 . Чтобы добиться этого, потребуется удвоить инвестиции в электроэнергетическую отрасль в процентах от ВВП до 1,2 триллиона долларов в год ко второй половине 2020-х годов, а также прочное государственное и частное партнерство.

Более безопасная, надежная и эффективная транспортировка с помощью программного обеспечения

Сектор коммерческого транспорта уже начал бурный период разработки программного обеспечения, помогающего автопаркам избегать аварий, оптимизировать расход топлива и определять наилучшие маршруты. В дальнейшем безопасность будет по-прежнему иметь первостепенное значение; Между тем, возможность подключения и разработка программного обеспечения произведут революцию в мониторинге состояния и оптимизации производительности. Эта революция будет происходить на трех уровнях: на уровне активов, на уровне системы и на интермодальном уровне.

В ближайшем будущем связь на уровне активов будет по-прежнему находиться в центре внимания. Например, компания Cummins Inc. уже тестирует революционные прогностические алгоритмы, использующие огромные объемы данных, чтобы переориентировать клиентов с реактивных моделей обслуживания на предиктивное плановое обслуживание. Идея такова: датчики в автомобиле контролируют работу оборудования и сообщают об отклонениях. Это позволяет нам выявлять потенциальные проблемы достаточно рано, чтобы можно было предпринять необходимые действия либо посредством беспроводных обновлений, либо во время следующего планового обслуживания, что сокращает время незапланированных простоев, повышая доступность и надежность оборудования.

Вскоре мы увидим повышенное внимание к подключению на уровне системы , где акцент будет распространяться на управление всем парком и элементами системы, такими как распределительные центры и заправочные станции. Таким образом, мы увидим, что сектор продолжает продвигать автоматизированное принятие решений, все больше полагаясь на использование данных в реальном времени и вычислительных возможностей.

Наконец, интермодальная связь соединит различные виды транспорта. Это создаст экосистему коммерческого транспорта, в которой отдельные активы различных видов транспорта, таких как автомобильный, железнодорожный, морской и воздушный, будут связаны и работать в гармонии.

Развитие вариантов использования коммерческого транспорта, основанных на автономном вождении и модели «транспортное средство как услуга» (VaaS)

Одна из общих черт автономных грузоперевозок и VaaS заключается в том, что они оба могут стимулировать эволюцию вариантов использования коммерческого транспорта, но в разных масштабах.

Автономные грузоперевозки могут оказать более глубокое влияние на транспорт, поскольку все больше транспортных средств начинают взаимодействовать друг с другом и с элементами инфраструктуры, такими как светофоры и депо. Ключевым результатом роста автономных грузоперевозок может стать конкурентоспособность грузоперевозок по сравнению с другими видами транспорта, такими как железнодорожный транспорт. Автономные грузоперевозки также могут повлиять на финансовые показатели отрасли; поскольку эти транспортные средства будут интенсивно использоваться, что может привести к сокращению циклов пополнения запасов и уменьшению количества транспортных средств в собственности. По мере того, как будут решаться вопросы безопасности, это, а также растущее внимание к подключению на системном уровне также будут продолжать формировать роль водителей в автономных транспортных средствах.

Транспортное средство как услуга, с другой стороны, может иметь ограниченное влияние на коммерческие перевозки. VaaS, который отражает модель эффективности, используемую Uber и Airbnb, в основном опирается на недоиспользуемые активы. Между тем, коммерческий транспорт по своей сути отличается от частных автомобилей и домов, где существует множество этих недоиспользуемых активов. В коммерческих перевозках нет большого резерва недоиспользуемых активов. Таким образом, влияние VaaS на коммерческие перевозки можно ограничить двумя областями. Во-первых, парки с недостаточно загруженными транспортными средствами могут повысить эффективность с помощью VaaS. Во-вторых, VaaS также может найти применение в автопарках, доступ к финансовым ресурсам которых ограничен. В этих вариантах использования растущая стоимость транспортных средств из-за сочетания обезуглероживания, расширенных возможностей подключения и автономных функций может затруднить для автопарков первоначальные капиталовложения. Для этих парков VaaS может быть более экономически выгодным путем. Также могут быть случаи использования, когда сочетание VaaS и расширенной автономности (без драйвера) может решить проблему хронической нехватки драйверов. Между тем, для автопарков, где коэффициенты использования уже очень высоки, а доступ к финансам не является проблемой, влияние VaaS будет ограниченным.

Коммерческий транспорт, безусловно, переживает период быстрых перемен, но этот сектор всегда прилагал все усилия, чтобы обеспечить удовлетворение потребностей общества. Сегодня эти потребности становятся все более требовательными, и технологии снова справятся с этой задачей.

Ссылки:

1 World Energy Outlook 2021 [PDF-файл]. Международное энергетическое агентство (2021 г.). Получено с: https://www.iea.org/

 

ПРОГНОЗНОЕ ЗАЯВЛЕНИЕ

Информация, представленная в этой статье, включает прогнозные заявления, в том числе заявления о бизнес-прогнозах, ожиданиях, надеждах, убеждениях и намерениях относительно стратегий в отношении будущего. Фактические будущие результаты могут существенно отличаться от прогнозируемых в таких прогнозных заявлениях из-за ряда факторов. Читателям и инвесторам настоятельно рекомендуется внимательно учитывать эти факторы при оценке заявлений прогнозного характера, и их предупреждают, чтобы они не слишком полагались на такие заявления прогнозного характера. Заявления прогнозного характера, сделанные в настоящем документе, сделаны только на дату публикации этой статьи, и Cummins не берет на себя никаких обязательств по публичному обновлению любых заявлений прогнозного характера, будь то в результате получения новой информации, будущих событий или иным образом.

Теги

Водород

Тяжелые грузовики

Автобус

Никогда не пропустите последние новости

Будьте в курсе последних новостей о новых технологиях, продуктах, отраслевых тенденциях и новостях.

Адрес электронной почты

Компания

Присылайте мне последние новости (отметьте все подходящие варианты):

Грузоперевозки

Автобус

Пикап

Строительство

Сельское хозяйство

Отдел новостей Cummins:
Наши инновации, технологии и услуги

от Cummins Inc., мирового лидера в области энергетических технологий

Более 8600 человек прибыли в Лонг-Бич, штат Калифорния, чтобы принять участие в недавней выставке Advanced Clean Transportation (ACT) Expo, крупнейшем в Северной Америке мероприятии, посвященном передовым транспортным технологиям и экологически чистому автопарку. Присутствовали крупные ритейлеры, стремящиеся обезуглерожить свой автопарк, чтобы узнать о последних разработках, политике и технологиях в области экологически чистых транспортных решений.

В этом году на выставке ACT Expo была представлена ​​​​самая большая коллекция экологически чистых транспортных средств и топливных решений, которую когда-либо видела отрасль, с участием почти 200 экспонентов. Если вы не смогли приехать в Лонг-Бич в этом году, вот три ключевых вывода с выставки ACT Expo 2022.

1. Водород является многообещающим решением для удовлетворения жестких требований большегрузных грузовиков.

У водорода много преимуществ, включая пару возможных вариантов трансмиссии в будущем: водородные топливные элементы и двигатели внутреннего сгорания. Водород является энергоемким, и при производстве с использованием возобновляемой электроэнергии он считается «зеленым» и не содержит углерода.

Водородные топливные элементы — это решение с нулевым уровнем выбросов, обладающее гибкостью, мощностью и запасом хода, которые необходимы дальнемагистральным тяжелым грузовикам. По сравнению с аккумуляторными электромобилями, автомобили на топливных элементах также обеспечивают быструю заправку и меньший вес — водородные баки весят на тысячи фунтов меньше, чем аккумуляторные батареи на электрических грузовиках, что также сокращает грузоподъемность.

Двигатели внутреннего сгорания с двигателем h3, такие как 15-литровый X15H Cummins, дебютировавший в Лонг-Бич, могут использовать топливо с нулевым содержанием углерода по более низкой начальной цене, чем автомобили с топливными элементами или аккумуляторными батареями, с небольшими модификациями по сравнению с современными автомобилями. Кроме того, Cummins планирует выпустить 6,7-литровый водородный двигатель, который, как и 15-литровый, будет построен на новой топливно-независимой платформе Cummins, где под прокладкой головки двигателя каждый тип топлива имеет в основном схожие компоненты, а над прокладкой головки , у каждого есть разные компоненты для разных типов топлива.

В то время как электрические силовые агрегаты на батареях и топливных элементах являются ключом к достижению нулевого уровня выбросов в будущем, сочетание зеленого водорода с проверенной технологией двигателей внутреннего сгорания обеспечивает важное дополнение к будущим решениям с нулевым уровнем выбросов. Проще говоря: эти двигатели выглядят как двигатели, они звучат как двигатели и подходят туда, где двигатели обычно подходят.

Компания Cummins также объявила о сотрудничестве с Daimler Truck North America (DTNA, Портленд, штат Орегон, США) для модернизации и проверки грузовых автомобилей Freightliner Cascadia с трансмиссией Cummins на водородных топливных элементах четвертого поколения для использования в Северной Америке. Ожидается, что первые устройства поступят в продажу в 2024 году.

2. Природный газ является немедленным и экономически эффективным решением для достижения не только нулевых выбросов углерода, но и отрицательных выбросов углерода.;

Калифорнийское партнерство по транспортным средствам, работающим на природном газе (CNGVP), присутствовало на мероприятии, чтобы продвигать технологию использования природного газа и ее непосредственные преимущества с точки зрения сокращения выбросов углерода. В 2021 году примерно 98% природного газа, используемого для транспортировки в Калифорнии, было получено из метана, выделяемого возобновляемыми источниками, включая мусорные свалки, навоз домашнего скота, очистные сооружения, пищевые и зеленые отходы, мертвые деревья и сельскохозяйственные отходы. Улавливание и использование выбросов метана из этих источников в качестве возобновляемого топлива — это самый немедленный и эффективный шаг, который можно предпринять для сокращения выбросов парниковых газов, как сообщили ведущие ученые-климатологи мира на саммите COP26 в Шотландии в ноябре 2021 года9.0003

Когда дело доходит до производительности, компромиссов тоже нет. Компания Cummins продемонстрировала свой 15-литровый двигатель X15N, работающий на природном газе, с почти нулевым уровнем выбросов для североамериканского рынка грузовых перевозок, который предлагает меньшие размеры и вес по сравнению с дизельным двигателем, а также характеристики мощности и крутящего момента, почти идентичные дизельным. Разработанный как решение для грузовых автомобилей класса 8, двигатель имеет мощность до 500 л. Типовые комплекты баков на грузовиках, работающих на природном газе, позволяют проехать не менее 750 миль между заправками, что может быть выполнено всего за 15 минут.

Грузовики с двигателем Cummins X15N будут иметь более низкую совокупную стоимость эксплуатации (TCO), чем их дизельные аналоги. Этот двигатель поступит в производство в США в 2024 году.

Если и можно было чему-то научиться, пройдясь по залу на выставке этого года, так это тому, что на пути к нулю существует множество решений, и постепенные улучшения могут иметь большие преимущества. Задача достижения нулевых выбросов в отрасли коммерческого транспорта сложнее из-за значительного разнообразия приложений, в отличие от легковых автомобилей, и достижение нулевых выбросов не будет событием «светового выключателя». Отрасли требуется несколько решений для удовлетворения потребностей всех клиентов, работающих на дорогах и внедорожных транспортных средствах, а также для всех приложений с учетом различных рабочих циклов и условий эксплуатации. Инвестиции в инфраструктуру, нормативные усовершенствования и требования клиентов — все это определяет темпы перехода.

Cummins использует возможность стать частью решения проблемы изменения климата, добиваясь сокращения выбросов парниковых газов как от двигателей внутреннего сгорания, так и от новых технологий в рамках своей стратегии Destination Zero. Стремление к нулевым выбросам требует внесения изменений в продукты Cummins и источники энергии, которые их питают, и эта работа требует сотрудничества и лидерства со стороны правительств, коммунальных служб и других отраслей. Поскольку на эти изменения будет влиять очень много партнеров, сотрудники Cummins по всему миру работают в своих сообществах, чтобы продвигать эту важную работу вперед.

Метки

Cummins Engines

Устойчивое развитие

Природный газ

Никогда не пропустите последние новости

Будьте в курсе последних новостей о новых технологиях, продуктах, отраслевых тенденциях и новостях.

Адрес электронной почты

Компания

Присылайте мне последние новости (отметьте все подходящие варианты):

Грузоперевозки

Автобус

Пикап

Строительство

Сельское хозяйство

Новый морской дизельный двигатель мощностью 100 000 л.

с.

Самый большой двигатель в мире — Wartsila-Sulzer RTA96-C. Это двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом, и на сегодняшний день он
является самым мощным и экономичным низкооборотным двигателем в мире. Двигатель
Wartsila-Sulser производится на заводе Aioi Works в Японии и является частью японского производителя двигателей
Diesel United Ltd. Его длина 89 футов, ширина 44 фута, а вес
2000 тонн.

Этот 12-цилиндровый дизельный двигатель развивает мощность 100 000 л.с. при 102 об/мин,

, но его «лучший крейсерский режим» достигается при 90 об/мин, когда он сжигает всего 1666 галлонов в час.


После долгого отсутствия на этих страницах наш верный читатель Билл Ноубл притащил
свой 42-футовый корабль на зиму и, наконец, вернулся во Флориду, копаясь в Интернете
в поисках картинок и материалов, которые обязательно нужно увидеть читателям BoatTEST. Как
всегда, мы платим Ноблу по 6 пачек Coors Light за его материалы, а вы, читатели
, говорите нам, сколько ему должно быть заплачено — по шкале от 1 до 4 пачек. Пожалуйста,
просмотрите материал и зарегистрируйте свое предложение по оплате ниже.

Эти большие двигатели предназначены для питания нефтяных супертанкеров и больших контейнеровозов
. Они построены в соответствии с предпочтениями судовладельцев. Обычно они запрашивают
конструкцию двигателя, состоящую из одного блока и с одним винтом для простоты 9.0133, и неудивительно, что последующее устранение неполадок. Конструкция с одним узлом и одним винтом
также со временем доказала, что имеет более длительный срок службы, чем двойные или даже четырехвинтовые винты
.

Эти двигатели имеют 6, 8, 10, 12 и 14 цилиндров. Все двигатели
являются прямыми или рядными. Диаметр каждого цилиндра составляет 3 фута 2 дюйма
с ходом 8 футов 2 дюйма. Версия с 12 цилиндрами весит 2000 метрических 9.0133 т и выдает 90 000 л.с. при 100 оборотах в минуту, с лучшей топливной экономичностью
при 53 244 л.с. при 90 об/мин. Когда я говорю об экономичности, 14-цилиндровый двигатель модели
с рабочим объемом 25 480 литров (1,56 миллиона кубических дюймов) сжигает 1660 галлонов сырой («бункерной») нефти каждый час.

Математический расчет: 1660 галлонов/час = 39,5 барреля сырой нефти/использовано
в час = 2844 доллара. Эти цифры рассчитаны на основе сырой нефти по цене 72 долл. США 9.0133 ствол*. 2844 доллара за каждый час работы двигателя или 27,6 галлона, что составляет 46 долларов за каждые
минуты или 76 центов в секунду! Это, конечно, если корабли покупают нефть по торговой цене
, а если нет, то эти цифры являются абсолютным минимумом. ( * на момент публикации
)

На изображении ниже рабочий завода заканчивает работу над блоком цилиндров.
На этом изображении показаны гильзы поршня. Рабочий вполне мог бы вздремнуть в
одной из скважин, и никто бы этого не заметил!

Ниже представлены поршни, которые вскоре будут установлены в двигатель. В отличие от обычных автомобильных поршней размера
, эти поршни диаметром 3 фута имеют множество отверстий, и именно через эти отверстия масло впрыскивается через клапаны, чтобы поддерживать все рабочие детали
с максимально низким допуском на износ. Несмотря на колоссальную выходную мощность
этих двигателей, фактически были зарегистрированы удивительно низкие скорости износа.
Износ гильзы цилиндра, например, составляет всего около 0,03 мм на каждые 9000 часов работы двигателя. Здесь следует помнить, что эти двигатели работают примерно в 20 раз медленнее, чем обычный 2,0-литровый автомобильный двигатель, и это является основным фактором, влияющим на срок службы двигателя.

На изображении ниже изображен 300-тонный коленчатый вал 10-цилиндрового двигателя. Вы можете
заметить, что на стенке кожуха есть ступеньки, по которым можно спуститься в
поддон двигателя!


На изображении ниже вкладыши поршней устанавливаются в блок двигателя
. Они опускаются на место с помощью крана и направляются двумя рабочими и контролером
. На этом этапе они содержат все поверхности двигателя в чистоте, так как любой песок
или грязь могут впоследствии увеличить износ двигателя или, что еще хуже, разрушить его, поэтому рабочие
носят специальные тканевые бахилы, чтобы не оставлять царапин на тонкой работе 9.0133 поверхности. Также вы можете заметить, что защитное покрытие покрывает остальную часть корпуса подшипника картера двигателей
для защиты от пыли. Эти двигатели стоят много миллионов
миллионов долларов; на самом деле больше, чем сам корабль, на который они установлены
.

Фактически, на испытательном стенде в мастерской была достигнута мощность 100 000 л.с. с 14-цилиндровой моделью
, когда двигатель работал на полных оборотах чуть менее 102 об/мин. 102 об/мин могут показаться медленными
по сравнению с автомобильным двигателем нормального размера, который работает со скоростью около 2-4000 об / мин, но когда
двигатель такой же большой, как этот, быстрые обороты двигателя становятся устаревшими из-за чистой выходной мощности
.

Сколько 6 упаковок мы должны заплатить мистеру Ноблу за его фото? (макс. 4)

Судовые дизельные двигатели | Корпорация Wabtec

Создавая волны

Ознакомьтесь с семейством наших двигателей

Просмотрите видеоролик о нашем продукте

Более 50 лет мы разрабатываем и производим высокоэффективные дизельные двигатели с низким уровнем выбросов, используемые в локомотивах, судах и стационарных электростанциях. годы.

Наши производственные мощности мирового класса в Пенсильвании являются одними из крупнейших и самых современных в мире для среднеоборотных двигателей . С более чем 22 000 двигателей , эксплуатируемых по всему миру в самых сложных промышленных условиях, среднеоборотные двигатели Wabtec зарекомендовали себя как самые надежные , долговечные и экономичные двигатели , доступные на рынке. с лучшим временем безотказной работы и более низкой стоимостью жизненного цикла для операторов. Наши двигатели поддерживаются обширным глобальным распределением запасных частей и сервисная сеть .

Запасные части и обслуживание

Оригинальные запасные части OEM V228 и V/L250, а также услуги, доступные в нашей партнерской сети Wabtec для поддержания установленной базы в отличном состоянии , а серия экономичных среднеоборотных дизельных двигателей включает рядные и V-образные модели, обеспечивающие непрерывную мощность в диапазоне 1700–4700 кВт, и сертифицирована на соответствие требованиям стандартов Агентства по охране окружающей среды США Tier 4 и IMO Tier III по выбросам загрязняющих веществ 9.0003

Серия судовых двигателей, соответствующих требованиям IMO II по выбросам

Серия судовых двигателей 250MDA/MDB и V228, соответствующих требованиям IMO II по выбросам, включает как рядные, так и V-образные модели и обеспечивает непрерывный диапазон мощности от 1498 до 4239 кВтВт

Судовые дизельные двигатели

Серии, соответствующие требованиям EPA T4 и IMO III по выбросам загрязняющих веществ
  • 6L250MDC
  • 8L250MDC
  • 12V250MDC
  • 16В250МДК
Серия, соответствующая нормам выбросов IMO II
  • 6L250MDA
  • 8L250MDA
  • 12В250МДБ
  • 16В250МДБ
  • V228 (только послепродажная поддержка)
Демонстрация продукции

Знакомьтесь с самым чистым среднеоборотным двигателем Wabtec

Наши двигатели MDC являются наиболее технологически совершенными и экономичными среднеоборотными дизельными двигателями, когда-либо созданными Wabtec. Эти двигатели соответствуют стандартам выбросов EPA Tier 4 и IMO III благодаря рециркуляции отработавших газов, которая не требует последующей обработки на основе мочевины.

Без мочевины! Без шуток!

Являясь мировым лидером в области решений по сокращению выбросов, компания Wabtec первой выпустила среднеоборотные дизельные двигатели, сертифицированные в соответствии с самыми строгими требованиями к выбросам T4, благодаря передовой технологии рециркуляции отработавших газов без доочистки мочевины.

Узнайте о наших двигателях MDC

Более чистые выбросы

Стремление к более чистой морской отрасли

Являясь мировым лидером в области решений по снижению выбросов, компания Wabtec первой выпустила среднеоборотные дизельные двигатели, сертифицированные в соответствии с самыми строгими требованиями к выбросам T4, благодаря передовой технологии рециркуляции отработавших газов без мочевины. после лечения. Наше решение было удостоено награды Lloyd’s List America в номинации «Лучшая технология для более чистых выбросов» в 2018 году.

Прочтите статью из списка Ллойда

Рассчитан на длительный срок службы

Без плановых капитальных ремонтов до 60 000 часов работы

Более 50 лет мы проектируем и производим высокопроизводительные дизельные двигатели. С более чем 22 000 двигателей, работающих по всему миру в самых сложных промышленных условиях, среднеоборотные двигатели Wabtec зарекомендовали себя как одни из самых надежных, долговечных и экономичных двигателей, доступных на рынке. Наша последняя серия MDC не требует капитального ремонта двигателя до 60 000 часов работы (в зависимости от рабочего цикла).

Удобство обслуживания

Простота обслуживания благодаря модульной конструкции

Большие двери на основной раме, отдельные секции распределительных валов и секционный выпускной коллектор обеспечивают легкий доступ для обслуживания. Унифицированный цилиндр в сборе обеспечивает быструю замену для увеличения времени безотказной работы двигателя.

Истории успеха

Наши клиенты ценят самый инновационный морской дизельный двигатель

Amadea компании Phoenix Reisen будет модернизирована для более экологичных операций

Вспомогательные дизель-генераторы Wabtec Corporation, предназначенные для снижения выбросов, должны быть установлены на Amadea компании Phoenix Reisen к сентябрю. Amadea получит два среднеоборотных судовых дизельных двигателя L250 и V250, в которых используется передовая технология рециркуляции отработавших газов для минимизации образования NOx во время сгорания, что соответствует требованиям по выбросам IMO III и EPA Tier 4.

Прочитать всю историю

Правительство США внедряет технологию Wabtec EPA Tier 4

Корпорация Wabtec получила свой первый заказ от правительства США на судовые двигатели с передовой технологией снижения выбросов. Судовые дизельные двигатели серии 16V250 будут использоваться на борту двух новых многоцелевых судов национальной безопасности (NSMV) Морской администрации США.

Прочитать всю историю

Двигатели Wabtec, приводящие в движение круизные лайнеры

National Geographic Explorer , первое из двух полярных экспедиционных судов для Lindblad Expeditions Holdings Inc., построенное норвежской верфью Ulstein Verft, успешно завершило первые ходовые испытания.

Прочитать всю историю

Земснаряд с приводом от наших двигателей

Weeks Marine Inc. (WMI) и Eastern Shipbuilding Group подписали контракт на строительство судна-близнеца Magdalen, 356-футового двухвинтового земснаряда Lloyd’s Register. Поставка нового судна R.B. Weeks запланирована на 2023 год.

Прочитать всю историю

Двигатели Wabtec для рабочих катеров

Река Колумбия представляла собой проблему для буксирующих компаний, таких как Shaver Transportation, с первых дней в конце 1800-х годов, когда паровые машины с кормовыми колесами должны были выполнять все виды работ, от буксировки и швартовки парусных судов до перемещения деревянных барж, груженных пшеницей и пиломатериалы.

Прочитать всю историю

Парус века: новое поколение конструкций судовых двигателей

12 декабря 2012 г. обновлено 10 марта 2022 г. 13:11

Потребность в надежных в эксплуатации и экономически выгодных кораблях привела к быстрым инновациям в морских силовых установках в последние годы. Ship-technology.com сравнивает ведущие конструкции дизельных двигателей, такие как RT-flex96C Wärtsilä, с газовым двигателем Bergen K Rolls Royce и электрические конструкции от GE и STADT.

Поскольку у стран заканчиваются собственные природные ресурсы и потребительские товары, они становятся все более зависимыми от надежной судоходной отрасли в мировой торговле.

В связи с этим стремительные инновации в области судовых двигателей за последние несколько лет привели к разработке новых двигателей, которые должны быть более мощными и энергоэффективными.

Самый большой и самый мощный в мире дизельный двигатель был создан с учетом этого — для нового поколения более крупных танкеров, способных вместить больше груза.

Атомные ледоколы также были разработаны в последние годы, чтобы помочь нефтяным компаниям пересечь замерзшие воды Арктики и помочь России в развитии международной торговли.

Что касается энергоэффективных конструкций, судоходная отрасль начала серьезно рассматривать способы сокращения потребления ископаемого топлива путем создания электродвигателей, которые использовались на плавсредствах от подводных лодок до исследовательских судов.

Тенденция к использованию возобновляемых и альтернативных источников энергии в качестве топлива для двигателей также набирает обороты за последние несколько лет, поскольку страны стремятся сократить загрязнение в морском секторе.

Здесь мы сравниваем конструкции судовых двигателей последнего поколения, которые, как ожидается, вытеснят последнее поколение машин из воды.

Электрифицирующие конструкции

Капитан GE Power Conversion Марк Даннатт, капитан Королевского флота в отставке, недавно сказал: «Я видел будущее военно-морских силовых установок, и оно электрифицирует».

Выступая на выставке и конференции Euronaval в Париже в октябре, он объяснил, что морские операции требуют надежных в эксплуатации, экономически эффективных и экологически безопасных кораблей.

В этих обстоятельствах электрическая силовая установка заслуживает дальнейшего изучения, учитывая не только затраты на топливо и техническое обслуживание, но и последующее влияние на повышение доступности кораблей, сказал Даннат.

Подразделение Power Conversion компании GE в настоящее время поставляет свою силовую электрическую трансмиссию для нового флота военных танкеров MARS, работающих на плаву, с досягаемостью и устойчивостью (MARS).

«Атомные ледоколы также были разработаны в последние годы, чтобы помочь нефтяным компаниям пересекать замерзшие воды Арктики».

RFA заменяет свои существующие однокорпусные танкеры, чтобы соответствовать нормам загрязнения окружающей среды Международной морской организации, а также строгим экологическим нормам Европейской комиссии.

В законопроекте, одобренном в сентябре 2012 года, комиссия заявляет, что при обычном сценарии выбросы в морском секторе превысят выбросы из всех наземных источников, что усиливает потребность в более экологичных силовых установках.

Но не только военно-морской флот получает выгоду от электрифицированных двигателей; Норвежская компания Sustainable Electric Propulsion Systems (STADT) разработала гибридный электрический преобразователь для использования на сейсмических исследовательских судах, в том числе на судне MS Sanco Spirit компании Det Norske Veritas и различных других судах.

Электрическая силовая установка Stascho доступна в моделях мощностью от 100 кВт до 100 МВт и подает синусоидальное напряжение и ток на электродвигатель и обратно на главный распределительный щит. Это гарантирует отсутствие помех от инверторных приводов другому чувствительному электронному оборудованию на кораблях.

В то время как STADT разработала систему, включающую электродвигатели переменного тока, General Atomics (GA) разрабатывает сверхпроводящий униполярный двигатель постоянного тока мощностью 36,5 МВт для корабельных двигателей.

Компания утверждает, что двигатели, использующие питание постоянного тока, значительно тише, меньше (из-за меньшего количества компонентов) и более эффективны, чем системы двигателей переменного тока, и подходят для более простых и менее дорогостоящих архитектур распределения электроэнергии на судах.

Альтернативные виды топлива

Принимая во внимание глобальные цели по сокращению выбросов углерода и повышение антидемпинговых тарифов, компания Rolls-Royce разработала двигатель, работающий на жидком биометане, полученном из отходов, для пассажирских паромов, работающих на СПГ, и первого в мире парусного судна, работающего без использования ископаемого топлива. грузовые суда, строящиеся B9перевозки.

«Судостроительная отрасль начала серьезно рассматривать способы сокращения потребления ископаемого топлива за счет создания электродвигателей».

Компания заявляет, что ее поршневой газовый двигатель Bergen K уже способствовал значительному снижению выбросов NOx, SOx и CO2 по сравнению с обычными дизельными двигателями.

Двигатель будет использоваться вместе с силовой установкой dyna-rig компании B9, свободностоящей и свободно вращающейся системой, состоящей из нескольких небольших парусов, которые работают с помощью электроники.

Система предназначена для обеспечения около 60% тяги судов, работающих на ископаемом топливе, а остальная часть приходится на двигатель Rolls Royce.

Некоторые суда также оснащены силовыми установками, работающими на водорослевом масле . В январ USS Ford отплыл из Эверетта, штат Вашингтон, в Сан-Диего, используя 25 000 галлонов Solazyme Soladiesel, смешанного с военным дизельным топливом.

Мощные гребные винты

Ядерная энергия для движения также способна сократить выбросы углерода в судоходной отрасли, но ее другие рабочие характеристики еще более привлекательны для конструкторов судов.

Ядерное топливо является энергосберегающим — небольшое количество ресурса может обеспечить энергию, эквивалентную энергии, в миллионы раз превышающей его вес в виде угля или нефти. Во-вторых, можно построить реактор, который будет эксплуатировать судно несколько лет без дозаправки.

«Компания Rolls-Royce разработала двигатель, работающий на жидком биометане, полученном из отходов, для пассажирских паромов, работающих на СПГ».

Более того, атомная силовая установка предоставляет больше места для груза, поскольку устраняется необходимость в больших топливных бункерах. Это также позволяет судну работать на более высоких скоростях без дозаправки.

Атомные силовые установки оказались особенно полезными для ледоколов, построенных в России для исследования замерзших водных путей в Арктике.

Эти ледоколы более мощные, чем их дизельные аналоги, и могут преодолевать толстые льды со скоростью до десяти узлов.

В более широком смысле наблюдается растущая тенденция к разработке сверхмощных двигателей в судоходной отрасли по мере того, как новое поколение супертанкеров и контейнеровозов начинает отправляться в плавание.

И даже сейчас, когда корабли переходят на полностью электрическую модель, спрос на дизельное топливо по-прежнему высок.

Дизельный двигатель Wärtsilä RT-flex96C в настоящее время является самым большим и мощным двигателем в мире. Двухтактный двигатель с турбонаддувом высотой 13,5 метра и весом 2300 тонн выпускается в версиях от шестицилиндрового рядного до 14-цилиндрового.

RTA96C-14 может развивать максимальную выходную мощность 108 920 лошадиных сил при 102 оборотах в минуту, а пиковые возможности 14-цилиндровой версии могут превышать 80 МВт.

Несмотря на то, что RT-flex96C работает на дизельном топливе, финский производитель Wärtsilä позаботился об энергоэффективности при создании этого технического новшества.

Конструкция основана на более старом двигателе RTA96C, но современные системы впрыска топлива заменены на традиционные распределительный вал, цепную передачу и топливные насосы. В результате 50% энергии топлива преобразуется в движение.

Отвалился двигатель у самолета: У самолета отвалился двигатель при посадке в аэропорту Манилы

У стратегического бомбардировщика США в полете отвалился двигатель — РБК

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

Скрыть баннеры

Ваше местоположение ?

ДаВыбрать другое

Рубрики

Курс евро на 1 октября
EUR ЦБ: 52,74

(-2,67)

Инвестиции, 30 сен, 16:32

Курс доллара на 1 октября
USD ЦБ: 55,3

(-2,11)

Инвестиции, 30 сен, 16:32

Интеграция новых территорий в состав России продлится до 2026 года

Политика, 15:20

Главы Херсонской и Запорожской областей станут называться губернаторами

Политика, 15:16

Минобороны России сообщило о потерях ВСУ на лиманском направлении

Политика, 15:09

www. adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

Сортировка как обязанность: как избавиться от свалок в России

Партнерский проект, 15:05

Обзор главных Hi-Tech новинок: iPhone 15 Ultra, робот Xiaomi и другое

Life, 15:00

Папа римский призвал Путина и Зеленского положить конец конфликту

Политика, 14:56

Инфантино назвал трагедией за гранью понимания давку на матче в Индонезии

Спорт, 14:31

Объясняем, что значат новости

Вечерняя рассылка РБК

Подпишитесь за 99 ₽ в месяц

Давка на футбольном матче в Индонезии стала второй по числу жертв

Спорт, 14:25

Володин подтвердил рассмотрение поправок по новым регионам 3 октября

Политика, 14:21

Как сэкономить на деловых поездках, когда все постоянно меняется

РБК и Smartway, 14:17

Минобороны сообщило о попытке наступления ВСУ сразу на трех направлениях

Политика, 14:00

На горячей линии назвали условия мобилизации монахов

Политика, 13:41

Климатическая азбука: запуск рынка углеродных единиц в России

РБК и Газпромбанк, 13:29

Конституционный суд признал договоры с ДНР, ЛНР, Запорожьем и Херсоном

Политика, 13:06

www. adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

www.adv.rbc.ru

Бомбардировщик B-52

(Фото: Reuters/Pixstream)

Во время тренировочного полета у американского бомбардировщика B-52 в Северной Дакоте в полете упал двигатель. Пилоты смогли посадить самолет и в результате инцидента никто не пострадал. Об этом сообщил представитель ВВС США, передает Defense News.

Как отмечает издание, бомбардировщик оборудован восемью турбовентиляторными двигателями Pratt & Whitney JT3D, и пилоты смогли успешно посадить самолет. Все находящиеся на борту пять человек не пострадали.

ВВС США отправили военный вертолет на поиски упавшего двигателя. Он был найден в безлюдной местности недалеко от военной базы Минот, рассказал представитель американского военного ведомства. По его словам, у бомбардировщика B-52, который приписан к базе Минот, не было на борту вооружения, и он выполнял тренировочный полет во время инцидента.

На данный момент неизвестна причина падения двигателя с самолета. Как рассказал представитель ВВС США, по факту происшествия инициировано расследование.

Как отмечает Defense News, данный инцидент может стать причиной замены двигателей JT3D у бомбардировщиков B-52.

www.adv.rbc.ru

Авиационный парк США располагает 74 бомбардировщиками B-52.

www.adv.rbc.ru

B-52 является американским стратегическим бомбардировщиком-ракетоносцем второго поколения. Фирма-производитель — Boeing. Бомбардировщик B-52 состоит на вооружении ВВС США с 1955 года. Он может переносить разные виды вооружения, в том числе и ядерное. Как отмечет Defense News, предполагается, что бомбардировщик будет эксплуатироваться до 2040 года.

как пилоты сажали аварийные лайнеры

Этим утром в подмосковном Жуковском чуть не произошла авиакатастрофа. В турбину самолета «Уральских авиалиний», только вылетевшего из аэропорта в сторону Симферополя, попала чайка. Такие истории не раз заканчивались трагедиями. Но пилоты проявили героизм и совершили настоящее чудо. Без двигателей и шасси они сумели посадить Airbus A321 на кукурузное поле около деревни Рыбинское. После жесткого удара самолет загорелся, но все пассажиры и члены экипажа смогли вовремя эвакуироваться. По данным СМИ, в больницы поступили 10 пострадавших, однако погибших из-за инцидента нет. «МИР 24» вспомнил другие невероятные случаи, когда пилоты сумели спасти людей в казалось бы безнадежных ситуациях.

21 августа 1963 года. Рейс Таллин – Москва

Эта история могла бы стать сценарием для фильма-катастрофы. Ту-124 вылетел из Таллина утром и уже через несколько часов должен был благополучно приземлиться в Москве. На борту – 45 пассажиров и семь членов экипажа.

Но все пошло не по плану с самого начала. Сразу после взлета отказало переднее шасси. Возвращаться в Таллин не рискнули – был густой туман. Решили лететь в Ленинград. В небе над северной столицей глохнет сначала левый двигатель, а затем и правый. Диспетчеры уже начали прощаться с командой самолета, когда бравые пилоты решились на отчаянный шаг.

К посадке на воду в Советском Союзе не готовили. Но терять уже было нечего. Это был единственный шанс на спасение десятков жизней. Самолет приводнили на Неву.

16 октября 1956 года. Рейс Гонолулу – Сан-Франциско

Вы летите над Тихим океаном. Во все четыре стороны – водная гладь на многие километры. И тут начинает отказывать двигатель. Ситуация страшная, и именно она произошла с Boeing 377, который летел из Гонолулу в Сан-Франциско. На борту – 24 пассажира и семь членов экипажа.

Второй пилот попытался починить неисправный мотор, но это только привело к расходу горючего. Стало понятно, что до Сан-Франциско лайнер не долетит. Чтобы набрать высоту, экипаж попытался перевести двигатели во взлетный режим. Это привело к еще большим поломкам. В результате первый пилот приказал готовиться к посадке на воду.

Самолет сбросил высоту до полукилометра и еще несколько часов летел над водной гладью на низкой скорости. Так экипаж пытался израсходовать все оставшееся топливо, чтобы избежать взрыва, а также дождаться рассвета, чтобы лайнер могла заметить береговая охрана. Примечательно, что стюардессы догадались перевести всех пассажиров из хвоста самолета в нос. Хвост отвалился при посадке, и несколько жизней удалось спасти. Спустя несколько минут после приводнения, потерпевших крушение подобрала береговая охрана.

22 ноября 1968 года. Рейс Токио – Сан-Франциско

Еще один авиационный инцидент произошел с рейсом в сторону Сан-Франциско. Похоже, американский город преследует некий злой рок. Самолет Douglas DC-8-62 авиакомпании Japan Airlines. Лайнер с 96 пассажирами и 11 членами экипажа на борту вылетел из Японии и долгое время полет проходил нормально, с небольшими проблемами, которые не должны были повлиять на посадку самолета.

Однако уже в Сан-Франциско выяснилось, что на судне неверно работают высотометры. Беда, как это обычно и бывает, не приходит одна, у аэропорта в этот день было туманно, и видимость еле позволяла сесть на полосу. Пилоты все же попытались приземлиться, но чуть не разбились из-за невозможности оценить высоту.

Командир судна Кохэй Асо включил на полную мощность двигатели, лайнер протащило на несколько километров вперед и ударило об воду. Сам пилот не понял, как это произошло, но быстро сориентировался и дал команду эвакуироваться с самолета. В результате никто из пассажиров не пострадал, а Асо был понижен в должности до второго пилота без права возвращения на предыдущее место.

17 июля 1972 года. Испытательный полет над Икшинским водохранилищем

Конечно, не всегда посадки на воду были связаны с непосредственной опасностью для пассажиров. В 1972 году пилоты проводили испытательный полет Ту-134 в Подмосковье. На борту находились пять человек – два пилота, штурман и два бортмеханика.

Все дело в том, что лайнер долгое время находился в режиме ожидания перед полетом. У него разрядились аккумуляторы, а перед вылетом почему-то об этом никто не подумал. В результате уже в воздухе остановились все топливные насосы, перестали работать двигатели. Судно не смогло бы пролететь и нескольких километров, поэтому пилоты приняли решение садиться на Икшинское водохранилище.

Посадка прошла успешно, никто не пострадал, а самолет не был разрушен. Правда, лайнер больше не использовали. Его перевезли на соседние Клязьминское водохранилище и долгое время он служил как тренажер для экипажей.

22 октября 1962 года. Рейс Маккорд – Элмендорф

В год проводятся тысячи таких рейсов по всей планете. Пассажирский самолет перевозит военных и их семьи с одной военной базы на другую. Но именно путешествие на Douglas DC-7CF чуть не погубило 102 человека.

Причина проста и прозаична для северных широт. В самолете заледенел карбюратор. Своими силами справиться с этой проблемой экипаж не смог, поэтому было принято решение свернуть к воде и посадить лайнер на воду в бухте Ситка.

Приводнение произошло без особых инцидентов, во время посадки никто не пострадал. Правда, при эвакуации некоторые пассажиры умудрились получить травмы, самая серьезная из которых – перелом ноги.

15 января 2009 года. Рейс Нью-Йорк – Шарлотт – Сиэтл

Зима 2009 года принесла Америке новое чудо. Чудо на Гудзоне. Авиалайнер A320-214 приземлился на реку в Нью-Йорке, когда казалось, что никакой надежды уже нет. 155 человек на борту успели попрощаться со своими родными и приготовиться к смерти, но героические действия экипажа помогли спасти всех.

Счастливый и безмятежный полет продолжался ровно 90 секунд. После этого диспетчерам поступили сообщения о стае казарок, которые влетели в лайнер и, кажется, попали в оба двигателя. В считанные секунды они были выведены из строя.

На принятие решения у команды было около 20 секунд. Опытный пилот ВВС США Чесли Салленбергер решил сажать самолет на воду. Как оказалось позже, это был единственный возможный вариант, при котором выживали все пассажиры. Командир смог провести лайнер над мостом Джорджа Вашингтона и практически без проблем приземлить самолет напротив 42-й улицы.

Пассажиры вышли на крылья судна, а через несколько минут их подобрали проплывающие мимо судна. Из-за низкой температуры воды, около половины всех переживших инцидент обратились к медикам с симптомами переохлаждения. Серьезные травмы получили только пять человек. «Чудо на Гудзоне» стало одним из самых известных инцидентов с посадкой пассажирского лайнера на воду.

К сожалению, это все известные случаи приводнения воздушного судна, которые обошлись без жертв. Все-таки посадка на воду – это сложнейший элемент, который не так часто отрабатывают пилоты. В случае с Ту-124 на Неве пилотам вообще никогда не рассказывали, как вести себя в такой нештатной ситуации. И все-таки импровизация сработала – все остались живы. 

Отказ всех двигателей. Boeing 747. British Airways. 1982

 

Полезная статья: Отказал двигатель самолета или полет с несимметричной тягой.

    

       Итак: 24 июня 1982 года. Рейс 9 компании «British Airways» летел в небе над Индонезией. Через несколько часов самолет, на котором было 263 пассажира должен был приземлиться в Перте (Австралия). Пассажиры мирно дремали или читали книги.

 

Пассажирка: Мы уже перелетели через два временных пояса. Я устала, а поспать все не удавалось. Ночь была очень темная, хоть глаз выколи.

 

Пассажир: Полет шел нормально. Все было отлично. Прошло уже много времени, как мы вылетели из Лондона. Дети хотели поскорее попасть домой.

 

            Многие пассажиры самолета начали путешествие еще день назад. Но экипаж был новый. Пилоты вступили на работу при последней остановке в Куала-Лумпуре. Капитаном был Эрик Муди. Он начал летать еще в 16 лет. Также он был одним из первых пилотов, кто научился управлять Boeing 747. Второй пилот Роджер Гривз уже шесть лет работал на этой должности. В кабине также был бортинженер Бари Таули-Фриман.

 

            Когда самолет пролетал над Джакартой, его крейсерская высота составляла 11000 метров. С момента последней посадки прошло полтора часа. Капитан Муди проверил погоду на радаре. Следующие 500 километров ожидалась благоприятная обстановка. В салоне многие пассажиры уснули. Но над их головами начала появляться зловещая дымка. В 1982 году в пассажирских самолетах еще было разрешено курить. Но бортпроводники посчитали, что дым гуще обычного. Они начали волноваться, что где-то на самолете возникло возгорание. Огонь на высоте 11 километров — это страшно.  Экипаж старался обнаружить очаг возгорания. В кабине пилотов тоже начались неприятности.

 

Второй пилот: Мы просто сидели и наблюдали за полетом. Ночь была очень темная. И вдруг, на лобовом стекле начали появляться огоньки. Мы предположили, что это огни святого Эльма.

 

 Огни святого Эльма

 

            Огни святого Эльма — это природное явление, которое происходит при перелете через грозовые облака. Но в ту ночь грозовых облаков не было, на радаре все было чисто. Пилоты с опасением обнаружили, что самолет окружала легкая дымка.

 

Пассажирка: Я читала книгу. Когда я посмотрела в окно, то увидела, что крыло самолета покрыто ослепительно белым, мерцающим светом. Это было невероятно!

 

            Тем временем дым в салоне начал сгущаться. Стюарды не смогли понять, откуда он исходил.

 

Пассажирка: Я заметила, как густой дым валил в салон через вентиляторы над окнами. Зрелище было очень настораживающее.

 

            Через несколько минут из первого и четвертого двигателей начали вырываться языки пламени. Но приборы в кабине не фиксировали возгорания. Пилоты недоумевали. Прежде они не видели ничего подобного.

 

Второй пилот: Так называемое световое представление стало еще ярче. Вместо лобовых стекол у нас возникли две стены из мерцающего белого света.

 

            Старший проводник тихо организовал в салоне тщательный поиск источника возгорания. Но ситуация усугублялась очень быстро. Едкий дым уже был повсюду. Стало очень жарко. Пассажирам было трудно дышать. В кабине бортинженер проверял все приборы. Он чувствовал запах дыма, но приборы не показывали возгорания в какой-либо части самолета. Вскоре экипаж столкнулся с новой проблемой. Загорелись все двигатели.

 

Пассажирка: Огромное пламя вырывалось прямо из двигателей. Оно достигало больше 6 метров в длину.

 

            Огонь охватывал все двигатели. Вдруг, один из них, на миг увеличив обороты, заглох. Пилоты тут же отключили его. Boeing 747 находился на высоте 11000 метров. Но не прошло и нескольких минут, как остальные три двигателя тоже заглохли.

 

 

 

Капитан: Три остальных двигателя отключились почти мгновенно. Ситуация стала очень серьезной. У нас было четыре работающих двигателя и за полторы минуты ни одного не осталось.

 

            У самолета был большой запас горючего, но по неизвестной причине все двигатели заглохли. Экипаж начал посылать сигнал бедствия. Двигатели не подавали тягу, и рейс 9 начал падать с неба. Второй пилот пытался сообщить в Джакарту о экстремальной ситуации, но диспетчеры практически не слышали его.

 

Второй пилот: Центр управления полетами в Джакарте с трудом понимал, о чем мы говорили.

 

            Только когда другой самолет, находящийся неподалеку, ретранслировал сигнал бедствия, центр управления полетами понял, в чем дело. Экипаж не помнил, чтобы у Boeing 747 отказывали все четыре двигателя. Они размышляли о том, почему такое могло произойти.

 

Капитан: Я был обеспокоен, что мы сделали что-то не так. Мы сидели и винили себя, потому что такие вещи вообще не должны случаться.

 

            Хотя Boeing 747 не был создан как планер, он мог продвигаться на 15 километров вперед за каждый километр снижения. Оставшись без двигателей рейс 9 начал медленно падать. У команды было полчаса до столкновения с морем. Была еще одна особенность. В симуляторах, когда отключаются все двигатели, отключается также и автопилот. Но высоко над Индийским океаном капитан видел, что автопилот был включен. При таком накале ситуации у них не было времени, чтобы выяснить, почему был включен автопилот. Пилоты начали процедуру перезапуска двигателей. Эта процедура занимала 3 минуты. При быстром падении с неба у экипажа было менее 10 шансов запустить двигатели до катастрофы. На высоте 10000 метров капитан Эрик Муди решил повернуть самолет к ближайшему аэропорту Халим, недалеко от Джакарты. Но даже к нему расстояние было слишком большим, если двигатели не заработают. В добавок ко всему, по каким-то причинам аэропорт Халима не мог найти рейс 9 на своих радарах.

 

            При выключенных двигателях в салоне стало очень тихо. Некоторое из пассажиров чувствовали снижение. Они могли только догадываться о происходящем.

 

Пассажирка: Некоторые люди просто сидели прямо, как-будто они ничего не заметили. Сначала это был страх, но через некоторое время он перешел в смирение. Мы знали, что умрем.

 

Старший стюард: Думаю, что если бы я сел и действительно подумал о том, что происходит, я бы уже никогда не встал.

 

            Капитан Муди не мог перезапустить двигатели, пока скорость самолета не была в диапазоне 250-270 узлов. Но датчики скорости не работали. Им нужно было вывести самолет на нужную скорость. Капитан варьировал скорость. Для этого он отключил автопилот и тянул штурвал вверх, а затем вниз. Такие «американские горки» еще больше усилили панику в салоне. Пилоты надеялись, что в какой-то момент, когда мы будем подавать топливо в двигатели, скорость станет такой, как нужно для перезапуска.

 

            Неожиданно появилась еще одна проблема. Сработал датчик давления. Дело в том, что помимо электрической мощности, двигатели помогали сохранять нормальное давление в салоне. Так как они не работали, давление постепенно начало падать. Из-за недостатка кислорода пассажиры начали задыхаться. Пилоты хотели одеть кислородные маски, но маска второго пилота оказалась сломанной. Капитану пришлось самому увеличить скорость снижения, чтобы поскорее перейти на меньшую высоту. Так все могли спокойно дышать. Однако, проблема не была решена. Если бы двигатели не запустились, нужно было сажать самолет в открытом океане. Второй пилот и бортинженер укоротили стандартную последовательность перезапуска. Так у них было больше шансов запустить двигатели.

 

Второй пилот: Мы повторяли одно и то же раз за разом. Но, несмотря на все наши усилия,  никакой прогресс не наблюдался. Тем не менее, мы держались этого сценария. Я даже не могу себе представить, сколько раз мы их перезапускали. Скорее всего около 50 раз.

 

            Самолет падал все ниже, и перед капитаном встал сложный выбор. Между самолетом и аэропортом находилась горная цепь острова Ява. Чтобы пролететь ее, нужно было находиться на высоте не меньше, чем 3500 метров. Без двигателей было невозможно долететь до аэропорта. Капитан решил, что если ситуация не изменится, он сядет на воду.

 

Капитан: Я знал, насколько сложно посадить самолет на воду даже с работающими двигателями. К тому же я никогда этого не делал.

 

            У пилотов оставалось очень мало шансов на то, чтобы запустить двигатели. Уже нужно было поворачивать самолет к океану, чтобы приземляться на воду. Вдруг четвертый двигатель взревел и заработал так же внезапно, как и отключился. У пассажиров было чувство, будто кто-то подбросил самолет снизу вверх.

 

 

Второй пилот: Знаете, такой низкий рокот; звук, когда заводишь двигатель «Rolls Royce». Слышать это было просто чудесно!

 

            Boeing 747 мог лететь с одним двигателем, но его было не достаточно, чтобы перелететь через горы. К счастью, еще один двигатель, чихнув, ожил. За ним быстро последовали два оставшихся. Крушение было почти неминуемым. Но самолет снова работал в полную силу.

 

Пассажир: Тогда я понял, что мы сможем долететь. Может быть не в Перт, но в какой-нибудь аэропорт. Мы только этого и хотели: сесть на землю.

 

            Пилоты понимали, что самолет нужно было посадить как можно быстрее и направили его в Халим. Капитан начал подъем, чтобы между авиалайнером и горами было достаточно места. Вдруг, перед самолетом снова начали мерцать странные огни — предвестники кризиса. Скорость была хорошая, и пилоты надеялись, что они успеют долететь до посадочной полосы. Но, самолет снова оказался под ударом. Второй двигатель вышел из строя. За ним тянулся огненный хвост. Капитану снова пришлось выключить его.

 

Капитан: Я не трус, но когда 4 двигателя то работают, то вдруг нет, а потом опять работают — это кошмар. Да какой угодно пилот быстро отключит его, потому что страшно!

 

            Самолет приближался к аэропорту. Второй пилот думал, что лобовое стекло запотело, ведь через него ничего не было видно. Они включили вентиляторы. Это не сработало. Тогда пилоты задействовали дворники. Эффекта все равно не было. Каким-то образом повредилось само стекло.

 

Капитан: Я посмотрел на угол лобового стекла. Через тонкую полоску, около 5 сантиметров шириной, я видел все гораздо четче. Но спереди мне ничего не было видно.

 

            Экипаж ждала последняя неприятная новость. Наземное оборудование, которое помогало им спуститься под правильным углом не работало. После всех проблем, которые пришлось испытать, пилотам нужно было посадить самолет вручную. Приложив максимум усилий, экипаж сделал это. Самолет мягко коснулся полосы и вскоре остановился.

 

Капитан: Казалось, что самолет приземлился сам. Он словно поцеловал землю. Это было чудесно.

 

            Пассажиры ликовали. Когда самолет приземлился в аэропорту, они начали праздновать окончание тяжкого испытания. Но им было интересно, что произошло. Пожара так и не обнаружили. Откуда же взялся дым в салоне? И как могли отказать одновременно все двигатели? Экипаж также вздохнул с облегчением, но их беспокоила мысль, что они были в чем-то виноваты.

 

Капитан: После того, как мы отогнали самолет на стоянку и все отключили, начали проверять все документы. Хотелось обнаружить хоть что-то, что могло предупредить нас о проблемах.

 

            Boeing 747 был сильно поврежден. Экипаж понял, что их стекло было исцарапано снаружи. Также они увидели голый метал где стерлась краска. После практически бессонной ночи в Джакарте пилоты вернулись в аэропорт, чтобы осмотреть самолет.

 

Второй пилот: Мы посмотрели на авиалайнер в свете дня. Он потерял свой металлический блеск. Некоторые места были исцарапаны песком. Слезла краска и наклейки. Смотреть было не на что, пока не сняли двигатели.

 

            Двигатели произвела компания «Rolls Royce». Их сняли с самолета и отправили в Лондон. Уже в Англии эксперты начали свою работу. Вскоре следователи поразились увиденному. Двигатели были очень сильно поцарапаны. Эксперты обнаружили, что они были забиты мелкой пылью, частичками камней и песка. После внимательного исследования, было установлено, что это был вулканический пепел. Через несколько дней все узнали, что в ночь перелета произошло извержение вулкана Галунггунг. Он располагался всего в 160 километрах к юго-востоку от Джакарты. В 80-х годах этот вулкан извергался довольно часто. Извержения были очень большими. Как раз когда в небе пролетал самолет, вулкан снова взорвался. Облако пепла поднялось на высоту 15 километров, а ветра отогнали его на юго-запад, прямо навстречу рейсу 9 «British Airways». До этого инцидента вулканы серьезно не мешали самолетам. Действительно ли вулканический пепел стал причиной аварии?

 

Эксперт: В отличии от обычного пепла, это совсем не мягкий материал. Это сильно измельченные кусочки горных пород и минералов. Это очень абразивный материал, у него много острых углов. Это и вызвало многочисленные царапины.

 

            Помимо действия на стекло и краску самолета, облако пепла стало причиной других странных происшествий с рейсом 9. На высоте появлялась электризация трением. Отсюда и огни, которые мы называем огнями святого Эльма. Электризация также вызвала сбои в коммуникационных системах самолета. Те же частички пепла попали в салон самолета и вызвали удушье у пассажиров.

 

            Что же касается двигателей, пепел тоже имел здесь роковое значение. Расплавленный пепел проникал вглубь двигателя и засорял его. Возникло сильное нарушение воздушного потока внутри двигателя. Нарушался состав горючего: было слишком много топлива и недостаточно воздуха. Это спровоцировало появление языков пламени сзади турбин, а позже и их отказ. Задохнувшись облаком из пепла, двигатели на борту Boeing 747 заглохли. Самолет спасли естественные процессы.

 

Эксперт: Как только самолет вышел из облака пепла все постепенно остыло. Этого было достаточно, чтобы затвердевшие частицы отвалились, и двигатели завелись вновь.

 

            Когда двигатели достаточно очистились от расплавленного пепла, лихорадочные попытки пилотов завести самолет завершились успехом.

 

Эксперт: Мы многому научились. Позднее эти знания стали частью обучения пилотов. Теперь пилоты знают, какие признаки указывают на то, что они находятся в облаке пепла. Среди этих признаков запах серы в салоне, пыль, а ночью видно огни святого Эльма. Также гражданская авиация стала теснее сотрудничать с геологами, которые изучают вулканы.

 

            Несколько месяцев спустя после невероятной ночи, экипаж рейса 9 засыпали наградами и благодарностями. Все члены экипажа проявили небывалый профессионализм. Им удалось великолепно спасти самолет. Просто фантастика! Выжившие пассажиры рейса 9 до сих пор общаются друг с другом. 

Отказал двигатель самолета или полет с несимметричной тягой.

Все авиакатастрофы

Avia.pro

Взрыв двигателя United Airlines 777 продолжается год спустя

Этой зимой сын Кирби Клементса сгребал снег с тротуара перед своим домом в Брумфилде, когда наткнулся на небольшой кусочек легкого материала, похожего на соты. Клементс сразу узнал его.

Фрагмент внутренней обшивки двигателя широкофюзеляжного авиалайнера Боинг 777, взорвавшегося год назад в воскресенье над северо-западным пригородом, вскоре после того, как рейс United Airlines, направлявшийся на Гавайи, вылетел из международного аэропорта Денвера.

Энди Кросс, The Denver Post

Большое кольцо двигателя от двигателя самолета находится во дворе дома Кирби Клементса на Элмвуд-стрит возле 13-й Ист-авеню 20 февраля 2021 года в Брумфилде. У самолета United Airlines 777 наверху отказал двигатель, и его части были разбросаны по всему близлежащему району и парку Брумфилд-Коммонс.

«Мы до сих пор находим обрывки и куски этого повсюду», — сказал 68-летний Клементс, чей дом почти четыре десятилетия служил одним из самых популярных мест приземления для падающих обломков — а именно, кольцо двигателя диаметром примерно 10 футов. который задел его дом и разбил кабину его тяжелого пикапа Dodge Ram 2500, припаркованного на подъездной дорожке. Части двигателя попали в другие строения поблизости и посыпались дождем на парк, где тренировались юношеские футбольные команды.

Никто не пострадал ни на борту самолета, ни на земле, но пассажиры и местные жители, в том числе Клементс и его жена Марианн, справились с эмоциональными шрамами после события 20 февраля 2021 года. United по-прежнему сталкивается с судебными претензиями и исками со стороны пассажиров, хотя в последние месяцы компания достигла частного урегулирования с 14 истцами, чтобы закрыть громкое дело, поданное в Окружной суд США в Денвере.

Авиакомпания также рассматривала страховые претензии Клементса и других лиц на земле, которым был причинен материальный ущерб.

Национальному совету по безопасности на транспорте еще предстоит опубликовать окончательный отчет о причине отказа двигателя рейса 328, на борту которого находились 239 пассажиров и членов экипажа. Но на основе предварительных выводов NTSB в марте прошлого года, которые указывали на сломанные лопасти вентилятора, Федеральное авиационное управление в конце декабря изложило предлагаемые директивы для интенсивных проверок и модернизации. Это дало United, единственному базирующемуся в США авиаперевозчику с пострадавшими самолетами, возможность вскоре вернуть в воздух 52 приземлившихся 777-х.

Джим Холл, бывший председатель NTSB в 1990-х годах, ныне работающий консультантом в Чаттануге, штат Теннеси, охарактеризовал инцидент как «очень серьезное событие». По его словам, это по праву вызвало бурную реакцию со стороны Соединенных Штатов и других перевозчиков за пределами Соединенных Штатов.

Но он задался вопросом, почему два аналогичных отказа двигателей на Boeing 777, начиная с самолета United, направлявшегося на Гавайи в 2018 году, не предотвратили прошлогодний инцидент.

«Это чудо, что никто не погиб и не пострадал», — сказал Холл.

В декабре FAA предупредило о рисках, связанных с игнорированием существующих уязвимостей. В нем говорится, что следующий отказ лопасти вентилятора «может привести к остановке двигателя в полете, повреждению хвостового оперения, фюзеляжа или окна со значительным увеличением аэродинамического сопротивления, что приведет к истощению топлива или невозможности поддерживать высоту … что может привести к при потере управления самолетом, вынужденной посадке вне аэродрома и травмах пассажиров».

Помимо рейса United в 2018 г., рейс Japan Airlines в декабре 2020 г. — примерно за два месяца до инцидента в районе Денвера — испытал аналогичный сбой. Все три самолета были более старыми 777-ми с аналогичными двигателями Pratt & Whitney. В двух предыдущих случаях треснувшие лопасти вентилятора оторвались и серьезно повредили двигатели.

Похоже, это снова произошло над Денвером. В предварительном отчете NTSB указывалось, что одно «усталое» лезвие сломалось, а другое треснуло «из-за перегрузки». Но официального заключения о причине пока нет.

United заявила, что в прошлом году приступила к проверкам и некоторым исправлениям двигателя в ожидании декабрьских директив FAA, что дало ему преимущество. Было остановлено 24 самолета 777, которые находились в эксплуатации на момент отказа двигателя, а остальные 28 находились на хранении в соответствии с графиками, сокращенными из-за пандемии.

Самолеты являются частью планов United по восстановлению дальнемагистральных рейсов в этом году.

«United Airlines тесно сотрудничает с Boeing, FAA и Pratt & Whitney, чтобы вернуть эти 777 самолетов в эксплуатацию, и мы ожидаем, что это произойдет где-то в первом квартале», — сказал Рассел Карлтон, представитель United в Денвере.

Чад Шнелл, через AP

На этом изображении, взятом из видео, двигатель рейса 328 United Airlines горит после «отказа правого двигателя» вскоре после взлета из международного аэропорта Денвера в субботу, 20 февраля 2021 г. , Боинг 777 благополучно приземлился, никто из пассажиров и членов экипажа на борту не пострадал.

По меньшей мере две дюжины пассажиров подали в суд на United

Несмотря на то, что самолеты были спроектированы так, чтобы оставаться в воздухе в течение нескольких часов с одним из двух выключенных двигателей, это делает полет тяжелым. Пилоты рейса 328 объявили «майский день», и большую часть 20-минутного возвращения в DIA воцарилась тишина, поскольку несколько пассажиров заявили, что опасаются, что самолет может разбиться.

Некоторые сняли на видео из своих окон правый двигатель, охваченный пламенем, его крышка полностью разрушена.

«Честно говоря, я думал, что в какой-то момент мы погибнем — потому что мы начали терять высоту сразу после взрыва», — сказал Denver Post после приземления пассажир Дэвид Делусия, проживающий в Форт-Лодердейле, штат Флорида. «Я схватил жену за руку и сказал: «Мы закончили»» 9.0003

Delucias были среди 14 пассажиров, присоединившихся к федеральному иску против United в Денвере. Он был подан калифорнийским поверенным Джонатаном Корбеттом и обвинен United в небрежном причинении эмоционального стресса на основании утверждений, что авиакомпания не смогла должным образом осмотреть и обслуживать свои самолеты.

Последний оставшийся истец, Чад Шнелл, урегулировал спор с United, и дело было прекращено 24 января, согласно судебным протоколам. Условия расчетов, в том числе какие-либо компенсации, не разглашаются.

«Ни один из моих клиентов не может дать свой собственный комментарий, — написал Корбетт в ответ на вопросы The Post, — и я не могу подтвердить или опровергнуть, связано ли это с соглашением с United». Тем не менее, для юридических расчетов характерно запрещать сторонам комментировать решенное дело.

Чикагский адвокат Ричард Ф. Берк представляет интересы пассажиров примерно в дюжине нерешенных дел, возбужденных против United в округе Кук, где находится штаб-квартира авиакомпании. Он является партнером юридической фирмы Clifford Law Offices, которая занималась другими делами авиационной отрасли, в том числе судебными разбирательствами в связи с крушением нового Boeing 737 MAX 8 в Эфиопии в 2019 году..

Берк сказал, что годовщина в эти выходные стала важной вехой, к которой готовились некоторые из его клиентов, поскольку она возродила неприятные воспоминания.

«Эти пассажиры, многие разные вещи могут вызывать у них воспоминания», — сказал он. «Это может быть зрелище, это может быть звук, огонь, тревога, сирена. Подобные вещи могут вызвать у людей некоторые воспоминания, и это становится для них проблемой. Есть вещи, которые они не могут предвидеть и не всегда знают, когда они произойдут».

Неясно, есть ли еще случаи. На вопрос об оставшихся судебных процессах Карлтон, представитель United, сказал в электронном письме: «Нам нечего поделиться относительно судебных разбирательств».

Хелен Х. Ричардсон, The Denver Post

Кирби Клементс смотрит на повреждение своего грузовика Dodge Ram 2006 года выпуска обломками двигателя самолета, упавшими с неба на его грузовик на подъездной дорожке накануне, 21 февраля 2021 года в Брумфилде. .

«Мы сидели примерно в 10 футах от нас»

Большую часть прошлого года Клементс провел на земле, споря со страховой компанией «Юнайтед» о возмещении ущерба. Он сказал, что крыша его соседа, пробитая обломками, около шести месяцев была покрыта синим брезентом.

Клементс сказал, что он нанял адвоката после почти двухмесячных переговоров со страховой компанией «Юнайтед», которые привели к низким предложениям, которые не покрывали ремонт крыши и водосточных желобов, а также замену его 15-летнего грузовика. Незадолго до инцидента он вложил 7000 долларов в двигатель грузовика, который пара использовала для буксировки кемпера во время летних экскурсий.

Он сказал, что получил окончательный расчет за имущество в ноябре, но еще не купил новый грузовик из-за стремительного роста цен как на подержанные, так и на новые автомобили.

Все еще нерешенным, сказал Клементс, является иск о возмещении медицинского ущерба, связанный с консультированием и другими услугами по охране психического здоровья в прошлом году. По его словам, когда он и его жена впервые услышали взрыв двигателя над головой, они отдыхали на диване в гостиной субботним днем.

Они до сих пор в шоке от того, что произошло секунд через 30, когда кольцо двигателя приземлилось снаружи.

«Она упала прямо вниз, — сказал он, — и задела край дома и грузовика — мгновенно. И мы сидели, как я и сказал, может быть, в 10 футах от нас».

Выйдя на улицу, он вспомнил: «Моей первой мыслью было: где остальная часть самолета? Вы не ожидаете, что такой большой кусок упадет с самолета, и самолет все еще будет в воздухе».

Поскольку авиакомпании планируют вернуть в небо Боинг-777 с аналогичными двигателями Pratt & Whitney, директивы FAA по летной годности включают проведение тепловизионных проверок лопаток компрессора, замену лопаток, подвергшихся усталости металла или другим повреждениям, и установку защитных экранов внутри двигателей.

Пострадало около 150 старых самолетов 777, большинство из которых эксплуатируются авиакомпаниями, базирующимися за пределами США.

Холл, бывший председатель NTSB, сказал, что, учитывая предыдущие отказы двигателей, он рассматривает инцидент в Денвере как один из последних симптомов ухудшения надзора FAA за последнее десятилетие или около того. В последние годы следователи Конгресса также пришли к выводу, что упущения в надзоре за безопасностью со стороны FAA во время разработки Boeing самолета 737 MAX способствовали условиям, которые привели к авиакатастрофам со смертельным исходом в Индонезии в 2018 году и в Эфиопии в 2019 году..

Холл отчасти обвиняет членов Конгресса, которые настаивали на том, чтобы FAA было более дружественно настроено по отношению к отрасли.

«Я думаю, что FAA сбилось с пути, и основная задача FAA — безопасность», — сказал он, добавив, что новые директивы по двигателям не решат основную проблему.

«По сути, за последнее десятилетие сама система стала неисправной, — сказал Холл, — и она нуждается в исправлении так же, как этот двигатель нуждался в исправлении».

Части двигателя самолета падают с неба, в результате чего пригород Денвера сотрясается

БРУМФИЛД, Колорадо. Дэвид Делусия откинулся на спинку кресла в самолете и начал расслабляться по пути в долгожданный отпуск, когда мощный взрыв и вспышка света прервали объявление в полете и перевели его в режим выживания.

У Боинга 777-200, следовавшего в субботу из Денвера в Гонолулу с 231 пассажиром и 10 членами экипажа на борту, произошел катастрофический отказ правого двигателя, и когда самолет начал терять высоту, под крылом вспыхнуло пламя.

Реклама

Пока Делюсия и его жена готовились к худшему, жители этого пригорода Денвера в ужасе отреагировали на то, что огромные куски кожуха двигателя и куски стекловолокна посыпались дождем на спортивные площадки, улицы и лужайки, за исключением одного дома и раздавил грузовик. Взрыв, видимый с земли, оставил в небе шлейф черного дыма, а крошечные кусочки изоляции наполнили воздух пеплом.

Самолет благополучно приземлился в международном аэропорту Денвера, и никто на борту или на земле не пострадал, сообщили власти. Но и находящиеся в воздухе, и на земле были глубоко потрясены.

Advertisement

«Когда это случилось, я подумал, что мы закончили. Я думал, что мы падаем», — сказал Делусия, который сунул бумажник в карман, чтобы его можно было легко опознать, если самолет упадет. «Пилот проделал потрясающую работу. Это очень нервировало».

В заявлении Федерального авиационного управления говорится, что вскоре после взлета у самолета отказал правый двигатель.

Видео, опубликованное в Твиттере, показывает, что двигатель полностью охвачен пламенем, когда самолет летит по воздуху. На стоп-кадрах из другого видео, снятых пассажиром, сидящим чуть впереди двигателя, и размещенных в Твиттере, видно, что в двигателе сломана лопасть вентилятора.

Национальный совет по безопасности на транспорте проводит расследование. Власти не сообщают никаких подробностей о том, что могло послужить причиной сбоя.

В отдельном заявлении United говорится, что большинство пассажиров рейса United Flight 328 были перебронированы на новый рейс на Гавайи, но некоторые вместо этого предпочли остаться на ночь в отеле.

Люди осматривают обломки, упавшие с самолета, части которого упали на окрестности в Брумфилде, штат Колорадо, 20 февраля 2021 года. Самолет совершал аварийную посадку в близлежащем международном аэропорту Денвера. (Дэвид Залубовски/AP)

Полицейское управление Брумфилда разместило в Твиттере фотографии, на которых видны большие круглые обломки, которые, по-видимому, были капотом двигателя, прислоненным к дому в пригороде примерно в 16 милях к северо-западу от Денвера. Полиция попросила всех пострадавших на земле откликнуться.

Тайлер Тал, проживающий в этом районе, рассказал Associated Press, что он гулял со своей семьей, когда заметил большой коммерческий самолет, летевший необычно низко, и достал свой телефон, чтобы снять это.

«Пока я смотрел на него, я увидел взрыв, а затем облако дыма и какие-то обломки, выпавшие из него. Это было похоже на пятнышко в небе, и пока я смотрю на это, я рассказываю своей семье, что я только что видел, а потом мы услышали взрыв», — сказал он в телефонном интервью. «Самолет просто продолжил свой путь, и после этого мы его не видели».

Реклама

Кирби Клементс был внутри со своей женой, когда они услышали громкий гул, сказал он. Через несколько секунд пара увидела, как массивный обломок пролетел мимо их окна и в кузов грузовика Клементса, раздавив кабину и столкнув автомобиль в грязь.

Он оценил круглый капот двигателя в 15 футов в диаметре. По его словам, мелкие кусочки изоляции из стекловолокна, используемой в двигателе самолета, падали с неба «как пепел» в течение примерно 10 минут, а несколько больших кусков изоляции упали на его заднем дворе.

«Если бы он был на 10 футов разнее, он бы приземлился прямо на крышу дома», — сказал он в телефонном интервью агентству AP. «И если бы кто-то был в грузовике, они были бы мертвы».

Основываясь на первоначальных фотографиях и видео, опубликованных пассажирами, эксперты по авиационной безопасности заявили, что у самолета произошел неконтролируемый и катастрофический отказ двигателя.

Такое событие происходит крайне редко и происходит, когда огромные вращающиеся детали внутри двигателя выходят из строя и пробивают бронированный кожух вокруг двигателя, предназначенный для предотвращения повреждений, сказал Джон Кокс, эксперт по авиационной безопасности и отставной пилот авиакомпании. который руководит консалтинговой фирмой по авиационной безопасности под названием Safety Operating Systems.

«В этом несбалансированном диске много силы, и он вращается со скоростью несколько тысяч оборотов в минуту… и когда у вас есть такая большая центробежная сила, она должна куда-то деваться», — сказал он в телефонном интервью.

Реклама

Обломки самолета во дворе перед домом в Брумфилде, Колорадо. (Полицейское управление Брумфилда)

Пилоты часто практикуются, как действовать в таких случаях, и немедленно отключили бы все горючее в двигателе, включая топливо и гидравлическую жидкость, с помощью одного переключателя, сказал Кокс.

Бывший председатель NTSB Джим Холл назвал инцидент еще одним примером «трещин в нашей культуре авиационной безопасности, (которые) необходимо устранить».

Холл, входивший в совет директоров с 1994 по 2001 год, в последнее десятилетие критиковал FAA за то, что оно «склонялось к тому, чтобы позволить производителям осуществлять авиационный надзор, за который платила общественность». По его словам, это особенно касается Boeing.

Последний несчастный случай на рейсе авиакомпании США связан с таким отказом двигателя на рейсе Southwest Airlines из Нью-Йорка в Даллас в апреле 2018 года. Пассажир погиб, когда двигатель разрушился на высоте более 30 000 футов над Пенсильванией, и обломки упали на самолет, разбив его. окно рядом с ее местом. Она была вынуждена наполовину вылететь из окна, прежде чем другие пассажиры втянули ее обратно внутрь.

В данном случае причиной поломки стала сломанная лопасть вентилятора в двигателе Боинга 737. Федеральное авиационное управление приказало авиакомпаниям активизировать проверки лопастей вентилятора на некоторых двигателях, производимых CFM International, совместным предприятием General Electric. и французская компания Safran S.A.

. В 2010 году вскоре после взлета из Сингапура у Qantas Airbus A380 произошел пугающий неконтролируемый отказ двигателя. Осколки двигателя повредили важные системы самолета, но пилоты смогли благополучно приземлиться. В инциденте обвинили некачественное изготовление трубы в двигателе Rolls Royce.

Реклама

Флаккус сообщил из Портленда, штат Орегон. Репортеры Associated Press Дэвид Кениг из Далласа и Фрэнк Баджак из Бостона внесли свой вклад в этот отчет.

Boeing 777: десятки, заземленные после сбоя двигателя Denver

  • Опубликовано

.

Медиа-заголовок,

Пожар в двигателе американского самолета: «Я просто знал, что что-то не так»

Американский производитель самолетов Boeing рекомендовал приземлить все самолеты модели 777 с таким же типом двигателя, который в субботу вышел из строя и разбросал обломки над Денвером.

В нем сказано, что 128 самолетов должны быть приостановлены до тех пор, пока не будут проведены проверки.

United Airlines и два основных оператора Японии уже прекратили использование 56 самолетов с таким же двигателем.

Рейс 328, на борту которого находился 231 пассажир, был вынужден совершить аварийную посадку в аэропорту Денвера. Никто не пострадал.

«Пока продолжается расследование, мы рекомендовали приостановить эксплуатацию 69 находящихся в эксплуатации и 59 находящихся на хранении самолетов 777 с двигателями Pratt & Whitney 4000-112», — говорится в заявлении компании.

Компания Pratt & Whitney сообщила, что направила группу для работы со следователями.

По данным Федерального авиационного управления (FAA), United является единственной авиакомпанией США, которая летает на этой модели 777, остальные летают в Японии и Южной Корее.

Korean Air, у которой шесть самолетов в эксплуатации и 10 на хранении, заявила, что ожидает указаний от регулирующих органов Южной Кореи относительно каких-либо мер в отношении своих самолетов 777.

У самолета рейса 328 United, направлявшегося в Гонолулу, отказал правый двигатель. Обломки самолета были обнаружены разбросанными по близлежащему жилому району после того, как он вернулся в аэропорт Денвера.

Источник изображения, Broomfield PD

Image caption,

Обломки двигателя были обнаружены разбросанными в жилом районе

Агентство заказало дополнительные проверки самолетов Boeing 777, оснащенных двигателем Pratt & Whitney 4000, после инцидента. «Мы рассмотрели все доступные данные о безопасности полетов после [субботнего] инцидента», — заявил в своем заявлении администратор FAA Стив Диксон.

«На основании первоначальной информации мы пришли к выводу, что интервал проверки должен быть увеличен для полых лопаток вентилятора, которые являются уникальными для этой модели двигателя, используемого исключительно на самолетах Boeing 777.»

FAA встретилось с представителями компании по производству двигателей и Boeing в воскресенье вечером.

Первоначальный вывод Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB) заключается в том, что большая часть повреждений произошла в правом двигателе, где две лопасти вентилятора были сломаны, а другие лопасти также пострадали. Основной корпус самолета получил незначительные повреждения.

Отказ двигателя стал еще одним ударом для Boeing после того, как его самолет 737 Max был остановлен на 18 месяцев после двух авиационных происшествий, в результате которых погибло 346 человек.

  • Боинг играл в русскую рулетку с жизнями людей
  • Боинг 737 Макс: Что пошло не так?

Редкий, но опасный инцидент

Отказы авиационных двигателей случаются редко. Неконтролируемые отказы, когда обломки могут вылететь из двигателя в любом направлении, к счастью, очень редки. Но неконтролируемый сбой также гораздо опаснее.

Современный двухмоторный авиалайнер предназначен для безопасного полета в течение нескольких часов с использованием одного двигателя.

Однако шрапнель от неконтролируемого отказа может серьезно повредить остальную часть самолета, а если она пройдет через кабину, она может быть смертельной. Эксперты говорят, что авария в Денвере, по-видимому, не была локализована, но, к счастью, повреждения самого самолета были незначительными.

Беспокоит и то, что сам инцидент имеет много общего с другим сбоем, произошедшим на рейсе United Airlines в 2018 году9.0003

Если в этом случае будет установлено, что причина одна и та же (помните, что она может быть и другой), возникнут вопросы о том, почему реакция производителя и регулирующих органов на этот инцидент не смогла предотвратить его повторение.

«Сильная тряска»

Пассажиры на борту рейса из Денвера описали «большой взрыв» вскоре после взлета.

«Самолет начал сильно трястись, мы потеряли высоту и начали снижаться», — сказал Дэвид Делусия. Он добавил, что он и его жена положили кошельки в карманы, чтобы «в случае, если мы упадем, нас могли опознать».

Источник изображения, EPA

Подпись к изображению,

Никто не пострадал в субботнем инциденте с самолетом United дом. Другие фрагменты были замечены по всему городу, в том числе на футбольном поле.

Никто не пострадал от падающих обломков.

В Японии все 777-е с двигателями модели Pratt & Whitney 4000 должны избегать своего воздушного пространства до дальнейшего уведомления. Сюда входят взлеты, посадки и полеты над страной.

Источник изображения, Пит Хьюз

Подпись к изображению,

Похожий инцидент произошел в Гонолулу в 2018 году.

В декабре прошлого года рейс JAL был вынужден вернуться в аэропорт Наха из-за неисправности левого двигателя — самолет того же возраста, что и 26-летний самолет United Airlines из субботнего инцидента.

В 2018 году у самолета United Airlines сломался правый двигатель незадолго до приземления в Гонолулу. После расследования NTSB заявил, что инцидент был вызван переломом лопасти вентилятора во всю длину.

  • Авиационные происшествия и инциденты
  • Boeing
  • Безопасность полетов
  • United Airlines
  • Авиаперелеты

Coloradans Reflect on the Day Boeing 777 Parts Fell From the Sky

4

2 Ежедневный информационный бюллетень

2 к жизни в Колорадо. Для местных, от местных. Зарегистрироваться Сегодня!

Для жителей Брумфилда и других пригородов возле международного аэропорта Денвера (DIA) звук пролетающих над головой коммерческих самолетов не является редкостью; на самом деле, это то, что они слышат весь день, каждый день. Но год назад, в холодную февральскую субботу, этот звук в небе сопровождался большим «бумом».

Кирби Клементс и его жена Мэриэнн сидели в гостиной своего дома в Брумфилдах, когда услышали странный далекий шум. Примерно через 20 секунд их встретил еще более ужасающий звук, когда во дворе их дома рухнуло металлическое кольцо весом более 250 фунтов.

«Если вы когда-нибудь слышали, как два автомобиля врезаются друг в друга на скорости 40 миль в час, представьте, что вы сидите рядом с ним и слышите этот звук, когда сидите в своем доме», — говорит Клементс. «А потом эта большая гигантская штука прокатилась перед окном».

После шока и замешательства Клементс, ранее служивший в ВВС, смог разгадать часть тайны. «После того, как эта штука приземлилась в моем дворе, я открыл дверь и сразу понял, что это такое. Я подумал: . Это передняя часть двигателя самолета », — говорит он. Клементс быстро начал искать столб дыма на горизонте. «Я думаю, Где разбился этот самолет? Потому что вы не ожидаете, что такой большой кусок упадет с неба и не разобьется.

Гигантское кольцо оказалось капотом двигателя самолета Boeing 777, который должен был перевозить 231 пассажира рейса 328 United из международного аэропорта Денвера (DIA) в Гонолулу, Гавайи, 20 февраля 2021 года. Правый двигатель самолета произошел сбой вскоре после взлета, в результате чего над Брумфилдом пролился дождь из обломков, что побудило самолет вернуться в DIA для аварийной посадки. Никто на борту или на земле серьезно не пострадал в результате инцидента. Но сообществу Брумфилд внизу пришлось собирать осколки.

Отказ двигателя самолета Boeing 777 United. Самолет вылетел из Денвера и благополучно вернулся через 20 минут. Детали двигателя упали вскоре после взлета. Пилоты благополучно вернули самолет обратно. Посмотрите на двигатель, он едва ли в форме. pic.twitter.com/gByQ9Sj85q

— Нагарджун Двараканатх (@nagarjund) 21 февраля 2021 г.

«Весь этот [материал] начинает падать с неба — как листья. он просто плывет вниз. И небо просто полно этого», — вспоминает Клементс. «Вещь еще даже не упала на землю полностью, а копы уже появляются».

Клементс был одним из нескольких жителей, чье имущество было повреждено ураганом из-за обломков: часть двигателя задела левый угол его гаража, врезалась в кабину его грузовика Blue Dodge Ram и «легко выкатилась из кузова грузовика и прислонился к дереву прямо там, во дворе», — говорит он. Другие соседи наблюдали, как детали падали на их лужайку, падали через крышу или сыпались дождем на популярный близлежащий парк.

«Я так рад, что никто не пострадал», — говорит Хейден Смит, который в тот день фотографировал на базе ВВС Бакли в Авроре, когда он стал свидетелем первого отказа двигателя над головой.

«По мере того, как он приближался ко мне, я вижу в видоискателе вид этого самолета с только что полностью разорванным на части двигателем, который приближается все ближе и ближе. В конце концов, я могу различить отдельные языки пламени», — говорит Смит.

Фото любезно предоставлено Кирби КлементсФото любезно предоставлено Кирби Клементс

Рэйчел Хаслетт, сотрудник по связям с общественностью полиции Брумфилда, соглашается, что примечательно, что никто не пострадал. «Футбольные поля [в парке Коммонс] были завалены мусором. Если представить себе обычную субботу, то на футбольных полях собираются тысячи людей», — говорит Хаслетт, отмечая, что в тот день не было организованных спортивных состязаний. «Если бы там были дети, семьи и сотни припаркованных машин, результат, вероятно, был бы совершенно другим».

На следующий день United Airlines приземлила два десятка своих самолетов Boeing 777 после того, как Федеральное авиационное управление потребовало дополнительных проверок безопасности. Официальное расследование, опубликованное 5 марта Национальным советом по безопасности на транспорте, показало, что отказ двигателя рейса 328 произошел в результате усталости металла на лопастях вентилятора. Несколько пассажиров, которые находились на борту самолета, когда взорвался двигатель, подали коллективный иск против United Airlines, который в настоящее время все еще находится на рассмотрении.

Клементс получил компенсацию от United Airlines в ноябре за ущерб имуществу, в том числе за его грузовик, который был разбит, и нуждался в ремонте его крыши и водосточных желобов. Но он и его жена все еще ждут урегулирования по части их иска, касающейся эмоционального стресса.

«Этот грузовик стоял у меня на подъездной дорожке шесть месяцев, — говорит он. «Каждый раз, когда я выходил из дома утром и возвращался домой ночью, тот поврежденный грузовик был прямо там. Поэтому я думал об этом каждый божий день».

Инцидент также помешал Клементсу насладиться некоторыми из его любимых занятий, такими как буксировка своего кемпера, чтобы встретиться со своими детьми и внуками, которые живут в Гранд-Джанкшен, в горах. «В 2020 году мы ходили в походы раз 15 или больше, чтобы увидеть моих внуков. Тогда мы вообще не могли ходить в походы», — говорит он. «Это действительно бремя».

Клементс отмечает, что процесс восстановления после повреждений был более разочаровывающим, чем люди могли себе представить, поскольку «Юнайтед» затягивает переговоры о компенсации Клементс, а общенациональная нехватка автомобилей усугубляет проблемы с заменой его старой.

«Я все еще сталкиваюсь с людьми. Они скажут: «О, ты купил новый грузовик?» Я говорю: «Купи новый грузовик, ты издеваешься? Мне повезет, если я смогу позволить себе подержанный грузовик, не говоря уже о покупке новой машины», — говорит Клементс. «Это просто восприятие, которое есть у разных людей, и то, как быстро, по их мнению, все уладится… все это занимает больше времени, чем вы думаете».

EXPLAINER: Почему над Денвером взорвался двигатель самолета , развитие событий, напоминающее фатальную аварию на борту другого самолета в 2018 году.

Эти и другие недавние отказы двигателей вызывают вопросы в связи с давними предположениями о том, как долго служат лопасти вентилятора и достаточно ли часто их проверяют.

Боинг 777 авиакомпании United Airlines был вынужден совершить аварийную посадку в Денвере после того, как один из его двигателей взорвался, выбрасывая огромные куски обломков на окрестности и спортивные площадки. Пассажиры сняли на видео поврежденный двигатель, шатающийся и все еще горящий, когда пилоты благополучно вернулись в аэропорт через несколько минут после взлета самолета, направлявшегося на Гавайи.

РЕКЛАМА

ЧТО ПРОИЗОШЛО?

Следователи заявили поздно вечером в понедельник, что две лопасти вентилятора в двигателе Pratt & Whitney сломались, и одна из них показала признаки усталости металла или волосяные трещины от напряжения износа. Они полагают, что сначала отломилось ослабленное лезвие, а затем откололась половина соседнего лезвия.

Роберт Сумвальт, председатель Национального совета по безопасности на транспорте, сказал, что следователи агентства изучат записи о техническом обслуживании двигателя и лопастей вентилятора. Он сказал, что части лопастей вентилятора, в том числе найденная на футбольном поле в пригороде Денвера, будут исследованы во вторник в лаборатории Pratt & Whitney.

Глава Федерального авиационного управления Стивен Диксон сказал, что инспекторы быстро определили, что следует чаще проводить проверки типа полых лопастей вентилятора в некоторых двигателях Pratt & Whitney, которые используются на некоторых самолетах Boeing 777.

В результате 69 самолетов и еще 59 на хранении были остановлены в США, Японии и Южной Корее, единственных странах, где самолеты используют этот конкретный двигатель. United, единственный американский авиаперевозчик с пострадавшими самолетами, заявила, что приземлила 24 Boeing 777, а 28 других останутся на стоянке. Японские регулирующие органы приказали Japan Airlines и All Nippon Airways приземлить 32 самолета, а южнокорейские Korean Air и Asiana Airlines заявили в понедельник, что они приостановят полеты своих Boeing 777.

НА ЧТО РАССМОТРЯЮТ СЛЕДОВАТЕЛИ?

Эксперты по безопасности заявили, что расследование будет сосредоточено на том, почему лопасти вентилятора сломались — были ли допущены ошибки при производстве или обслуживании или проблемы были упущены во время проверок — и нужно ли проводить проверки лопастей по-другому или чаще. Они будут сравнивать субботний инцидент с аналогичными в декабре в Японии и в 2018 году на другом рейсе United на Гавайи.

Следователи также выяснят, почему капот, закрывающий переднюю часть двигателя, оторвался вместе с другими частями. На фотографиях видна большая щель в обтекателе, кусок композитного материала, который делает самолет более аэродинамичным, сглаживая стыки в местах соединения корпуса с крыльями.

«Это был серьезный удар», — сказал Джон Гоглиа, бывший член Национального совета по безопасности на транспорте, который расследует субботний инцидент. «Если бы он попал в крыло, все могло бы быть иначе, потому что крыло полно топлива», а сломанный двигатель все еще горел.

РЕКЛАМА

Sumwalt сказал, однако, что «не было структурных повреждений» самолета.

Еще одна проблема: двигатель продолжал гореть даже после того, как пилоты предположительно отключили подачу топлива. Это может указывать на утечку топлива, сказал Тодд Кертис, бывший инженер Boeing, а ныне консультант по безопасности.

В СКОЛЬКО ОПАСНОСТИ БЫЛИ ПАССАЖИРЫ?

Эксперты по безопасности были встревожены, потому что обломки вылетели из разваливающегося двигателя, создав осколки, которые могут повредить ключевые системы, такие как гидравлические магистрали, или попасть в пассажирский салон.

Последняя смерть в результате несчастного случая на рейсе авиакомпании США произошла в 2018 году, когда сломанная лопасть вентилятора привела к поломке двигателя Боинга 737 Southwest Airlines. Часть корпуса двигателя ударилась и разбила окно. Пассажирку на сиденье у окна выбросило на полпути наружу, и она скончалась от полученных травм. Этот двигатель был изготовлен другой компанией, CFM International, совместным предприятием General Electric и французской Safran S.A.

В субботу никто из 231 пассажира и 10 членов экипажа не пострадал.

БЫЛИ ПОДОБНЫЕ ПРОИСШЕСТВИЯ?

За несколько часов до вылета в Денвер у грузового самолета Boeing 747 в Нидерландах отказал двигатель, в результате чего его части упали на землю. Хотя на самолете установлены двигатели Pratt & Whitney, они отличаются от тех, что установлены на некоторых Boeing 777, и пока нет ничего похожего на проблему с самолетом United, заявила представитель Европейского агентства по авиационной безопасности Джанет Норткот.

Другие несчастные случаи, похоже, тесно связаны с инцидентом в Денвере.

В декабре Boeing 777 Japan Airlines с двигателями Pratt & Whitney той же серии получил повреждение лопастей вентилятора и потерял большую панель, но смог благополучно приземлиться.

В 2018 году у другого Boeing 777 United Airlines отказал двигатель, в результате чего части корпуса оторвались и упали в Тихий океан, когда самолет летел из Сан-Франциско в Гонолулу. В прошлогоднем отчете об инциденте NTSB заявил, что Pratt & Whitney пропустила признаки трещины при предыдущих проверках сломанной лопасти вентилятора, и в этом виновата подготовка компании. Компания сообщила NTSB, что устраняет недостатки.

БУДЕТ ЛИ ЭТО БОЛЬНО ДЛЯ BOEING?

Кай фон Румор, авиационный аналитик Cowen, сказал, что события, связанные с субботним рейсом, будут более серьезной проблемой для материнской компании Pratt & Whitney, Raytheon, чем для Boeing. Тем не менее, по его словам, это «вероятно, не является серьезным минусом» для Raytheon, потому что оно затрагивает относительно небольшое количество самолетов, а двигатели используются уже много лет.

Другие эксперты говорят, что Boeing тоже может оказаться в центре внимания, поскольку следователи выясняют, почему капот отделился от двигателя. «Этот капот — разработка Boeing, а не производителя двигателя», — сказал Джефф Гузетти, бывший директор отдела расследования авиационных происшествий FAA.

Репутация Boeing была подорвана с 2018 года двумя смертельными авариями другого самолета, 737 Max.

___

Связаться с Дэвидом Кенигом можно на сайте twitter.com/airlinewriter

Огненный дождь: крушение рейса 191 American Airlines | Автор Admiral Cloudberg

Примечание: эта авария ранее была показана в 8-м эпизоде ​​сериала об авиакатастрофе 28 октября 2017 года, до появления сериала на Medium. Эта статья написана без ссылки на оригинал и заменяет его.

На этой легендарной фотографии Майкла Лафлина запечатлены последние секунды полета рейса 191 American Airlines. (AP)

25 мая 1979 года самая смертоносная авиакатастрофа Америки развернулась за 31 мучительную секунду в международном аэропорту Чикаго О’Хара, как American Airlines. DC-10, набитый отдыхающими, перевернулся и рухнул на землю через несколько мгновений после взлета. 273 человека погибли в огромном огненном шаре и граде расколотых обломков. Фотографии самолета в полете сразу выявили непосредственную причину: левый двигатель DC-10 отвалился от крыла во время разбега на разбеге, крайне редкая и серьезная неисправность. Но полная история оказалась гораздо более сложной, поскольку ряд непредвиденных механических осложнений, усугубляемых самой конструкцией самолета, лишали пилотов информации, необходимой им для восстановления контроля над авиалайнером, который, по сути, мог бы был спасен. Это также история об авиакомпании, которая неправильно выполнила важные процедуры технического обслуживания, чтобы сэкономить время и деньги, и об отсутствии связи, которое скрыло предупреждения, которые могли бы предотвратить аварию. Но из этих многочисленных неудач как металла, так и людей были извлечены тяжелые уроки — уроки, которые оказались критически важными для будущего безопасного развития авиационной промышленности Америки.

N110AA, самолет попал в аварию. (Джон Проктор)

25 мая 1979 года был ярко-голубой солнечный день в Чикаго, штат Иллинойс, день, наполненный обещаниями лета. Для миллионов путешественников по всей Америке это также ознаменовало начало выходных, наполненных отдыхом, весельем в парке и, возможно, размышлениями о павших солдатах страны — в эти выходные Америка будет отмечать День памяти, и большинство рабочих могут ожидать понедельника. выключенный.

В международном аэропорту О’Хара в Чикаго 258 пассажиров — некоторые из них направлялись на конференцию издателей, другие направлялись на пляжи Южной Калифорнии — сели на рейс 19 American Airlines.1 в Лос-Анджелес, большой серебристый трехмоторный McDonnell Douglas DC-10. Прошло всего несколько лет с тех пор, как DC-10 стал центром мирового скандала из-за неудачной конструкции его грузовой двери, дефекта, который стал причиной одной из самых смертоносных авиакатастроф всех времен в марте 1974 года. уделяют много внимания репутации самолета, но это сделали и другие: один человек, первоначально забронированный на рейс 191, попросил своего организатора поездки посадить его на другой рейс после того, как узнал, что он будет летать на DC-10. Он не мог знать, что его решение спасет ему жизнь.

◊◊◊

К тому времени, как пассажиры и члены экипажа поднялись на борт рейса 191 у выхода на посадку в О’Хара, история его разрушения уже вступила в свою последнюю главу. Все ловушки уже расставлены, судьба самолета и его пассажиров уже решена. На самом деле история началась несколько лет назад и за сотни миль от обширного аэропорта Чикаго.

В середине-конце 1970-х McDonnell Douglas стало известно, что комплект подшипников, расположенных внутри пилонов, которые крепили двигатели номер один и номер три DC-10 к крыльям, изнашивались раньше, чем ожидалось. Чтобы решить эту проблему, McDonnell Douglas выпустил пару сервисных бюллетеней, в которых операторам предлагалось заменить подшипники в удобное для них время. Соблюдение сервисных бюллетеней потребует снятия пилонов с крыльев, чтобы получить доступ к подшипникам.

Схема двигателя и пилона в сборе. (NTSB)

Пилон двигателя представляет собой относительно простой и непритязательный объект: несколько метров в длину, сделанный из металла, он почти не имеет движущихся частей и существует только для удержания двигателя в правильном положении перед и под крылом. Пилоны двигателей редко требуют какого-либо технического обслуживания, что мешало авиакомпаниям соблюдать сервисный бюллетень McDonnell Douglas. Снятие двигателя и пилона было сложной и трудоемкой задачей, не входившей ни в одну существующую регламентную процедуру технического обслуживания, и авиакомпании были вынуждены находить для нее время, пока самолеты находились в ангаре по не связанным с этим причинам.

American Airlines, один из крупнейших эксплуатантов самолетов DC-10, решила провести работы по подшипникам, когда каждый самолет проходил C-check, ежегодную сессию тщательных проверок и тяжелого технического обслуживания, в ходе которой самолет должен был находиться на земле длительное время. Но у авиакомпании уже были веские основания полагать, что замена подшипников будет исключительно сложной задачей.

В 1978 году American Airlines выполнила контрактные работы на нескольких DC-10 от имени иностранного перевозчика, который попросил их привести самолеты в соответствие с двумя сервисными бюллетенями McDonnell Douglas относительно подшипников пилонов. Рекомендованная производителем процедура требовала, чтобы механики сначала снимали двигатель с пилона, а затем демонтировали пилон с крыла, что, по мнению American Airlines, было нереалистичным, поскольку потребовало сотни человеко-часов и потребовало удаления не менее 79разные соединения. С другой стороны, если бы двигатель и пилон можно было снять вместе как единое целое, то в этом процессе было бы задействовано всего 27 точек соединения, что позволило бы сэкономить почти 200 человеко-часов труда. Инженеры American уже знали, что United Airlines использовала этот метод, чтобы резко сократить время и усилия, затрачиваемые на выполнение сервисных бюллетеней. Но в то время как United использовала подвесной подъемник для подъема и опускания двигателя и пилона, American Airlines выбрала что-то еще более дешевое и простое: вилочный погрузчик.

Диаграмма Мэтью Теша в книге Макартура Джоба « Авиакатастрофы: Том 2» иллюстрирует различия между двумя методами удаления пилона.

Сложность подъема и опускания узла двигатель-пилон с помощью вилочного погрузчика заключалась в том, что две части вместе весили более 8 100 кг (18 000 фунтов), и даже самый опытный оператор вилочного погрузчика мог регулировать высоту вил только с шагом в шесть миллиметров (0,25 дюйма) или более. Что еще хуже, центр тяжести двигателя и пилона в сборе находился почти на 3 метра впереди самых передних точек крепления пилона. Все эти факторы означали, что процесс отсоединения пилона и двигателя, опускания их на пол с помощью вилочного погрузчика, а затем их поднятия для повторного присоединения должен был выполняться с особой осторожностью. Один небольшой просчет центра тяжести, одно крошечное смещение вилок и 8100 кг металла могли врезаться в нижнюю часть крыла.

Схема узлов носового и кормового крепления пилона. (NTSB)

Американским авиалиниям удалось провести эту процедуру на иностранных самолетах без причинения каких-либо повреждений. Однако его инженеры по техническому обслуживанию обнаружили, что выполнять работу проще, если некоторые этапы выполняются не по порядку. Пилон в основном соединяется с крылом тремя наборами точек крепления: двумя спереди и одной сзади. Первоначальная процедура отсоединения пилона требовала от механиков сначала снять передние навесные устройства. Но с двигателем, все еще прикрепленным к пилону, нагрузка на передние точки крепления была слишком велика, чтобы снять штифты, и проблему можно было решить, только сначала отсоединив заднюю точку крепления. Хотя это упростило снятие пилона, оно также превратило передние точки крепления в рудиментарный шарнир: если вилы были слишком сильно опущены после удаления задней точки крепления, тяжелый двигатель заставил бы весь блок вращаться вокруг передней оси. точки крепления, в результате чего задний конец пилона врезался вверх в нижнюю часть крыла с силой более 9000 кг (20 000 фунтов).

Эта анимация FAA демонстрирует, как кормовая переборка пилона может быть повреждена в процессе переустановки. (FAA)

Несмотря на риски, связанные с этой процедурой, и трудности, с которыми столкнулись механики при ее выполнении, авиакомпания по-прежнему использовала тот же метод, когда в марте для ежегодной C-check прибыл самолет N110AA с регистрационным номером DC-10. 1979. На базе технического обслуживания American Airlines в Талсе, штат Оклахома, инженеры приступили к приведению самолета в соответствие с сервисными бюллетенями производителя, в том числе касающимися подшипников пилона. Как они уже делали несколько раз раньше, они расположили вилочный погрузчик под центром тяжести двигателя, сняли навесное оборудование, опустили узел на землю, выполнили ремонт, бегло осмотрели его и, наконец, приготовились к самой сложной части всего. : установка пилона обратно в крепления.

В какой-то момент в процессе переустановки левого двигателя и пилона N110AA пилон сместился и ударился о нижнюю часть крыла. Когда и как это произошло, достоверно неизвестно. Но это могло произойти во время смены смены или когда у погрузчика закончилось топливо, и он ненадолго простаивал. Известно, что этот вилочный погрузчик сбрасывал гидравлическое давление, и вилы опускались примерно на 2,5 см каждые 30 минут, когда двигатель был выключен, что было достаточно легко, чтобы сдвинуть блок двигатель-пилон вокруг передних точек крепления и поднять задний конец пилона вверх. в крыло.

Когда пилон сталкивается с крылом таким образом, удар приходится на заднюю переборку пилона. Переборка, жесткая металлическая пластина, перекрывающая внутреннее поперечное сечение пилона, обычно крепится к скобе в нижней части крыла, но снятие этого соединения было первым, что сделали механики, когда начали отсоединять пилон, и последним. то, что они будут делать, собирая его вместе. Без болта, соединяющего переборку с вилкой, переборку можно было бы поднять еще выше, пока скоба не коснется верхнего фланца переборки, как показано на анимации выше.

Как соединились скоба и верхний фланец переборки — слева показаны фактические детали, извлеченные из рейса 191. (Macarthur Job, NTSB и Mayday/Air Crash Investigation)

На N110AA в результате удара сильно помят верхний фланец и образовалась 25-сантиметровая трещина в верхней части переборки. Невероятно, но никто не заметил. Звук удара из-за общего гама внутри ангара никто не услышал, а трещину инспекторы не заметили, так как она возникла уже после завершения осмотра. Механики прикрутили пилон на место и отправились домой, совершенно не подозревая, что внутренняя конструкция пилона была фатально нарушена.

При 25-сантиметровой трещине в кормовой переборке оставшийся срок службы пилона можно было измерять неделями. Каждый раз, когда N110AA взлетал, осевые нагрузки проходили через ослабленную переборку, что приводило к быстрой усталости металла. Трещина неуклонно росла в течение следующих двух месяцев, расползаясь наружу в обоих направлениях, пока не достигла длины 33 сантиметра. В этот момент весь пилон висит на волоске; еще один цикл загрузки, и он выйдет из строя.

Этот последний цикл загрузки оказался рейсом 19 American Airlines.1 25 мая 1979 года. 258 пассажиров и 13 членов экипажа поднялись на борт самолета, пристегнулись и приготовились к трех с половиной часам перелета в Лос-Анджелес. Они и не подозревали, что рейс 191 едва преодолеет конец взлетно-посадочной полосы.

N110AA выруливает на взлетно-посадочную полосу 32R примерно за две минуты до крушения. Это фото было сделано тем же Майклом Лафлином, который сделал известное фото самолета в полете.

В тот день командовал 53-летний капитан Уолтер Люкс, пилот-ветеран, который имел квалификацию как минимум на восьми различных авиалайнерах и имел за плечами более 22 500 часов налета. Ему помогали 49-летний первый помощник Джеймс Диллард и 56-летний бортинженер Альфред Удович, которые вместе налетали еще 24 000 часов. Один только их опыт помог бы им выбраться из многих неприятных ситуаций, но, к сожалению, не в этой.

В тот же день в 15:02 диспетчер вышки О’Хара разрешил рейсу 191 взлететь на взлетно-посадочной полосе 32 справа. «Американ 191, идет», — ответил капитан Люкс. Это был последний раз, когда они разговаривали с авиадиспетчерской службой.

Слева направо: капитан Люкс, старший помощник Диллард и бортинженер Удович. (Чикаго Трибьюн) 900:02 С первым помощником Диллардом за штурвалом DC-10 с грохотом пронесся по взлетно-посадочной полосе, приводимый в движение тремя большими турбовентиляторными двигателями General Electric CF6–6. Они разогнались до 100 узлов, затем прошли через V1 — скорость принятия решения — и продолжили движение до VR, скорости вращения. Люкс крикнул «поворот», и Диллард потянул штурвал, чтобы поднять самолет с взлетно-посадочной полосы. Именно в этот момент и случилась беда.

Компьютерная анимация отделения левого двигателя рейса 191. (Секунды до катастрофы)

Не выдержав взлетной нагрузки, поврежденная кормовая переборка пилона раскололась на несколько частей, вырвав узлы соединения в кормовой части. Прикрепленный к крылу только передними шкворнями, весь блок двигателя номер один и пилона начал вращаться, когда тяга двигателя толкала его вперед и вверх. В мгновение ока двигатель сложился над крылом и упал за самолет, рухнув на взлетно-посадочную полосу в снопе искр. В кабине капитан Люкс произнес слово «Черт», после чего диктофон отключился.

Фотография Майкла Лафлина запечатлела последние секунды полета 191. (AP)

Диспетчеры с вышки с изумлением наблюдали, как рейс 191 стартовал с взлетно-посадочной полосы 32R с полностью отсутствующим левым двигателем. «Посмотри на это! Посмотри на это!» — воскликнул диспетчер. — Он взорвал двигатель! Оборудование! Нам нужно оборудование! Он взорвал двигатель!»

DC-10 поднимался в горизонтальном положении 15 или 20 секунд, затем начал крениться налево. «Американский 191 тяжелый, вы хотите вернуться, и на какую полосу?» — спросил диспетчер башни. Ответа не последовало. «Он со мной не разговаривает», — сказал диспетчер кому-то на башне.

В то время как диспетчеры, пилоты и сотни путешественников с ошеломленным недоумением наблюдали за тем, как DC-10 продолжал вилять влево, пока не полетел на бок, пронесшись мимо конца взлетно-посадочной полосы на высоте 300 футов с потоком гидравлической жидкости из повреждено левое крыло. Через несколько секунд самолет начал переворачиваться.

«Да, он потеряет крыло», — сказал один из диспетчеров.

«Вот он идет, вот он идет!» — воскликнул кто-то.

Через несколько секунд тот же фотограф запечатлел взрыв, когда самолет врезался в землю. (АП) 900:02 Со страшным грохотом и сотрясающим землю ревом рейс 191 American Airlines врезался в открытое поле на расстоянии 1600 метров за концом взлетно-посадочной полосы 32R, наклонился носом под углом 21 градус и накренился на 112 градусов влево. Самолет мгновенно разлетелся на тысячи частей, посылая волну распадающихся обломков, пронесшихся по складу авиационных запчастей, нескольким хижинам Квонсет, автомастерской и свалке, прежде чем остановиться на краю парка мобильных домов. Огромный огненный шар, видимый из терминала в О’Харе, развернулся в ярко-голубом небе, когда в самолете загорелся полный запас реактивного топлива. В парке передвижных домов и на близлежащих складах люди бежали, спасая свою жизнь, спасаясь от того, что один свидетель позже назвал «огненным дождем».

Пожарные тушат пламя на месте катастрофы. (AP)

Когда пожарные поспешили к месту крушения, они уже опасались, что никто не мог выжить после ужасного удара. Когда они прибыли, эти опасения, к сожалению, подтвердились. Самой большой оставшейся частью самолета был один из сильно поврежденных двигателей; все остальное превратилось в обугленные щебни, разбросанные по полю и размазанные по горящим фасадам складов, где громады машин валялись в море пламени. К сожалению, кроме двух сильно обгоревших сотрудников компании Courtney-Velo Excavating, работавшей на одном из складов, спасателям некого было спасать; на самом деле не было единого цельного человеческого тела. Было очевидно, что все 271 пассажир и экипаж рейса 191 погиб мгновенно, когда самолет врезался в землю. Прошло несколько дней, прежде чем спасательные бригады обнаружили тела еще двух человек, погибших на земле: водителя грузовика Кортни-Вело, все еще найденного в кабине своего грузовика; и Энди Грин из автосервиса Энди, найденный под машиной, над которой он работал, когда огненный шар разорвал его магазин на части. Катастрофа, в которой погибло 273 человека, стала самой страшной авиакатастрофой на территории США — мрачное название, которое она носит и сегодня, 42 года спустя.

Эта серия менее известных изображений также запечатлела короткий полет DC-10. (Первоначальный фотограф неизвестен)

Когда фотографии последних секунд рейса 191 распространились по первым страницам газет по всему миру, следователи из Национального совета по безопасности на транспорте прибыли в Чикаго О’Хара для того, что должно было стать одним из крупнейших расследований в мире. история агентства. С первых часов после крушения было ясно одно: левый двигатель DC-10 отделился от самолета при взлете. В этом не могло быть никаких сомнений — двигатель, пилон и метровый участок передней кромки левого крыла все еще лежали на ВПП 32R. После отделения двигателя самолет пролетел всего 31 секунду, плавно виляя влево, прежде чем нырнуть в землю. Но DC-10, как и все авиалайнеры, способен нормально набирать высоту после отказа двигателя. Чтобы объяснить, как отказ двигателя номер один мог привести к катастрофе, следователям нужно было изучить влияние отказа на другие системы самолета.

Первая полоса «Чикаго Трибьюн» на следующий день после аварии. (Chicago Tribune)

Самым непосредственным последствием отделения двигателя, помимо потери тяги, было самопроизвольное втягивание предкрылков левого крыла. Предкрылки представляют собой панели, которые могут выдвигаться из передней кромки крыла, чтобы увеличить его способность создавать подъемную силу, позволяя летать на более низких скоростях во время взлета и посадки. На DC-10 предкрылки удерживались в выпущенном для взлета положении гидроприводами. Но отделение двигателя разорвало гидравлические линии, соединяющие клапаны управления предкрылками для внешних предкрылков левого крыла с соответствующими приводами. Без местного гидравлического давления, удерживающего их в выдвинутом положении, аэродинамические силы преодолели приводы и заставили предкрылки втянуться.

Когда боковые предкрылки левого крыла убирались, другие предкрылки не убирались, создавая условия асимметричной подъемной силы. Расчеты показали, что при убранных подвесных предкрылках и отсутствующем двигателе левое крыло перестанет создавать подъемную силу ниже скорости 159 узлов. Это была скорость сваливания крыла: скорость, при которой угол атаки, угол наклона крыла по отношению к воздушному потоку, достигал критической точки. В этой критической точке воздушный поток отделяется от крыла и становится турбулентным и неорганизованным, что приводит к катастрофической потере подъемной силы.

Вид с воздуха на место крушения показывает масштабы повреждений. Вокруг разбросаны желтые брезент; каждый покрывает человеческие останки. (AP)

Как оказалось, пилоты могли достичь этой критической воздушной скорости, просто следуя установленным процедурам. Контрольный список на случай отказа двигателя при взлете предписывал пилотам «набирать высоту на V2 [безопасная скорость взлета] до достижения 800 футов… затем опустить нос и ускориться». В контрольном списке пилотам было сказано использовать расчетную скорость V2, потому что это было известное значение, уже разработанное для обеспечения стабильного полета после отказа двигателя. Но на рейсе 191, V2 составляла 153 узла — меньше, чем 159 узлов, при которых левое крыло глохло. Следуя контрольному списку и позволив своей скорости упасть до V2, пилоты неосознанно обрекли свой самолет и всех на нем.

Действительно, регистратор полетных данных показал, что рейс 191 начал поворачивать налево, как только он замедлился ниже 159 узлов. В этот момент левое крыло заглохло и потеряло подъемную силу, а правое крыло, у которого все еще были выдвинуты предкрылки, продолжило полет, что привело к крену влево. Пилоты пытались повернуть направо, используя руль направления и элероны, но эти средства управления были бы бесполезны, если бы левое крыло не создавало подъемной силы. В момент удара капитан Люкс и первый помощник Диллард использовали полный правый руль направления, полный правый элерон и полный руль высоты, но их усилия оказались напрасными. Чтобы восстановить контроль, им нужно было надавить на нос, пока их скорость не превысит 159 миль в час.узлов, после чего самолет без труда вышел бы из поворота. Так почему же они этого не сделали?

Еще один вид с воздуха на место крушения, в то время как некоторые пожары все еще горели. (Фотограф неизвестен)

Одна из возможностей заключалась в том, что неисправность гидравлики лишила их возможности манипулировать органами управления. Но хотя было видно, как гидравлическая жидкость извергалась из крыла, полет был слишком коротким, чтобы какая-либо из гидравлических систем не испытала заметной потери давления из-за этой утечки. Действительно, все органы управления полетом работали вплоть до удара. Как оказалось, причина, по которой пилоты не смогли восстановить контроль над подбитым самолетом, была связана не с гидравликой, а с конструкцией электрической системы DC-10.

Как и все авиалайнеры, двигатели DC-10 вырабатывают электроэнергию для питания электрической системы самолета. Когда двигатель выходит из строя, выходит из строя его генератор, и связанная с ним шина генератора переменного тока теряет мощность. Если такая неисправность обнаружена, активируется устройство, называемое соединительной шиной переменного тока, чтобы «привязать» неисправную шину генератора переменного тока к одному из других генераторов, восстанавливая питание систем, которые полагаются на неисправный генератор. Но если неисправность обнаруживается на самой шине генератора переменного тока, вместо этого размыкается цепь, называемая шинным реле, изолируя неисправную шину от соединительной шины переменного тока и предотвращая распространение электрической неисправности на остальную часть системы. Это было то, что произошло на рейсе 191. Когда двигатель оторвался от крыла, многочисленные провода были оборваны, что привело к временным коротким замыканиям, которые отключили шинное реле и изолировали шину генератора переменного тока номер один. Этот автобус питал ряд бортовых систем, в том числе бортовой диктофон (объясняющий, почему запись прекратилась в момент отказа), а также все приборы капитана, компьютер положения предкрылков и капитанский шейкер предупреждения о сваливании.

Два оставшихся двигателя самолета были одними из самых крупных обломков, найденных на месте крушения. (Бюро архивов авиационных происшествий) 900:02 Отказ этих систем напрямую привел к неспособности пилотов восстановить управление. Из-за отказа компьютера положения предкрылков индикаторы положения предкрылков в кабине погасли, а предупреждение о несоответствии предкрылков, которое информировало бы пилотов о том, что некоторые из предкрылков убраны, так и не сработало. Поэтому пилоты никак не могли знать, что у них проблема с асимметрией предкрылка. Насколько им было известно, все планки все еще были выдвинуты.

Вторым гвоздем в их крышку гроба стал выход из строя капитанского встряхивателя. В то время не требовалось, чтобы обе колонки управления пилотов были оборудованы сигнализаторами сваливания, и они были только со стороны капитана. Встряхиватель палочек для первого офицера, который получал бы питание от другого электрического автобуса, продавался как дополнительная опция, но American Airlines решила не покупать его. В результате шейкер так и не активировался. И без предупреждения предкрылка несогласия сообщить им о частичном уборке предкрылков, летчики бы предположили, что самолет свалится на предкрылки — скорость сваливания , которая была комфортно ниже V2. Совокупный эффект этих неудачных предупреждений заключался в том, что пилоты никогда не осознавали, что находятся в сваливании, и не могли разумно заключить об этом на основании имеющихся у них признаков.

Флаги также использовались для обозначения человеческих останков для извлечения. Поле дымящихся обломков было покрыто сотнями флажков. (Chicago Sun-Times)

Однако, хотя широко распространено мнение, что наличие второго встряхивателя позволило бы пилотам обнаружить сваливание и спасти самолет, на самом деле это не так. Компьютеры предупреждения сваливания DC-10 получали данные о положении предкрылков только со своей стороны самолета; кроссовера не было. Поскольку предкрылки убирались только со стороны капитана, гипотетический компьютер предупреждения о сваливании первого помощника не знал бы, что какой-либо из предкрылков был убран, и, следовательно, его встряхиватель не активировался бы, пока самолет не достиг скорости сваливания с выдвинутыми предкрылками. Эта скорость была намного ниже скорости, при которой фактически произошло сваливание, и на самом деле самолет никогда не замедлялся настолько, чтобы достичь ее. Только восстановив питание компьютера положения предкрылков и встряхивателя рукояти капитана, экипаж мог получить предупреждение о сваливании на правильной скорости.

Единственным способом восстановить питание этих отказавших систем было бы для бортинженера Удовича вручную переподключить шину генератора переменного тока номер один, щелкнув аварийный выключатель питания. Однако этот переключатель располагался не на рабочем месте бортинженера, а на потолочной панели над пилотами. Даже если бы он осознал необходимость активировать его — очень большое «если», — ему пришлось бы встать со своего места, пройти через кабину и щелкнуть выключателем, и все это в разгар чрезвычайно динамичной чрезвычайной ситуации, в которой было несколько критических ситуаций. системы выходили из строя. Следователи считали, что нельзя было разумно ожидать, что он сделает это в течение примерно 20 секунд до того, как самолет вышел из-под контроля. 900:03 Левое крыло самолета оставило эту глубокую борозду при ударе о землю. (Моисес де Диос Перес)

Серия испытаний на тренажере показала, что причиной аварии стал отказ от предупреждений. После того, как пилоты были проинформированы о характере чрезвычайной ситуации, пилоты, столкнувшиеся с имитацией отделения двигателя и частичным втягиванием предкрылков, легко смогли сохранить управление и совершить аварийную посадку. Однако все они согласились с тем, что без предупреждений ни один пилот не смог бы понять ситуацию достаточно быстро, чтобы предотвратить аварию.

Из-за этих выводов NTSB подверг резкой критике несколько аспектов конструкции DC-10, отличавшихся неприемлемым отсутствием избыточности. Отсутствие встряхивателя у первого помощника, хотя и не редкость в то время, было пережитком эпохи, когда капитан был высшим авторитетом в кабине, убеждение, которое к 1979 году уже ушло в прошлое. Следователи считали, что шейкер для стиков первого офицера должен был входить в стандартную комплектацию, а не продаваться как дополнительная опция, хотя технически это не требовалось. Во-вторых, многие другие самолеты имели механические замки, предотвращающие втягивание предкрылков в случае отказа гидравлики, а у DC-10 их не было. Кроме того, хорошие принципы проектирования гласят, что предупреждения должны иметь резервные источники энергии и данных, чтобы они не умолкали в момент наибольшей необходимости. И, наконец, проектирование систем предупреждения сваливания для получения данных о положении предкрылков только с одного крыла, а не с обоих, было просто ленивым проектом. Обеспечить пересечение данных несложно, а преимущества в плане безопасности значительны. Скорее всего, компания McDonnell Douglas разработала такую ​​грубую систему предупреждения о сваливании, потому что у DC-10 было прекрасное естественное предупреждение о сваливании в виде жесткого бафтинга перед сваливанием. Встряхиватель палочек был необходим только из-за пары крайних случаев, когда буфет не давал предупреждения заблаговременно, и Дуглас, вероятно, рассматривал встряхиватель палочек в первую очередь как средство выполнения нормативных требований, а не как систему, которая имела решающее значение для безопасность самолета. К сожалению, в данном случае это было критично с точки зрения безопасности, поскольку сваливание произошло на рейсе 19.1 приводил к тому, что тряска перед остановкой практически отсутствовала.

Обломки двигателя рейса 191 лежат на взлетно-посадочной полосе 32R. (NTSB)

Несмотря на критику, обрушившуюся на McDonnell Douglas, наиболее явно виновной в авиакатастрофе была компания American Airlines. Трещина в кормовой переборке левого пилона двигателя возникла из-за практики авиакомпании снимать двигатель и пилон как единое целое с помощью вилочного погрузчика. Хотя это было быстрее, этот процесс был неточным, привередливым и подверженным ошибкам. На самом деле, прежде чем выполнить процедуру в первый раз, руководители технического обслуживания American Airlines спросили инженера McDonnell Douglas, можно ли снять двигатель и пилон вместе, и инженер сказал им не делать этого. Однако у McDonnell Douglas не было полномочий контролировать то, как авиакомпании обслуживают свои самолеты, и в конечном итоге American Airlines решила пойти против совета производителя. Затраты на оплату труда, которые можно было бы окупить, используя более короткий путь, были просто слишком хороши, чтобы отказываться от них.

Как оказалось, American Airlines была не единственным перевозчиком, использующим этот метод. Continental Airlines также сняла свои двигатели и пилоны DC-10 как единое целое с помощью вилочного погрузчика, в результате чего они тоже получили повреждения своих пилонов двигателей. В 1978 г. и снова в 1979 г. Continental обнаружила трещины в кормовых переборках пилонов; авиакомпания определила, что трещины возникли в результате ошибок при техническом обслуживании, и отремонтировала переборки. Но ущерб, нанесенный во время технического обслуживания, в то время считался частным делом авиакомпании, и Continental не сообщала об инцидентах в Федеральное управление гражданской авиации, да это и не требовалось. На самом деле, FAA даже слышать не хотело об инцидентах, связанных с техническим обслуживанием, — в основном агентство беспокоило ущерб, причиненный во время эксплуатации. И хотя FAA действительно требовало от авиакомпаний сообщать о «капитальном ремонте и переделке», в отрасли не было единого мнения относительно того, что представляет собой «капитальный ремонт», и Continental не считала, что ее ремонт переборок соответствует требованиям.

Редкое полноцветное изображение места крушения в высоком разрешении с огромным количеством желтых брезентов и флагов. (Bettman)

Поскольку Continental Airlines не сообщала об инцидентах в FAA, а также не было никаких средств для распространения результатов среди всей отрасли, American Airlines так и не узнала об опыте Continental. Инспектор FAA, назначенный на базу технического обслуживания American Airlines в Талсе, также не знал, что авиакомпания использует процедуру, которая потенциально может повредить самолет. Он не наблюдал за ремонтом пилона, не знал, что American Airlines снимает пилон и двигатель как единое целое, и в любом случае не запрашивал у авиакомпании подробностей о процедурах технического обслуживания с 19 сентября. 77. У него сложилось впечатление, что замена подшипников пилона была мелким ремонтом, проведенным в соответствии с одобренным FAA сервисным бюллетенем, и что у него не было причин проводить дополнительную проверку.

Большая часть самолета превратилась в крошечные неопознаваемые фрагменты. (Chicago Sun-Times)

Сразу же после катастрофы рейса 191, когда стало ясно, что причиной крушения стали трещины в пилоне, власти наконец приняли меры. Через три дня после аварии FAA приказало провести экстренную проверку пилонов двигателей всех самолетов DC-10 в США. К ужасу всех причастных, инспекции обнаружили трещины в кормовых переборках пилонов еще шести самолетов DC-10, двух у Continental и четырех у American Airlines. Одна из этих треснувших переборок испытала усталость металла и, вероятно, в конечном итоге разрушилась бы, что привело бы к еще одной аварии, если бы ее не поймали. В свете этих выводов 6 июня 19 г.79 FAA приказало заземлить каждый самолет DC-10 в Америке «до тех пор, пока не будет установлено, что самолет DC-10 соответствует критериям сертификации». Самолеты DC-10 оставались на земле более месяца, пока 13 июля FAA не отменило приказ, сославшись на то, что трещины были результатом небезопасной практики обслуживания, а не конструктивного недостатка самолета. Через несколько дней самолеты снова взлетели, теперь уже под защитой директивы FAA, которая объявила любой DC-10 юридически непригодным к полетам, если двигатель и пилон были удалены как единое целое.

Многочисленные автомобили были уничтожены вместе со старыми ангарами, которые использовались как склады. (Chicago Tribune)

Дальнейшие события мало что сделали для оправдания American Airlines. Выяснилось, что супервайзер по техническому обслуживанию American Airlines Джо Л. Уайт, работавший на базе технического обслуживания в Талсе, с 1978 года писал своему начальству служебные записки об опасностях процедур демонтажа двигателей, предупреждая, что они могут повредить пилоны, но авиакомпания проигнорировала его. Когда дело, связанное с рейсом 191 приземлился в гражданском суде, American Airlines пыталась заставить Уайта отрицать, что ему известно о меморандумах; когда он отказался, компания уволила его. Во время судебного разбирательства авиакомпания представила только одну из служебных записок Уайта, предположительно написанную за четыре дня до крушения, хотя, согласно собственным записям Уайта, он написал множество служебных записок, и последняя была отправлена ​​​​за 24 дня до крушения, а не за четыре. Окружной суд США Северного округа штата Иллинойс в конечном итоге наказал American Airlines за уничтожение документов, связанных с аварией, хотя не было указано, были ли служебные записки Уайта рассматриваемыми документами. 900:03 Пожарные ищут останки и предметы, представляющие интерес, в поле обломков. (Бюро архивов авиационных происшествий)

Помимо запрета на опасную технику удаления пилона, после крушения было внесено множество других изменений. FAA издало ряд директив по летной годности, предписывающих действия, которые включали установку двух предупреждений о сваливании, по одному для каждого пилота, которые получают данные как от датчиков угла атаки, так и от всех датчиков положения предкрылков; и обязательные проверки каждый раз, когда пилон снимается с DC-10.

Авария также привела к созданию объемного регламента, известного как Инструкции по поддержанию летной годности. Эти правила полностью изменили способ обслуживания самолетов в Соединенных Штатах. В то время как техническое обслуживание до этого момента было личным делом авиакомпаний, в соответствии с новыми правилами авиакомпании стали официально нести ответственность за обеспечение того, чтобы их самолеты соответствовали стандарту . которые должны выполняться на протяжении всего срока службы планера. Проблема в то время заключалась в том, что авиакомпании проводили всевозможные ремонты и изобретали свои собственные процедуры технического обслуживания без стандартизированной системы, позволяющей определить, как эти ремонты и процедуры могут изменить предположения, сделанные во время сертификации самолета.

Несколько обломков упали на этот передвижной дом и сожгли его дотла. (Бюро архивов авиационных происшествий)

Например, в сертификации DC-10 предполагалось, что разделение двигателя и пилона при взлете происходит один раз на десять миллиардов, и другие бортовые системы были разработаны на основе этого предположения, но Внутренняя практика American Airlines значительно увеличила эту вероятность и подорвала основу, на которой самолет считался безопасным. Несмотря на это, в то время от American Airlines не требовалось одобрение FAA своих процедур технического обслуживания. После введения правил поддержания летной годности все изменилось: теперь существуют четкие границы, определяющие, какие процедуры технического обслуживания требуют одобрения FAA. Для получения этого одобрения авиакомпания также должна представить постоянный анализ летной годности, который доказывает, что их ремонт не повлияет на допущения, на основании которых самолет был сертифицирован.

В то же время, стандартизировав процесс сообщения о капитальном ремонте и устранив тенденцию рассматривать повреждения, связанные с техническим обслуживанием, как внутреннюю проблему, новые правила проложили путь к более централизованному отслеживанию проблем с техническим обслуживанием во всей отрасли. Это позволило авиакомпаниям получать отчеты о проблемах от других авиакомпаний, FAA и производителей по различным надежным каналам, гарантируя, что информация о технических проблемах доходит до всех, кому она нужна.

Шасси самолета было одним из немногих легко узнаваемых элементов. (Бюро архивов авиационных происшествий)

Оглядываясь более чем на 40 лет назад после крушения рейса 191 компании American Airlines, нельзя не признать, что трагедия привела к глубоким изменениям, которые сделали полеты значительно более безопасными. Но для многих, кто помнит эту авиакатастрофу, она стала моментом, когда их вера в безопасность авиаперелетов резко пошатнулась. Многие и по сей день помнят тот факт, что самолет был оборудован камерами в режиме реального времени, показывающими вид из кабины, камерами, которые, возможно, предопределили пассажирам места в первом ряду их неминуемую кончину. Для других это стало последней каплей для проблемного DC-10, хотя основная ответственность за аварию лежит на American Airlines. Позже в 1979, еще два DC-10 разбились в Мексике и Антарктиде соответственно, что вызвало дальнейшую панику по поводу типа самолета, хотя обе аварии были вызваны человеческим фактором. В течение нескольких лет после трех авиакатастроф в 1979 году общественное недоверие к DC-10 было настолько высоким, что продажи упали, и McDonnell Douglas изо всех сил пыталась вернуть то, что было потрачено на разработку самолета. В этот период DC-10 получил свое ныне печально известное прозвище «Крейсер смерти», прозвище, от которого ему так и не удалось избавиться. Однако, несмотря на свою репутацию, рейс 19Катастрофа номер 1 была последним случаем, когда DC-10 попал в аварию, которая имела какое-либо отношение к его конструкции, и уровень аварийности у него был не хуже, чем у любимого Боинга 747.

Мемориальный сад теперь чествует жертв, каждая из которых высечена на кирпиче круглой стены. (Путешествующие Стивы)

Сегодня место, где приземлился рейс 191, по-прежнему представляет собой пустое поле, в парке мобильных домов по-прежнему живут сотни семей, а полоса земли, где когда-то стояли склады, теперь является складом, принадлежащим XTRA Лизинг Грузоперевозки. Мемориал сейчас стоит в парке в нескольких километрах отсюда, но место самой смертоносной авиакатастрофы в Америке остается таким же ничем не примечательным окраиной Среднего Запада, как и в тот роковой день 19-го века.79. Однако, как это часто бывает, это место скоро станет транспортной развязкой, и каждый день сотни людей будут проезжать именно то место, где погибли 273 человека, большинство из них не задумываясь о неописуемом ужасе, который произошел.

Двигатель гибрид что это значит: Как работает гибридный автомобиль: принцип, особенности, расход топлива

Мягкие гибриды Volvo | Официальный дилер BorisHof

Интегрированный стартер-генератор поддерживает бензиновый или дизельный двигатель автомобиля для более плавной езды с уменьшенным расходом топлива и более низким уровнем выхлопных газов.

Что бы вы хотели знать о мягких гибридах?

Что означает «мягкий гибрид»?

Мягкий гибрид также считается электрифицированным автомобилем. Мягкие гибриды используют как
двигатель внутреннего сгорания, так и электродвигатель, чтобы уменьшить выбросы и повысить
экономию топлива. Это происходит за счет использования энергии, накопленной в аккумуляторной
батарее 48 вольт, которая создается при торможении. Эта энергия затем используется
двигателем внутреннего сгорания для разгона автомобиля.

Электродвигатель обеспечивает работу мягкого гибрида?

Нет. Электродвигатель предназначен для того, чтобы помочь дизельному или бензиновому
двигателю, и снизить нагрузку, которая на него приходится.

В чем главное преимущество мягкого гибрида?

Мягкий гибрид обеспечит снижение расхода топлива и, следовательно, снижение выбросов
выхлопных газов. Мягкие гибриды также способствуют плавному разгону и, как правило, более
доступны, чем полные гибриды или подключаемые гибриды.

В чем разница между мягким гибридом, полным гибридом и
подключаемым гибридом?

Мягкий гибрид использует электродвигатель, чтобы помочь двигателю внутреннего сгорания.
Полный гибрид имеет больший электродвигатель и аккумулятор по сравнению с мягким гибридом.
Полный гибрид может на небольшие расстояния обеспечивать движение автомобиля, используя
электродвигатель, а также заряжать аккумулятор с помощью двигателя или посредством
рекуперативного торможения. Подключаемый гибрид можно зарядить, буквально подключив его к
домашней розетке или используя общественную зарядную станцию. Подключаемый гибрид предлагает
только в электрическом режиме большую дальность хода благодаря большему блоку батарей и
электродвигателю. Подключаемый гибрид способен удовлетворить ежедневные потребности
большинства людей по запасу хода.

Наши другие электрифицированные силовые установки

Электромобили

(Recharge pure electric)

Полностью электрический двигатель — для бесшумного, мощного и изысканного вождения с нулевыми выбросами из выхлопной трубы.

Подробнее

Гибриды

(Recharge plug-in hybrid)

Мощная комбинация электродвигателя и бензинового двигателя
внутреннего сгорания может обеспечить нулевую эмиссию углекислого газа в полностью
электрическом режиме Pure, а также экономичную поездку на дальние расстояния в гибридном режиме.

Подробнее

Стоит ли покупать гибридный автомобиль в России, плюсы и минусы авто гибридов

Содержание

  • Что такое автомобиль гибрид и как давно он появился
  • Какими бывают автомобили-гибриды
  • Лучшие ли гибриды как авто
  • Стоит ли покупать автомобили-гибриды в России
  • Что посмотреть, к чему готовиться

Принято считать, что машина для России должна быть неприхотливой, технически простой и ремонтопригодной – держать удар, отвечать на вызовы и помогать в преодолении препятствий. Насколько этим критериям соответствуют технически непростые машины с батарейкой на борту и применимы ли для отечественных условий многочисленные плюсы гибридных автомобилей, давайте разбираться.

Что такое автомобиль гибрид и как давно он появился

Гибрид – это бензиновый или дизельный автомобиль, двигаться которому помогает электромотор. Или электромотор двигает колеса, а двигатель внутреннего сгорания подпитывает его электричеством как генератор – это тоже гибрид: авто с гибридной силовой установкой.

Изобрели такие авто не вчера и даже не позавчера. Гибридам (как, собственно, и электромобилям) в обед сто лет. Точнее – 120 с хвостиком.

Первый (или один из первых) автомобиль с бензоэлектрической установкой Фердинанд Порше представил еще в 1900 году и совершенствовал эти идеи следующие два десятилетия. Даже армейская техника времен Первой мировой за авторством «Порше» имела в основе гибридные силовые установки.

Но дальнейшее развитие автомобиля пошло рука об руку с ДВС – так дешевле, практичнее, проще. Вернулись к идее гибридов уже на стыке веков. И вернулись преимущественно на островах, в Стране восходящего солнца: оттуда к нам пришли революционеры в виде Honda Insight и, конечно, Toyota Prius. Каждый продвигал свою гибридную схему, которых уже тогда – на старте новой эры – было больше одной.

Также читайте: Как проходит техосмотр в других странах и нужен ли он в России

Какими бывают автомобили-гибриды

Гибридные силовые установки встречаются в четырех основных видах:

  • последовательные;
  • параллельные;
  • последовательно-параллельные;
  • подзаряжаемые.

В первом случае колеса вращает электромотор, а ДВС небольшого объема включается как генератор для подпитки батарей, но с колесами механически он никак не связан. То есть перед нами не столько гибрид, сколько электромобиль, который можно подзаряжать «на лету». Пример – первый Chevrolet Volt.

В параллельной схеме, наоборот, электромотор во вращении колес не участвует: он соединен с трансмиссией и помогает ДВС дополнительными «лошадками» и тягой в самых нагруженных сценариях – например, при старте с места, когда затрачивается максимум энергии. Таким гибридом является Honda CR-Z, например.

В последовательно-параллельных гибридах работает все вместе и по отдельности: небольшие отрезки пути машина может преодолевать на чистом электричестве, но в основном двигается за счет энергии ДВС. Сюда можно отнести всю линейку Toyota-Lexus, в том числе пионера жанра – Prius.

Подзаряжаемые гибриды – все то же самое, только с возможностью восполнить запас батареи от розетки. Этого лишен обычный последовательно-параллельный гибрид: автомобиль там может полагаться только на внутренний генератор для восполнения энергии (батарея заряжается медленно, долго) в то время, как подзаряжаемый от розетки (или зарядной станции) гибрид может получить все то же самое куда быстрее.

Гибрид с какой бы схемой вы ни выбрали, перед покупкой его надо тщательно диагностировать. Причем в профильном сервисе, работники которого точно знают, чем отличается CR-Z от i3, а Volt – от Prius. А до визита в сервис машину надо проверить через сайт «Автокод».

Вбиваем VIN или госномер и через две минуты решаем, есть ли смысл вообще ехать на осмотр или у авто столько проблем уже по отчету, что и из дома выходить не стоит.

Вот пример.

Вбиваем госномер «Приуса», оплачиваем проверку и получаем полный отчет.

Проверка показала только одно ДТП.

В 2018 году «Приус» получил сильные повреждения кузова. Посмотреть можно, если уж совсем ничего нет, но мы бы прошли мимо.

Также читайте: Почему седан лучше кроссовера: 7 ценных преимуществ

Лучшие ли гибриды как авто

В целом да, но с оговорками. Любой гибрид будет куда динамичнее и экономичнее сопоставимого по размеру и классу негибрида, потому что у гибрида есть дополнительные лошадиные силы и крутящий момент, а помощь ДВС от электромотора или движение на чистой электротяге сокращает расход топлива.

В этом плане – да: гибрид как конструкция удачнее. Но все преимущества в динамике и расходе топлива перекрываются дороговизной: гибриды существенно дороже авто с обычным ДВС, и разница в стоимости столь велика, что не перекроется экономией горючего ни за пять, ни за десять лет владения.

Также читайте: Какой тип подвески выбрать для города у автомобиля среднего ценового сегмента

Стоит ли покупать автомобили-гибриды в России

На 2021 год аналитики «Автостата» насчитали в российском автопарке чуть больше 160 тыс. гибридных автомобилей всех вариаций. Это даже не один процент от всего автопарка, это меньше 0,4%. Из чего можно сделать вывод, что плюсы гибридных автомобилей россиян волнуют не очень. И это действительно так – переплата высокая, выгода для кошелька и качества жизни автомобилиста неочевидная.

Но стоит ли покупать гибридный автомобиль, если переплата не беспокоит? Почему бы и да! Рисков от владения как с чистыми электромобилями у гибридов нет: они не завязаны на розетку на 100%, даже если взять подзаряжаемую схему, а ощущения от динамики и езды в целом с гибридом другие.

Также читайте: Какой автомобиль безопаснее: крупный или мелкий

Что посмотреть, к чему готовиться

В разговорах о недостатках гибридов обычно звучит полумифическая замена / утилизация аккумулятора после его преждевременной (или, наоборот, ожидаемой в силу возраста) смерти.

Почему «полумифическая». Во-первых, батарейный блок – не одноразовый, он долгоиграющий. Это не масляный фильтр на один сезон – может статься, что за четыре-пять лет владения вы вообще не будете знать, где у вас аккумулятор и что с ним надо делать.

Во-вторых, хотя батареи и действительно деградируют и теряют емкость с возрастом, в отличие от пальчиковых батареек в ваших настенных часах сдавать сразу в утиль весь блок смысла нет никакого. Отдельные элементы прекрасно меняются, батареи гибридов можно перебирать, возвращая им почти первозданную емкость. Профильные сервисы для гибридов и чистых «электричек» есть по всей стране и даже под Тюменью.

То есть проблемы с аккумуляторами в гибриде на вашем веку:

  • могут не возникнуть вообще;
  • если возникнут, решатся за понятные деньги.

Иных специфических недостатков у гибридов найти трудно, тут все как у всех других машин. Могут быть конкретные «детские болячки» конкретных марок-моделей, могут быть недостатки, появившиеся после небрежной эксплуатации прежним владельцем – каждый случай надо рассматривать индивидуально.

А вот какой конкретно гибрид искать – это вопрос личных предпочтений. Держим в уме, что все они по умолчанию динамичнее и экономичнее обычных одноклассников, и ищем под свой вкус. Гибриды есть хоть у Hyundai (Ioniq), хоть у BMW (i3, например, с дизайном из послезавтра) – можно «электрифицироваться», не изменяя своим давним вкусам и наклонностям.

Ранее мы сравнивали Toyota Prius и Chevrolet Volt и брали на тест-драйв Nissan Leaf. Также мы рассказывали, почему взрываются и сгорают Tesla и надо ли их бояться и делились мнением, стоит ли покупать электромобиль в России.

Автор: Владимир Андрианов

*** Статья авторская. Мнение редакции может не совпадать с мнением автора.

Купили бы вы себе гибридный автомобиль и какой? Поделитесь своим мнением в комментариях.

Что такое гибридный автомобиль и как он работает?

Найти магазин

Выберите предпочитаемый магазин для более индивидуального обслуживания.

Пожалуйста, выберите

Загрузка магазинов…

Посмотреть все магазины

Найти магазин

СохранитьОтмена

Выберите предпочитаемый магазин для более индивидуального взаимодействия.

  • Найти магазин
Найти магазин

СохранитьОтмена

Может показаться, что гибриды — относительно новая инновация. Тем не менее, Toyota производит гибридные автомобили уже более 20 лет и в настоящее время использует гибридную систему четвертого поколения. Узнайте, почему гибридные автомобили выбирают многие новозеландцы.

Что такое гибридный автомобиль?

Гибрид — это автомобиль, который приводится в движение обычным двигателем, электродвигателем и гибридной батареей. Гибридные автомобили, такие как гибрид Toyota RAV4, могут переключаться между бензиновым двигателем и электродвигателем или комбинировать оба источника энергии в зависимости от сценария вождения.

Для движения на малой скорости, движения накатом и замедления гибридные автомобили в основном используют электродвигатель (в зависимости от уровня заряда аккумулятора). Когда двигатель не нужен, скажем, если вы работаете на холостом ходу на светофоре, он вообще отключается. Это делает гибриды невероятно экономичными, поскольку они, как правило, используют двигатель только для ускорения, подъема на холм или когда требуется дополнительная мощность.

С точки зрения производительности вождение гибрида очень похоже на вождение обычного автомобиля. Гибриды автоматически заряжают собственную гибридную батарею, поэтому вам не нужно использовать внешнюю точку зарядки или беспокоиться о расстоянии, которое вы можете проехать.

Вам неизбежно потребуется заправиться, но Toyota Corolla Hatch ZR Hybrid расходует 4,2 л/100 км по сравнению с бензиновым аналогом, потребляющим 6,0 л/100 км, что означает, что расходы на бензин при вождении гибрида значительно снижаются. Гибридные автомобили также выделяют меньше CO2, чем обычные автомобили с ДВС.

Сравните Corolla Hybrid и бензин

Как работают гибридные автомобили?

В гибридных автомобилях используется комбинация двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и приводного электродвигателя на аккумуляторной батарее. Двигатель и двигатель могут работать отдельно или вместе, приводя в движение колеса. Вот 5 различных сценариев вождения, чтобы вы могли увидеть, как работают гибридные автомобили.

1. При трогании с места

Сначала электродвигатель приводит автомобиль в движение, а для питания использует гибридную батарею.

2. При обычном крейсерском режиме

И электродвигатель, и бензиновый двигатель могут работать вместе или независимо при движении на более высоких скоростях.

3. При резком ускорении

Бензиновый двигатель обеспечивает мощность при резком ускорении и высоких скоростях.

4. При торможении и замедлении

При торможении или ослаблении нажатия на педаль акселератора мощность на колеса перестает поступать.

5. При полной остановке

Как бензиновый двигатель, так и электродвигатель выключаются после полной остановки автомобиля. Питание от аккумуляторной батареи используется для поддержания работы систем автомобиля, например, освещения, радио, кондиционирования воздуха и т. д.

Гибридные автомобили хорошо подходят для движения по городу с частыми остановками и снижением выбросов CO 2 выбросы, так как они обычно работают только на электричестве на низких скоростях.

Узнайте больше об электромобилях, гибридах PHEV и гибридах

Давайте поговорим о гибридах

Учить больше

Гибрид против электричества: что лучше

Учить больше

Электрические государственные стимулы

Учить больше

Гибридный привод Lexus: принцип работы

С момента появления автомобиля Lexus в 2006 году владельцы автомобилей Lexus оценят высочайший уровень комфорта и изысканности в сочетании с низкими эксплуатационными расходами и отличной топливной экономичностью. Но как эта весьма выгодная гибридная технология работает на практике?

Чтобы помочь вам лучше понять технологию гибридного автомобиля Lexus, в этом посте четко объясняется, что такое Lexus Hybrid Drive, как он работает и как он приносит пользу окружающей среде и вашему кошельку.

Что такое гибридный автомобиль?

Транспортные средства с двумя или более источниками энергии обычно описываются как «гибридные». В большинстве современных гибридных автомобилей используются два источника энергии: традиционный двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель. Однако способ, которым два источника объединяются для питания автомобиля, обычно соответствует одному из трех различных вариантов гибридных схем.

Lexus Hybrid Drive известен как полная гибридная система , что означает, что его два источника энергии — электродвигатель с батарейным питанием и бензиновый двигатель внутреннего сгорания — полностью отделены друг от друга. Любой из них может питать автомобиль сам по себе, или мощность обоих блоков может быть объединена.

Lexus Hybrid Drive является производным от новаторской технологии Hybrid Synergy Drive материнской компании Toyota, которая является самой популярной гибридной системой в мире: с момента ее запуска в Японии в августе 1997 года было продано более десяти миллионов единиц.

Второй гибридный вариант описывается как параллельно . В этой конфигурации основная мощность исходит от обычного двигателя внутреннего сгорания, но ему непосредственно помогает электродвигатель, установленный между блоком двигателя и коробкой передач. По характеру своей конфигурации электродвигатель должен втискиваться в небольшое пространство в моторном отсеке между двигателем и коробкой передач, что ограничивает мощность, которую он может обеспечить, и запас хода автомобиля при работе в полностью электрическом или электромобиле. режим. По этой причине параллельные гибриды обычно предлагают меньшую функциональность, чем полногибридные автомобили.

Наконец, третий тип гибрида — это серия . Хотя этот тип гибрида по-прежнему имеет два источника энергии, транспортное средство приводится в движение только электродвигателем. Двигатель внутреннего сгорания не связан напрямую с трансмиссией, поэтому он служит только генератором для обеспечения электроэнергией электродвигателя. Особой проблемой для серийных гибридов является поддержание эффективности после разрядки аккумулятора. По этой причине автомобили с гибридными установками серийного типа встречаются редко.

Как работает Lexus Hybrid Drive?

Во всех автомобилях Lexus Hybrid Drive используется шесть основных компонентов: бензиновый двигатель, электродвигатель, электрогенератор, аккумулятор, блок управления мощностью и устройство разделения мощности. Устройство разделения мощности использует специальный планетарный редуктор для распределения мощности между двигателем, мотором и генератором.

Благодаря такому умному сочетанию технологий Lexus Hybrid Drive можно охарактеризовать как интеллектуальную технологию экономии топлива, которая плавно и автоматически переключается между электродвигателем и бензиновым двигателем. Отслеживая условия вождения, он интеллектуально управляет потоком энергии от обоих источников, а также может определить, когда их объединить для максимальной эффективности и производительности на дороге.

«Интеллект» системы Lexus Hybrid Drive позволяет двум источникам энергии работать с прекрасным взаимодействием. Когда бензиновый двигатель работает, он приводит в действие генератор для зарядки аккумулятора. А когда позволяют условия, например, в городских условиях с низкой скоростью, генератор выключает бензиновый двигатель и дает возможность работать электродвигателю. Это означает, что автомобиль может работать с нулевым уровнем выбросов.

Усовершенствованная система управления двигателем также распознает, когда автомобиль останавливается, и выключает двигатель для экономии энергии и сокращения выбросов, автоматически снова запуская его при необходимости.

Благодаря такому расположению аккумуляторы Lexus Hybrid никогда не нужно заряжать другими способами, например, подключив его к сети. Достаточный заряд всегда подается и удерживается внутри этой батареи через бензиновый двигатель.

Как заряжаются гибридные аккумуляторы?

Гибридный аккумулятор можно заряжать двумя способами. Помимо использования энергии двигателя для зарядки, Lexus Hybrid Drive также заряжает аккумулятор посредством рекуперативного торможения — системы, которая восстанавливает энергию, которая в противном случае была бы потрачена впустую во время торможения.

Каждый раз, когда нажимается педаль тормоза или водитель отпускает педаль акселератора, чтобы снизить скорость, электродвигатель включает задний ход, фактически становясь электрическим тормозом и тем самым вырабатывая электричество. Затем это перенаправляется в аккумулятор для повторного использования.

Другими словами, энергия торможения, которая обычно теряется в виде тепла и шума или просто тратится впустую, улавливается и позже используется для питания электродвигателя. При непрерывном движении с частыми остановками значительное количество энергии восстанавливается и сохраняется таким образом, что повышает общую эффективность гибрида Lexus и максимально увеличивает время, в течение которого он может оставаться в полностью электрическом режиме с нулевым уровнем выбросов в городах и поселках.

Срок службы гибридных аккумуляторов Lexus: как долго они работают?

Аккумулятор рассчитан на весь срок службы автомобиля. В любом случае гарантия на батарею составляет пять лет. Аккумуляторы намного больше, чем обычные автомобильные аккумуляторы, поскольку они должны генерировать и обеспечивать достаточное напряжение для питания автомобиля на низких скоростях без какой-либо поддержки со стороны бензинового двигателя. Их производство оказывает небольшое дополнительное воздействие на окружающую среду, но это с лихвой компенсируется экологическими преимуществами вождения гибридного автомобиля.

Также существуют процедуры, позволяющие перерабатывать каждую батарею, организованные через дилерские центры Lexus.

Отличается ли двигатель гибридного автомобиля Lexus от двигателя обычного автомобиля?

В каком-то смысле да. В отличие от обычных четырехтактных двигателей, двигатель внутреннего сгорания, используемый в автомобилях Lexus Hybrid Drive, использует немного другой цикл, который выделяет меньше тепла. Этот цикл Аткинсона также повторно вводит охлажденные выхлопные газы в камеры сгорания, чтобы внести дополнительный вклад в снижение температуры двигателя.

Обычный четырехтактный двигатель иногда должен впрыскивать больше топлива, чем необходимо, чтобы охладить камеру сгорания и предотвратить перегрев каталитических нейтрализаторов. Это полезный способ сохранения компонентов, но при этом расходуется больше топлива. Однако решение Lexus Hybrid Drive более экономично и доказало свою феноменальную надежность.

Должен ли я ездить по-другому, чтобы максимально использовать гибридную технологию?

Нет. Гибридный привод Lexus полностью автоматизирован и предназначен для оптимизации использования драгоценного ископаемого топлива каждым водителем. Вам остается только наслаждаться предстоящей дорогой!

Гибридная система в Lexus LC 500h такая же, как и в других моделях Lexus?

Нет. Модель Lexus LC 500h оснащена новой многоступенчатой ​​гибридной системой, обеспечивающей самый резкий и совершенный привод по сравнению с полным гибридом, с гораздо более сильным и прямым ускорением.

Новая многоступенчатая гибридная система была разработана с явно противоположными целями. Они хотели создать гибрид с более спортивным и увлекательным вождением, с более близким соответствием между частотой вращения двигателя и входом дроссельной заслонки, и в то же время с достижением наилучшего баланса мощности и расхода топлива.

Он оснащен всеми элементами традиционной полностью гибридной трансмиссии, включая 3,5-литровый бензиновый двигатель V6, мощный электродвигатель и литий-ионный аккумулятор, а также четырехступенчатую автоматическую коробку передач, установленную сзади гибридной трансмиссии. .

Электродвигатель обеспечивает лучшее ощущение ускорения, чем обычный двигатель, а введение физических передач позволяет более точно согласовать обороты двигателя с использованием акселератора водителем. Результатом является гораздо более прямая связь между входами педали акселератора и ускорением автомобиля, при этом скорость до 62 миль в час значительно укладывается в диапазон менее пяти секунд.

Наука двигатель прогресса: Наука – двигатель прогресса

Наука – двигатель прогресса

Ведущие ученые с помощью исследований и анализа фактов формируют научную картину мира. Студенты СурГУ тоже пытаются внести свой вклад в развитие и популяризацию юридических, медицинских, естественных, технических, гуманитарных и экономических наук.

Александр Шайдуллин, студент Института естественных и технических наук стал лауреатом конкурса «Лучшая студенческая научная статья» в номинации «Естественные науки». Свой доклад он посвятил продуктивности и питательной ценности зеленных культур в условиях светокультуры. Эксперимент молодой ученый проводил на базилике сорта Lemon и рукколе сорта Coltivata, используя агротехнический метод по снижению в них накопления нитратов. «Зеленные культуры при выращивании гидропонным методом способны накапливать нитраты, значительно превышающие значение ПДК. В настоящее же время предлагаются агротехнические методы и приемы выращивания, которые способны контролировать качество получаемой продукции. И здесь перспективным способом выращивания является интенсивная светокультура».

Растения выращивали в двухъярусной гидропонной установке с подтоплением типа «Система-4Д». Источником же освещения служили светодиодные лампы. В результате наибольшая урожайность базилика показана при светодиодном освещении белыми диодами, для рукколы – красными, синими и белыми диодами. Более того, растения, выращенные в условиях светокультуры, имеют тенденцию к сохранению полезных веществ, в частности аскорбиновой кислоты и существенному увеличению данного компонента. Однако при использовании различных комбинаций фитоламп не удалось добиться снижения значения нитратов до уровня ПДК, в связи с чем был применен агротехнический прием – «питательный стресс». Удобрениями здесь служили растворимые в воде комплексные удобрения с микроэлементами FerticareHydro и кальциевая селитра (YaraLivaCalcinit).

– Использование агротехнического приема с кратковременным резким разбавлением питательного раствора и выращивание растений в условиях светодиодного освещения красными, синими и белыми диодами, где световой поток 6573 лм, является эффективным в технологии выращивания базилика, так как способствует увеличению урожайности растений и снижению нитратов в реализуемой продукции. Но для рукколы данный агротехнический прием оказался не эффективным. Что касается элементного состава, то у базилика сорта Lemon и рукколы сорта Coltivata отмечено повышение значений таких элементов, как: калий, кальций, фосфор. Отклонения от нормы могут зависеть от состава минеральных удобрений и неблагоприятных для растений внешних факторов, – подытожил студент.

А его коллега по вузу, студентка 4-го курса Института государства и права Анастасия Лянка стала лучшей в номинации «Юридические науки». С помощью сравнительно-правового и исторического метода она проанализировала причины исключения конституционных (уставных) судов субъектов РФ из перечня элементов судебной системы, а также опыт формирования Конституционного совета в Республике Саха (Якутия).

– В 2020 году произошли некоторые изменения в Конституции РФ, в частности была реформирована судебная система. В статье 118 появился пункт, в котором были указаны все суды, составляющие систему судов Российской Федерации. Однако среди них не нашли отражение конституционные суды субъектов РФ. Это стало причиной внесения изменений в Федеральный конституционный закон «О судебной системе». Конституционные суды субъектов РФ должны быть упразднены до 2023 года, а вместо них регионы могут создать конституционные советы при законодательных (представительных) органах власти. Часть конституционалистов посчитали, что данное решение было закономерным, другая уверена, что они не должны были исчезнуть. Во-первых, конституционные суды действительно были мало загружены, а из 85 субъектов суды были созданы и функционировали лишь в 15–17 регионах. В то же время в некоторых субъектах данные органы правосудия были востребованы, например, в Свердловской области, Санкт-Петербурге, Ингушетии, Якутии. Однако решения, принимаемые этими судами, иногда шли «врознь» с решениями Конституционного Суда РФ. И ни те, ни другие решения по законодательству не могли быть пересмотрены. Нередко Конституционный Суд РФ выносил решения прямо противоположные решениям конституционных судов субъектов РФ, что дискредитировало последних. Чтобы выйти из данной ситуации, законодатель упраздняет суды и дает возможность регионам создавать другие органы конституционного контроля – конституционные советы. Это консультативный орган, основной функцией которого является проверка законопроектов и иных нормативно-правовых актов на соответствие основному закону до их подписания главой субъекта РФ. Республика Саха (Якутия) является первым и на данный момент единственным субъектом РФ, создавшим Конституционный совет при Государственном Совете. Главный интерес для меня представляло то, как они обозначат независимость этого органа, что станет объектом регулирования Конституционного совета и какова будет юридическая сила принимаемых решений. Да, нормы этого закона содержат смысловые коллизии и риски, но по мере развития этого института, эти дефекты будут устраняться.

Анастасия и дальше планирует развивать эту тему, которая станет основой ее дипломного проекта. Напомним, работы победителей конкурса будут рекомендованы к опубликованию в одном из научных сборников СурГУ.

Автор: Эльвира Галиханова

Наука – двигатель прогресса | Государственная библиотека Югры

Версия для слабовидящих

READ-ГИД

Месяц

науки

обзор научно-популярной периодики

GEO

Международный научно-популярный журнал с уклоном в тематику путешествий. Включает статьи о географии, истории, культуре, этнографии, биологии, психологии, астрономии, путешествиях, биографиях. Основной жанр – репортажи. Выпуск GEO начат гамбургским издательским домом «Gruner + Jahr» в 1976 году. Сегодня GEO выходит в 30 странах мира. В России издавался с марта 1998 года. К сожалению, в августе 2018 года издание российской версии GEO было прекращено по причине нерентабельности.

Знание — сила

Советский и российский научно-популярный журнал, основанный в 1926 году. Член Российского исторического общества. Публикует материалы о достижениях в различных областях науки. В фильме Леонида Гайдая «Иван Васильевич меняет профессию» (1973) Иван Грозный, оставшись один в квартире Шурика, засыпает за чтением журнала «Знание — сила» № 6 за 1972 год. В фильме Георгия Данелии «Афоня» (1975) Коля, гостящий у Борщова, читает журнал «Знание — сила» № 7 за 1974 год.

Кристалл

Региональный научно-популярный журнал научно-методического совета Музея геологии, нефти и газа. Издается  с 2004 года.
В журнале публикуются материалы о главных событиях в жизни музея, научные материалы об истории формирования Западно-Сибирского нефтегазового комплекса, материалы о важнейших событиях в социальной сфере Югры.

Машины и механизмы

Научно-популярный журнал, издающийся в Санкт-Петербурге Фондом научных исследований «XXI век». На страницах журнала публикуются статьи о новейших научных тенденциях, технологиях, последних изобретениях, компьютерных технологиях, технике, истории, здоровье, путешествиях и о вопросах развития общества; практически в каждом выпуске – научно-фантастические рассказы.
Первый номер вышел в сентябре 2005 года.

Наука и жизнь

Советский и российский ежемесячный научно-популярный иллюстрированный журнал широкого профиля. Основан в октябре 1934 года (редакция ведет отсчет истории журнала с одноименного издания, выходившего в Российской империи в 1890–1900 годах). В послевоенный советский период тираж журнала был одним из самых высоких в Советском Союзе. Например, в 1980 году тираж одного номера составлял 3 млн экз. После распада СССР тираж резко сократился и в 2000-е годы составлял менее 50 тыс. экз. На 2019 год тираж журнала – 28 020 экз.

Наука и религия

Советский и российский ежемесячный научно-популярный журнал, издающийся с 1959 года. В советское время публиковались материалы по вопросам истории и теории научного атеизма, методики и практики атеистической пропаганды, литературы и искусства, критики идеологии христианства, буддизма, ислама.
Создан по личному распоряжению Н. С. Хрущёва. Сегодня журнал старается развивать межконфессиональный диалог.

Наука из первых рук

Научно-популярный иллюстрированный междисциплинарный журнал. Выпускается с 2004 года в новосибирском Академгородке – одном из крупнейших мировых научных центров. Печатная версия на русском языке выходит 6 раз в год. Также существует электронная версия на английском языке, выходящая 3 раза в год. Тематика журнала охватывает различные научные сферы: медицину, биологию, математику, астрономию, астрофизику, физику, химию, IT-технологии, геологию, историю, этнографию, археологию и т. д.

Новое в жизни, науке, технике (цикл серий)

Цикл серий периодических изданий издательства «Знание», издававшийся с 1959 по 1993 год в Москве на русском языке. В совокупности он включал 37 серий почти по всем видам научной деятельности.
Перестроечные веяния отрицательно сказались на интересе к выпускам серий, и в 1993 году цикл «Новое в жизни, науке, технике» фактически перестал существовать.

Природа

С начала 1890-х годов зоолог и психолог В.А. Вагнер под влиянием А.П. Чехова, с которым они были близко знакомы, планировал издание научно-популярного журнала. Первый номер журнала «Природа» вышел в Москве 26 января (8 февраля) 1912 года тиражом в 5 тыс. экз. Более 100 лет журнал выходил непрерывно.
Журнал «Природа» – единственное научно-популярное издание, включенное в список ВАК.

Техника — молодёжи

Советский и российский ежемесячный научно-популярный и литературно-художественный журнал. Издается с июля 1933 года.
С конца 1950-х годов в журнале публиковались лучшие произведения советской и зарубежной фантастики. Так, например, впервые на русском языке были опубликованы романы «Фонтаны рая» Артура Кларка (1980), «Звездные короли» Эдмонда Гамильтона (1988), «Планета Роканнона» Урсулы Ле Гуин (1989), «Туманность Андромеды» Ивана Ефремова (1957).

Архив

2022 год

Танца чудный миг

февраль

Художественное искусство

апрель

Удивительный мир моды

июль

Если хочешь быть здоров

октябрь

2021 год

Дамские штучки

март

Будьте здоровы!

апрель

Для вас, профессионалы

май

Интересное и увлекательное чтение

июнь

Если рыбалка ваше хобби

июль

Охрана животного мира и среды обитания

август

Методическая копилка

сентябрь

Музыкальная жизнь

октябрь

Многогранный мир

ноябрь

Самые чудесные праздники

декабрь

Мариэтт ДиКристина: «Наука — двигатель человеческого процветания»

В четверг, 17 июля, четыре научных эксперта выступили свидетелями на слушаниях Комитета Сената США по торговле, науке и транспорту «Федеральный исследовательский портфель: извлечение выгоды из Инвестиции в НИОКР». На слушаниях рассматривалась роль федерального правительства в исследованиях и разработках (НИОКР), а также национальные инициативы в области образования и информационно-пропагандистской деятельности в области STEM.

В зале слушаний Капитолия присутствовали Мариэтт ДиКристина, главный редактор и старший вице-президент Scientific American; Винтон Г. Серф, ученый-компьютерщик, интернет-евангелист Google и один из отцов Интернета; Нил Ф. Лейн, бывший директор Управления науки и технологий Белого дома; и Стивен Э. Финберг, профессор статистики и социальных наук Университета Карнеги-Меллона.

Признавая необходимость долгосрочных инвестиций в науку и технологии, Конгресс принял законы America COMPETES Acts от 2007 и 2010 годов, чтобы значительно увеличить федеральные бюджеты на исследования и разработки, продвигать образование STEM (наука, технология, инженерия и математика) и поддерживать инновации, необходимые для экономического роста.

Ниже приводится полный текст письменных показаний Мариетт Ди Кристины.

Благодарю вас, уважаемые члены Подкомитета Сената по торговле, науке и транспорту, за честь обратиться к вам сегодня и рассказать о важности науки и научного образования.

Меня зовут Мариэтт ДиКристина, я главный редактор и старший вице-президент Scientific American, старейшего непрерывно издаваемого журнала в Соединенных Штатах. Оно было основано в 1845 году, во время промышленной революции в США. Чтобы способствовать инновациям, Scientific American открыла первое отделение патентного агентства США в 1850 году. Сэмюэл Морс, изобретатель телеграфа, и Элиас Хоу, изобретатель швейной машины, были среди ученых и изобретателей, посетивших офисы. Томас Эдисон показал редакторам свой фонограф. Он спросил их: «Как вам говорящий ящик?» Альберт Эйнштейн написал статью для Scientific American, как и более 150 лауреатов Нобелевской премии и многие лауреаты Национальной медали в области науки и техники, присуждаемой Белым домом.

Несмотря на название, это журнал не для ученых, хотя мне приятно, что некоторые из них его тоже читают. Бизнес-лидеры составляют более 50 % аудитории, насчитывающей более 3,5 миллионов печатных изданий и более 6 миллионов онлайновых, и почти 20 % — это топ-менеджеры, которые ищут пути развития своего бизнеса в науке. Из 200 названий, измеренных МРТ, это номер 6 для «Влиятельных людей». Преподаватели, студенты, политические лидеры и любители науки читают журнал Scientific American, чтобы узнать об инновациях.

В то же время журнал Scientific American всегда выполнял образовательную миссию, чтобы делиться ценностью и чудом науки. В 1845 году подписка стоила 2 доллара в год, но в первом выпуске редакторы пообещали, что она будет стоить «в пять раз больше, чем стоимость школьного обучения». Журнал подробно рассказывал об исследованиях и технологиях, которые выиграли Первую и Вторую мировые войны, о великой космической гонке, в результате которой 45 лет назад американцы высадились на Луну, о развитии компьютерных наук и электроники, которые сегодня изменили нашу жизнь в современном мире, среди другие вещи.

Наука — двигатель человеческого процветания. Экономисты говорят, что от трети до половины экономического роста США является результатом фундаментальных исследований после Второй мировой войны. Машины и поезда, которые доставили нас в это здание, смартфоны, которые мы все носим с собой, энергия, которую мы используем для освещения этой комнаты, одежда, которую мы носим, ​​пища, которую мы едим: все это было разработано с помощью процесс, который мы называем наукой. И до того, как появились удобства, которыми мы наслаждаемся сегодня, исследователи должны были разработать базовые концепции, которые обеспечили прочную основу для этих приложений, и они сделали это новаторство, не обязательно зная, к чему это приведет. Я знаю, что Эйнштейн не думал об удобствах, которые мы получаем от GPS в наших смартфонах, когда, например, формулировал свою теорию относительности сто лет назад. Но знание того, как работает пространство-время, помогает сделать наши измерения с орбитальных спутников точными.

По всем этим причинам мы должны сделать национальным приоритетом обеспечение постоянной и достаточной поддержки фундаментальных исследований в области науки, а также образования в области STEM и работы с общественностью. Нам нужно смотреть на инвестиции в НИОКР в долгосрочной перспективе для дальнейшего благосостояния нации, точно так же, как нам нужно воспитывать, обучать и вдохновлять наших детей в течение их карьеры K-12, чтобы они могли добиться успеха в условиях растущей конкуренции на глобальном рынке. Успешные фундаментальные исследования требуют тщательной работы и терпения. Типичные финансовые гранты рассчитаны на пять лет. Требуется время, чтобы провести эксперименты, собрать данные, правильно их проанализировать и подтвердить выводы. Надлежащее проведение фундаментальных исследований также означает следование человеческому любопытству и изучение вопросов, которые могут не иметь очевидных ответов или применений.

Но наш собственный послужной список федеральных инвестиций в США показывает, что существует важная взаимосвязь между постоянными инвестициями в эти исследования и разработки и нашим успехом в области инноваций и экономического роста. Например, федеральное финансирование США было ключевым для почти 90 процентов из почти 100 лучших инноваций с 1971 по 2006 год, определенных журналом R&D Magazine. Федеральное финансирование Министерства энергетики привело к таким инновациям, как технология оптической записи, которая позволяет нам наслаждаться DVD; спутники связи, которые помогают нам передавать информацию по всему миру, современные системы очистки воды и суперкомпьютеры. Финансирование NSF для пары студентов дало нам Google, а также новые технологии, используемые в отраслях, включая биотехнологии, передовое производство и управление экологическими ресурсами. Фундаментальные исследования DARPA привели к появлению GPS, Интернета и Siri на iPhone. Так легко продолжать и продолжать.

Наш успех в решении многих ключевых проблем, стоящих сегодня перед нацией, от обеспечения нашей энергетической безопасности до обеспечения здоровой пищей, медицинских достижений для лечения болезней и нашей способности жить хорошо и устойчиво в ограниченном мире, будет зависеть от инноваций. которые возникают в результате фундаментальных научных исследований.

Фундаментальные исследования также обеспечивают хороший прямой возврат инвестиций. Отчет исследовательской фирмы Battelle Technology Partnership Practice, например, оценивает, что между 1988 и 2010 г., федеральные инвестиции в геномные исследования принесли экономический эффект в размере 796 миллиардов долларов по сравнению с 3,8 миллиардами долларов, потраченными на проект «Геном» в период с 1990 по 2003 год, и составили 3,8 миллиарда долларов. Это ROI в размере 141 доллара на каждый вложенный доллар.

Итак, сегодня мы извлекаем выгоду из прошлых инвестиций в исследования и разработки. Но наше превосходство требует постоянной бдительности. США по-прежнему доминируют в глобальных исследованиях, но, согласно отчету Бюджетного управления Конгресса по исследованиям и разработкам и росту производительности, наши инвестиции в реальных долларах с 1980-х годов не изменились и сократились. Кроме того, из-за того, что для фундаментальных исследований требуется много времени, сокращения Sequester на долгие годы повлияют на прогресс в запланированных и отмененных работах. Тем временем такие страны, как Китай, быстро наступают нам на пятки. Уровень инвестиций Китая в ВВП в начале этого года превысил уровень инвестиций 28 государств-членов Европейского Союза, и он находится на пути к тому, чтобы превзойти этот показатель самих США чуть более чем за полдесятилетия, согласно Глобальному прогнозу НИОКР на 2014 год, подготовленному Battelle and Журнал исследований и разработок. По данным Всемирного банка, Япония, Дания, Финляндия, Германия, Израиль и Швеция уже тратят на исследования и разработки больший процент своего ВВП, чем США. Стратегия Германии по ускорению экономического роста заключалась в увеличении инвестиций, увеличив собственные федеральные расходы на 21 процент с 2005 года. Эти инвестиции сыграли важную роль в росте Германии на 3,6 процента в 2010 году по сравнению с 2,9 процента.темпы роста в США за тот же период времени.

Конвейер STEM в образовании также имеет решающее значение для экономического благополучия. Семнадцать из 20 самых быстрорастущих рабочих мест в следующем десятилетии будут в областях, связанных с STEM, и наши ведущие технологические компании часто сталкиваются с трудностями, пытаясь заполнить необходимые вакансии.

Таким образом, фундаментальные исследования помогают нашему благополучию, экономическому росту страны и созданию рабочих мест. Это также все больше вдохновляет общественность, которая теперь может напрямую взаимодействовать с ней благодаря цифровым платформам. Хотя заголовки о знаменитостях не показывают этого, мы в Scientific American хорошо знаем, как фундаментальные исследования захватили воображение публики. Давайте посмотрим на низовой уровень. Мы видим два всплеска участия сотен тысяч людей, увлеченных гражданской наукой и движением производителей. Гражданские ученые — это такие же люди, как вы и я, которые могут помочь ученым в проведении фундаментальных исследований путем наблюдения или другими способами. Веб-сайт Zooniverse, например, позволяет любому составить каталог небесных объектов по изображениям НАСА. В Zooniverse более миллиона ученых-добровольцев! Собственный научный проект Scientific American Whale.FM, который позволяет сопоставлять фрагменты песен китов, за два месяца каталогизировал более 100 000 таких звонков, что эквивалентно паре лет работы лабораторных исследователей. Добровольцы, использующие онлайн-игру FoldIt по сворачиванию белков, недавно решили загадку, которая ускользала от внимания исследователей ВИЧ в течение 15 лет. И движение Maker стало таким явлением, что Управление по науке и технологиям США проводит мероприятия Maker Faire.

Еще один взгляд на ценность фундаментальных исследований я решил обратиться к представителю следующего поколения. Я сказал своей старшей дочери Селине, которая планирует получить двойную специальность в области компьютерных наук и графического дизайна, что я буду говорить на эту тему. Я спросил ее, что она скажет о важности науки. Как я могу объяснить его важность, спросил я ее?

«Это просто, мама», — сказала она мне. «Это основа всего».

Так оно и есть. Наука — это не набор фактов или полученная мудрость, которая передавалась из поколения в поколение. Это система для инноваций и развития — и лучшее изобретение человечества для поиска истины и понимания того, как устроен мир. Это может способствовать нашему экономическому росту как нации и формировать путь для нашей молодежи на конкурентном глобальном рынке. И наука может разжечь наше воображение.

Он может выявить лучшее в нашей стране и в нас самих. Вот почему фундаментальные научные исследования нуждаются в нашей постоянной приверженности и инвестициях. Спасибо за ваше внимание.

Ссылки и дополнительная литература :
«Как бюджетный секвестр 2013 года ставит под угрозу науку», журнал Scientific American: http://www.scientificamerican.com/report/sequester-science/

.

Китай лидирует в Европе по интенсивности НИОКР, Nature:
http://www.nature.com/news/china-tops-europe-in-rd-intensity-1.14476

Прогноз глобального финансирования НИОКР на 2014 г.: http://www.battelle.org/docs/tpp/2014_global_rd_funding_forecast.pdf?sfvrsn=4

Национальный научный фонд: Предыстория и отдельные вопросы политики: http://fas.org/sgp/crs/misc/R43585.pdf

Федеральное финансирование исследований и разработок, 2015 финансовый год:
http://fas.org/sgp/crs/misc/R43580.pdf

Высокая отдача от инвестиций в исследования, финансируемые государством: http://www. americanprogress.org/issues/technology/report/2012/12/10/47481/the-high-return-on-investment-for-publicly-funded -исследования/

Кто создал iPhone, Apple или правительство?:
http://www.bloombergview.com/articles/2013-06-19/who-created-the-iphone-apple-or-the-government-

Прошлые обладатели Национальной медали в области науки и техники: http://blogs.scientificamerican.com/observations/2013/02/02/president-obama-awards-national-medals-of-science-and-technology-at-the -белый дом/

Должно быть великолепие: фундаментальная наука в тени секвестра: http://blogs.scientificamerican.com/guest-blog/2013/02/27/there-should-be-grandeur-basic-science-in-the -тень секвестра/

Политика NIH для исследователей на ранних стадиях: http://grants.nih.gov/grants/new_investigators/ Бюджетное управление Конгресса: НИОКР и рост производительности (рис. 2, стр. 5): http://www.cbo.gov/sites/default /files/cbofiles/ftpdocs/64xx/doc6482/06-17-r-d.pdf

Национальный исследовательский институт генома человека. Расчет экономического воздействия проекта «Геном человека»: http://www.genome.gov/27544383

.

Данные Всемирного банка о расходах на НИОКР в процентах от ВВП: http://data.worldbank.org/indicator/GB.XPD.RSDV.GD.ZS/countries/1W?display=default

Изобретения НАСА (включая невидимые скобы, устойчивые к царапинам линзы, пену с эффектом памяти, ушной термометр, стельки для обуви, междугородную связь, регулируемый детектор дыма, защитные канавки на тротуаре, беспроводные инструменты, фильтры для воды.):
http://www. .discovery.com/tvshows/curious/topics/ten-nasa-inventions.htm

«Когда рынок падает, Германия инвестирует в исследования», The Chronicle of Higher Education: http://chronicle.com/academicDestinationArticle/Germany-s-R-DInvestment/59/

ОБ АВТОРАХ

    Мариэтт ДиКристина, председатель руководящей группы, является деканом и профессором журналистики Колледжа коммуникаций Бостонского университета. Ранее она была главным редактором Scientific American и исполнительным вице-президентом по журналам Springer Nature. Подписывайтесь на Мариетт ДиКристину в Твиттере. Автор: Ник Хиггинс

    Как происходит прогресс? — Vox

    Благодаря чему происходят изобретения и открытия? Являются ли они в основном работой одиноких гениев? Продукт высокопроизводительных университетов и исследовательских центров? Является ли финансирование, государственное или частное, лучшим способом дать толчок инновациям, или оно будет происходить в своем собственном идиосинкразическом темпе, независимо от того, сколько денег вы вкладываете в исследования и разработки?

    На эти вопросы очень сложно ответить. Но есть многообещающая новая область исследований — специалисты-практики называют ее «исследованиями прогресса» — посвящена ответам на них или, по крайней мере, выдвижению их на передний план нашего мышления.

    Движение за исследования прогресса очень малочисленно — в основном это горстка блоггеров и исследователей, — но это одно из самых интригующих интеллектуальных движений. Одной из ее ведущих фигур является Джейсон Кроуфорд, автор блога «Корни прогресса», посвященного истории важных изобретений и открытий. Недавние сообщения были самыми разнообразными: объяснение предложения 1857 года о краудфандинге трансконтинентальной железной дороги; сборник ужасающих историй о несчастных случаях на фабриках и о том, как безопасность на рабочем месте в конце концов неохотно победила; история автомобилей с паровыми двигателями и почему автомобили с двигателями внутреннего сгорания побеждают их.

    Кроуфорд работал в сфере технологий, когда начинал «Корни прогресса», и только недавно запустил его как некоммерческий проект на полную ставку. Я встретился с Кроуфордом, чтобы поговорить о том, что такое прогресс, что привносит движение исследований прогресса и чего, по его мнению, не хватает в нашем общенациональном разговоре об изобретениях, открытиях и обществах, которые преуспели в их поощрении.

    Наш разговор был отредактирован для увеличения длины и ясности.

    Келси Пайпер

    Что для вас прогресс?

    Джейсон Кроуфорд

    Прогресс — это все, что помогает людям жить лучше: дольше, счастливее, здоровее, разумнее, тело и дух. И больше вариантов того, как мы хотим жить: наша карьера; где мы живем; если, когда и на ком мы поженимся; иметь детей или нет. По сути, я оцениваю прогресс по гуманистическим стандартам.

    Теперь, иногда в сообществе прогресса, особенно когда мы говорим об этом, мы используем его как сокращение для более узкого понятия прогресса, который является более материальным прогрессом, прогрессом, особенно в технологии, промышленности и экономике. И это, я бы сказал, самая очевидная форма прогресса, самая осязаемая и самая легкая для доказательства, указания и измерения. Но мы всегда должны помнить, что это не единственная форма и не окончательная форма.

    Келси Пайпер

    На самом деле это был один из моих важных вопросов к вам. Вы в основном сосредоточены на материальном прогрессе. Почему это? Это особенно большой или просто особенно измеримый компонент прогресса?

    Джейсон Кроуфорд

    Это очень осязаемо и ясно. В 1800 году средний человек на планете жил примерно на 3 доллара в день в пересчете на современные доллары и покупательную способность. Уровень жизни в большинстве стран мира значительно вырос за эти сотни лет.

    Такое повышение уровня жизни, особенно для такой широкой части населения, абсолютно беспрецедентно в истории. Это один из самых больших и важных фактов во всей истории человечества.

    И я думаю, что если вы заботитесь о благополучии человечества, вы должны смотреть на этот факт, и вы должны быть действительно заинтересованы в этом.

    Келси Пайпер

    Так чем же исследования прогресса отличаются от истории? Очевидно, вы изучаете многие из тех же вопросов, которые изучают историки.

    Джейсон Кроуфорд

    Наиболее близкая существующая дисциплина — это, вероятно, экономическая история. Тайлер Коуэн и Патрик Коллисон ввели термин «исследования прогресса» в статье, опубликованной в Atlantic около двух лет назад. Они представляли его как междисциплинарную область, которая должна охватывать экономику, историю, экономическую историю, историю и философию науки, психологию промышленной организации и так далее.

    Их призыв был к чему-то, что было бы междисциплинарным в этих областях, что было бы более предписывающим и немного менее ориентированным на [быть] чисто описательным. Многие из этих полей говорят нам, как устроен мир. И [Коуэн и Коллисон] призывали к чему-то, что могло бы рассказать нам немного больше: «Ну, что нам делать?»

    Я считаю, что изучение прогресса не является отдельной областью или академической дисциплиной. Это скорее набор основных предпосылок и ценностей, которые определяют, как любой человек будет заниматься любой из этих областей.

    Такие предпосылки, как прогресс, реальны и важны, но они не являются автоматическими или неизбежными. Это то, что происходит в значительной степени благодаря человеческой деятельности , потому что мы решили следовать этому. Все это в корне подводит вас к мысли, что мы должны изучать причины прогресса, чтобы сохранить их, защитить и усилить, чтобы мы могли добиться большего прогресса для всех.

    Один из самых выдающихся экономистов, говоривших о прогрессе в последние годы, Роберт Гордон, написал книгу «Взлет и падение американского роста» , которая является действительно превосходным исследованием экономической и технологической и экономической истории США за последние 150 лет. промышленный прогресс. В конце этой книги он, по сути, заключает, что очень высокие темпы прогресса, которые мы наблюдали за тот период, были, откровенно говоря, случайностью.

    И поэтому я думаю, что исследования прогресса подошли бы к одному и тому же набору фактов с другим набором исходных предпосылок или предположений. Мы могли бы сказать, что нет, на самом деле здесь есть что-то, что не совсем случайность, что, по крайней мере, в некоторой степени находится под человеческим контролем. И мы сможем сохранить эту тенденцию, если выясним, как это сделать.

    Келси Пайпер

    Вывод Гордона о том, что в прошлом были высокие темпы прогресса, но сейчас это закончилось, может удивить людей, но на самом деле это позиция многих людей, верно?

    Джейсон Кроуфорд

    Это иногда называют технологическим застоем или гипотезой застоя. И разными людьми это было изложено по-разному.

    Питер Тиль говорил об этом по крайней мере десять лет назад. Тайлер Коуэн около десяти лет назад написал книгу под названием «9». 0003 Великий застой . Опять же, Роберт Гордон изложил свое мнение в этой книге и других своих работах.

    По сути, это говорит о том, что за последние 50 лет или около того — скажем, примерно с 1970 года — прогресс в технологии и промышленности замедлился по сравнению с предыдущими, скажем, 100 годами. (Чтобы быть предельно ясным, застой не означает ноль прогресса.)

    Сначала я скептически относился к этой идее застоя, особенно когда вы смотрите на удивительный прогресс компьютеров и Интернета, пока я не начал изучать прогресс более широко. И, в конце концов, я пришел в себя.

    Что меня убедило, так это то, как много различных частей экономики развивались так же быстро, как компьютеры и Интернет, около 100 лет назад. Если вы возьмете период с 1970 по 2020 год, когда у нас были компьютеры и Интернет, и сравните его с периодом с 1870 по 1920 год, то в этот период у вас была эквивалентная революция в коммуникационных технологиях с телефоном и радио.

    Дети ждут вакцинации от полиомиелита, 1956 год. Hulton-Deutsch Collection/Corbis via Getty Images

    В то же время у вас также была примерно равная по величине революция в электричестве с электрическим генератором, двигателем и лампочкой. У вас была аналогичная революция в двигателе внутреннего сгорания, автомобиле и самолете. У вас были первые синтетические удобрения с процессом Хабер-Бош, у вас были первые пластмассы с бакелитом. Кроме того, это был также период, когда микробная теория была разработана и применена в первых системах хлорирования воды и вакцинах от новых болезней. У вас есть, типа, пять революций, и все они происходят одновременно.

    Компьютеры и Интернет столь же велики, как и любая из этих революций. Но такой же большой, как все пять, сложенные вместе? Я не думаю, что вы действительно можете сделать это дело.

    Келси Пайпер

    Если бы я пытался представить себе, что там происходит, я бы подумал, было ли в то время очевидно, что эти пять вещей были революционными? Возможно ли, знаете ли, что в 2060 или 2160 году, когда мы будем оглядываться на 2020-е годы, мы будем думать: «О, да, это было время, когда одновременно произошло пять революций в синтетической биологии и искусственном интеллекте». и в некоторых других вещах»? Может быть, в то время трудно сказать, какие изобретения являются большими?

    Джейсон Кроуфорд

    Возможно, вы правы. Конечно, те две вещи, которые вы назвали, наверное, самые многообещающие [с точки зрения]: «если мы выйдем из стагнации в ближайшие десятилетия, откуда она возьмется?» Но то, что я назвал, было явно революционным в то время. То, что мы видим сегодня, — это потенциальные прорывы на горизонте. Они просто еще не совсем здесь.

    В то же время, вы знаете, мы также можем оглянуться на последние 50-70 лет, на революции, которые люди думали, что они грядут, но не произошли, или произошли, но потерпели неудачу.

    Вид с воздуха на Колдер-холл в Камбрии, первую в Великобритании атомную электростанцию, открытую в 1956 году. Hulton-Deutsch Collection/Corbis via Getty Images

    Итак, три важных вопроса, которые приходят мне на ум, — это ядерная энергетика, космические путешествия и сверхзвуковые воздушные путешествия. Я думаю, что люди 1950-х годов были бы поражены, если бы им сказали, что ядерная энергетика сегодня, 70 лет спустя, обеспечивает только около 10 процентов мировой электроэнергии. Это своего рода чахлая революция.

    Космические путешествия, конечно же, мы летали на Луну, а потом Аполлон отменили. Concorde так и не стал по-настоящему экономичным и, конечно же, не стал доступным для широкой аудитории, и в конечном итоге его отменили. Существует разрыв в десятилетия, когда в этих областях не было ни прогресса, ни даже регресса.

    Келси Пайпер

    На фронте человеческого благополучия люди много говорят о том, что жизнь не обязательно кажется намного лучше, чем она была 40 лет назад (по крайней мере, в богатых странах — явно бедные страны были растет в последние десятилетия, и это действительно важно). Является ли это частью гипотезы стагнации?

    Джейсон Кроуфорд

    Да, абсолютно. Я также хотел бы уточнить, что гипотеза стагнации на самом деле касается технологического фронтира. Речь идет не о догоняющем росте в других странах, что было хорошо.

    Ожидаемая продолжительность жизни — это то, в чем [мир] добился огромного прогресса за последние полтора века или около того. Во многом этот прогресс был достигнут благодаря победе над инфекционными заболеваниями. Всего около 150 лет назад мы придумали микробную теорию.

    Мы тоже были в состоянии разработать новые вакцины — между первой вакциной против оспы в 1796 году и второй человеческой вакциной против бешенства в 1885 году прошел почти столетие. После этого мы получали в среднем одну или две вакцины за десятилетие, продолжая до наших дней.

    Третьим важным событием стала революция антибиотиков. Золотой век антибиотиков с конца 30-х до начала 50-х годов был огромным. До конца 30-х годов уровень смертности в США снижался примерно на 2,7–2,8 процента в год. А затем, когда вы достигаете этого периода, они начинают снижаться примерно на 8 процентов в год. А затем, после этого, снова происходит снижение на 2 процента в год до 1980-е годы.

    Итак, эти три вещи — санитария, вакцины и антибиотики — были главными факторами, определяющими продолжительность жизни в 20 веке. Но мы достигли чего-то вроде плато.

    Келси Пайпер

    Итак, каков диагноз прогресса в изучении всего этого? В чем вы видите основные движущие силы прогресса? Как это применимо к прекращению стагнации сегодня?

    Джейсон Кроуфорд

    Я не думаю, что среди людей, которые смотрят на прогресс, нет единого мнения. Но у меня есть три основные гипотезы.

    Один из них — это, на самом базовом уровне, культурное отношение к прогрессу. В 19 веке, особенно в конце 19 века, западная культура в целом чрезвычайно позитивно относилась к прогрессу, глубоко верила, что это то, что каждый может видеть вокруг себя. И они считали, что технологический и промышленный прогресс, в частности, научный прогресс, лежащий в его основе, в основе своей был благом для человечества. И все вокруг видят улучшение самочувствия, происходящее от прогресса.

    В 20 веке этот маятник качнулся в другую сторону. Особенно в 1960-х и к 1970-м годам многие люди на Западе стали гораздо более боязливыми, скептичными, недоверчивыми к технологиям, промышленности и, возможно, даже к науке. Научная фантастика стала гораздо более антиутопической.

    Движение защитников окружающей среды также было крайне обеспокоено перенаселенностью, и некоторые лидеры движения выступали против любых достижений в области энергетических технологий. Пол Эрлих, автор книги The Population Bomb, сказал: «Предоставить обществу дешевую и обильную энергию… было бы равносильно тому, чтобы дать ребенку-идиоту автомат».

    По сути, общество получает то, что оно ценит, и когда оно перестает ценить прогресс, оно перестает его получать, даже если для того, чтобы вы увидели полный эффект, потребуется одно или два поколения.

    Другая часть по существу является бременем чрезмерного регулирования. У Иерусалима Демсаса недавно была статья о том, почему мы не можем строить, в которой говорилось об этом: «Мы вырастили просто огромный слой бюрократии и правил, необходимых для того, чтобы что-то сделать.

    Я думаю, это хорошая гипотеза, что это был главный фактор в ядерной промышленности. Регуляторные органы (AEC, а позже их преемник NRC) в конечном итоге увеличили стандарты радиации далеко за пределы того, что необходимо для защиты здоровья человека, что привело к резкому росту затрат на ядерную энергетику. Оппозиция сообщества добавила (в некоторых случаях) годы задержек, что привело к тому, что проекты вышли за рамки графика и столкнулись с увеличением затрат на финансирование. К середине 1970-х атомная энергетика просто стала убыточной, и мы перестали в нее вкладываться.

    Химик из Брукхейвенской национальной лаборатории, основанной в 1947 году в Аптоне, штат Нью-Йорк, растворяет нитрат лития, чтобы можно было выделить радиоактивный фтор-18. Джордж Ринхарт/Корбис через Getty Images

    Обоснованием этого является предотвращение вреда и защита прав людей. Но очень часто правила, которые у нас есть, я думаю, на самом деле не обеспечивают нам безопасность, они дают нам театр безопасности.

    Третий важный фактор, который я вижу, — это то, как мы организовали финансирование и управление научными исследованиями и общими исследованиями и разработками со времен Второй мировой войны. С тех пор, начиная примерно с 50-х и 60-х годов, мы стали свидетелями крупной консолидации финансирования исследований в руках небольшого числа централизованных государственных учреждений, особенно NIH, который сейчас является нашим крупнейшим.

    Суть научных исследований в том, что характер того, что станет следующим научным прорывом, следующим открытием, разрушающим парадигму, настолько трудно предсказать, что я думаю, что в любое время, когда у вас есть централизованный, однородный механизм для управления исследованиями, вы в конечном итоге с потенциалом для слепых зон. В конечном итоге у вас появляется возможность как бы отменить что-то, что станет следующим прорывом, потому что это не соответствует статусу-кво.

    Так что я подозреваю, что мы несколько подрезали себе руки из-за слишком большой централизации. И, в частности, NIH и NSF подвергались критике, и я подозреваю, справедливо, за то, что они слишком сильно полагались на механизмы консенсуса, такие как экспертная оценка на основе комитетов. Я думаю, что есть основания, по крайней мере, в пользу меньшей монокультуры и гораздо более диверсифицированных механизмов финансирования исследований и разработок.

    Связанный

    С финансированием науки полный бардак. Могут ли грантовые лотереи сделать его лучше?
    Келси Пайпер

    Наше общество не ценит прогресс? Силиконовая долина с большим энтузиазмом относится к концепции «создать компанию и изменить мир». Илон Маск хотя бы иногда является самым богатым человеком в мире, и никто не может поспорить с тем, что он не изобретал множество вещей. В каком смысле мы не можем ценить прогресс так, как если бы у нас все еще было отношение к нему конца XIX века?

    Джейсон Кроуфорд

    Я думаю, что современное мышление очень неоднозначно и очень противоречиво. Мы видим некоторую ценность прогресса, но немедленной реакцией на любое новое развитие является беспокойство о том, что оно может пойти не так или быть использовано не по назначению.

    Я действительно думаю, что [этот скептицизм] вызван тем, что взгляд на прогресс конца XIX века был несколько наивен. Люди не замечали реальных рисков и проблем прогресса.

    Мы не можем вернуться к наивному оптимизму XIX века. Мы должны идти вперед с новым синтезом, который сочетает в себе фундаментальный оптимизм в отношении прогресса с более зрелым, мудрым и осмотрительным подходом к рискам и проблемам технологий.

    В 19 веке о покорении природы говорили недвусмысленно и беззастенчиво. Природа воспринималась не как любящая мать, питающая и защищающая нас, а скорее как враг, с которым нужно бороться. Люди безоговорочно верили, что человечество может улучшить природу.

    Предпринимались попытки улучшить природу путем импорта видов растений и животных из неместных мест обитания. В конечном итоге это вызвало много проблем с точки зрения интродукции инвазивных видов вредителей.

Что такое варп двигатель: двигатель | это… Что такое Варп-двигатель?

двигатель | это… Что такое Варп-двигатель?

Эта статья об объекте вымышленного мира описывает его только на основе самого художественного произведения. Статья, состоящая только из информации на базе самого произведения, может быть удалена.

Вы можете помочь проекту, дополнив статью на основе независимых авторитетных источников. (Эта отметка стоит с 12 октября 2011)

Звёздный путь
(Star Trek)
Телесериалы
Оригинальный сериал — 80 эпизодов
Анимационный сериал — 22 эпизода
Следующее поколение — 178 эпизодов
Глубокий космос 9 — 176 эпизодов
Вояджер — 172 эпизода
Энтерпрайз — 98 эпизодов
Фильмы
Звёздный путь: Фильм
Звёздный путь 2: Гнев Хана
Звёздный путь 3: В поисках Спока
Звёздный путь 4: Путешествие домой
Звёздный путь 5: Последняя граница
Звёздный путь 6: Неоткрытая страна
Звёздный путь: Поколения
Звёздный путь: Первый контакт
Звёздный путь: Восстание
Звёздный путь: Возмездие
Звёздный путь (XI)
Основные цивилизации
Объединённая федерация планет
Клингоны — Ромуланцы — Борги
Баджорцы — Кардассианцы — Ференги
Кезоны — Толианцы — Триллы
Доминион — Брины — Хирогены
Зинди — Вулканцы — Кью
Информация
Персонажи — Расы — Клингонский язык
Хронология — Телепатия — Физика
Звездолёты — Классы звездолётов
Сопутствующая продукция
Рассказы и книги
Игры
Star Trek Online
Список компьютерных игр по Star Trek
Карточная игра (CCG) — RPG
Вклад
Вклад в культуру — Треккеры

Варп-двигатель (англ.  Warp drive, двигатель искривления) — cобирательный, фантастический научно-теоретический образ технологии или явления из вымышленной вселенной Star Trek, позволяющей попасть из одной точки пространства в другую быстрее, чем это делает свет. Это становится возможным благодаря генерации специального поля искривления (варп-поля), которое окутывает судно и искажает пространственно-временной континуум космического пространства, перемещая его. Двигатель искривления не разгоняет физическое тело быстрее скорости света в обычном пространстве, но использует свойства пространства — времени для перемещения быстрее, нежели это происходит с плоской электромагнитной волной (свет) в вакууме.

Содержание

  • 1 В сериале Звёздный путь
    • 1.1 Технология
      • 1.1.1 Варп-поле, Поле искривления (Warp field)
      • 1.1.2 Элементы системы
    • 1.2 Разработка варп-двигателей
      • 1.2.1 Варп-технологии Федерации
  • 2 См. также
  • 3 Примечания
  • 4 Ссылки

В сериале Звёздный путь

Технология

В общих чертах принцип работы варп-двигателей заключается в деформации пространства перед и позади звездолета, позволяя тому двигаться быстрее скорости света. Пространство «сжимается» перед судном и «разворачивается» за ним. При этом само судно находится в своеобразном «пузыре», оставаясь защищенным от деформаций. Сам корабль внутри поля искажения фактически остается неподвижным: перемещается само искаженное пространство, в котором он находится.

Использование варп-двигателей требует больших энергетических затрат, поэтому варп-системы Объединенной Федерации Планет приводятся в действие благодаря реакции между материей и антиматерией, разграниченными друг от друга кристаллами дилитиума. В результате реакции создается высоко-энергетичная плазма, называемая электро-плазмой. Электро-плазма направляется специальными электро-магнитными трубопроводами электро-плазменной системы (англ.  electro-plasma system, EPS) в плазменные инжекторы, которые, в свою очередь, создают варп-поле. Разные цивилизации используют разные источники энергии, но в целом процесс происходит аналогично.

Варп-поле, Поле искривления (Warp field)

Поле искривления состоит из множества слоев. Эти слои формируют «субпространственное поле». Это очень походит на «мини-вселенную», которая отделена от нормального пространства. Из-за отличающихся законов в этой мини-вселенной, относительно нормального пространства, мини-вселенная может двигаться со сверх световой скоростью. Чем из большего количества слоев состоит поле искривления, тем более глубоко корабль погружается в субпространство, тем дальше он отделяется от нормального пространства и тем выше скорость. Чтобы достигать более высоких скоростей, необходимо увеличить число субпространственных слоев. Для создания и поддержания последующего слоя требуется все больше энергии. Теоретический предел, наложенный на работу двигателя искривления называется предел Юджина. Согласно которому, фактор деформации 10 никогда не может быть, так как при этом расход энергии, как впрочем и скорость, становились равны бесконечности. Полный оставшийся доступным скоростной диапазон сжат между Warp 9 (9 слоев) и Warp 10 (бесконечная скорость).

На звездолёты класса «Интрепид» устанавливались специальные гондолы с изменяемой геометрией, позволяющее двигаться с еще более высокой скоростью без причинения вреда окружающему пространству и объектам, в нем расположенным. На более новом классе звездолётов «Суверин» устанавливаются более совершенные гондолы искривления, позволяющие двигаться с большими скоростями без изменения геометрии.

Элементы системы
  • Контейнер с антивеществом
  • Катушка индуктивности антивещества
  • Реле антивещества
  • Патроны дилитиума
  • Электро-плазма
  • Механизм экстренной остановки реакции
  • Основная магистраль охлаждающего устройства
  • Магнитный трубопровод
  • Магнитный блок
  • Гондолы

Часть двигателя деформации, спереди обычно располагается Вихревой сборщик со своими дополнительными системами, далее идет Плазменный инжектор, фокусирующий поток плазмы точно по центру Катушки искривления и собственно ряд катушек по всей оставшийся длине. Стандартом де-факто среди рас, использующих двигатели искривления, является использование двух гондол искривления слева и справа от корпуса корабля.

    • Коллекторы Буссарда

Устройство, обычно располагаемое (на кораблях Федерации) на переднем конце гондол искривления, и служащее для первичного сбора межзвездного газа (последующей сортировкой и переработкой занимаются уже другие системы). Сборщик обычно включается если запасы материи или антиматерии в баках корабля почти иссякли. Вихревой сборщик состоит из набора катушек, которые создают магнитное поле и подобно воронке затягивающее межзвездный газ.

    • Плазменный инжектор
    • Варп-катушка (катушка деформации)

Тороид, разделенный на несколько частей, который создает поле искривления, будучи активированным проходящим потоком высокоэнергетической плазмы. Ряд катушек деформации располагается в гондоле искривления. Используя плазменный инжектор, корабль может регулировать последовательность активации отдельных катушек искривления во время движения, позволяя кораблю маневрировать на Варп — скоростях.

  • Аннулирующее ядро
  • Предварительная магистраль охлаждения
  • Катушка индуктивности
  • Плазменный трубопровод
  • Промежуточный охладитель плазмы
    • Смазочно-охлаждающая жидкость
  • Регулятор плазмы
  • Энергопередающий канал
  • Сеть передачи энергии

Сеть распределения энергии, используемая на борту звездолетов Федерации для питания всех источников потребления, за ее работой и распределением энергии от источников к потребителям контролирует офицер ЭПС со своего терминала. Энергия передается в канале питания высокими скоростями движения плазменных частиц. Есть два основных источника питания: это ядро искривления и термоядерные реакторы в импульсных двигателях. Ядро в первую очередь питает гондолы искривления, щиты и фазеры, а импульсные двигатели всех прочих потребителей.

  • Космическая матричная катушка восстановления
  • Варп-плазменный трубопровод
  • Ядро деформации
    • Реактор материи/антиматерии
    • Инжектор антиматерии
    • Плата кристаллов дилитиума
      • Кристалл дилитиума

Пожалуй главный компонент ядра искривления, внутри которого потоки вещества и антивещества при управляемом процессе аннигиляции преобразуются в электроплазменный поток. Дилитий — единственный пока известный элемент, который инертен к антивеществу, когда подвергается воздействию высокочастотного электромагнитного поля в мегаваттном диапазоне. Эффективность реакции в кристалле зависит от его качества.

      • Механизм соединения кристаллов
    • Инжектор материи
    • Наборщик тета-матрицы

Разработка варп-двигателей

Каждая космическая цивилизация разработала варп-технологии самостоятельно и в разное время. Так Вулканцы имели варп-двигатели в третьем столетии по земному летоисчислению. В 2151 они преодолели скорость, равную семи варп-факторам. В том же году Клингоны смогли достичь шестой скорости. Следует заметить что сами клингоны не разработали варп-технологий — они были «позаимствованы» у хур’ков, когда-то захвативших родной мир клингонов КроноС (Хронос).

Объединенная Федерация Планет признала создание варп-двигателя важным этапом и фактором, характеризующим развитие какого-либо общества. Директивы Звёздного флота запрещают вступать в контакт с инопланетными расами до тех пор, пока те не войдут в эру варп-технологий.

Варп-технологии Федерации

Первый полет «Феникса»

На Земле варп-двигатель был создан ученым Зефрамом Кокрейном вскоре после окончания Третьей Мировой Войны. Несмотря на недостаток ресурсов, ему удалось переоборудовать для своих экспериментов космическую ракету «Титан V».

Первый испытательный полет варп-судна «Феникс» состоялся 5 апреля 2063 года и стал причиной «первого контакта» — встречи Землян и Вулканцев.

Однако дальнейшее развитие варп-технологий шло очень медленно (это во многом связанно с позицией Вулканцев, считающих человечество не готовым к освоению космоса) и только 80 лет спустя, в 2140-х, новый двигатель, созданный инженером Генри Арчером смог достичь варп-фактора 2. Вскоре сын Генри, Джонатан Арчер, преодолел 2-варп барьер, достигнув скорости варп 2.5.

К 2151 технология была развита настолько, что человечество стало готовым преодолеть барьер в 5 варп-факторов. Первым судном, оборудованным новым двигателем, стал звездолет «Энтерпрайз», который 9 февраля 2152 поставил новый рекорд скорости.

В 2161 была достигнута скорость 7 и новые двигатели начали устанавливаться на звездолеты.

В 2240-х годах скорость в 6 варп-факторов стала крейсерской (максимальная скорость на тот момент составляла варп 8).

Более высокие скорости были достигнуты только благодаря вмешательству других цивилизаций. Так в 2268 году Келвансы внесли изменения в конструкцию звездолета «Энтерпрайз», в результате чего тот смог добиться скорости варп 10[1]. В том же году из-за саботажа Лосира звездолет «разогнался» до варп 14.1.

В то же время на звездолеты стали устанавливаться новые гондолы, сделавшие скорость варп 8 обыденной («Звёздный путь: Фильм»). В 2280-х была разработана технология «трансварп», которая должна была позволить двигаться с ещё большей скоростью, однако неудача испытаний новых двигателей вынудила инженеров отказаться от их практического применения.

Ко времени появления класса «Галактика» в 2360-х успехи инженеров позволили звездолетам двигаться со скоростью варп 9.6 в течение двенадцати часов.

Корабль Вояджер мог поддерживать крейсерскую скорость на уровне 9.975 по шкале ВАРП

В 2370 было обнаружено, что использование высоких варп-скоростей наносит существенный вред пространству и командование флота ввело ограничение на максимальную скорость в 5 варп-факторов. Однако уже через восемь месяцев было найдено решение проблемы и звездолёты с модернизированными двигателями вновь смогли использовать высокие скорости.

См. также

  • Сверхсветовое движение
  • E=mc²
  • Импульсный двигатель

Примечания

  1. Следует отметить, что до 24 века использовалась warp шкала Кокрейна, которая имела разметку более 10 warp факторов. Эта шкала в 24 веке была заменена на скорректированную шкалу TNG (не имеет отношения к названию сериала Star trek TNG), которая учитывала неоднородность областей пространства. Максимум этой шкалы равнялся 10 warp факторам.

Ссылки

  • Варп-двигатель в вики Memory-Alpha  (англ.)
  • статья о Варп-двигателях на сайте НАСА (англ.)
  • Статья о теоретической возможности создания Варп-двигателя на сайте membrana.ru  (рус.)

Варп-двигатель: как технология из Star Trek поможет покорить космос

Срочная новость

Названы лучшие работы конкурса «Снимай науку!»

Названы лучшие работы конкурса «Снимай науку!»

Варп-двигатель придумали фантасты, но эта технология имеет серьезное научное обоснование.

Термин «варп-двигатель» придумали фантасты — он хорошо знаком поклонникам сериала Star Trek. Но эта технология имеет серьезное научное обоснование. Денис Юшин, инженер космической отрасли и автор научно-популярного канала Science & Future в «Яндекс.Дзене», разобрался в вопросе и объяснил, почему рано или поздно человечество научится искривлять пространство.

Основываясь на постулатах теории относительности, мексиканский физик Мигель Алькубьерре в 1994 году предположил, что для перемещения на невообразимые расстояния можно использовать способность пространства-времени к сжатию и расширению.

В теории принцип такого перемещения описать просто. Корабль помещается внутрь сферы («пузырь Алькубьерре»), и непосредственно с ним ничего не происходит. Искривление пространства-времени возникает на границах сферы, когда с одной стороны пространство расширяется, а с другой — сжимается. Собственно, сфера по большому счету никуда не движется — перемещается само пространство. Таким образом, скорость движения измеряется не перемещением сферы, а степенью искривления пространства-времени и зависит от разницы энергии впереди и позади корабля: чем она выше, тем быстрее движется пространство.

Сделать это можно только с помощью антиматерии. По подсчетам физиков, для образования «пузыря Алькубьерре» потребуется около 6,3 х 1029 кг антиматерии. Невообразимая масса, учитывая, что мы и нескольких грамм получить пока не можем. К счастью, это были лишь предварительные расчеты — физические и математические теории и модели продолжают совершенствоваться, а круг знаний ученых расширяется.

Проблема в том, что развития технологий сегодня не хватает для создания варп-пузыря. Тем не менее в NASA есть небольшое подразделение Eagleworks Laboratories, которое занимается исследованием этой возможности. Специалисты лаборатории периодически публикуют результаты своей деятельности, но реального прорыва до сих пор не случилось.

Варп-эффект, как показан в сериале «Звёздный путь: Следующее поколение»

При этом теория продолжает развиваться. Пожалуй, главным событием, подтвердившим возможность существования варп-технологии, стала фиксация гравитационных волн. Теперь ученые точно знают, что пространство-время деформируется, а значит, основной задачей становится развитие теории механики этой деформации. Для решения энергетической проблемы есть целый ряд научных направлений: квантовые физика и механика, а также метаматериалы. Тем более что получать антивещество люди уже научились.

С помощью специальной магнитной ловушки физики смогли удержать 38 атомов антиводорода в течение 172 мс (0,172 с). Рекордом на сегодняшний день является удержание 170 000 атомов антиводорода массой около 10–18 г. В рамках одной из существующих математических моделей, описывающих работу варп-двигателя, для полета на Марс понадобится около 140 х 10–9 г антипротонов, так что мы на верном пути.

Кроме того, недавно на борту МКС произошел настоящий прорыв в квантовой физике. С помощью «мини-холодильника» Cold Atom Lab (CAL) удалось охладить атомы рубидия и калия до температуры меньше миллионной доли кельвина, благодаря чему было получено особое состояние вещества — конденсат Бозе — Эйнштейна. В таком сильно охлажденном виде достаточно большое число атомов оказывается в своих минимально возможных квантовых состояниях, после чего квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне. Согласно результатам, опубликованным в журнале Nature, удалось продержать вещество в таком состоянии целых 1118 секунд, что говорит о возможности полноценного изучения этого состояния материи. Но при всех достижениях говорить о скором освоении технологии пока рано: для перемещения на межзвездные расстояния потребуется намного больше энергии и антиматерии.

Самый известный энтузиаст варп-двигателей, физик из Университета Алабамы Джозеф Агню проделал большую работу и пришел к выводу, что для запуска потребуется около 1028 кг антиматерии, что приблизительно равно массе Юпитера. Для сравнения, ракета-носитель «Протон-М» расходует при старте около 200 тонн топливной смеси за минуту.

Открытие гравитационных волн уже стало прорывом, который не только подтверждает теорию относительности, но и дает представление о концепции пространственно-временного искажения и деформации. Возможно, гравитационные волны станут двигательным эквивалентом электричества. Ученые уже знают, что эффект искривления пространства-времени возникает естественным образом. Осталось только обуздать его и научиться создавать искусственно.

Денис Юшин

инженер космической отрасли и автор научно-популярного канала Science & Future

На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc. , запрещённая на территории Российской Федерации

Расскажите друзьям

  • Топ-5 лучших новостей «Науки» за неделю

    • Раскопки
    • Что было раньше

    Роскошная римская вилла с теплым полом найдена в Германии

    • Внеземное
    • Хтоническое

    Геофизики: магнетизм может объяснить формирование системы Земля-Луна

    • Внеземное
    • Красивое

    8 ноября можно будет наблюдать Кровавую Луну

    • Околонаука

    17 ноября состоится трансляция масштабного экологического события — фестиваля #ЗемлеЖить

  • Nouchka De Keyser et al./Science Advances, 2022

    Химики выяснили, почему на натюрморте Абрахама Миньона выцвел всего один цветок

  • Shutterstock

    Обнаружена самая большая в Центральной Азии коллекция каменных украшений

  • University of Arizona

    Астрономы обнаружили новый тип мини-галактик, в которых есть только молодые звезды

  • Скрипки «Сан-Лоренцо» и «Тоскано»

    Chiaramaria Stani et al. /Analytical Chemistry, 2022

    Химический анализ покрытия скрипок Страдивари раскрывает секрет их волшебного звучания

  • Федеральный портал «Российское образование»

    Московский школьник создал перчатку, которая может распознавать жестовый язык

Хотите быть в курсе последних событий в науке?

Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку

Ваш e-mail

Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Ученые говорят, что физический варп-двигатель теперь возможен

  • В новой статье предлагается полностью физически реализованная модель варп-двигателя.
  • Это основано на существующей модели, которая требует отрицательной энергии, что невозможно.
  • Новая модель захватывающая, но до скорости варпа, вероятно, еще десятилетия или столетия.

В удивительной новой статье ученые говорят, что они разработали физическую модель варп-двигателя, которая противоречит тому, что мы долгое время думали о сумасшедшей концепции путешествия на варп-скорости: это требует экзотики. , негативные силы.

Чтобы лучше понять, что означает прорыв, вам понадобится краткий ускоренный курс по далекой идее путешествия через свернутое пространство.

Разговорный термин «варп-двигатель» взят из научной фантастики, наиболее известной из которых является «Звездный путь». Сверхсветовой варп-двигатель Федерации работает за счет столкновения материи и антиматерии и преобразования энергии взрыва в движение. Звездный путь предполагает, что одна только эта необыкновенная сила толкает корабль со скоростью, превышающей скорость света.

Ученые десятилетиями изучали и теоретизировали космические путешествия со скоростью, превышающей скорость света. Одна из основных причин нашего интереса — чистый прагматизм: без варп-двигателя мы, вероятно, никогда не доберемся до соседней звездной системы. Ближайшее такое путешествие будет продолжаться четыре года со скоростью света.

Наше нынешнее понимание скорости деформации восходит к 1994 году, когда ныне культовый физик-теоретик по имени Мигель Алькубьер впервые предложил то, что мы с тех пор называем двигателем Алькубьерре.

Двигатель Алькубьерре соответствует общей теории относительности Эйнштейна для достижения сверхсветовых путешествий. «Благодаря чисто локальному расширению пространства-времени позади космического корабля и противоположному сжатию перед ним, — писал Алькубьерре в аннотации к своей статье, — возможно движение со скоростью, превышающей скорость света, которую видят наблюдатели за пределами возмущенной области».

По сути, двигатель Алькубьерре затрачивает огромное количество энергии — вероятно, больше, чем доступно во Вселенной, — чтобы сжимать и искривлять пространство-время перед собой и создавать пузырь. Внутри этого пузыря будет инерциальная система отсчета, в которой исследователи не почувствуют должного ускорения. Правила физики по-прежнему будут действовать внутри пузыря, но корабль будет локализован за пределами космоса.

Можно представить себе двигатель Алькубьерре как классический трюк для вечеринки со скатертью и посудой: космический корабль сидит на скатерти пространства-времени, двигатель натягивает ткань вокруг себя, и корабль находится в новом месте относительно фабрика.

Посмотреть полный пост на Youtube

Алькубьер описывает пространство-время, расширяющееся с одной стороны корабля и сжимающееся с другой благодаря этому огромному количеству энергии и необходимому количеству экзотической материи — в данном случае отрицательной энергии.

История по теме
  • НАСА работает над варп-двигателем?

Некоторые ученые критикуют двигатель Алькубьерре за то, что он требует слишком много массы и отрицательной энергии, чтобы люди могли когда-либо серьезно построить двигательную установку на основе варпа. НАСА пыталось создать физический варп-двигатель с помощью лабораторий Eagleworks на протяжении большей части последнего десятилетия, но пока не добилось каких-либо значительных успехов.

Прикладная физика

Это подводит нас к новому исследованию, которое ученые Лаборатории перспективных двигателей (APL) в Applied Physics только что опубликовано в рецензируемом журнале Classical and Quantum Gravity. В отчете команда APL представляет первую в мире модель физического варп-двигателя, которая не требует отрицательной энергии.

Исследование, по понятным причинам, довольно объемное (прочитайте все здесь), но вот суть модели: Где существующая парадигма использует отрицательную энергию — экзотическую материю, которая не существует и не может быть создана в рамках нашего нынешнего понимания Вселенная — эта новая концепция использует плавающие пузыри пространства-времени, а не плавающие отправляет в пространство-время.

Вам это тоже понравится
  • Этот термоядерный двигатель может ускорить межзвездные путешествия
  • EmDrive просто не умрет

Физическая модель почти не использует отрицательную энергию и основывается на идее о том, что пузыри пространства-времени могут вести себя почти так, как им нравится. И, как говорят ученые APL, это даже не единственный другой способ, которым может работать варп-скорость. Создание хотя бы физически понятной модели — большой шаг.

Кроме того, сам Алькубьер одобрил новую модель, что похоже на появление Альберта Эйнштейна на вводном уроке физики.

Вот полезное видео, в котором Сабина Хоссенфельдер, профессор и научный сотрудник Франкфуртского института перспективных исследований, излагает полученные данные:

Посмотреть полный пост на Youtube

эта работа все еще находится в зоне возможного «далекого будущего», она состоит из идей, которые ученые до сих пор не знают, как сконструировать в каком-либо смысле.

«Хотя требования к массе, необходимые для таких модификаций, в настоящее время все еще огромны, — пишут ученые APL, — наша работа предлагает метод построения таких объектов, основанный на полностью понятных законах физики».

Но хотя физический привод может быть нереален сегодня, завтра или даже через столетие — будем надеяться, что это не , а — с этой захватывающей новой моделью путешествия со скоростью деформации теперь намного более вероятны в гораздо большей степени. более короткий промежуток времени, чем мы думали ранее.


Кэролайн Делберт

Кэролайн Делберт — писатель, заядлый читатель и пишущий редактор в Pop Mech. Она также энтузиаст практически всего. Ее любимые темы включают ядерную энергию, космологию, математику повседневных вещей и философию всего этого.

🕒 Новая теория может сделать возможными варп-двигатели — вот как

Чтобы искривить время и пространство, требуется большое количество энергии. Пока это остается неоспоримым фактом. Но если бы у нас был космический корабль, который мог бы искривлять время и пространство, мы потенциально могли бы путешествовать быстрее скорости света. Это то, что называется варп-двигателем. Пассажир такого корабля находился бы в «свободном падении» и не испытывал бы никакого ускорения. Некоторые формы варп-двигателей необходимы, например, для колонизации других земных планет в течение одного поколения.

Подробнее: 🚀 Будущее космических путешествий: через червоточины или с варп-двигателями? (warpnews. org)

В 90-х годах физик Алькубьер опубликовал статью, в которой рассуждал о том, как могут работать варп-двигатели. Он пришел к выводу, что это физически возможно, учитывая очень большое количество отрицательной энергии. Эта энергия заключала бы в себе пузырь, содержащий путешественников. Единственная проблема в том, что никто не знает, как производить такую ​​большую отрицательную энергию и существует ли она.

Другие проблемы с варп-двигателями заключаются в том, как перестать двигаться со скоростью, превышающей скорость света, и вернуться в «плоское» пространство-время по достижении пункта назначения. И, не говоря уже о том, что радиация Хокинга будет бомбардировать путешественников в таком пузыре варп-двигателя. Некоторые также утверждают, что в пузыре все еще может понадобиться некоторое «нормальное» топливо.

Остается много вопросов, но физик Эрик Ленц нашел решение самой большой проблемы — потребности в отрицательной энергии. В статье, которая привлекла большое внимание, Эрик Ленц показывает, как положительной, то есть обычной, энергии достаточно, чтобы создать пузырь варп-двигателя, если вы воспользуетесь преимуществом гиперболического пространства-времени вместо линейного. Таким образом, еще одно геометрическое решение уравнений поля Эйнштейна.

Ленц описывает, как варп-двигатели станут возможными благодаря тому, что называется «солитоном», который движется как волновая функция в пространстве-времени. Вместо предложения Алькуберре, согласно которому расширение пространства-времени происходит за кораблем, а сжатие пространства-времени происходит в направлении движения, в теории Ленца по всем сторонам солитона происходят как расширение, так и сжатие. Солитон — это, по сути, само пространство-время, искривленное в определенную форму, но остающееся стабильным.

Количество энергии, необходимое в теории Ленца, и его «пузырь» диаметром 200 метров составляет около одной десятой массы Солнца. Но он считает, что вполне вероятно, что в физике может быть достигнут прогресс, когда дело доходит до этого, поскольку количество отрицательной энергии, необходимой в теории Алькубьерре, было понижено по мере развития области исследований.

В статье Ленц пишет, что можно искать естественные явления варп-двигателей, созданные плазмой из магнетаров, которые представляют собой нейтронные звезды с сильными магнитными полями.

Двигатель твердотопливный: Твердотопливный двигатель — Factorio Wiki

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 2: Твердотопливные двигатели / Хабр


В комментариях к первой статье мне справедливо указали, что я совсем не рассказал о твердотопливных двигателях, которые применяются в космонавтике. Действительно, в одну статью даже простой ликбез не влез. Поэтому приглашаю желающих почитать продолжение.

Предания старины глубокой


Черный (дымный) порох изобрели китайцы в девятом веке. И уже в одиннадцатом веке появляются документальные свидетельства о создании боевых ракет на черном порохе («Уцзин цзунъяо» 1044 год ):


Обратите внимание на дизайн ракеты по центру. Эта компоновка боевых ракет оставалась неизменной восемьсот с лишним лет, до начала двадцатого века, а фейерверки с ней производятся до сих пор!

Человеческая мысль не стояла на месте. Уже в 1409 году в Корее додумались до системы залпового огня (Хвачха):


Также есть легенда о китайском чиновнике Ван Ху, который приблизительно в шестнадцатом веке собрал аппарат из кресла, двух змеев (не во всех вариантах легенды) и сорока семи ракет (очевидно, от снарядов типа Хвачхи):


Увы, тогдашние изобретатели были бесстрашны от незнания, про методику лётно-конструкторских испытаний не думали, и страдали излишним оптимизмом. Поэтому первое испытание оказалось последним. Когда стих рёв двигателей, и рассеялся дым, ни Ван Ху, ни его аппарата не нашли.

Ракеты вместе с завоевателями с Востока (монголы, османы) пришли в Европу. Само слово «ракета» — от итальянского «маленькое веретено». С различной интенсивностью ракеты применялись по всей Европе и Азии.

Следующим заметным этапом была четвертая англо-майсурская война (1798—1799). Ракеты Майсура впервые в мире имели стальную оболочку, различное назначение (зажигательные, противопехотные с режущими кромками) и массированно использовались. Корпус ракетчиков Типу Султана насчитывал пять тысяч человек.


Впечатленные англичане, к тому же захватившие в Серингапатаме в качестве трофеев сотни ракет, решили воспроизвести технологию. Так родились ракеты Конгрива, которые широко использовались в наполеоновских войнах и последующих конфликтах, и даже просочились в гимн США.


Начиная с середины девятнадцатого века нарезная артиллерия начала выигрывать у ракет и по дальности и по точности, а залповое применение по типу Хвачхи было забыто. Поэтому боевые ракеты постепенно сходили со сцены, однако, даже в Первой мировой войне они ещё использовались. На фотографии французский «Ньюпор-16» с ракетами «Le Prieur» для борьбы с дирижаблями и воздушными шарами. Несмотря на электрозапал и установку на самолёте, это старые добрые пороховые ракеты такой же компоновки, что и у китайцев одиннадцатого века.

Выезжала на берег «Катюша»


Ракеты на черном порохе не стали сложней и мощней из-за ограничений самого пороха. Нельзя было сделать пороховую шашку с устойчивыми параметрами в партии, большого калибра, и горящую хотя бы пару секунд. Для развития твердотопливных ракет требовался новый материал. В конце девятнадцатого века был изобретен бездымный порох. Однако на артиллерийском бездымном порохе ракету сделать не получалось. Начались поиски бездымных ракетных порохов.

Наибольшего успеха в этом деле добилась Газодинамическая лаборатория Тихомирова и Артемьева в СССР. Они создали т. н. баллиститный порох, из которого уже можно было сделать достаточно большие шашки и поставить их в реактивные снаряды. К тому же вовремя вспомнили про идею залпового огня. Так родились «Катюши» — снаряды РС-82 и РС-132 для авиации, М-8 и М-13 для наземных установок. Более подробно про пороха, их виды и производство можно почитать здесь.


Успехи технологии привели к тому, что во время Второй мировой войны СССР активнее других стран использовал боевые ракеты на твердом топливе. Оружие оказалось очень эффективным, применялось с воздушных, наземных, корабельных носителей, были разработаны новые модификации большей дальности или калибра.

Стойкий смесевой сержант


Баллиститный порох имел свои физические ограничения. Максимальный диаметр шашки измерялся в сантиметрах, а время горения — в секундах. Даже если бы фон Браун хотел, он не смог бы сделать Фау-2 на баллиститном порохе. Нужен был новый вид твердого топлива. Им стало т.н. смесевое топливо («rubber fuel»). В 1942 году Джон Парсонс создал первые экземпляры двигателей на смесевом топливе, используя асфальт. А эксперименты с компонентами обнаружили, что наиболее эффективным топливом является смесь перхлората аммония (окислитель), алюминия и полиуретана (горючее) и полибутадиена для улучшения параметров горения, формования и хранения двигательной шашки. Первой ракетой с двигателем на смесевом топливе стала MGM-29 «Сержант» (первый полёт — 1956 г), двигатель которой имел диаметр 0,7 метра и работал 34 секунды. Это был качественный прорыв — ракета массой 4,5 т. и длиной 10 м. могла забросить боеголовку весом 0,8 т на 135 км, и не требовала колонны автомашин с компонентами топлива и десятки минут на заправку.


После ракет средней дальности была разработана МБР «Минитмен» на смесевом топливе. Её преимущества можно увидеть, сравнивая с похожими советскими проектами. Дело в том, что в СССР Королёв попытался создать баллистическую ракету на баллиститном порохе (РТ-1) и на смесевом топливе советской рецептуры с худшими характеристиками (РТ-2). Сравнение характеристик очень наглядно:


Обратите внимание на то, что в ракете РТ-1 пришлось делать фактически сборку из четырех отдельных двигателей из-за ограничений на диаметр шашки баллиститного пороха. У РТ-2 и «Минитмена» шашка одна, большая, но на первой ступени 4 сопла.

Особенности твердотопливных двигателей

Возможность создать двигатель очень большой тяги


Самым мощным ракетным двигателем в истории был твердотопливный ускоритель «Спейс Шаттла». Его начальная тяга составляет 1250 тонн, а пиковое значение достигает 1400 тонн, что приблизительно в 1,8 раз больше тяги самых мощных ЖРД (F-1 и РД-170). Самый мощный из эксплуатируемых двигателей тоже твердотопливный — это боковые ускорители «Ариан-5», их тяга составляет 630 тонн.

Профиль тяги задается при конструировании


ЖРД можно дросселировать — менять величину тяги, иногда в весьма большом диапазоне. Твердотопливный двигатель горит неуправляемо, и величину тяги можно регулировать только с помощью внутреннего канала специального профиля. Разные профили канала позволяют иметь разные профили тяги во времени:

Невозможность аварийного выключения


После того, как РДТТ включился, выключить его нельзя. На боковые ускорители «Спейс Шаттла» ставили заряды взрывчатки, чтобы в случае катастрофического отказа они не летели в произвольном направлении. Все полёты шаттлов проходили с людьми, и знание того, что в бункере сидит специальный человек (RSO), который взорвёт ускорители в случае аварии, добавляло нервозности. Боковые ускорители «Челленджера» в катастрофе 1986 года не были повреждены взрывом центрального бака и были подорваны несколько секунд спустя.

Невозможность повторного запуска


Вытекает из предыдущего пункта. На каждое включение надо иметь отдельную ступень с двигателем. Это важно для разгонных блоков, которые должны включаться уже в космосе несколько раз.

Отсечка тяги


При необходимости выключить досрочно нормально работающий РДТТ (например, при разгоне до нужной скорости при стрельбе на неполную дальность), единственное, что можно сделать — это т. н. отсечка тяги. Специальные заряды вскрывают верхнюю часть камеры сгорания, обнуляя тягу. Двигатель ещё работает некоторое время, но пламя вырывается с обеих сторон, что, фактически, не добавляет скорости.

Меньший удельный импульс


Удельный импульс (мера эффективности топлива) РДТТ ниже, чем у ЖРД. Это приводит к тому, что в боевых МБР обычно на одну ступень больше. Жидкостные УР-100 и Р-36 имеют две ступени, что оптимально по баллистике, а на твердотопливные «Тополя» приходится ставить три ступени. Поэтому массовое совершенство РДТТ хуже.

Простота изготовления и эксплуатации


После заливки топлива в камеру сгорания оно становится похожим на резину по консистенции и не требует дополнительных операций. В отличие от разгонных блоков на ЖРД, которые надо заправлять и проверять на космодроме, разгонные блоки с РДТТ приходят готовые от производителя. Боевые ракеты с РДТТ также приходят от производителя готовыми и стоят на дежурстве десятилетиями, не требуя дополнительных операций с топливом со стороны персонала. Справедливости ради необходимо отметить, что боевые МБР с ЖРД также приходят от производителя «ампулизованные», не требуя заправки в шахте.

Сложность механизмов управления


В ЖРД можно отбирать компоненты после ТНА и использовать их в гидравлических рулевых машинах для отклонения сопла. В РДТТ такой возможности нет, поэтому приходится ставить мощные аккумуляторы или генераторы для рулевых машин. Например, на твердотопливном ускорителе «Спейс Шаттла» стояли специальные газогенераторы, сжигавшие гидразин из отдельных баков и питавшие гидравлические рулевые машины, которые отклоняли сопло для управления полётом. На ТТУ РН «Титан-4» стояли баки с тетраксидом азота, который несимметрично впрыскивался в сопло через управляемые форсунки, создавая асимметрию тяги.

На разгонных блоках приходится ставить отдельные двигатели ориентации на жидком топливе, а на время работы двигателя обеспечивать стабилизацию раскруткой.

Невозможность регенеративного охлаждения


Стенки камеры сгорания изолированы ещё не сгоревшим топливом, это безусловный плюс РДТТ, но с соплом ситуация обратная. Дело осложняется тем, что температура горения твердого топлива выше, а продукты сгорания обладают гораздо большим, нежели в ЖРД, эрозионным эффектом. Сопло разъедается продуктами сгорания, что ещё ухудшает параметры двигателя из-за нарушения геометрических параметров сопла. Без потока компонентов, которыми можно охлаждать сопло, приходится придумывать другие методы. Их два — охлаждение излучением и испарением (абляцией). Критическое сечение (самая узкая часть сопла, там наибольшие нагрузки) выполняется из очень твердых и жаропрочных материалов (специально обработанный графит), менее нагруженные части — из теплостойких материалов. Более подробно можно почитать здесь.

Но эти решения имеют свою цену — сопло РДТТ тяжелее, чем у ЖРД. Очень хорошо это видно на фотографиях из этого хабрапоста:

Слева ЖРД, справа РДТТ

Заключение


В современной ракетной технике РДТТ нашли четыре основные ниши:

  1. Военные ракеты. РДТТ обеспечивают высокую боеготовность, простоту и надежность двигателей межконтинентальных и прочих ракет.
  2. Стартовые ускорители. Возможность создать очень мощный и дешевый двигатель используется, когда необходимо оторвать от земли более эффективный, но менее мощный ЖРД.
  3. Разгонные блоки. Распространенность, простота, надежность, освоенность промышленностью, легкость хранения привели к широкому использованию РДТТ в качестве разгонных блоков в США. Удельный импульс РДТТ всего на ~10% меньше, чем у пары гептил/амил (масса РБ IUS даже меньше «Бриза-М» из-за меньшей широты космодрома), а в полтора раза более эффективные водород/кислородные блоки не использовались в «Спейс Шаттлах», которые не так давно выводили большое количество спутников.
  4. Фейерверки и ракетомоделизм. Простота изготовления маленького РДТТ привела к тому, что ракеты используются в фейерверках (там почти наверняка черный порох) и в ракетомоделизме. Простые составы домашнего производства или покупные (есть стандартные в магазинах) позволяют делать небольшие ракеты для развлечения и обучения.

P.S. Ещё будет третья часть. Про виды жидкого топлива, размеры ступеней, стартовые сооружения и деньги. Не очень скоро — через одну статью.

На твердой тяге

На прошлой неделе топливные сегменты двух ускорителей ракеты SLS прибыли в Космический центр имени Кеннеди во Флориде, прокатившись практически через все Соединенные Штаты с запада (штат Юта) на восток. Их везли сначала на огромных многоосных тягачах, а затем по железной дороге. На космодроме из них соберут два гигантских ускорителя сверхтяжелой ракеты SLS — ключевого элемента американской программы по возвращению на Луну. N + 1 разбирается, чем отличаются «лунные ускорители» от большинства двигателей, на которых сегодня летают в космос люди.

Первые ракеты работали на твердом топливе — порохе, чья низкая энергетика компенсировалась простотой изготовления и использования. Но когда потребовалось решать более сложные задачи, например, доставить заряд взрывчатки на расстояние в несколько сотен километров, полеты потребовали новых технологий — так топливо стало жидким, и двигатели соответственно изменились.  

Путь в космос был проложен на ракетах с ЖРД. На керосин-кислородных двигателях летала королёвская «семерка», которая вывела на орбиту «Спутник» и Гагарина. ЖРД стоят на американских «Фальконах» и «Дельтах», российских «Союзах» и «Протонах», китайских «Чанчжэнах», новозеландских «Электронах». 

Жидкостный двигатель действительно эффективен: его тягой удобно управлять, его можно выключить в любой момент и включать многократно. А компактные размеры позволяют легко перевозить двигатели и плотно компоновать их в торце ступени. При всей своей сложности, ЖРД — а это трубки и патрубки, турбонасосы, газогенераторы и форсуночные головки — уже давно технологически доступный уровень совершенства для выхода в космос.  

Но за плюсы ЖРД приходится платить сложностями эксплуатации. Жидкие компоненты топлива либо ядовиты, либо криогенны — и здесь вылезает множество проблем с их сжижением, защитой от тепловых потерь и расслоений. Утечки паров топлива токсичны и пожароопасны. Стартовая заправка ракеты требует большой наземной инфраструктуры: хранилищ для топлива, систем его подачи. Весь этот ком технологических операций усложняет пуск, на его подготовку уходит прорва времени. Заправленную ракету сложно хранить: на старте от нее идет белый туман — это стравливается испаряющийся жидкий кислород. 

В сравнении с этим ракетному двигателю на твердом топливе перед стартом не требуется ничего, кроме прикрепления к ракете — ни заправочных операций, ни строгих противопожарных мер, ни какого-либо обслуживания перед стартом. А запуск сводится к простому зажиганию воспламенителя.        

Однако у простых в одном отношении твердотопливных двигателей есть другая сложность. Увеличение их размеров оборачивается для ракетостроителей значительными трудностями. Во-первых, большое давление, запертое у ЖРД  в камере сгорания, у твердотопливных двигателей распространяется на весь корпус. Он должен его выдерживать — а значит быть прочнее и, следовательно, тяжелее. 

Сегмент ускорителя SLS отправляется в путь

NASA

Поделиться

Но самое сложное — это изготовление больших твердотопливных массивов. Попробуйте сделать топливную шашку весом сто тонн: такая громада будет оплывать под собственным весом, начнет меняться плотность в разных частях, внутри будут возникать напряжения и трещины. 

Поэтому когда в 1962 году появилась первая межконтинентальная твердотопливная ракета Minuteman I массой 28 тонн, в космосе уже летали спутники, запущенные жидкостными ракетами массой сотни тонн. 

Но прошло еще 20 лет твердотопливных инноваций, и люди все-таки полетели в космос на РДТТ — твердотопливные ускорители использовались при пусках «Спейс Шаттлов». 

Черным пятном на истории твердотопливных двигателей лежит катастрофа «Челленджера», которая случилась из-за негерметичности уплотнительных колец ускорителя — но она не отменила принципиальных преимуществ твердотопливных ускорителей: огромную тягу при компактном размере, простоту эксплуатации и невысокие затраты на изготовление. 

После доработки твердотопливные ускорители еще 110 раз вывели в космос шаттлы. За всю историю программы в космос слетало 355 человек — это 63 процента от всех людей, когда-либо побывавших на орбите. Иными словами, сегодня больше половины всех участников космических полетов попадали в космос на твердотопливном заряде. Поэтому для возвращения на Луну NASA решило вернуться к твердотопливным ускорителям.

Двигатель

Твердотопливный двигатель состоит из трех базовых частей: корпуса, топлива и реактивного сопла. 

Корпус больших РДТТ часто изготовляют намоткой прочных нитей с пропиткой твердеющими полимерами, получая крепкий и легкий композитный материал. Сопла РДТТ тоже часто делают из композитных материалов, используя различные вставки в напряженных частях сопла. 

Важны форма и площадь поверхности горения в топливе. Обычно в центре топлива идет канал, который может расширяться и усложняться — например, принимая форму звезды. Чем больше площадь горения, тем больше расход топлива и тяга двигателя. Геометрия канала и ее изменение в процессе горения программируют величину и изменение тяги двигателя во время работы.

Схема устройства твердотопливного ракетного двигателя на примере ускорителя SLS

Николай Цыгикало

Поделиться

Рецепт смеси

Твердое топливо по своему составу очень разнообразно, и делится на несколько типов. Львиную долю занимают смесевые топлива — тонко измельченные и перемешанные неорганические компоненты, соединенные связующими веществами. Одни из них являются окислителями, другие горючими, они реагируют во фронте горения топлива.

Помимо горючего и окислителя в топливо добавляют многие вспомогательные вещества. Чтобы топливо было пластичным, хорошо размешивалось и могло подаваться при снаряжении в корпус двигателя шнековыми машинами, в топливо вводят пластификаторы. Чтобы придать ему твердость, в топливо добавляют эпоксидные отвердители. При длительном вертикальном положении массив топлива не должен оплывать, давать трещины и накапливать внутренние напряжения — ракеты иногда стоят на боевом дежурстве десятки лет.

Если в топливе появятся трещины, то при работе двигателя они станут нерасчетными площадями горения, оплывший свод потеряет расчетную толщину и изменит форму канала, а возникшие в массиве топлива напряжения приведут к дополнительному разгару в этих местах. Эти риски возрастают под действием взлетной перегрузки, в разы усиливающей вес и давление массы топлива.  

Физические свойства топлива регулируются связующими добавками специальных стабилизаторов. Также в топливо добавляют ингибиторы и катализаторы горения, флегматизаторы (они уменьшают чувствительность топлива к трению, что необходимо при изготовлении смеси и снаряжения двигателя), ингибиторы окисления и другие добавки.

Состав топлива ускорителя SLS таков:

  • 69,6 процентов окислителя, перхлората аммония NH4ClO4,
  • 16 процентов металлического алюминия,
  • 12 процентов полибутадиенакрилонитрила, 
  • 1,96 процента эпоксидного отвердителя,
  • 0,4 процента железа, которое используется в качестве катализатора.

В молекуле перхлората аммония — четыре атома кислорода. Они освобождаются при нагревании и окисляют металлический алюминий и полибутадиенакрилонитрил. Полибутадиенакрилонитрил, или бутадиен-нитрильный каучук (БНК) — это жесткая резина, которая работает и горючим, и связующим. Углерод и водород БНК при сгорании образуют газовое рабочее тело — смесь в основном углекислого газа и водяного пара. Второе горючее, мелкодисперсный алюминий, сгорает без выделения газов, но температура горения алюминия очень высока, около 3300 °С. Это повышает температуру газов, передавая им тепло сгорания металла.

Горение

Не каждое твердое ракетное топливо вы сможете зажечь спичкой или зажигалкой. Некоторые топлива не горят при обычном атмосферном давлении — так они спроектированы. Почему?

Давление внутри канала двигателя при горении составляет десятки атмосфер. Прижатый к горящей поверхности плотный горячий газ порождает поток тепла в массив топлива. Чем больше в одном кубическом сантиметре горячего газа, а значит тепла, тем быстрее этот сантиметр прогревает слой топлива. Ускорение сгорания топлива увеличивает выделение газов, приводя к росту давления. Повышенное давление может разорвать корпус двигателя или привести к нестационарному, разгоняющемуся горению наперегонки с давлением. Ускоренно развиваясь, эта взаимно усиливающая связка быстро достигает скорости и давления ударной волны, нагревающей топливо уже упругим сжатием до основных химических реакций — горение переходит в детонацию.

Горение твердого ракетного топлива

Николай Цыгикало

Поделиться

Поэтому скорость горения топлива проектируют для рабочих давлений в 30-50 атмосфер. А значит, для запуска двигателя это давление надо сначала создать. Это достигается специальным зарядом другого топлива, подобным пороховой шашке. Его сгорание поднимает давление в канале двигателя (с закрытым заглушкой соплом) до рабочего, при котором начинается устойчивое горение основного топлива. И одновременно нагревает поверхность топлива до начала химических реакций.

Соответственно, специфически устроено и выключение такого двигателя. Например, боевым межконтинентальным ракетам необходимо остановить двигатель последней ступени при достижении нужной скорости, иначе боеголовка перелетит свою цель (которая, как правило, находится ближе максимальной дальности ракеты). Если выжигать топливо целиком, и запускать ракету по высокой навесной траектории, ее полетное время недопустимо удлинится. Двигатель  надо остановить вовремя. Для обнуления его тяги взрывают детонационные шнуры, проложенные в корпусе двигателя. Шнуры подрывом вырезают в стенке корпуса два отверстия, и давление в канале двигателя мгновенно сбрасывается — без давления топливо гаснет, и тяга обнуляется.

Жесткий возница

На пресс-брифинге экипажа Crew Dragon сразу после стыковки корабля с МКС астронавт Боб Бенкен отметил, как плавно шел «Фалькон» первые минуты полета по сравнению с «Шаттлом». Это связано именно с тем, что двигатель «Мерлин»— жидкостный, а «Шаттлы» использовали на старте, помимо своих двигателей, еще и твердотопливные ускорители SRB.

Старт шаттла Discovery

NASA

Поделиться

Перед входом в имитатор полета на шаттле в Космическом центре им. Кеннеди у автора этих строк попросили выложить из карманов все мелкие предметы, ключи и монеты. Иначе их могло выбросить из карманов взлетной тряской. 

Первые две минуты, на этапе работы твердотопливных ускорителей, трясет так, будто вы мчитесь на телеге по крупной булыжной мостовой. На трансляциях из кабины шаттла видно, как экипаж при запуске мотает в креслах, а как только ускорители отсоединяются — тряска прекращается, и остается лишь еле ощутимая вибрация водородных двигателей шаттла.

В горячем газе, заполняющем канал работающего твердотопливного двигателя, возникают акустические колебания. Они сливаются в более сильные волны и усиливаются – растет давление во фронте волны, а большая скорость звука в раскаленном газе дает волнам большую быстроту движения. Натыкаясь на горящую топливную поверхность, акустические волны своим давлением ускоряют горение и выделение энергии — и сами получают от горящего топлива усиливающий удар и отражаются. Так они гуляют по всему сжатому газу канала внутри топлива, поддерживая и увеличивая свою силу. Под их действием горение топлива, в среднем равномерное, испытывает частые и множественные локальные усиления. Что и вызывает вибрации двигателя, которые приводят к тряске.

Выхлоп ускорителя выглядит как яркое белое пламя. Яркость ему придают раскаленные твердые микрочастицы, хорошо излучающие свет видимого диапазона: у свечи это микрочастицы твердого углерода, а у твердого ракетного топлива светят частицы продуктов разложения перхлората аммония, оксида алюминия — и тот же углерод.

Сверхзвуковая выхлопная струя тормозится об воздух, порождая сильные звуковые поля. От струи отходят множественные акустические волны, двигатель ревет и грохочет. Интенсивность этого процесса так сильна, что на огневых испытаниях рев двигателя вздымает грунтовую пыль — и кажется, что грунт дымится.

Поднятая с земли пыль окрашивает в темный цвет дым струи, бьющей на испытаниях горизонтально. Также дым затемняется несгоревшим углеродом полибутадиена. Без этих темных включений выхлоп имел бы белый цвет, образуемый частицами оксида алюминия и хлорида аммония.

Огневые испытания ускорителя в июне 2016 года

NASA

Поделиться

Ускоритель SLS

Ускорители ракеты SLS созданы на базе твердотопливных ускорителей «Спейс Шаттлов». К четырем
топливным сегментам добавили пятый, таким образом увеличив длину, массу и
мощность ускорителей. Отказались от многоразовости, сократив парашютный блок
приводнения и все затраты, связанные с циклом повторного использования. Высота
ускорителя 54 метра (это 18-этажный дом), масса — 726 тонн, а
тяга выросла до 1620 тонн, что в четыре раза мощнее ракеты-носителя «Союз». Сквозь сопло ускорителя свободно может пройти взрослый
человек.

Положение ускорителей на ракете SLS

Николай Цыгикало

Поделиться

Состоит ускоритель из трех основных элементов. Головная, или передняя, сборка
объединяет конус носового обтекателя и переднюю юбку, в которой находится
бортовая электроника и узел передачи тягового усилия на центральную ступень
ракеты. Пять топливных сегментов вырабатывают с большим расходом рабочее тело — газ с высокой температурой и давлением. Хвостовая юбка
защищает сопло от набегающего потока, содержит командную аппаратуру и механизм
поворота реактивного сопла для управления вектором тяги. Обе сборки, передняя и
задняя, несут по четыре небольших РДТТ для отведения отработавшего ускорителя
от центральной ступени. В верхнем топливном сегменте стоит также воспламенитель для запуска двигателя.

Корпуса топливных сегментов изнутри обклеивают
листами резиновой изоляции. Они защищают металл корпуса от
жара в двигателе.

Корпус нижнего сегмента ускорителя обклеивают более 900 листами изоляции

NASA

Поделиться

Ускорители SLS будут работать две минуты и шесть секунд, каждую секунду сжигая по 6
тонн топлива. После
этого они отделятся от ракеты и упадут в
Атлантический океан. Они стали самыми большими и мощными серийно выпускаемыми ракетными
двигателями, когда-либо сделанными человеком. Они будут
создавать четыре пятых всей тяги сверхтяжелой SLS,
летящей на Луну.

Добравшись до Космического центра имени Кеннеди, нетопливные части поступят в сборочный комплекс BFF для монтажа
передней и задней сборки ускорителя. А топливные
сегменты везут в специализированный цех RPSF, где разворачивают вертикально. Первый и последний сегменты
соединяют с головной и задней сборками, проверяют, и складируют с другими тремя
топливными сегментами. Перед пуском ракеты все сегменты отправят в здание вертикальной сборки, крупнейшее в мире одноэтажное здание высотой 160 метров, где
ускорители соберут целиком и прикрепят к ракете.

Остаётся
посмотреть, как пройдет первый запуск «Артемида-1», намеченный на 2021
год, и увидеть работу ускорителей в первом реальном космическом старте.

Николай Цыгикало

Твердотопливные ракетные двигатели | История космонавтики

Конструкция двигателя на твердом топливе (ТТРД) проста; он состоит из корпуса (камеры сгорания) и реактивного сопла. Камера сгорания является основным несущим элементом двигателя и ракеты в целом. Материалом для его изготовления служит сталь или пластик. Сопло предназначено для разгона газов до определенной скорости и придания потоку требуемого направления. Представляет собой закрытый канал специального профиля. В корпусе находится топливо. Корпус двигателя обычно изготавливают из стали, иногда — из стеклопластика. Часть сопла, которая испытывает наибольшее напряжение, делается из графита, тугоплавких металлов и их сплавов, остальная часть — из стали, пластмасс, графита.

Когда газ, образовавшийся в результате сгорания топлива, проходит через сопло, он вылетает со скоростью, которая может быть больше скорости звука. Как результат — возникновение силы отдачи, направление которой противоположно истечению струи газа. Эту силу называют реактивной, или просто тягой. Корпус и сопло работающих двигателей необходимо защищать от прогорания, для этого в них применяют теплоизолирующие и жаропрочные материалы.

ТТРД в разрезе: 1 — воспламенитель; 2 — топливный заряд; 3 — корпус; 4 — сопло

По сравнению с другими типами ракетных двигателей, ТТРД достаточно просто устроен, но имеет пониженную тягу, малое время работы и сложности в управлении. Поэтому, являясь достаточно надежным, он используется, в основном, для создания тяги при «вспомогательных» операциях и в двигателях межконтинентальных баллистических ракет.

До настоящего времени ТТРД редко использовались на борту космических аппаратов. Одна из причин этого — чрезмерное ускорение, которое сообщается конструкции и аппаратуре ракеты при работе твердотопливного двигателя. А для старта ракеты необходимо, чтобы двигатель развивал небольшую по величине тягу в течение продолжительного промежутка времени.

Твердотопливные двигатели позволили США осуществить в 1958 году вслед за СССР запуск первого своего искусственного спутника и вывести в 1959 году космический аппарат на траекторию полета к другим планетам. На сегодняшний день именно в США создан самый мощный космический ТТРД — DM-2, способный развить тягу в 1634 т.

Перспективами развития космических двигателей на твердом топливе являются:

  • улучшение технологий изготовления двигателя;
  • разработка реактивных сопел, которые смогут работать большее время;
  • использование современных материалов;
  • совершенствование составов смесевого топлива и т. д.

Твердотопливный ракетный двигатель (ТТРД) — двигатель, работающий на твердом горючем, наиболее часто используется в ракетной артиллерии и значительно реже в космонавтике; является старейшим из тепловых двигателей.

В качестве топлива в таких двигателях применяют твердое вещество (смесь отдельных веществ), способное гореть без доступа кислорода, выделяя при этом большое количество раскаленных газов, которые используются для создания реактивной тяги.

Существуют два класса горючего для ракет: двухосновные топлива и смесевые топлива.

Двухосновные топлива — представляют собой твердые растворы в нелетучем растворителе (чаще всего нитроцеллюлоза в нитроглицерине). Достоинства — хорошие механические, температурные и другие конструкционные характеристики, сохраняют свои свойства при длительном хранении, просты и дешевы в изготовлении, экологичны (при сгорании нет вредных веществ). Недостаток — сравнительно невысокая мощность и повышенная чувствительность к ударам. Заряды из этого топлива применяются чаще всего в небольших корректирующих двигателях.

Смесевые топлива — современные смеси состоят из перхлората аммония (в качестве окислителя), алюминия в форме порошка и органического полимера — для связывания смеси. Алюминий и полимер играют роль горючего, причем металл является основным источником энергии, а полимер — основным источником газообразных продуктов. Характеризуются нечувствительностью к ударам, высокой интенсивностью горения при низких давлениях и очень трудно гасятся.

Горючее в виде топливных зарядов помещается в камеру сгорания. После старта горение продолжается до полного выгорания горючего, тяга изменяется по законам, обусловленным горением топлива, и практически не регулируется. Изменение тяги достигается использованием топлива с различными скоростями горения и выбором подходящей конфигурации заряда.

При помощи воспламенителя компоненты топлива разогреваются, между ними начинается химическая реакция окисления-восстановления, и топливо постепенно сгорает. При этом образуется газ с высоким давлением и температурой. Давление раскаленных газов при помощи сопла превращается в реактивную тягу, которая по своей величине пропорциональна массе продуктов сгорания и скорости их вылета из сопла двигателя.

При всей простоте точный расчет эксплуатационных параметров ТТРД является сложной задачей.

Ракетный двигатель на твердом топливе

Твердотопливные двигатели обладают рядом преимуществ перед жидкостными ракетными двигателями: двигатель достаточно прост для изготовления, может храниться долгое время, сохраняя при этом свои характеристики, относительно взрывобезопасен. Однако по мощности они уступают жидкостным двигателям примерно на 10–30 %, имеют сложности при регулировании мощности и большую массу двигателя в целом.

В ряде случаев применяется разновидность ТТРД, в котором один компонент горючего находится в твёрдом состоянии, а второй (чаще всего окислитель) — в жидком.

Признание носителем русского языка документы ммц-москва.рф/nositel-russkogo-yazika.

Как сделать твердотопливный двигатель для ракеты

Содержание

  1. Как сделать твердотопливный двигатель для ракеты
  2. megavolt_lab
  3. Записки сумасшедшего ракетчика
  4. Сам себе ракетостроитель: взлетаем самостоятельно
  5. Двигатели из патронов
  6. Двигательный тюнинг
  7. Ракета от Амперки, часть 1: Теория ракетных двигателей. Карамельное топливо
  8. Вступление
  9. Теория ТТРД
  10. Виды смесевого топлива
  11. Расчет двигателя
  12. Изготовление топливных шашек
  13. Видео

Как сделать твердотопливный двигатель для ракеты

Иногда хочется чего-то странного. Вот, недавно меня потянуло на ракетомоделизм. Так как я строю ракеты на нубовском уровне, для меня ракета состоит из двух частей – двигателя и корпуса. Да, я знаю, что все намного сложнее, но даже с таким подходом ракеты летают. Естественно, вам интересно, как делается двигатель.

Хочу предупредить, что если вы соберетесь повторить то, что написано в этой статье, то будете делать это на свой страх и риск. Я не гарантирую точность или безопасность предложенной методики.

Для корпуса двигателя я использую толстостенные ПВХ трубы диаметром 3/4 дюйма. Трубы такого диаметра относительно дешевы и широкодоступны. Лучше всего трубы режутся специальными ножницами. Я очень много намучался, пытаясь резать такие трубы электролобзиком – всегда получалось очень криво.

Трубу я размечаю так:

Все размеры в дюймах. кто не знает, размер в дюймах нужно умножить на 2.54 и получится размер в сантиметрах. Эти размеры я нашел в замечательной книге

Там есть и куча других конструкций. Верхний кусок двигателя (который пустой) я не делаю. Там должен быть вышибной заряд для парашюта, мне пока далеко до этого.

Отрезанный кусок трубы вставляется в специальную приспособу. Покажу все приспособы сразу, дабы не возникало вопросов:

Длинная палка играет роль “пестика” Ей утрамбовывается глина и топливо. Вторая деталька – это кондуктор. Он служит для того, чтобы просверлить сопло точно по центру двигателя. Вот их чертежи:

Сверло используется длинное – длинной 13см. Его как раз хватает для того, чтобы просверлить канал через все топливо.

Далее, формируем сопло. Для этого забираем у любимого котэ наполнитель туалетов (желательно, неюзанный), перетираем его в ступке до более-менее однородной массы и слегка смачиваем водой.

Забиваем порошок по разметку. Бить нужно довольно сильно.

Забивка топлива и заглушки ничем не отличается. Кажется, что по топливу стучать опасно, но карамелька трудно воспламеняется даже от спички. Естественно, базовые меры предосторожности соблюдать стоит – не склонятся над двигателем, работать в защитной маске, итп.

Последние 5мм заглушки я оставляю для термоклея. Я несколько раз пробовал сделать ракету без заглушки из термоклея, верхнюю пробку вырывало давлением. Термоклей обладает отличной адгезией к пластику и не успевает расплавится при горении двигателя.

Сверлим сопло через кондуктор:

Топливо очень плохо сверлится – сахар плавится и липнет на сверло, поэтому его приходится часто вытаскивать и счищать налипшее топливо. Проверяем сопло:

Заливаем последние 5мм трубки и ее торец термоклеем

Все, двигатель готов. Вот так выглядит двигатель на статических испытаниях. К сожалению, видео не показательно – в этом двигателе канал был просверлен на половину, и фотоаппарат не правильно записал звук. В реале “рев” двигателе очень громкий и серьёзный, а не такой игрушечный как на записи.

Источник

megavolt_lab

Записки сумасшедшего ракетчика

А теперь пройдемся по всем основным типам двигателей.

Камерой сгорания в таком двигателе является канал в топливном заряде, а горение происходит по всей площади поверхности этого канала. Нередко для упрощения заправки двигателя заряд делают составным из топливных шашек. Тогда горение происходит также и на поверхности торцов шашек.

Для получения разной зависимости тяги от времени применяют разные поперечные сечения канала:

Первый американский космический корабль Меркурий был оборудован шестью РДТТ:

Эти же ускорители будут использованы в новой ракете SLS, которая будет выводить на орбиту новый американский корабль Орион. Сейчас можно увидеть записи с наземных испытаний ускорителя:

Также РДТТ установлены в системах аварийного спасения, предназначенных для увода космического корабля от ракеты в случае аварии. Вот, например, испытания САС корабля Меркурий 9 мая 1960 года:

На космических кораблях Союз кроме САС установлены двигатели мягкой посадки. Это тоже РДТТ, которые работают доли секунды, выдавая мощный импульс, гасящий скорость снижения корабля почти до нуля перед самым касанием поверхности Земли. Срабатывание этих двигателей видно на записи посадки корабля Союз ТМА-11М 14 мая 2014 года:

Главным недостатком РДТТ является невозможность управления тягой и невозможность повторного запуска двигателя после его останова. Да и останов двигателя в случае с РДТТ по факту остановом не является: двигатель либо прекращает работу по причине окончания топлива либо, в случае необходимости остановить его раньше, производится отсечка тяги: специальным пиропатроном отстреливается верхняя крышка двигателя и газы начинают выходить с обоих его торцов, обнуляя тягу.

Следующим мы рассмотрим гибридный двигатель. Его особенность в том, что используемые компоненты топлива находятся в разных агрегатных состояниях. Чаще всего используется твердое горючее и жидкий или газообразный окислитель.

Вот, как выглядит стендовое испытание такого двигателя:

Именно такой тип двигателя применен на первом частном космическом челноке SpaceShipOne.
В отличие от РДТТ ГРД можно повторно запускать и регулировать его тягу. Однако, не обошлось и без недостатков. Из-за большой камеры сгорания ГРД невыгодно ставить на большие ракеты. Также ГРД склонен к «жёсткому старту», когда в камере сгорания накопилось много окислителя, и при зажигании двигатель даёт за короткое время большой импульс тяги.

Преимуществами ЖРД являются малый вес, возможность регулирования тяги в широких пределах (дросселирование), возможность многократных запусков и больший удельный импульс по сравнению с двигателями других типов.

Главным недостатком таких двигателей является умопомрачительная сложность конструкции. Это у меня на схеме все просто выглядит, а на самом деле при конструировании ЖРД приходится сталкиваться с целым рядом проблем: необходимость хорошего перемешивания компонентов топлива, сложность поддержания высокого давления в камере сгорания, неравномерность горения топлива, сильный нагрев стенок камеры сгорания и сопла, сложности с зажиганием, коррозионное воздействие окислителя на стенки камеры сгорания.

Для решения всех этих проблем применяется множество сложных и не очень инженерных решений, отчего ЖРД зачастую выглядит как кошмарный сон пьяного сантехника, например, этот РД-108:

Камеры сгорания и сопла хорошо видны, но обратите внимание, сколько там всяких трубок, агрегатов и проводов! И все это нужно для стабильной и надежной работы двигателя. Там есть турбонасосный агрегат для подачи топлива и окислителя в камеры сгорания, газогенератор для привода турбонасосного агрегата, рубашки охлаждения камер сгорания и сопел, кольцевые трубки на соплах для создания охлаждающей завесы из топлива, патрубок для сброса отработанного генераторного газа и дренажные трубки.

Более подробно работу ЖРД мы рассмотрим в одной из следующих статей, а пока переходим к последнему типу двигателей: однокомпонентному.

Работа такого двигателя основана на каталитическом разложении пероксида водорода. Наверняка многие из вас помнят школьный опыт:

В школе используется аптечная трехпроцентная перекись, а вот реакция с использованием 37% перекиси:

Видно, как из горлышка колбы с силой вырывается струя пара (в смеси с кислородом, разумеется). Чем не реактивный двигатель?

Двигатели на перекиси водорода используют в системах ориентации космических аппаратов, когда большое значение тяги не нужно, а простота конструкции двигателя и его малая масса очень важны. Разумеется, используемая концентрация перекиси водорода далеко не 3% и даже не 30%. Стопроцентная концентрированная перекись дает в ходе реакции смесь кислорода с водяным паром, нагретую до полутора тысяч градусов, что создает высокое давление в камере сгорания и высокую скорость истечения газа из сопла.

Простота конструкции однокомпонентного двигателя не могла не привлечь к себе внимание ракетчиков-любителей. Вот пример любительского однокомпонентного двигателя: http://mosgird.ru/102/01/401.htm.

Работу однокомпонентных ЖРД можно увидеть на примере двигателей причаливания и ориентации космического корабля Союз ТМА-18М (съемка с борта МКС):

Источник

Сам себе ракетостроитель: взлетаем самостоятельно

Между Главным конструктором наших ракет Сергеем Королевым и Главным конструктором наших ракетных двигателей Валентином Глушко шла негласная борьба за звание Самого Главного: кто же действительно важнее, конструктор ракет или двигателей для них? Глушко приписывают крылатую фразу, якобы брошенную им в разгар такого спора: «Да я к своему двигателю забор привяжу — он на орбиту выйдет!» Впрочем, эти слова — отнюдь не пустое бахвальство. Отказ от «глушковских» двигателей привел к краху королевской лунной ракеты H-1 и лишил СССР каких-либо шансов на победу в лунной гонке. Глушко же, став генеральным конструктором, создал сверхмощную ракету-носитель «Энергия», превзойти которую до сих пор никому не удается.

Двигатели из патронов

Та же закономерность работала и в любительском ракетостроении — выше летала ракета, у которой был более мощный двигатель. Несмотря на то что первые ракетомодельные двигатели появились в СССР еще до войны, в 1938 году, Евгений Букш, автор вышедшей в 1972 году книги «Основы ракетного моделизма», взял за основу такого двигателя картонную гильзу охотничьего патрона. Мощность определялась калибром исходной гильзы, а производились двигатели двумя пиротехническими мастерскими ДОСААФ вплоть до 1974 года, когда было принято решение об организации в стране ракетомодельного спорта. Для участия в международных соревнованиях потребовались двигатели, подходящие по своим параметрам под требования международной федерации.

Их разработка была поручена Пермскому НИИ полимерных материалов. Вскоре была выпущена опытная партия, на основе которой и начал развиваться советский ракетомодельный спорт. С 1982 года с перебоями заработало серийное производство двигателей на государственном казенном заводе «Импульс» в украинской Шостке — в год выпускали 200−250 тысяч экземпляров. Несмотря на жесткий дефицит таких двигателей, это был период расцвета советского любительского модельного ракетостроения, который закончился в 1990 году одновременно с закрытием производства в Шостке.

Двигательный тюнинг

Качество серийных двигателей, как нетрудно догадаться, для серьезных соревнований не годилось. Поэтому рядом с заводом в 1984 году появилось мелкосерийное опытное производство, обеспечивавшее своей продукцией сборную страны. Особенно выделялись двигатели, частным образом изготовленные мастером Юрием Гапоном.

Тем не менее при социализме двигатели, пусть неважные и с дефицитом, но были. Сейчас же их нет вообще. Отдельные детские ракетомодельные студии летают на старых, еще советских запасах, закрывая глаза на то, что срок годности давно вышел. Спортсмены пользуются услугами пары мастеров-одиночек, а если повезет, то и контрабандными чешскими двигателями. Любителям же остается единственный путь — перед тем как стать Королевым, сначала стать Глушко. То есть делать двигатели самим. Чем, собственно, и занимались я и мои друзья в детстве. Слава богу, пальцы и глаза у всех остались на месте.

Источник

Ракета от Амперки, часть 1: Теория ракетных двигателей. Карамельное топливо

Вступление

Всем привет! Мы — команда ютуб-канала Амперки, в студии и пилим видео по проектам и железкам. Однако, в какой-то момент все изменилось.

Под катом — история постройки нашей ракеты.

Шла весна 2020 года и карантин самоизоляция не щадила никого. В том числе и нас, отлученных от студии, дабы не подвергались опасности заражения заморской бациллой. Вот в этот-то период и начали активизироваться в голове старые идеи сделать то, что давно хотелось, но что было отложено в долгий ящик “когда время будет”. Наконец, то_самое_время пришло, и из того самого ящика была извлечена мысль о постройке собственной ракеты, еще и подстёгнутая недавним успешным пуском в эксплуатацию “батута” от SpaceX.

Так как сделать такой серьезный проект за один заход не получится, разделим его для удобства на составные части (список будет пополняться по мере работы):

Также просим учесть, что статьи, как и серии выпускаются не по выполненным этапам, а по привязке ко времени, то есть, что сделали за неделю, то и пишем/показываем.

Ракетостроение, в целом, наука комплексная, сложная и многогранная. Релевантного опыта у нас не было, не кончали мы институтов по этому направлению, но есть руки, голова, желание — а это уже многое, так что, как говаривал Юрий Алексеевич, поехали.

Теория ТТРД

Что такое реактивное движение, (для тех, кто, вдруг, не в курсе) много говорить не будем: если в двух словах, то это движение за счет отброса массы в противоположную сторону от направления движения. Про всякие экзотические конструкции двигателей типа ядерных, ионных и иже с ними говорить не будем — одна не предназначены для работы в атмосфере, другие слишком сложны и не воспроизводимы в любительских условиях и т.д., поэтому остановимся на простых, но доступных простому обывателю конструкциях, которые при желании можно повторить практически в домашних условиях, а именно — химических. В таких двигателях реактивная струя получается за счет химической реакции топлива и окислителя (в некоторых случаях роль окислителя может играть атмосферный кислород).

Итак, химические двигатели (ХРД), по агрегатному состоянию топлива классифицируются на жидкостные (ЖРД) и твердотопливные (ТТРД), так что выбирать будем из них. ЖРД весьма удобны, так как позволяют управлять тягой, однако требуют применения в своей конструкции сложных систем форсунок в камере сгорания и не менее сложных систем подачи топлива. Одно только проектирование ЖРД, даже самого примитивного, займет у нас месяцы, а, следовательно, это не наш вариант. Альтернативой могут стать ТТРД за счет простоты своей конструкции и значительно меньшими требованиями к топливу. Да, у нас не выйдет точно дозировать тягу. Точнее, мы ее совсем не сможем дозировать. Однако, есть некоторые аспекты, на которых мы можем сыграть, об этом и пойдет речь дальше.

Виды смесевого топлива

Намного лучший результат показывают смесевые составы из горючего и окислителя. Чаще всего в качестве такой пары применяют окислители из перхлоратов с горючим из порошка металлов и полимеров или широко известное в кругах моделистов-любителей “карамельное топливо”, где в качестве окислителя используются нитраты (селитры) и сложные углеводы (сахар, сорбит) в роли горючего. Вот как раз последние два варианта (перхлоратное и карамельное) топливо мы и выбрали в качестве подопытных для нашей ракеты.

Расчет двигателя

Важнейшая характеристика твердого топлива — это скорость его горения, зачастую это значение — константа для определенного состава топлива. Горение распространяется по поверхности. Если просто поджечь конец цилиндрической топливной шашки, то мы получим торцевое горение, которое даст длительное равномерное прогорание, однако, получить при этом достаточную тягу для подъема ракеты в воздух не выйдет. Для повышения эффективности нужно сделать в топливе канал, по которому будет распространяться горение, повысив тем самым его площадь. Также нужно учитывать, что по мере выгорания профиль канала будет меняться, следовательно, будет меняться эффективная площадь. Можно, конечно, долго экспериментировать с различными профилями, однако, это все уже сделано до нас и упаковано в удобный программный инструментарий.

В программу можно внести все необходимые параметры и получить графики тяги, которую будет развивать ракета. В графе Grain configuration под знаком вопроса есть описательный мануал по различным профилям канала.

Опытным путем, применяя различные конфигурации канала мы нашли оптимальные параметры для нашей ракеты. Для получения таких же показателей нужно ввести такие значения:

Форму канала мы выбрали Moon burner. Умный Meteor c учетом введенных данных построил нам вот такой график:

Из этой диаграммы понимаем, что двигатель со старта получит хороший пинок и будет развивать весьма неплохую тягу на протяжении всего времени работы. По расчетам программы пиковое значение тяги получилось без малого 312 Н при пиковом давлении в 24.5 бар. Средние значения оказались около 265 Н и 19.5 бар соответственно.

Еще одним неоспоримым плюсом программы является возможность прямого экспорта рассчитанных значений в другую не менее полезную для нас программу — OpenRocket, при помощи которой мы будем рассчитывать стабильность ракеты, оперение, балансировку и другие важные показатели, но это будет уже в следующей серии.

Однако, не топливом единым жив начинающий ракетостроитель. Не менее важное значение имеет сопло. По этому принципу РД делятся на сопловые и бессопловые. Последние, технически, имеют дозвуковое сопло, являющееся, по сути, просто отверстием или конусом в нижней части двигателя. Дозвуковым оно называется по той причине, что истекающие через него газы не могут достигать, а уж тем более, превосходить скорость звука, сколько бы не наращивалось давление в камере сгорания, об этом нам говорит гидродинамика. А против физики, как известно, не попрёшь. Тем не менее, такие сопла за счет своей простоты применяются в малых любительских ракетах, а также в фейерверках. Но мы же делаем ракету, значит, дозвуковые сопла — не наш путь.

Альтернативным решением является сверхзвуковое сопло или, как его еще называют по имени изобретателя, — сопло Лаваля. В упрощенном варианте представляет собой два усеченных конуса, сопряженных узкими концами. Место сопряжения называется критической точкой.

Принцип его действия напоминает принцип, на котором работает холодильник: газы, проходя “узкое горлышко” и попадая в бОльший объем резко охлаждаются, за счет чего уменьшается их объем, что приводит увеличению скорости их истечения. В результате, за счет перепада диаметра выпускного отверстия мы получаем на выходе струю газа, движущегося со сверхзвуковой скоростью. Таким образом, применив сопло Лаваля мы значительно повышаем КПД ракеты.

К слову, Meteor проводит расчеты, подразумевая, что на двигателе установлено как раз сверхзвуковое сопло, расчет и изготовление которого также оставим на следующий выпуск.
Итак, характеристики, параметры и габариты двигателя у нас есть, можно приступать к варке топлива.

Изготовление топливных шашек

Первым топливом у нас будет карамельное, готовить будем из сорбита и калиевой селитры. Сорбит можно купить в аптеке, он используется как сахарозаменитель. Калиевую селитру можно найти в садово-огородном отделе, но там она довольно грязная, поэтому купили ч/чда в Русхиме.

Простейший способ — измельчить компоненты до состояния мелкодисперсного порошка и смешать, но тогда топливо остается сыпучим и не будет держать форму. Решено сплавить компоненты вместе. Некоторые бесстрашные любители делают это в сковородках, на открытом огне, даже, бывает на костре, но нам дороги наши пальцы и глаза. Придется делать нагреватель с контролем температуры и песчаная баня, для которого нам понадобятся:

Meteor заботливо подсчитал массу топлива, которая составила 838г, возьмем с запасом, еще пригодится. Решено было сделать топливный заряд из нескольких шашек для простоты их изготовления. Потом можно будет их просто склеить между собой и вставить в корпус двигателя.

Не забываем про технику безопасности: вблизи топлива не должно быть никаких источников открытого огня, раскаленных предметов и чего-либо, что может вызвать возгорание.

Возьмем по массе 65% калиевой селитры и 35% сорбита, аккуратно засыпаем в чашу и добавляем немного воды. Это и нервы успокоит, и избавит от необходимости измельчать компоненты в пыль, так как в воде они и без того хорошо растворятся и смешаются. Ставим на огонь, выставляем температуру и ждем, постоянно помешивая. Постепенно полученная каша расплавится и станет похожа на овсянку. Надо дождаться выпаривания всей лишней воды (это можно будет понять по прекратившемуся выходу кипящих пузырьков).

Дальше надо действовать решительно: в заранее подготовленную водопроводную ПВХ-трубу, зафиксированную в держателе с внутренним креплением под круглую ось будем запрессовывать топливо.

После извлечения оси у нас как раз останется канал запала по всей длине шашки. Запрессовывать удобно при помощи держателя для дрели, такой очень удачно нашелся в студии. Важно запрессовать топливо таким образом, чтобы внутри шашки не оказалось пузырей и полостей, иначе это потом негативно скажется на горении.

Трубу с топливом откладываем и оставляем до остывания. Затем ее можно будет распилить и достать шашку. Мы сделали несколько штук, одну из них сожжем в целях эксперимента.

В следующем выпуске займемся корпусом двигателя, соплом и испытательным стендом.
А пока мы его готовим, рекомендую почитать следующую книжку про проектирование ЗУРов. Из нее была почерпнута бОльшая часть информации.

Источник

Видео

Как Сделать Ракетный двигатель из Обычной СОЛИ?

Тестируем ракетный двигатель Готовимся к полету Нужен ли испытательный стенд?

Сахарная Ракета, как сделать ракету своими руками в домашних условиях 🚀🚀🚀

Двигатель для ракеты своими руками

Карамельные двигатели. Плавить или прессовать? Сравнение в полете

Твердотопливный ракетный двигатель — испытания в гаражных условиях

СВОИМИ РУКАМИ. Ракетный двигатель из бумаги!

🔥 РАКЕТА своими руками — Огненное ТВ

Испытание твердотопливного двигателя для ракеты Уран-1Т

Наука техника и мир Твердотопливный ракетный двигатель Документальный

Solid rocket booster/ru — Kerbal Space Program Wiki

Твердотопливный ракетный ускоритель (англ. «solid fuel booster» или «solid rocket booster»), сокращенно «SRB», иногда называемый просто твердотопливным ускорителем — это ракетный двигатель, наполненный твердым топливом. Твердотопливный ускоритель содержит двигатель и топливо в одной детале. Включенный один раз, он не может быть выключен или отрегулировани будет работать с максимальной тягой до полного выгорания всего содержащегося в нем топлива. Поскольку твердое топливо невозможно переместить между деталями, то отработавший ускоритель невозможно перезапустить. Также невозможно изменить время работы ускорителя добавлением твердого топлива к уже поставленному ускорителю.

Сравнивая с другими ракетными двигателями, твердотопливные ракетные ускорители отличаются высоким отношением тяги к весу, но небольшим удельным импульсом (эффективностью топлива). Поэтому их обычно используют в первых ступенях ракет, когда необходимо укорение для запуска первоначально тяжелой ракеты. Ускорители обычно размещаются при помощи Разделителя радиального размещения, так что они могут быть отделены сразу после выгорания.

Доступные детали

Следующая таблица содержит описание всех твердотопливных ускорителей в Космической Программе Кербала:

Плотность твердого топлива 7,5 кг/ед. Масса
(т)
Запас
топлива
()
Тяга
(кН)
Тяговооружённость Удельный импульс (с) Время
горения
(с)
Полный Пустой
Вид Название Размер Цена
()
Полный ПустойМакс.
температура
(K)
Прочность
(м/с)
Прочность
(м/с)
атм вак атм вак атм вак атм вак
Твердотопливный ускоритель RT-5 «Блоха» Маленький, Установленный радиально 200
(116)
1,50 0,45 2 000 7 50 140 162,91 192,0 11,07 13,05 36,92 43,51 140 165 8″> 8,8
Твердотопливный ускоритель RT-10 «Молот» Маленький, Установленный радиально 400
(175)
3,56 0,75 2 000 7 50 375 197,90 227,0 5,66 6,50 26,91 30,86 170 195 23,7
Твердотопливный ускоритель RT-30 «Кувалда» Маленький, Установленный радиально 850
(358)
7,65 5″> 1,50 2 200 7 50 820 250,00 300,0 3,33 4,00 17,00 20,39 175 210 42,2
Твердотопливный ускоритель SRB-KD25k «Булава» Маленький, Установленный радиально 2 700
(1 140)
24,00 4,50 2 200 7 50 2 600 593,86 670,0 2,52 85″> 2,85 13,46 15,18 195 220 62,8
Двигатель отвода ступеней «Мелкотрон I» Установленный радиально 75
(70,2)
0,1 0,0 2 000 7 50 8 13,79 18,0 19,40 25,32 112,51 146,84 118 154 5,0
Твердотопливный ускоритель FM1 «Клещ» 1″> Крошечный, Установленный радиально 75
(51,0)
0,375 0,075 2 200 7 50 40 11,012 12,5 2,93 3,33 14,68 16,66 185 210 49,44
Твердотопливный ускоритель F3S0 «Креветка» Крошечный, Установленный радиально 150
(96,0)
0,875 0,155 2 200 7 50 90 512″> 26,512 30,0 3,22 3,65 17,1 19,35 190 215 47,44
Твердотопливный ускоритель S2-17 «Жеребец» Большой, Установленный радиально 9 000
(4 200,0)
70,00 10,00 2 200 10 50 8 000 1 515,217 1 700,0 2,16 2,43 15,15 17,0 205 230 6″> 79,6
Твердотопливный ускоритель S2-33 «Тяжеловоз» Большой, Установленный радиально 18 500
(8 660,0)
144,00 21,00 2 200 10 50 16 400 2 948,936 3 300,0 2,05 2,29 14,04 15,71 210 235 85,9

Обратите внимание

  • Solid rocket booster on Wikipedia

Ссылки

современные вещества и перспективные разработки

Оторваться от Земли, набрать скорость, достаточную, чтобы выйти на орбиту – это требует колоссальных затрат топлива. Например, сухая масса ракеты «Союз» – это масса без учета топлива, чуть больше тридцати трех с половиной тонн. Но на старте общая масса ракеты – почти 308 тонн – только одиннадцать процентов от общей массы выходят в космос с полезной нагрузкой. Больше 270 тонн топлива сгорает, чтобы «Союз» преодолел притяжение.


Фото: Роскосмос


 

В материале «Научной России» о видах ракетного топлива, которые используют сегодня, и о перспективных разработках.

Твердое ракетное топливо

Сегодня дымный порох используют в основном в петардах, салютах и других пиротехнических изделиях, хотя изначально именно он был первым ракетным топливом. Одно из четырех великих китайских изобретений – по отдельным данным, смесь селитры, древесного угля и серы использовали в ракетах еще во втором веке нашей эры.


Твердотопливный двигатель


Изображение: Википедия

Твердое ракетное топливо – это вещество, или смесь веществ, которые способны гореть без доступа кислорода, при этом выделяя достаточно много газа. Среди достоинств твёрдотопливных двигателей называют относительную простоту в изготовлении и применении, отсутствие проблемы с утечками токсичных веществ, надежность и возможность долговременного хранения топлива. Недостатки таких двигателей – это невысокий удельный импульс, трудности в управлении тягой двигателя и его повторным запуском, высокий уровень вибраций при работе. Из-за недостатков твёрдотопливных двигателей, первыми в космос полетели именно ракеты с двигателями на жидком топливе, хотя, твердые горючие смеси были изобретены раньше. 

Твердотопливные ускорители использовали при запуске американских шаттлов – два таких устройства, длиной сорок пять с половиной метров и общей массой 1180 тонн разгоняли корабли и отделялись на высоте около сорока пяти километров примерно через две минуты после запуска: они спускались на парашютах и после заправки их использовали снова.

Современные твердые топлива – это смесь горючих веществ и окислителя. Для ракетостроения подходят многие, но большинство основаны на окислителях, которые способны взаимодействовать с разным горючим. Это могут быть перхлораты аммония, лития или калия. Или нитраты калия или аммония. Как горючее используют металлы, или их сплавы, например, алюминий, магний, литий и бериллий. Возможно использование и других материалов: полимеров или смол, как полиэтилен, каучук и битум.

Жидкое ракетное топливо

Жидкостные реактивные двигатели могут использовать в качестве топлива одно-, двух- и трёхкомпонентные смеси. У них высокий удельный импульс, их можно останавливать и повторно запускать, что важно при маневрировании в космосе, сами ракеты на жидкостных двигателях получаются легче. Но они сложнее устроены и дороже: система топливных баков, трубопроводов и насосов требует более тщательной подготовки и проверки в процессе сборки и перед запуском.  


Изображение жидкостного двигателя


Изображение: mbradio.ru

Элементы жидкого топлива – это горючее и окислитель. Они подаются из разных баков под давлением через форсунки и перемешиваются в камере сгорания. После воспламенения начинается процесс горения, которое продолжается, пока горючее и окислитель поступают в камеру. Керосин, водород, сжиженный для закачки в баки и азотно-водородное соединение гидразин – основные виды горючего для жидкостных ракетных двигателей. Если в качестве горючего используют керосин или водород, в качестве окислителя применяют сжиженный кислород. Если горючим выступает гидразин, то как окислитель используют четырехокись азота — N2O4.

Чище остальных горит водород – соединяясь с кислородом он выделяет только тепло и водяные пары. Керосин, который очищают, чтобы использовать как горючее, при сгорании выделяет угарный и углекислый газы.

Топливо жидкостных двигателей может быть и однокомпонентным. Из-за небольшого удельного импульса и меньшей эффективности такие виды менее популярны, чем двухкомпонентные смеси, но их отличает простота в конструкции двигателя. Однокомпонентное топливо – это жидкость, которая при взаимодействии с катализатором разлагается с образованием горячего газа. Это может быть гидразин, который разлагается на аммиак и азот, или концентрированный пероксид водорода, который образует перегретый водяной пар и кислород. В качестве катализатора может выступать, например, окись железа.

Топливо будущего

Химические ракетные топлива, и жидкие, и твердые, способны вывести космические аппараты на околоземные или лунные орбиты, но для дальних космических миссий их может быть недостаточно.

Одно из предложений, которое может решить проблему с дальними полетами – это ядерные двигатели. По расчетам, ядерный тепловой двигатель может доставить ракету на Марс всего за три месяца. Одна из американских компаний предложила использовать ядерный двигатель со сжиженным водородом в качестве рабочего тела. В такой системе реактор вырабатывает тепло из уранового топлива. Это тепло нагревает жидкий водород, который при расширении и создает тягу. Разработки ядерных ракетных двигателей начинались еще в пятидесятых годах, но пока ни один из таких аппаратов не был запущен.

А в марте 2021 года в Роскосмосе сообщили, что в 2025-2030 годах планируют испытать еще одну перспективную разработку – новые ионные двигатели мощностью от 200 Вт до 35 кВ. Ионные двигатели – это тип электрических ракетных двигателей, которые создают тягу на базе ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле. Такие разработки уже используются в космических миссиях. Ионные двигатели отличаются малым расходом топлива и долгим временем работы.

 

Фото на главной странице: Роскосмос

По материалам из открытых источников

Твердотопливные ракетные двигатели — винты 0.0.0 документация

Твердотопливные ракетные двигатели хранят топливо в виде твердых частиц внутри камеры сгорания. Когда двигатель зажигается, поверхности порохового заряда сгорают и выделяют горячий газ, который выбрасывается из камеры через сопло для создания тяги.

Однако в большинстве твердотопливных двигателей отсутствует механизм управления давлением в камере и тягой во время полета. Скорее, давление в камере твердотопливного ракетного двигателя возникает из-за равновесия между образованием выхлопных газов при сгорании и выпуском выхлопных газов через сопло.

В оставшейся части этой страницы рассматриваются основы твердого топлива и демонстрируется использование proptools.solid для прогнозирования производительности твердотопливного двигателя.

Применение твердотопливных ракетных двигателей

По сравнению с жидкостными ракетными двигателями, твердотопливные двигатели механически проще, требуют меньше вспомогательного оборудования и меньше времени для подготовки к запуску и могут храниться в течение длительного времени загруженными и готовыми к запуску. Поэтому для большинства военных применений предпочтительнее твердотельные двигатели, которые могут запускаться с мобильных пусковых установок (например, тактические ракеты) или быть быстро готовыми к запуску после многих лет хранения (например, стратегические ракеты). Механическая простота твердотопливных двигателей также способствует их использованию в некоторых космических приложениях.

Компоненты топлива

Химические требования к твердому топливу

Твердое топливо содержит смесь горючего и окислителя. Это отличается от большинства других систем сгорания, в которых топливо и окислитель смешиваются только непосредственно перед сгоранием (например, двигатели внутреннего сгорания, горелки, двухкомпонентные жидкостные ракетные двигатели). Это создает химическую проблему: компоненты ракетного топлива должны энергично реагировать друг с другом, а также безопасно храниться и обрабатываться при смешивании. Ясно, что состав, который самовоспламеняется при смешивании, не имеет практической ценности в качестве хранимого твердого топлива. Топливо также не должно воспламеняться при воздействии механического удара, тепла или электростатических разрядов во время обращения. Говорят, что топливо, устойчивое к этим источникам случайного воспламенения, имеет низкую чувствительность. С химической точки зрения, низкая чувствительность примерно требует, чтобы реакция горения имела высокую энергию активации.

Еще одно различие между твердотопливными двигателями и большинством других устройств внутреннего сгорания заключается в том, что двигатель содержит все свое топливо в камере сгорания, а не постепенно впрыскивает его по мере сжигания. Это означает, что скорость расхода топлива определяется не дроссельной заслонкой или форсункой, а химической динамикой реакции сгорания. Топливо должно гореть со стабильной и предсказуемой скоростью. Наборы ингредиентов, которые реагируют очень быстро, могут быть полезны в качестве взрывчатых веществ, но не в качестве пропеллентов.

Таким образом, выбор ингредиентов должен производить твердое топливо, которое:

  1. хранит большое количество химической потенциальной энергии и вступает в реакцию с выделением горячего газа для движения
  2. устойчив к случайному воспламенению при производстве, хранении и обращении
  3. горит со стабильной и предсказуемой скоростью

Композитное топливо на основе перхлората аммония

Композитное топливо на основе перхлората аммония (APCP) является наиболее часто используемой твердотопливной композицией в космических запусках (например, многоразовый твердотопливный ракетный двигатель космического корабля «Шаттл», двигатель серии Star компании Orbital ATK). APCP энергичен (до ~ 270 секунд удельного импульса), устойчив к случайному возгоранию и будет стабильно гореть в правильно спроектированном двигателе.

APCP содержит твердый окислитель (перхлорат аммония) и (необязательно) горючее в виде порошка металла, скрепленные резиноподобным связующим. Перхлорат аммония представляет собой кристаллическое твердое вещество, которое разделено на мелкие частицы (от 10 до 500 мкм) и диспергировано в пропелленте. При сгорании перхлорат аммония разлагается с образованием газа, богатого окислителями. Полимерная матрица, связующее вещество, связывает частицы окислителя вместе, придавая пороху механическую прочность. Связующее служит топливом, выделяя при сгорании пары углеводородов. Дополнительное топливо может быть добавлено в виде раскаленного металлического порошка, диспергированного в связующем.

Композитное топливо состоит из кристаллических частиц окислителя и, возможно, порошка металлического топлива, диспергированных в полимерном связующем.

Процесс горения

Процесс горения составного топлива состоит из многих стадий, а структура пламени сложна. Хотя топливо является твердым, важные реакции, включая сгорание топлива с окислителем, происходят в газовой фазе. Набор языков пламени парит над поверхностью горящего топлива. Это пламя передает тепло поверхности топлива, заставляя его твердые компоненты разлагаться на газы. Газообразные продукты разложения содержат пары топлива и окислители, которые снабжают пламя реагентами.

Важно отметить, что процесс горения содержит петлю обратной связи. Тепло от пламени испаряет поверхность, а пар с поверхности обеспечивает топливо и окислитель для пламени. Скорость, с которой протекает этот процесс, зависит от химической кинетики, массообмена и теплообмена в зоне горения. Важно отметить, что скорость обратной связи зависит от давления. Как мы увидим в следующем разделе, скорость сгорания топлива определяет давление в камере и тягу твердотопливного двигателя.

Типичная структура пламени при сгорании составного топлива. Тепло от пламени разлагает перхлорат аммония и связующее вещество, которые, в свою очередь, подают в пламя окисляющие (AP) и горючие (связующие) газы.

Влияние давления на скорость горения

Описанная выше структура пламени заставляет порох сгорать быстрее при более высоких давлениях. При более высоких давлениях газовая фаза более плотная, что приводит к более быстрому протеканию реакций и диффузии. Это перемещает структуру пламени ближе к поверхности. Ближе пламя и более плотная проводящая среда усиливают передачу тепла к поверхности, что способствует большему разложению, увеличивая скорость горения. 9n\]

\(r\) скорость регрессии поверхности, выраженная в единицах скорости. \(a\) — коэффициент скорости горения, который имеет единицы [скорость (давление) -n ]. \(n\) — безразмерный показатель степени сжигания. Параметры модели \(a, n\) должны определяться опытами по горению топлива.

Внутренняя баллистика двигателя

Изучение сгорания топлива и гидродинамики в ракетном двигателе называется внутренней баллистикой. Внутреннюю баллистику можно использовать для оценки давления в камере и тяги двигателя.

Равновесное давление в камере

Давление в рабочей камере твердотопливного двигателя устанавливается равновесием между образованием выхлопных газов при сгорании и выпуском выхлопных газов через сопло.
Давление в камере твердотопливного двигателя связано с массой продуктов сгорания в камере по закону идеального газа:

\[p_c = m R T_c \frac{1}{V_c}\]

где \(R \) — удельная газовая постоянная дымовых газов в камере, \(T_c\) — их температура, \(V_c\) — объем камеры. Масса газа добавляется в камеру за счет сжигания топлива, и масса вытекает из камеры через сопло. Скорость изменения массы газа в камере: 9*}\]

Скорость поступления газа от сжигания:

\[\dot{m}_{сгорание} = A_b \rho_s r(p_c)\]

где :math:’A_b’ это сжигание площадь пороха, \(\rho_s\) — плотность твердого топлива, а \(r(p_c)\) — скорость горения (зависит от давления в камере).

При равновесном давлении в камере, когда скорости притока и оттока равны:

\[\frac{d m}{d t} = \dot{m}_{горение} — \dot{m}_{сопло} = 0 \]

\[A_b \rho_s r(p_c) = \frac{p_c A_t}{c^*}\] 9{\frac{1}{1 — n}}\]

Рассмотрим пример двигателя. Двигатель работает на относительно медленно горящем топливе со следующими характеристиками:

  • Степень горения 0,5 и скорость горения 2,54 мм с -1 при 6,9 МПа
  • Коэффициент удельной теплоемкости 1,26
  • Характеристическая скорость 1209 м с -1
  • Твердая плотность 1510 кг·м -3

Двигатель имеет площадь горения 1,25 м 2 и площадь горловины 839мм 2 (диаметр 33 мм).

Постройте график зависимости массового расхода воздуха при сгорании и сопле от давления:

 """Изобразите равновесие давления в камере твердотопливного двигателя."""
из matplotlib импортировать pyplot как plt
импортировать numpy как np
p_c = np.linspace(1e6, 10e6) # Давление в камере [единицы измерения: паскаль].
# Пропеллентные свойства
gamma = 1,26 # Коэффициент удельной теплоемкости выхлопных газов [единицы: безразмерные].
rho_solid = 1510. # Плотность твердого топлива [единицы измерения: килограмм-метр**-3]. 
n = 0,5 # Показатель скорости горения пороха [единицы: безразмерные].
а = 2,54е-3 * (6,9e6)**(-n) # Коэффициент скорости горения такой, что порох
# сгорает при 2,54 мм с**-1 при 6,9 МПа [единицы: метр-секунда**-1 паскаль**-n].
c_star = 1209. # Характеристическая скорость [единицы измерения: метр в секунду**-1].
# Геометрия двигателя
A_t = 839e-6 # Площадь горла [единицы измерения: метр**2].
A_b = 1,25 # Площадь ожога [единицы измерения: метр**2].
# Рассчитать массовый расход сопла при каждом давлении в камере.
# [единицы: килограмм-секунда**-1].
m_dot_nozzle = p_c * A_t / c_star
# Рассчитайте скорость добавления массы сгорания при каждом давлении в камере.
# [единицы: килограмм-секунда**-1].
m_dot_combustion = A_b * rho_solid * a * p_c**n
# График массовых ставок
plt.plot(p_c * 1e-6, m_dot_nozzle, label='Сопло')
plt.plot(p_c * 1e-6, m_dot_combustion, label='Горение')
plt.xlabel('Давление в камере [МПа]')
plt.ylabel('Скорость массы [кг/с]')
# Найдите, где массовые скорости равны (например, равновесие). 
i_equil = np.argmin (абс (m_dot_combustion - m_dot_nozzle))
m_dot_equil = m_dot_nozzle[i_equil]
p_c_equil = p_c[i_equil]
# Постройте точку равновесия.
plt.scatter(p_c_equil * 1e-6, m_dot_equil, маркер='o', цвет='черный', метка='Равновесие')
plt.axvline(x=p_c_equil * 1e-6, цвет='серый', стиль линии='--')
plt.title('Давление в камере: устойчивое равновесие, $n =$ {:.1f}'.format(n))
plt.legend()
plt.show()
 

(Исходный код, png, Hires.png, pdf)

Массовый расход сопла и горения равен 6,9 МПа: это равновесное давление двигателя. Это равновесие стабильно:

  • При более низких давлениях скорость добавления массы сгорания выше, чем скорость истечения сопла, поэтому масса газа в камере увеличится, а давление поднимется до равновесного значения.
  • При более высоких давлениях скорость добавления массы сгорания ниже, чем скорость истечения сопла, поэтому масса газа в камере уменьшится, а давление упадет до равновесного значения.

В общем случае стабильное равновесное давление будет существовать для порохов с \(n < 1\) (т. е. скорость горения сублинейна по давлению).

Мы можем использовать винтовые инструменты, чтобы быстро найти давление в камере и тягу примера двигателя:

 """Найти давление в камере и тягу твердотопливного двигателя."""
from proptools импортный твердый, сопло
# Пропеллентные свойства
gamma = 1,26 # Коэффициент удельной теплоемкости выхлопных газов [единицы: безразмерные].
rho_solid = 1510. # Плотность твердого топлива [единицы измерения: килограмм-метр**-3].
n = 0,5 # Показатель скорости горения пороха [единицы: безразмерные].
а = 2,54е-3 * (6,9e6)**(-n) # Коэффициент скорости горения такой, что порох
# сгорает при 2,54 мм с**-1 при 6,9 МПа [единицы: метр-секунда**-1 паскаль**-n].
c_star = 1209. # Характеристическая скорость [единицы измерения: метр в секунду**-1].
# Геометрия двигателя
A_t = 839e-6 # Площадь горла [единицы измерения: метр**2].
A_b = 1,25 # Площадь ожога [единицы измерения: метр**2].
# Давление на выходе из сопла [единицы: паскаль].
p_e = 101e3
# Вычислить давление в камере [единицы: паскаль]. 
p_c = solid.chamber_pressure(A_b / A_t, a, n, rho_solid, c_star)
# Вычислить тягу на уровне моря [единицы измерения: ньютон].
F = сопло.тяга (A_t, p_c, p_e, гамма)
print 'Давление в камере = {:.1f} МПа'.format(p_c * 1e-6)
print 'Тяга (уровень моря) = {:.1f} кН'.format(F * 1e-3)
 
 Давление в камере = 6,9 МПа
Тяга (уровень моря) = 9,1 кН
 

Эволюция площади горения и кривые тяги

В большинстве геометрий пороховых частиц площадь горения пороховых частиц изменяется по мере продвижения фронта пламени и расхода пороха. Это изменение площади горения вызывает изменение давления в камере и тяги во время горения. Изменение тяги (или давления в камере) во времени называется кривой тяги. Кривые тяги классифицируются как регрессивные (убывающие со временем), нейтральные и прогрессивные (возрастающие со временем).

Если мы знаем, как площадь горения \(A_b\) зависит от расстояния продвижения фронта пламени \(x\), мы можем использовать пропеллеров для прогнозирования кривой тяги. Например, рассмотрим цилиндрический метательный элемент с полым круглым сердечником. Радиус ядра \(r_{in}\) составляет 0,15 м, внешний радиус \(r_{out}\) составляет 0,20 м, а длина \(L\) составляет 1,0 м. Площадь горения определяется по формуле:

\[A_b(x) = 2 \pi (r_{in} + x) L\]

Размеры примера цилиндрической пороховой дроби.

Предположим, что свойства топлива такие же, как и в предыдущем примере. Площадь горловины сопла по-прежнему составляет 839 мм 2 , а коэффициент площади расширения сопла равен 8.
из matplotlib импортировать pyplot как plt
импортировать numpy как np
из proptools импортировать твердое тело
# Геометрия зерна (Clinder с круглым отверстием)
r_in = 0.15 # Внутренний радиус зерна [единицы измерения: метр].
r_out = 0.20 # Внешний радиус зерна [единицы измерения: метр].
length = 1.0 # Длина зерна [единицы измерения: метр].
# Пропеллентные свойства
gamma = 1,26 # Коэффициент удельной теплоемкости выхлопных газов [единицы: безразмерные].
rho_solid = 1510. # Плотность твердого топлива [единицы измерения: килограмм-метр**-3].
n = 0,5 # Показатель скорости горения пороха [единицы: безразмерные].
а = 2,54е-3 * (6,9e6)**(-n) # Коэффициент скорости горения такой, что порох
# сгорает при 2,54 мм с**-1 при 6,9 МПа [единицы: метр-секунда**-1 паскаль**-n].
c_star = 1209. # Характеристическая скорость [единицы измерения: метр в секунду**-1].
# Геометрия сопла
A_t = 839e-6 # Площадь горла [единицы измерения: метр**2].
A_e = 8 * A_t # Зона выхода [единицы измерения: метр**2].
p_a = 101e3 # Давление окружающей среды во время запуска двигателя [единицы: паскаль].
# Эволюция поверхности горения
x = np.linspace(0, r_out — r_in) # Шаги продвижения фронта пламени [единицы: метр].
A_b = 2 * np.pi * (r_in + x) * длина # Площадь горения на каждом шаге распространения пламени [единицы: метр**2].
# Рассчитать кривую тяги.
t, p_c, F = solid.thrust_curve(A_b, x, A_t, A_e, p_a, a, n, rho_solid, c_star, гамма)
# Результаты графика.
ax1 = plt.subplot (2, 1, 1)
plt. plot(t, p_c * 1e-6)
plt.ylabel(‘Давление в камере [МПа]’)
ax2 = plt.subplot (2, 1, 2)
plt.plot(t, F * 1e-3)
plt.ylabel(‘Тяга, уровень моря [кН]’)
plt.xlabel(‘Время [с]’)
plt.setp(ax1.get_xticklabels(), visible=False)
plt.tight_layout()
plt.subplots_adjust (hspace = 0)
plt.show()

(Исходный код, png, нанимает.png, pdf)

Обратите внимание, что давление и тяга увеличиваются со временем (кривая тяги прогрессивна). Это зерно имеет прогрессивную кривую тяги, потому что площадь горения увеличивается с \(х\) по мере того, как фронт пламени движется наружу от начального ядра.

Разработчики цельнолитых двигателей разработали широкий спектр геометрии зерна для получения различных кривых тяги.

Различные зерна и их кривые тяги. Перепечатано со страницы ракетной техники Ричарда Накки.

Некоторые важные советские твердотопливные ракеты

Некоторые важные советские твердотопливные ракеты


Некоторые важные советские твердотопливные ракеты

Norbert Brgge, Германия


Содержание:

РТ-1


Баллистическая ракета

Р-30 (Булава)


БРПЛ

 В-400
(Даль)


ЗУР/ПРО

9М71 (Темп)


Тактическая ракета


РТ-2

Р-31

 В-600/601
(Нева, Печора)

9М76 (Темп-С)

РТ-15

Р-39

В-750 (Двина, Десна)

9М79 (Точка)

РТ-15М

БРПЛ

Р-39УТТХ

В-755 (Волхов)

9М714 (Ока)

РТ-20


Баллистическая ракета

5В61 (Галоша)


ПРО/ЗРК

В-759 (5Я23)

9М723 (Искандер)

РТ-21 (Темп-2С)

51T6 (Горгона)

В-860. .880 (Ангара,Вега,Дубна)

 

РСД-10 (Пионер)

5Я26 (Газель)

В-1000 (Ленинград)

Украинский Гром

РТ-2ПМ (Тополь)

5Я27 (В-825)

 


ЛЯГУШКА

РТ-2ПМ2 (Тополь-М)

ШБ32 (В-80)

     

РТ-23

3М8 (Круг)



Сложный
Д-6   проект


БРПЛ

 

LRBM

РТ-1
(8К95) и РТ-1М (8К95М)



РТ-1 задний

Запуск РТ-1М
РТ-1

РТ-1 и РТ-1М
(RT = RocketSolid на русском языке) были первыми крупными советскими твердыми телами.
реактивные баллистические ракеты. Он был разработан и испытан в
1959-1963 гг. но производство не производилось из-за его плохой работы.

 РТ-1

этап 1

этап 2

этап 3


Диаметр


м


1,60 (4 шт. )

1,50 (4 шт.)

1,50 (4 шт.)


Масса


тонн





Топливо


тонн





Конструкция двигателя. (форсунки)


? (4) ? (4)  ? (4)


Тяга (с.л.)


кН


980,7



Тяга (вакуум)


кН


?

500. 1

245.2


Исп (с.л.)


Ns/кг


2000



Исп (вакуум)


Ns/кг


?

2187

?


Время горения


сек


30

30

42

 


РТ-1М

 


этап 1

этап 2

этап 3


Диаметр


м


1,60 (4 шт. )

1,50 (4 шт.)

1,40 (1)


Масса


тонн





Пропеллент


тонн





Конструкция двигателя. (форсунки)


 ? (4)  ? (4) ? (4)


Тяга (с.л.)


кН





Тяга (вакуум)


кН





Исп (с. л.)


Ns/кг





Исп (вакуум)


Ns/кг





Время горения


сек




РТ-1М

БРПЛ

Комплекс Д-6 проект

Комплекс Д-6 трехступенчатый тип; никогда
выполнен (макет)

LRBM


РТ-2 и РТ-2П
(8K98 и 8K98P)


Ракета РТ-2П

РТ-2П вторая + третья ступени

Третья ступень

Двигатель второй ступени РТ-2


РТ-2

 

с тег
1


этап 2


этап 3


Диаметр


м


1,84

1. 48

0,98


Масса


тонн


34.50

9.60

3,50


Топливо


тонн


30. 67

~8.30

~2,70


Конструкция двигателя. (форсунки)


15Д23 (4) 15Д24 (4) 15Д94 (4)


Тяга (с.л.)


кН


812



Тяга (вакуум)


кН


?

431,5

215,7


Исп (с. л.)


Ns/кг


?



Исп (вакуум)


Ns/кг


?

?

?


Время горения


сек


75

60

30



РТ-2П



этап 1


этап 2


этап 3


Диаметр


м


1,84

1. 49

1,06


Масса


тонн


34.55

11.28

4,64


Топливо


тонн


30. 80

9,78

3,60


Конструкция двигателя. (форсунки)


15Д23П (4) 15Д24П (4) ? (4)


Тяга (с.л.)


кН


980,7



Тяга (вакуум)


кН


?

437. 4

176,5


Исп (с.л.)


Ns/кг


?



Исп (вакуум)


Ns/кг


?

?

?


Время горения


сек


75. 4

60,6

49

МБР

РТ-15 (8К96)


77777777

РТ-15

 

с тег
1


этап 2


Диаметр


м


1,48 (1,84)

0,98


Масса


тонн




Топливо


тонн


~9,9

~2,5


Конструкция двигателя. (форсунки)


15Д24 (4) 15Д94 (4)


Тяга (с.л.)


кН


383.0


Тяга (вакуум)


кН


431,5

215,7


Исп (с. л.)


Ns/кг


2324


Исп (вакуум)


Ns/кг


2618

2658


Время горения


сек


60

30

БРПЛ

РТ-15М (РСМ-25)

 
БРПЛ РТ-15М разработана в КБ «Арсенал» (Тюрин) и не имеет отношения
на РТ-2 или РТ-15 !


Двухступенчатая БРПЛ РТ-15М комплекса
Д-7
Никогда не использовался (отменено 1964)

БРПЛ РТ-15М (с газогенератором
для запуска)

 

МБР

РТ-20 (8К99)


РТ-20

 

с тег
1


этап 2


Диаметр


м


1,60

1,60


Масса


тонн


19. 15

9.80


Топливо



твердый
НДМГ/N2O4


тонн


16.70

8.90


Конструкция двигателя. (форсунки)


15Д151 (4) РД-857
(1)


Тяга (с.л.)


кН


600


Тяга (вакуум)


кН


647

137,3


Исп (с. л.)


Ns/кг


?


Исп (вакуум)


Ns/кг


2550

3231


Время горения


сек


65

234

LRBM

РТ-21 Темп-2С
(15Ж52)


Темп-2С

 

с тег
1


этап 2


этап 3


Диаметр


м


1,79

1. 47

1,34 ?


Масса


тонн


26,7

8,63


Топливо


тонн





Конструкция двигателя. (форсунки)


? (1)
? (1)

? (1)


Тяга (с.л.)


кН





Тяга (вакуум)


кН





Исп (с. л.)


Ns/кг





Исп (вакуум)


Ns/кг





Время горения


сек




 

МБР

РСД-10 (15Ж55,
Пионер)


РСД-10

 


этап 1

этап 2


Диаметр


м


1,79

1. 47


Масса


тонн


26.70

8,63


Топливо


тонн


?

?


Конструкция двигателя. (форсунки)



? (1)

? (1)


Тяга (с.л.)


кН


?


Тяга (вакуум)


кН


?

?


Исп (с. л.)


Ns/кг


?


Исп (вакуум)


Ns/кг


?

?


Время горения


сек


63

БРСД

РТ-2ПМ (15Ж58,
Тополь)


Первая ступень и третья ступень


РТ-2ПМ

 

с тег
1


этап 2


этап 3


Диаметр


м


1,79

1,55

1,34


Масса


тонн





Топливо


тонн





Конструкция двигателя. (форсунки)



?
 ?
?


Тяга (с.л.)


кН





Тяга (вакуум)


кН





Исп (с. л.)


Ns/кг





Исп (вакуум)


Ns/кг





Время горения


сек





Второй этап

LRBM

РТ-2ПМ2 (15Ж65,
Тополь-М)


РТ-2ПМ

 

с тег
1


этап 2


этап 3


Диаметр


м


1,79



Масса


тонн





Топливо


тонн





Конструкция двигателя. (форсунки)


?
?

?


Тяга (с.л.)


кН





Тяга (вакуум)


кН





Исп (с. л.)


Ns/кг





Исп (вакуум)


Ns/кг





Время горения


сек




LRBM

РТ-23 и РТ-23У
(15Ж60)



РТ-23У

Старт РТ-23У


Двигатель первой ступени РТ-23У 15Д305

Двигатель первой ступени РТ-23 15Д206


РТ-23

этап 1

этап 2

этап 3


Диаметр


м


2. 40

2.40

2.40


Масса


тонн





Топливо


тонн





Конструкция двигателя. (форсунки)


15D 206
?


?


Тяга (с.л.)


кН


2 157



Тяга (вакуум)


кН


2 354

?

?


Исп (с. л.)


Нс/кг





Исп (вакуум)


Нс/кг





Время горения


сек





Общий импульс (вакуум)


МН*сек




 

РТ-23У


этап 1

этап 2

этап 3


Диаметр


м


2. 40

2.40

2.40


Масса


тонн





Топливо


тонн





Конструкция двигателя. (форсунки)


15Д305   15D339


?


Тяга (с.л.)


кН


2 746



Тяга (вакуум)


кН


3040

1 471

?


Исп (с. л.)


Ns/кг





Исп (вакуум)


Ns/кг





Время горения


сек





Общий импульс (вакуум)


МН*сек




Двигатель второй ступени РТ-23У 15Д339

Двигатель третьей ступени РТ-23У


БРПЛ

Р-30 (Булава)


 

Р-30

 


этап 1

этап 2
этап
3


Диаметр


м


2,00

2,00

2,00


Масса


тонн


18,6
17. 05


Топливо


тонн





Конструкция двигателя. (форсунки)



? (1)

? (1)

? (1)


Тяга (с. л.)


кН


?



Тяга (вакуум)


кН


?

?

?


Исп (с. л.)


Ns/кг


?



Исп (вакуум)


Ns/кг


?

?

?


Время горения


сек




 

Двигатель второй ступени Булава

 

БРПЛ

Р-31 (РСМ-45)

Р-31

этап 1

этап 2
ПБВ


Диаметр


м


1,54

1,54


Масса


тонн


15. 76

6.28


Топливо


тонн


14.16

5.70


Конструкция двигателя. (форсунки)



3Д17 (4)

? (1)
? (4)


Тяга (с. л.)


кН





Тяга (вакуум)


кН


578,6

233.4

4 х 58,8


Исп (с. л.)


Ns/кг





Исп (вакуум)


Ns/кг


2638

2741


Время горения


сек


84

74

95. ..120


Первая ступень с двигателем с четырьмя форсунками

Вторая ступень

БРПЛ

Р-39
и Р-39УТТХ (РСМ-52)


 

Р-39


с тег
1


этап 2


этап 3


Диаметр


м


2. 40




Масса


тонн





Топливо


тонн





Конструкция двигателя. (форсунки)



? (1)


? (1)


? (1)


Тяга (с.л.)


кН





Тяга (вакуум)


кН





Исп (с. л.)


Ns/кг





Исп (вакуум)


Ns/кг





Время горения


сек




 

 

Р-39УТТХ


с тег
1


этап 2


этап 3


Диаметр


м


2. 40




Масса


тонн





Топливо


тонн





Конструкция двигателя. (форсунки)



? (1)


? (1)


? (1)


Тяга (с.л.)


кН





Тяга (вакуум)


кН





Исп (с. л.)


Ns/кг





Исп (вакуум)


Ns/кг





Время горения


сек




 

Р-39


АВМ

5В61 (ГАЛОШ)

Общая длина: 19,8 метра
Общая стартовая масса: 32 700 кг 90 178
Максимальная дальность: 350 километров
Высота полета: 120 километров

Бустер
Двигатель: Четыре кустовых твердотопливных ускорителя РДТТ 5С47

Длина ускорителя: 7,9 метра
Диаметр бустера: 2,57 метра
Стартовая масса ракеты-носителя: 15 000 кг

Длина перехватчика: ~11,9 метра
Стартовая масса перехватчика: 15 тонн

Перехватчик
Маршевый двигатель: Однокамерный двигатель на жидком топливе 5D22 *.
Тяга: 131,4 кН. Пропеллент: НДМГ/N2O4.
Двигатель рулевого управления интерцептора: Четырехкамерный двигатель на жидком топливе 5D18 *.

*
Двигатели 5Д22 и 5Д18 аналогичны 15Д13 и 15Д14
двигатели на УР-100 МБР .


  

 

ПРО
51T6 (ГОРГОН)

Общая длина: ~19,9 м
Общая стартовая масса: 00000 кг
Максимальная дальность: 90 000 километров
Высота полета:

000 километров

Бустер
Двигатель: Один твердотопливный двигатель РДТТ

Длина ускорителя: ~8,00 м
Диаметр бустера: ~1,80 метра
Стартовая масса ракеты-носителя: 30 тонн

Перехватчик
Длина: ~11,9 метра
Стартовая масса перехватчика: 15 тонн

Перехватчик
Маршевый двигатель: Однокамерный двигатель на жидком топливе 5Д22 *.

Тяга: 131,4 кН. Пропеллент: НДМГ/N2O4.
Двигатель рулевого управления интерцептора: Четырехкамерный двигатель на жидком топливе 5D18 *.

*
Двигатели 5Д22 и 5Д18 аналогичны 15Д13 и 15Д14
двигатели УР-100 МБР .

51Т6 АВМ без двигателей


Перехватчик + ступень повышения


Перехватчик без двигателя


Хвост ступени наддува

АВМ

53Т6/5Я26 (ГАЗЕЛЬ)

Общая длина: ~9,0 м
Общая стартовая масса: 00 000 кг
Максимальная дальность: 90 000 километров
Высота полета: 000 000 километров

Ракетный двигатель: один твердотопливный двигатель
РДТТ 5С73

Бустер Длина: ~5,5 м
Максимум. бустер Диаметр: 1,30 метра
Стартовая масса ракеты-носителя: 00 000 кг

Длина перехватчика: ~3,5 метра
Стартовая масса перехватчика: 4 тонны

 

Аналог китайской ПРО «Фэньцзи» с добавленным ускорителем.
(Л-СпаБ-140А?)

 

АВМ

5Я27 (В-825)

Комбинезон
Длина: ~18,0 метров
Общая стартовая масса: 18 тонн
Максимальная дальность: 90 000 километров
Высота полета:

000 километров

Бустер
Двигатель: один твердотопливный двигатель РДТТ 5С24 .

Бустер Длина: ~9,0 м
Диаметр бустера: 1,30 метра
Стартовая масса ракеты-носителя: 14 тонн

Перехватчик
Длина: ~9,0 м (аналог 53Т6/5Я26 ГАЗЕЛЬ ?)
Стартовая масса перехватчика: 4 тонны

Перехватчик
Маршевый двигатель: РДТТ РДТТ 5С73 (?)


АВМ

В-1000 (Ленинград)



Бустер двигателя Картуков ПРД-70 ?


ЗУР (С-25,
преемник)

В-80 (ШБ32)


Источник: http://pvo. guns.ru/s25/shb32.htm


ЗУР/ПРО (С-50)

В-400 (5В11, Даль)



Слева: Двигатель второй ступени Dalh РД-0200
(бывший С2.1200)
Справа: Двигатель третьей ступени РД-0201 (бывший
С2.1201) для В-1100 пр.

Бустер В-400 использовал Картуков ПРД-70
мотор


САМ (СА-75)

В-750 (Двина, Десна)


Двина

Десна

 

Система
Имя


Заводской код


Военный код

 

СА-75

Двина


В-750


 


В-750В


11Д

 


В-750ВК

 


В-750ВМ


11ДМ

 


11ДУ

 


11ДА

 

С-75

Десна


В-750ВН


13Д

 


13ДА

 
 
Волга


В-760


15Д

ядерная
ВХ

Форсунка Двина

Двина задняя

Насадка Десна отличается от Двины

Бустер Десна


ЗУР (С-75М)

В-755 (Волхов)



Система


Имя


Заводской код


Военный код



С-75М


Волхов


В-755


20Д



20ДП



20ДА



В-755ОВ


20ДО



В-755У


20ДС



20ДСУ



20ДУ



С-75М2


5Я23


В-759


5В23




Волга-М


В-760В


5В29


ядерный WH


ЗРК (С-75М)

В-759 (5Я23)



ЗУР (С-125)

V-600 и
В-601 (Нева, Печора)


Движитель (5В24):
На первой ступени использовалась твердотопливная ракетная установка Картуков ПРД-36 .
с продолжительностью горения 2-4 сек. В этой конструкции использовалось 14 стволов твердого топлива НМФ-3К.
и горло переменного сечения.
На второй ступени использовался маршевый твердотопливный двигатель 5Б83 , сконструированный
со стальным цилиндрическим корпусом диаметром 375 мм и заполненным нитроцеллюлозой НМ-4Ш
на основе метательного заряда, в кольцевом расположении.


В-600


Нева


5В24


меньше WH


Нева-М



Нева-М1



В-601


Печора


5В27


больше WH


Печора-2



Печора-2М



Печора-2Т



Печора-2ТМ


В-600 Нева

В-601 Печора


ЗУР (С-200)


В-860. .. В-880
и 5В25В (Ангара, Вега, Дубна)


 


Система


Название ракеты


Код ракеты


Примечание


С-200А


Ангара


В-860 (ПА)



С-200В


Вега


В-860ПВ



Вега


В-870


новый твердотопливный двигатель


С-200ВМ


Вега-М


В-880 (М)



С-200ВЭ


Вега-Э


В-880Е


экспортная версия


С-200Д


Дубна


5В25В


ядерный WH

 

  Гиперзвуковой
ГПВРД «Холод»

 


ЗУР/ПРО

Гиперзвуковой 3М8
ГПВРД (Круг)

Ракеты запускаются с помощью
из четырех твердотопливных ракетных двигателей, закрепленных снаружи массивного
ракета.
После того, как они сгорели и ракета поднялась в воздух, она запускает ракету на жидком топливе.
ГПВРД маршевый турбодвигатель
Ракета «Новатор 3М8» — это Керосиновая ракета с прямоточным воздушно-реактивным двигателем
с турбонасосом изопропилнитрата с внутренней тягой.

 

 

Тактическая ракета

9M71 (температура)

Тактическая ракета

9М76 (ТР-1, Темп-С)


9М76 (Темп-С)

 

с этап 1

сцена
2


Диаметр


м


1. 01

1.01


Масса


тонн




Топливо


тонн




Конструкция двигателя. (форсунки)


? (4) ? (4)


Тяга (с. л.)


кН


167


Тяга (вакуум)


кН




Исп (с.л.)


Ns/кг




Исп (вакуум)


Ns/кг




Время горения


сек




Тактическая ракета

9М79 и 9М79М (Точка)


9М79

 

двигатель


Длина


м



Диаметр


м


0,65


Масса


тонн


0,926


Топливо


тонн


0,790


Конструкция двигателя. (форсунки)



? (1)


Тяга (с.л.)


кН


96.0


Тяга (вакуум)


кН



Исп (с.л.)


Ns/кг


2314


Исп (вакуум)


Ns/кг



Время горения


сек


19


Тактическая ракета

9М714 (Ока)


9М79

 

двигатель


Длина


м



Диаметр


м


0,89


Масса


тонн



Топливо


тонн



Конструкция двигателя. (форсунки)


? (4)


Тяга (с.л.)


кН



Тяга (вакуум)


кН



Исп (с.л.)


Ns/кг



Исп (вакуум)


Ns/кг



Время горения


сек



Тактическая ракета

9М723 (Искандер)


9М79

 

двигатель


Длина


м


7. 28


Диаметр


м


0,91


Масса


тонн



Топливо


тонн



Конструкция двигателя. (форсунки)



? (1)


Тяга (с.л.)


кН



Тяга (вакуум)


кН



Исп (с. л.)


Ns/кг



Исп (вакуум)


Нс/кг



Время горения


сек

 

 


Тактическая ракета

Украинский «Гром»

Гром

 

двигатель


Длина


м


7,28 ?


Диаметр


м


0,91 ?


Масса


тонн

3. 153


Топливо


тонн


~2,650


Конструкция двигателя. (форсунки)



? (1)


Тяга (с.л.)


кН

1 71,6


Тяга (вакуум)


кН



Исп (с. л.)


Ns/кг

2589


Исп (вакуум)


Ns/кг



Время горения


сек


~40


Тактическая ракета

«ЛЯГУШКА»


 

ЛЯГУШКА-1

ЛЯГУШКА-2

ЛЯГУШКА-3

ЛЯГУШКА-4

ЛЯГУШКА-5

  ЛЯГУШКА-6

ЛЯГУШКА-7

ЛЯГУШКА-7б

 


ЛЯГУШКА-1


3R2


Филин


Диаметр 0,612 м



3R3

 


3R4


ЛЯГУШКА-2


3R1


Марс


Диаметр 0,324 м



3R5


Марс?



3R6


3R7


3R8


ЛЯГУШКА-3


3R9


Луна


Диаметр 0,415 м


ЛЯГУШКА-4


?


ЛЯГУШКА-5


3R10


ЛЯГУШКА-6


3R11


ЛЯГУШКА-7


9М21


Луна-М


Диаметр 0,544 м


ЛЯГУШКА-7b


9М25 (?)


Двигатель второй ступени FROG

ЛЯГУШКА-7b

 
ЛЯГУШКА-7b

Система запуска и главный двигатель

ЛЯГУШКА-7


Иракская FROG-7

7

После слияния Northrop и Orbital бизнес твердотопливных двигателей Aerojet балансирует на грани

Первоначально эта статья была опубликована в выпуске журнала SpaceNews от 25 июня 2018 года.

Во время холодной войны Пентагон закупил твердотопливные двигатели для межконтинентальных баллистических ракет, которых хватило бы семи поставщикам. Спрос на твердотопливные двигатели рухнул в 1990-х годов и упала еще больше после того, как НАСА отказалось от использования космических челноков.

В настоящее время технически две компании все еще производят большие твердотопливные ракеты для военных межконтинентальных баллистических ракет — Aerojet Rocketdyne и Northrop Grumman Innovation Systems, которые поглотили Orbital ATK в рамках сделки, заключенной 6 июня. Однако отрасль готова стать монополией, поскольку Крупный бизнес твердотопливных двигателей Aerojet находится на не очень твердой почве.

В то время как у обеих компаний есть исправные производственные линии для твердотопливных ракет для тактических ракет, если Aerojet не получит новых заказов, Northrop может в конечном итоге стать единственным поставщиком Пентагона больших твердотопливных ракетных двигателей, обычно определяемых как двигатели диаметром более 1 метра.

Пентагон отметил эту проблему как вызывающую озабоченность в своем Ежегодном отчете о промышленных возможностях Конгрессу за 2017 год . «В самое ближайшее время все крупные СРМ для стратегических ракет и космических запусков будут производиться компанией Orbital ATK», — говорится в сообщении. Среди этих мощных двигателей — твердотопливные ракетные ускорители, созданные на базе космических челноков, которые теперь будут строиться компанией Northrop для ракеты большой грузоподъемности NASA Space Launch System.

Aerojet поддерживает линию по производству накладных ускорителей для космических ракет-носителей United Launch Alliance Atlas 5 и небольшие контракты на разработку в рамках программы наземного стратегического сдерживания ВВС (GBDS), которая в настоящее время находится в процессе конкурентного выбора между Northrop Grumman и Boeing. .

Техник устанавливает один из более чем 900 слоев изоляции на внутренний диаметр корпуса сегмента бустера SLS. Компания Northrop Grumman Innovation Systems, недавно приобретшая компанию Orbital ATK, становится ведущим поставщиком твердотопливных двигателей для НАСА. Фото: Orbital ATK

Победитель программы GBSD стоимостью 85 миллиардов долларов произведет сотни межконтинентальных баллистических ракет для замены устаревших ядерных ракет Minuteman 3.

Бизнес Atlas 5 компании Aerojet закрывается, поскольку в 2015 году ULA выбрала ракеты-носители Orbital ATK для будущих полетов Atlas и для своей ракеты-носителя Vulcan следующего поколения. Aerojet закрывает свой крупный завод по производству SRM в Сакраменто, штат Калифорния, и планирует воссоздать линию на своем предприятии в Камдене, штат Арканзас. «Но они могут этого и не делать, если они не являются частью команды-победителя GBSD, создавшей хотя бы одну ступень SRM», — говорится в отчете Пентагона. «Потенциально это оставляет Соединенным Штатам одного крупного поставщика SRM, что может привести к увеличению затрат из-за отсутствия конкуренции, снижению внутренних исследований и разработок и риску нарушения поставок в случае катастрофической аварии».

Отраслевой консультант Лорен Томпсон, главный операционный директор Лексингтонского института — аналитического центра, финансируемого крупными оборонными подрядчиками, включая Aerojet Rocketdyne, — сообщил, что Aerojet оценивает возможные инвестиции в размере 70 миллионов долларов в завод в Камдене для увеличения производства больших твердотопливных двигателей.

«Теперь у Камдена есть возможность производить всего полдюжины твердотопливных двигателей в год», — сказал он. «Вопрос в том, будут ли они инвестировать дальше. И они не собираются делать инвестиции, если не будут играть роль в замене Минитмена».

Суть Aerojet в том, что 30 процентов работы GBSD необходимо, чтобы оставаться жизнеспособным поставщиком. Для всей программы потребуется 650 двигателей только первой ступени. Каждая ракета будет иметь три ступени. «GBSD будет стимулировать спрос на SRM как минимум в ближайшие десять лет», — сказал Томпсон. «Если Aerojet не играет никакой роли, она не работает».

Вопрос о том, имеет ли смысл финансировать двух поставщиков твердотопливных двигателей для программы GBSD, будет обсуждаться ВВС с Boeing и Northrop Grumman. До сих пор ВВС не разрешили двум премьерам GBSD заключить эксклюзивное соглашение ни с одним из поставщиков SRM.

«Любые рекомендации по количеству поставщиков, необходимых для твердотопливных двигателей для межконтинентальных баллистических ракет наземного стратегического сдерживания, будут рассмотрены в запросе предложений для нашего контракта на разработку и производство», — заявила SpaceNews представитель ВВС майор Эмили Грабовски. .

Запрос предложений планируется выпустить летом 2019 года. «Каждый генеральный подрядчик GBSD сосредоточен на предложении решения для достижения целей правительства в отношении недорогой системы вооружения с низким уровнем риска», — сказал Грабовски. Программный офис GBSD «этим летом оценит стоимость и возможности обоих главных подрядчиков».

Ситуация усложнилась, когда прошлой осенью Northrop Grumman объявила о намерении приобрести Orbital ATK. Должностные лица Aerojet были встревожены перспективой того, что один из основных подрядчиков GBSD также станет основным поставщиком больших твердотопливных двигателей в стране, поэтому у него нет стимула участвовать в этой работе.

«Компания Northrop Grumman заслуживает похвалы за признание ценности этого продукта при покупке Orbital ATK», — сказал Томпсон. «Если Aerojet будет вытеснен, это настоящая франшиза».

Правительство США приняло это во внимание при проверке приобретения. В постановлении, опубликованном 5 июня, Федеральная торговая комиссия заявила, что потребует от Northrop Grumman поставки твердотопливных двигателей своим конкурентам. И компании придется вести бизнес по производству твердотопливных двигателей отдельно от других видов деятельности.

Твердотопливный ракетный ускоритель AJ-60A, использовавшийся при запуске Atlas 5 в 2006 году космического корабля NASA New Horizons, направляющегося к Плутону. Фото: Космический центр Кеннеди НАСА,

. В пресс-релизе Northrop Grumman говорится, что она предоставит твердотопливные ракетные двигатели и связанные с ними услуги «на недискриминационной основе всем конкурентам по ракетным контрактам». Он установит брандмауэры для защиты конфиденциальной информации, которую он получает от конкурирующих основных подрядчиков ракет или поставщиков твердотопливных ракетных двигателей.

Эллен Лорд, заместитель министра обороны по закупкам и поддержке, назначит чиновника министерства обороны для наблюдения за соблюдением компанией Northrop приказа FTC.

Условия слияния, однако, мало помогли Aerojet опасаться, что ей будет трудно конкурировать с недавно приобретенным подразделением твердотопливных двигателей Northrop, которое имеет большую производственную базу и может предложить более агрессивные цены.

Стив Уоррен, вице-президент и представитель Aerojet Rocketdyne, сказал, что компания сделает все возможное, чтобы остаться на рынке. В настоящее время компания ежегодно производит в Камдене 15 000 тактических твердотопливных двигателей. «Aerojet Rocketdyne вложила миллионы долларов в целевые инвестиции, чтобы обеспечить рост Camden, и мы также намерены сделать дополнительные инвестиции, необходимые для создания там крупного SRM», — сказал Уоррен 9.8677 СпейсНьюс .

По любым меркам у Northrop Grumman будет подавляющее преимущество. В настоящее время она управляет четырьмя предприятиями Orbital ATK: двумя в Юте, где производятся большие SRM, одним в Западной Вирджинии, производящим тактические ракетные двигатели, и одним в Мэриленде, специализирующимся на твердотопливных ракетах для противоракетных перехватчиков.

Было время, когда у ATK (до слияния с Orbital Sciences в 2015 году) было слишком много ресурсов для доступного спроса на SRM. «У нас были объекты, которые были построены для поддержки еженедельных полетов космических челноков и для гонки вооружений времен холодной войны», — сказал ветеран космической отрасли, имеющий тесные связи с Orbital ATK.

Десять лет назад компания ATK приняла меры по быстрой консолидации своих объектов и сокращению производственных мощностей в соответствии со спросом. Пентагону может понадобиться два поставщика, но «могут ли это позволить себе налогоплательщики?» — спросил ветеран космической отрасли.

Решение ULA отказаться от Aerojet от Atlas 5 и перейти на двигатели Orbital ATK, поскольку совместное предприятие Boeing-Lockheed Martin переходит на пусковую установку Vulcan, ошеломило отрасль. Но этот шаг красноречиво говорит о ценовом преимуществе Orbital ATK, сказал ветеран космической отрасли. «Вулкан должен конкурировать со SpaceX. Стоимость была, вероятно, в верхней части списка».

ULA, однако, не отвернулась от Aerojet Rocketdyne. В мае компания выбрала водородный двигатель верхней ступени RL10 вместо предложения Blue Origin для Vulcan. Aerojet также производит основной двигатель RS-68 на водородном топливе для ракеты ULA Delta 4, которая скоро будет выведена из эксплуатации, и все еще надеется убедить ULA использовать AR1, работающий на керосине, для главной ступени Vulcan (однако ULA заявила, что основным претендентом является двигатель Blue Origin BE-4).

Что касается GBSD, ветеран космической отрасли сказал, что опасения Aerojet могут быть преувеличены. Orbital ATK имеет долгую историю установки брандмауэров в своей оборонной и коммерческой деятельности, и у Northrop Grumman есть все основания играть по правилам. Если бы Boeing выиграл GBSD, Northrop захотела бы получить значительную часть работы по SRM. Ветеран отрасли предсказывает, что независимо от того, кто выиграет GBSD, Aerojet получит один этап.

В связи с тем, что администрация Трампа собирается завершить исследование военно-промышленной базы, Aerojet надеется, что Пентагон назначит несколько поставщиков, как это было в программе Minuteman 2 в 1968 году. 3.

Из журнала
Aerojet RocketdyneNorthrop Grumman Innovation SystemsOrbital ATK

Основы космических полетов: ракетное движение

РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ


  • Тяга
  • Сохранение импульса
  • Импульс и импульс
  • Скорость сгорания и выхлопа
  • Удельный импульс
  • Ракетные двигатели
  • Циклы питания
  • Охлаждение двигателя
  • Твердотопливные ракетные двигатели
  • Монотопливные двигатели
  • Постановка

Исаак Ньютон заявил в своем третьем законе движения, что «на каждое действие есть равное и противоположное противодействие». Именно по этому принципу работает ракета. Пропелленты объединяются в камере сгорания, где они химически реагируют с образованием горячих газов, которые затем ускоряются и выбрасываются с высокой скоростью через сопло, тем самым придавая импульс двигателю. Сила тяги ракетного двигателя — это реакция конструкции двигателя на выброс высокоскоростного вещества. Это то же самое явление, которое толкает садовый шланг назад, когда вода вытекает из сопла, или вызывает отдачу ружья при выстреле.

Тяга

Тяга — это сила, которая приводит в движение ракету или космический корабль и измеряется в фунтах, килограммах или ньютонах. Физически говоря, это результат давления, оказываемого на стенку камеры сгорания.

На рис. 1.1 показана камера сгорания с отверстием, соплом, через которое может выходить газ. Распределение давления внутри камеры несимметрично; т. е. внутри камеры давление меняется мало, а вблизи сопла несколько уменьшается. Сила от давления газа на дно камеры не компенсируется извне. Результирующая сила F за счет разности внутреннего и внешнего давления, тяга, противоположна направлению газовой струи. Он толкает камеру вверх.

Для создания высокоскоростных выхлопных газов необходимые высокие температуры и давления сгорания достигаются за счет использования очень энергичного топлива и максимально низкой молекулярной массы выхлопных газов. Также необходимо максимально снизить давление газа внутри сопла за счет создания большого коэффициента сечения. Коэффициент сечения или коэффициент расширения определяется как площадь выхода A e разделить на площадь горловины A t .

Тяга F является равнодействующей сил, обусловленных давлением, оказываемым на внутреннюю и внешнюю стенки дымовыми газами и окружающей атмосферой, принимая границу между внутренней и внешней поверхностями за поперечное сечение выхода сопло. Как мы увидим в следующем разделе, применение принципа сохранения импульса дает

, где q – массовый расход выбрасываемого газа, P a – давление окружающей атмосферы, P e – давление выхлопных газов и V e – скорость их выброса. Тяга указывается либо на уровне моря, либо в вакууме.

Сохранение импульса

Линейный импульс ( p ), или просто импульс частицы есть произведение ее массы на скорость. То есть,

Ньютон выразил свой второй закон движения в терминах импульса, который можно сформулировать так: «равнодействующая сил, действующих на частицу, равна скорости изменения линейного импульса частицы». В символической форме это становится

, что эквивалентно выражению F=ma .

Если у нас есть система частиц, общий импульс P системы есть сумма импульсов отдельных частиц. Когда результирующая внешняя сила, действующая на систему, равна нулю, полный линейный импульс системы остается постоянным. Это называется принципом сохранения импульса . Давайте теперь посмотрим, как этот принцип применяется к ракетной механике.

Рассмотрим ракету, дрейфующую в свободном от гравитации пространстве. Двигатель ракеты работает в течение времени t и в течение этого времени выбрасывает газы с постоянным расходом и с постоянной скоростью относительно ракеты (скорость истечения). Предположим, что внешние силы, такие как гравитация или сопротивление воздуха, отсутствуют.

На рис. 1.2(а) показана ситуация в момент времени t . Ракета и топливо имеют общую массу M , и эта комбинация движется со скоростью v , если смотреть из конкретной системы отсчета. В момент времени t позже конфигурация изменилась на показанную на рисунке 1.2 (б). Из ракеты был выброшен груз массой M , который движется со скоростью u , видимой наблюдателем. Ракета уменьшена до массы М- М и скорости v ракеты заменено на v+v .

Поскольку внешние силы отсутствуют, dP/dt=0 . Мы можем написать для интервала времени t

, где P 2 — конечный импульс системы, рис. 1.2(b), а P 1 — начальный импульс системы, рис. 1.2(a). Мы пишем

Если мы позволим t приблизиться к нулю, v/t приблизится к dv/dt , ускорению тела. Количество М есть масса, выброшенная в т ; это приводит к уменьшению массы M исходного кузова. Поскольку dM/dt , изменение массы тела во времени, в этом случае отрицательно, то в пределе величина M/t заменяется на — dM/dt . Количество u-(v+v) равно V rel , относительная скорость выбрасываемой массы по отношению к ракете. С учетом этих изменений уравнение (1.4) можно записать в виде

Правый член зависит от характеристик ракеты и, как и левый член, имеет размерность силы. Эта сила называется тягой и представляет собой силу реакции, действующую на ракету со стороны покидающей ее массы. Конструктор ракеты может сделать тягу максимально возможной, спроектировав ракету так, чтобы выбрасывать массу как можно быстрее (9). 8099 dM/dt большой) и с максимально возможной относительной скоростью ( V отн большой).

В ракетной технике основное уравнение тяги записывается как

где q — массовый расход выбрасываемого газа, V e — скорость выброса отработавших газов, P e — давление отработавших газов на выходе из сопла, P a — давление окружающей атмосферы, а A e – площадь выходного отверстия сопла. Произведение qV e , полученное нами выше ( V rel × dM/dt ), называется импульсом или скоростью, тягой. Произведение (P e -P a )A e , называемое тягой давления, является результатом неуравновешенных сил давления на выходе из сопла. Как мы увидим позже, максимальная тяга возникает, когда P e = P a .

Щелкните здесь, например, проблема № 1. 1

(для возврата используйте функцию «назад» вашего браузера)

Уравнение (1.6) может быть упрощено определением эффективной скорости отработавших газов, С, определяемой как

Уравнение (1.6) затем сводится к

Импульс и импульс

В предыдущем разделе мы видели, что второй закон Ньютона может быть выражен в форме

Умножая обе части на dt и интегрируя от времени t 1 до времени t 2 , мы пишем

Интеграл представляет собой вектор, известный как линейный импульс или просто импульс силы F в течение рассматриваемого интервала времени. Уравнение выражает, что когда на частицу действует сила F в течение заданного интервала времени, конечный импульс p 2 частицы можно получить, сложив ее начальный импульс p 1 и импульс силы F за интервал времени.

Когда на частицу действуют несколько сил, необходимо учитывать импульс каждой из сил. Когда проблема связана с системой частиц, мы можем векторно сложить импульсы всех частиц и импульсы всех задействованных сил. Когда можно тогда написать

Для интервала времени t можно записать уравнение (1.10) в виде

Давайте теперь посмотрим, как мы можем применить принцип импульса и количества движения к ракетной механике.

Рассмотрим ракету с начальной массой М , которую она запустила вертикально в момент времени т =0. Топливо расходуется с постоянной скоростью q и выбрасывается с постоянной скоростью V e относительно ракеты. В час т , масса корпуса ракеты и остатка топлива М-, скорость v . За интервал времени t выбрасывается масса топлива qt . Обозначая через u абсолютную скорость выброшенного топлива, мы применяем принцип импульса и импульса между временем t и временем t+t . Обратите внимание, что этот вывод не учитывает влияние сопротивления воздуха.

Пишем

Делим на t и заменяем u-(v+v) на V e , скорость выбрасываемой массы относительно ракеты. При стремлении t к нулю получаем

Разделяя переменные и интегрируя от t =0, v =0 до t=t, v=v , получаем

что равно

Член -gt в уравнении (1.15) является результатом гравитации Земли, притягивающей ракету. Для дрейфующей в космосе ракеты -gt неприменимы и могут быть опущены. Более того, результирующую скорость правильнее выражать как изменение скорости или V. Таким образом, уравнение (1.15) принимает вид

Щелкните здесь, например, проблема № 1.2

Обратите внимание, что M представляет начальную массу ракеты и M-qt конечная масса. Поэтому уравнение (1.16) часто записывают как

, где m o /m f называется отношением масс . Уравнение (1.17) также известно как ракетное уравнение Циолковского, названное в честь русского пионера ракетостроения Константина Э. Циолковского (1857-1935), который первым вывел его.

На практике переменная V e обычно заменяется эффективной скоростью выхлопных газов, С . Таким образом, уравнение (1.17) принимает вид

В качестве альтернативы мы можем написать

, где e — математическая константа, приблизительно равная 2,71828.

Щелкните здесь, например, проблема № 1.3

Для многих маневров космического корабля необходимо рассчитать продолжительность работы двигателя, необходимую для достижения определенного изменения скорости. Переставляя переменные, мы имеем

Щелкните здесь, например, проблема № 1. 4

Скорость сгорания и выхлопа

Процесс сгорания включает окисление компонентов топлива, которые способны к окислению, и поэтому может быть представлен химическим уравнением. В процессе горения масса каждого элемента остается неизменной. Рассмотрим реакцию метана с кислородом.

Это уравнение утверждает, что один моль метана реагирует с двумя молями кислорода с образованием одного моля углекислого газа и двух молей воды. Это также означает, что 16 г метана реагируют с 64 г кислорода с образованием 44 г углекислого газа и 36 г воды. Все исходные вещества, подвергающиеся процессу горения, называются реагентов , а вещества, образующиеся в результате процесса горения, называются продуктами .

Вышеупомянутая реакция горения является примером стехиометрической смеси , то есть кислорода как раз достаточно для химической реакции со всем топливом. В этих условиях достигается самая высокая температура пламени, однако часто желательно эксплуатировать ракетный двигатель при «богатом топливом» соотношении смеси. Соотношение смеси определяется как массовый расход окислителя, деленный на массовый расход топлива.

Рассмотрим следующую реакцию керосина (1) с кислородом,

Учитывая, что молекулярная масса C 12 H 26 равна 170, а O 2 равна 32, мы имеем отношение смеси

, что характерно для многих ракетных двигателей, работающих на керосине или топливе РП-1.

Оптимальное соотношение смеси, как правило, обеспечивает максимальную производительность двигателя (измеряется удельный импульс ), однако в некоторых ситуациях другое отношение O/F приводит к улучшению общей системы. Для автомобиля с ограниченным объемом, работающего на топливе с низкой плотностью, таком как жидкий водород, можно добиться значительного уменьшения размеров автомобиля путем перехода к более высокому соотношению O/F. В этом случае потери производительности с лихвой компенсируются уменьшением потребности в топливном баке. Также рассмотрим пример двухтопливных систем с использованием NTO/MMH, где соотношение смеси 1,67 приводит к тому, что топливный и окислительный баки имеют одинаковый размер. Равные размеры упрощают изготовление резервуаров, компоновку системы и интеграцию.

Как мы видели ранее, импульсная тяга равна произведению массового расхода топлива на скорость выброса выхлопных газов. Идеальная скорость выхлопа определяется выражением

, где k — коэффициент удельной теплоемкости, R* — универсальная газовая постоянная (8 314,4621 Дж/кмоль-K в единицах СИ или 49 720 фут-фунт/(слаг-моль)- o R в единицах США ), T c – температура горения, M — средний молекулярный вес выхлопных газов, P c — давление в камере сгорания, P e — давление на выходе из сопла.

Коэффициент теплоемкости (2) варьируется в зависимости от состава и температуры выхлопных газов, но обычно составляет около 1,2. Термодинамика, связанная с расчетом температуры горения, довольно сложна, однако температура пламени обычно колеблется от 2500 до 3600°С.0057 o C (4500-6500 o F). Давление в камере может находиться в диапазоне примерно от 7 до 250 атмосфер. P e должно быть равно атмосферному давлению, при котором будет работать двигатель, подробнее об этом позже.

Из уравнения (1.22) мы видим, что высокая температура и давление в камере сгорания, а также низкая молекулярная масса выхлопных газов приводят к высокой скорости выброса и, следовательно, к высокой тяге. Исходя из этого критерия, мы можем понять, почему жидкий водород очень желателен в качестве ракетного топлива.

Щелкните здесь, например, проблема № 1.5

Следует отметить, что в процессе горения будет происходить диссоциация молекул между продуктами. То есть высокая теплота сгорания вызывает разделение молекул на более простые составляющие, которые затем способны к рекомбинации. Рассмотрим реакцию керосина с кислородом. Истинные продукты сгорания будут представлять собой равновесную смесь атомов и молекул, состоящую из C, CO, CO 2 , H, H 2 , H 2 O, HO, O и O 2 . Диссоциация оказывает существенное влияние на температуру пламени.

Если вы хотите узнать больше о термодинамике ракетных двигателей, прочитайте приложение «Термодинамика ракет».

Или вы можете пропустить всю науку и просто найти нужные вам числа. См. Таблицы горения топлива, чтобы найти оптимальное соотношение смеси, температуру адиабатического пламени, молекулярную массу газа и удельную теплоемкость для некоторых распространенных ракетных топлив.

(1) Имея дело со сжиганием жидких углеводородных топлив, удобно выражать состав в терминах одного углеводорода, даже если это смесь многих углеводородов. Таким образом, бензин обычно считается октановым числом C 8 H 18 , а керосин считается додеканом C 12 H 26 .

(2) Удельная теплоемкость, или теплоемкость, представляет собой количество тепла, необходимое для повышения температуры одного грамма вещества на один градус С. Удельная теплоемкость измеряется при постоянном давлении, С P или при постоянном объеме C V . Отношение C P /C V называется коэффициентом теплоемкости и обозначается как k или .

Удельный импульс

Удельный импульс ракеты, I sp , есть отношение тяги к расходу выбрасываемого веса, т.е.

где F тяга, q — скорость массового расхода, а г o — стандартная сила тяжести (9,80665 м/с 2 ).

Удельный импульс выражается в секундах. Когда тяга и расход остаются постоянными в течение всего времени горения топлива, удельным импульсом является время, в течение которого ракетный двигатель обеспечивает тягу, равную весу израсходованного топлива.

Для данного двигателя удельный импульс имеет разные значения на земле и в космическом вакууме, поскольку в выражении для тяги участвует давление окружающей среды. Поэтому важно указать, является ли значение удельного импульса значением на уровне моря или в вакууме.

В ракетном двигателе имеется ряд потерь, основные из которых связаны с неэффективностью процесса химической реакции (горения), потерями на сопле и потерями на насосах. В целом потери влияют на эффективность удельного импульса. Это отношение реального удельного импульса (на уровне моря или в вакууме) к теоретическому удельному импульсу, полученному с идеальным соплом от газов, поступающих в результате полной химической реакции. Расчетные значения удельного импульса на несколько процентов превышают достигнутые на практике.

Щелкните здесь, например, проблема № 1.6

Из уравнения (1.8) мы можем заменить qC на F в уравнении (1.23), получив таким образом

Уравнение (1. 24) очень полезно при решении уравнений (1.18)–(1.21). Нам редко дают прямое значение C , однако удельный импульс ракетного двигателя является общепринятым параметром, из которого мы можем легко вычислить C .

Другим важным показателем качества для оценки характеристик ракеты является характеристическая скорость истечения , C* (произносится как «звезда C»), которая является мерой энергии, получаемой в процессе сгорания, и определяется выражением

, где P c — давление в камере сгорания, а A t — площадь горловины сопла. Полученные значения C* находятся в диапазоне от примерно 1333 м/с для монотопливного гидразина до примерно 2360 м/с для криогенного кислорода/водорода.

Ракетные двигатели

Типичный ракетный двигатель состоит из сопла, камеры сгорания и форсунки, как показано на рис. 1.4. В камере сгорания происходит сгорание топлива под высоким давлением. Камера должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать высокое давление, создаваемое процессом сгорания, и высокую температуру, возникающую в результате процесса горения. Из-за высокой температуры и теплопередачи камера и сопло обычно охлаждаются. Камера также должна быть достаточной длины, чтобы обеспечить полное сгорание до того, как газы поступят в сопло.

Форсунка

Форсунка предназначена для преобразования химико-тепловой энергии, вырабатываемой в камере сгорания, в кинетическую энергию. Сопло преобразует медленно движущийся газ с высоким давлением и высокой температурой в камере сгорания в высокоскоростной газ с более низким давлением и температурой. Поскольку тяга является произведением массы и скорости, желательна очень высокая скорость газа. Сопла состоят из сужающейся и расширяющейся частей. Минимальная площадь проходного сечения между сужающейся и расширяющейся частями называется критической частью сопла. Площадь потока в конце расширяющейся части называется выходным сечением сопла. Сопло обычно делают достаточно длинным (или с достаточно большой площадью выходного сечения), чтобы давление в камере сгорания на выходе из сопла уменьшалось до давления, существующего вне сопла. Именно при таком условии P e = P a где P e — давление на выходе из сопла, а P a — внешнее атмосферное давление, которое является максимальным, и сопло считается адаптированным. , также называемое оптимальным или правильным расширением. Когда P e больше, чем P a , сопло недостаточно выдвинуто. Когда верно обратное, оно чрезмерно растянуто.

Таким образом, сопло рассчитано на высоту, на которой оно должно работать. У поверхности Земли при атмосферном давлении на уровне моря (0,1 МПа или 14,7 фунта на кв. дюйм) выброс выхлопных газов ограничивается отрывом струи от стенки сопла. В космическом вакууме этого физического ограничения не существует. Следовательно, должно быть два разных типа двигателей и сопел: те, которые продвигают первую ступень ракеты-носителя через атмосферу, и те, которые приводят в движение последующие ступени или контролируют ориентацию космического корабля в космическом вакууме.

Площадь горловины сопла, A t , можно найти, если известен общий расход топлива и выбраны топливо и условия работы. Предполагая теорию идеального газа, мы имеем

где q — массовый расход топлива, P t — давление газа на срезе сопла, T t — температура газа на срезе сопла, R* — универсальный газ постоянная и k – удельная теплоёмкость. P t и T t даны

, где P c — давление в камере сгорания, а T c — температура пламени в камере сгорания.

Щелкните здесь, например, проблема № 1.7

Горячие газы должны расширяться в расширяющейся части сопла для получения максимальной тяги. Давление этих газов будет уменьшаться, поскольку энергия используется для ускорения газа. Надо найти тот участок сопла, где давление газа равно внешнему атмосферному давлению. Эта область затем будет областью выхода сопла.

Число Маха Н м — отношение скорости газа к местной скорости звука. Число Маха на выходе из сопла определяется выражением расширения идеального газа

, где P a — давление окружающей атмосферы.

Площадь выходного отверстия сопла, A e , соответствующая выходному числу Маха, определяется как

Коэффициент сечения или коэффициент расширения определяется как площадь выхода A e , деленная на площадь горловины A t .

Щелкните здесь, например, проблема № 1.8

Для ракет-носителей (особенно первых ступеней), где давление окружающей среды меняется в течение периода горения, выполняются расчеты траектории для определения оптимального выходного давления. Однако дополнительным ограничением является максимально допустимый диаметр выходного конуса сопла, который в некоторых случаях является ограничивающим ограничением. Это особенно верно для ступеней, отличных от первой, где диаметр сопла не может быть больше, чем внешний диаметр ступени ниже. Для космических двигателей, где давление окружающей среды равно нулю, тяга всегда увеличивается с увеличением степени расширения сопла. На этих двигателях коэффициент расширения сопла обычно увеличивается до тех пор, пока дополнительный вес более длинного сопла не будет стоить больше производительности, чем создаваемая им дополнительная тяга.

(Для получения дополнительной информации см. Дополнение № 1: Оптимизация расширения для достижения максимальной тяги.)

Поскольку скорость потока газов в сужающемся сечении сопла ракеты относительно мала, любое гладкое и округлое сужающееся сопло будет иметь очень низкие потери энергии. Напротив, контур расширяющейся секции сопла очень важен для производительности из-за очень высоких скоростей потока. На выбор оптимальной формы сопла для данной степени расширения обычно влияют следующие конструктивные соображения и цели: (1) равномерный, параллельный, осевой поток газа на выходе из сопла для максимального вектора импульса, (2) минимальные потери на отрыв и турбулентность внутри сопла, (3) максимально короткая длина сопла для минимальной оболочки пространства, веса, потерь на трение стенок и требований к охлаждению, и (4) простота изготовления.

Коническое сопло: В первых ракетных двигателях почти исключительно использовалось коническое сопло, которое во многих отношениях оказалось удовлетворительным. Коническое сопло обеспечивает простоту изготовления и гибкость при преобразовании существующей конструкции в более высокую или более низкую степень расширения без серьезной модификации конструкции.

Конфигурация типичного конического сопла показана на рис. 1.4. Горловина сопла имеет контур дуги окружности радиусом R , в диапазоне от 0,25 до 0,75 диаметра горловины, D t . Полуугол сечения сужающегося конуса сопла может составлять от 20 до 45 градусов. Полуугол расходящегося конуса изменяется примерно от 12 до 18 градусов. Коническое сопло с полууголком раскрытия 15 градусов стало почти стандартом, потому что это хороший компромисс с точки зрения веса, длины и производительности.

Поскольку в коническом сопле возникают определенные потери производительности из-за неосевой составляющей скорости выхлопных газов, при расчете импульса выхлопных газов применяется поправочный коэффициент . Этот коэффициент (эффективность тяги) представляет собой отношение импульса выходящего газа конического сопла к импульсу идеального сопла с равномерным параллельным осевым потоком газа. Значение может быть выражено следующим уравнением:

Раструбное сопло: Для повышения производительности и меньшей длины инженеры разработали раструбное сопло. В нем используется участок быстрого расширения (радиальный поток) в начальной расширяющейся области, что приводит к однородному аксиально направленному потоку на выходе из сопла. Контур стены изменяется достаточно постепенно, чтобы предотвратить косые толчки.

Эквивалентное полуугловое коническое сопло с углом наклона 15 градусов обычно используется в качестве стандарта для определения раструбных сопел. Например, длина раструбного сопла 80% (расстояние между горловиной и выходной плоскостью) составляет 80% длины конического сопла с половинным углом наклона 15 градусов, имеющего такую ​​же площадь горловины, радиус ниже горловины и коэффициент расширения площади. Длина раструбного патрубка более 80 % не оказывает значительного влияния на производительность, особенно с учетом потери веса. Тем не менее, длина патрубка до 100 % может быть оптимальной для применений, требующих очень высокой производительности.

Одним из удобных способов расчета контура раструбного сопла, близкого к оптимальному, является использование процедур параболической аппроксимации, предложенных Г.В.Р. Рао. Конструктивная конфигурация параболического аппроксимирующего колоколообразного сопла показана на рис. 1.5. Контур сопла непосредственно перед горловиной T представляет собой дугу окружности с радиусом 1,5 R t . Контур сопла расширяющейся секции состоит из круглого входного сечения радиусом 0,382 R т от горловины Т до точки N и оттуда по параболе до съезда E .

Для проектирования конкретного сопла необходимы следующие данные: диаметр горловины D t , осевая длина сопла от горловины до выходной плоскости L n (или желаемая дробная длина, L f , исходя из 15-градусного конического сопла), степень расширения , начальный угол стенки параболы n и угол выходной стенки сопла e . Стеновые углы n и e показаны на рисунке 1.6 в зависимости от коэффициента расширения. Оптимальные контуры сопла могут быть очень точно аппроксимированы путем выбора соответствующих входных данных. Хотя не делается никаких поправок на различные комбинации топлив, опыт показал лишь незначительное влияние коэффициента теплоемкости на контур.

Камера сгорания

Камера сгорания служит оболочкой для удержания компонентов топлива в течение периода времени, достаточного для обеспечения полного смешения и сгорания. Требуемое время пребывания или время пребывания при горении зависит от многих параметров. Теоретически требуемый объем камеры сгорания зависит от массового расхода топлива, средней плотности продуктов сгорания и времени пребывания, необходимого для эффективного сгорания. Это отношение может быть выражено следующим уравнением:

где V c — объем камеры, q — массовый расход топлива, V — средний удельный объем, t s — время пребывания топлива.

Полезным параметром, связанным с объемом камеры и временем пребывания, является характеристическая длина , L* (произносится как «звезда L»), объем камеры, деленный на площадь звукового сечения сопла:

Концепцию L* гораздо легче визуализировать, чем более неуловимое «время горения», выраженное в малых долях секунды. Поскольку значение A t почти прямо пропорционально произведению q и V , L* по существу является функцией t s .

Обычный метод определения L* новой конструкции камеры тяги в значительной степени опирается на прошлый опыт работы с аналогичным топливом и размером двигателя. При заданном наборе рабочих условий, таких как тип топлива, соотношение смеси, давление в камере, конструкция форсунки и геометрия камеры, минимальное требуемое значение L* можно оценить только по фактическому срабатыванию экспериментальных пусковых камер. Типичные значения L* для различных порохов показаны в таблице ниже. При установленной площади горловины и требуемом минимуме л* объем камеры можно рассчитать по уравнению (1.33).


Таблица 1: Характеристическая длина камеры , L*

В конструкции камеры сгорания использовались три геометрические формы — сферическая, почти сферическая и цилиндрическая, причем цилиндрическая камера чаще всего использовалась в Соединенных Штатах. По сравнению с цилиндрической камерой того же объема сферическая или почти сферическая камера имеет то преимущество, что охлаждающая поверхность и вес меньше; однако сферическая камера более сложна в изготовлении и имеет худшие характеристики в других отношениях.

Полный процесс сгорания, от впрыскивания реагентов до завершения химических реакций и превращения продуктов в горячие газы, требует конечного количества времени и объема, что выражается характеристической длиной L* . Величина этого фактора значительно превышает линейную длину между торцом форсунки и плоскостью горловины. Коэффициент сжатия определяется как площадь основного поперечного сечения камеры сгорания, деленная на площадь горловины. Как правило, большие двигатели имеют низкую степень сжатия и сравнительно большую длину; и камеры меньшего размера используют большую степень сжатия с меньшей длиной, но при этом обеспечивают достаточную L* для достаточного времени испарения и горения.

Хорошей отправной точкой является процесс выбора размера новой камеры сгорания, в котором исследуются размеры ранее успешных конструкций в том же классе размеров и наносится рациональным образом такие данные. Размер горловины нового двигателя можно рассчитать с достаточной степенью достоверности, поэтому имеет смысл отображать данные из исторических источников в зависимости от диаметра горловины. На рис. 1.7 представлена ​​зависимость длины камеры от диаметра горловины (с аппроксимирующим уравнением). Важно, чтобы результаты любой программы моделирования не применялись рабски, а рассматривались как логическая отправная точка для определения конкретных размеров двигателя.

Основные элементы цилиндрической упорной камеры указаны на рис. 1.4. В практике проектирования условно принято, что объем камеры сгорания включает пространство между торцом форсунки и плоскостью горловины сопла. Приблизительный объем камеры сгорания можно выразить следующим уравнением:

Преобразовывая уравнение (1.34), получаем следующее, которое можно решить для диаметра камеры путем итерации:

Щелкните здесь, например, проблема № 1.9

Форсунка

Инжектор, как следует из названия, впрыскивает топливо в камеру сгорания в правильных пропорциях и при правильных условиях для обеспечения эффективного и стабильного процесса сгорания. Размещенный в переднем или верхнем конце камеры сгорания, инжектор также выполняет конструктивную задачу по закрытию верхней части камеры сгорания от высокого давления и температуры, которые она содержит. Инжектор сравнивают с карбюратором автомобильного двигателя, так как он обеспечивает подачу топлива и окислителя с надлежащей скоростью и в правильных пропорциях, это может быть уместным сравнением. Однако форсунка, расположенная непосредственно над камерой сгорания высокого давления, выполняет множество других функций, связанных с процессами сгорания и охлаждения, и имеет гораздо большее значение для работы ракетного двигателя, чем карбюратор для автомобильного двигателя.

Никакой другой компонент ракетного двигателя не оказывает такого сильного влияния на характеристики двигателя, как инжектор. В различных применениях хорошо спроектированные форсунки могут иметь довольно широкий разброс эффективности сгорания, и нередко C* форсунка с эффективностью 92% считается приемлемой. Небольшие двигатели, предназначенные для специальных целей, таких как управление ориентацией, могут быть оптимизированы для обеспечения чувствительности и легкого веса за счет эффективности сгорания и могут считаться очень удовлетворительными, даже если эффективность падает ниже 9.0%. В целом, однако, недавно хорошо сконструированные системы впрыска C* продемонстрировали эффективность, настолько близкую к 100% теоретической, что возможность измерения этого параметра является ограничивающим фактором при его определении. Высокий уровень эффективности сгорания достигается за счет равномерного распределения желаемого соотношения компонентов смеси и тонкого распыления жидких топлив. Локальное перемешивание в пределах формы распыления элемента впрыска должно происходить практически на микроскопическом уровне, чтобы обеспечить эффективность сгорания, приближающуюся к 100%.

Стабильность горения также является очень важным требованием для удовлетворительной конструкции форсунки. При определенных условиях ударные и детонационные волны генерируются локальными возмущениями в камере, возможно, вызванными флуктуациями смешения или потока пороха. Они могут вызвать колебания давления, которые усиливаются и поддерживаются процессами горения. Такие высокоамплитудные волны, называемые неустойчивостью горения , производят высокие уровни вибрации и теплового потока, которые могут быть очень разрушительными. Поэтому большая часть усилий по проектированию и разработке касается стабильного горения. Высокая производительность может стать второстепенной, если инжектор легко приводится в деструктивную нестабильность, а многие параметры инжектора, обеспечивающие высокую производительность, снижают запас устойчивости.

Циклы питания

Жидкостные двухтопливные ракетные двигатели можно разделить на категории в зависимости от их энергетических циклов, то есть того, как мощность вырабатывается для подачи топлива в основную камеру сгорания. Ниже описаны некоторые из наиболее распространенных типов.

Газогенераторный цикл: Газогенераторный цикл, также называемый открытым циклом , отбирает небольшое количество топлива и окислителя из основного потока (обычно от 2 до 7 процентов) для питания горелки, называемой газогенератор. Горячий газ из этого генератора проходит через турбину для выработки энергии для насосов, которые подают топливо в камеру сгорания. Затем горячий газ либо сбрасывается за борт, либо направляется в главное сопло ниже по потоку. Увеличение потока топлива в газогенератор увеличивает скорость турбины, что увеличивает поток топлива в основную камеру сгорания и, следовательно, величину создаваемой тяги. Газогенератор должен сжигать топливо при меньшем, чем оптимальное, соотношении смеси, чтобы поддерживать низкую температуру для лопаток турбины. Таким образом, цикл подходит для умеренных требований к мощности, но не для систем большой мощности, которым пришлось бы отводить большую часть основного потока на менее эффективный поток газогенератора.

Как и в большинстве ракетных двигателей, часть топлива в цикле газогенератора используется для охлаждения сопла и камеры сгорания, повышая эффективность и допуская более высокую температуру двигателя.

Цикл поэтапного сжигания: В цикле поэтапного сжигания, также называемом замкнутым циклом , топливо сжигается поэтапно. Как и цикл газогенератора, этот цикл также имеет горелку, называемую предварительной горелкой, для выработки газа для турбины. Предварительная горелка выпускает и сжигает небольшое количество одного топлива и большое количество другого, производя смесь горячих газов, богатую окислителем или топливом, которая в основном представляет собой несгоревшее испаренное топливо. Затем этот горячий газ проходит через турбину, впрыскивается в основную камеру и снова сжигается с оставшимся топливом. Преимущество по сравнению с газогенераторным циклом состоит в том, что все топливо сжигается при оптимальном соотношении смеси в основной камере и поток не сбрасывается за борт. Ступенчатый цикл сгорания часто используется для приложений большой мощности. Чем выше давление в камере, тем меньше и легче может быть двигатель для создания такой же тяги. Стоимость разработки для этого цикла выше, поскольку высокое давление усложняет процесс разработки. Другими недостатками являются жесткие условия работы турбины, высокотемпературные трубопроводы, необходимые для подачи горячих газов, и очень сложная конструкция обратной связи и управления.

Ступенчатое сгорание было изобретено советскими инженерами и впервые появилось в 1960 году. На Западе первый лабораторный двигатель с ступенчатым сгоранием был построен в Германии в 1963 году.

Цикл детандера: Цикл детандера аналогичен циклу ступенчатого сжигания, но без предварительного сжигания. Тепло в рубашке охлаждения основной камеры сгорания служит для испарения топлива. Затем пары топлива проходят через турбину и впрыскиваются в основную камеру для сгорания вместе с окислителем. Этот цикл работает с такими видами топлива, как водород или метан, которые имеют низкую температуру кипения и легко испаряются. Как и в случае ступенчатого цикла сгорания, все топливо сжигается при оптимальном соотношении смеси в основной камере, и обычно поток не сбрасывается за борт; однако передача тепла топливу ограничивает мощность, доступную для турбины, что делает этот цикл подходящим для двигателей малого и среднего размера. Разновидностью системы является открытый или продувочный цикл детандера, в котором для привода турбины используется только часть топлива. В этом варианте выхлоп турбины сбрасывается за борт до давления окружающей среды, чтобы увеличить степень сжатия турбины и выходную мощность. Это может обеспечить более высокое давление в камере, чем замкнутый расширительный цикл, хотя и с меньшей эффективностью из-за потока за бортом.

Цикл с подачей под давлением: Простейшая система, цикл с подачей под давлением, не имеет насосов или турбин, а вместо этого полагается на давление в резервуаре для подачи топлива в основную камеру. На практике цикл ограничен относительно низким давлением в камере, потому что более высокое давление делает баки транспортного средства слишком тяжелыми. Цикл может быть надежным, учитывая его меньшее количество деталей и сложность по сравнению с другими системами.

Охлаждение двигателя

Тепло, образующееся при сгорании в ракетном двигателе, содержится в выхлопных газах. Большая часть этого тепла выбрасывается вместе с содержащим его газом; однако тепло передается стенкам камеры тяги в количествах, достаточных для того, чтобы требовать внимания.

Конструкции упорных камер обычно классифицируются или идентифицируются по способу охлаждения стенки горячим газом или по конфигурации каналов для охлаждающей жидкости, где давление охлаждающей жидкости внутри может достигать 500 атмосфер. Высокие температуры горения (от 2500 до 3600°С).0057 o К) и высокая скорость теплопередачи (до 16 кДж/см 2 -с), встречающаяся в камере сгорания, представляет собой серьезную проблему для проектировщика. Для решения этой задачи успешно используются несколько методов камерного охлаждения. Выбор оптимального метода охлаждения камеры тяги зависит от многих соображений, таких как тип топлива, давление в камере, доступное давление охлаждающей жидкости, конфигурация камеры сгорания и материал камеры сгорания.

Регенеративное охлаждение является наиболее широко используемым методом охлаждения камеры тяги и осуществляется путем пропускания высокоскоростного хладагента через заднюю сторону стенки горячего газа камеры для конвективного охлаждения футеровки горячего газа. Хладагент с подводом тепла от охлаждения гильзы затем выбрасывается в инжектор и используется в качестве топлива.

Предыдущие конструкции упорной камеры, такие как V-2 и Redstone, имели требования к низкому давлению в камере, низкому тепловому потоку и низкому давлению охлаждающей жидкости, что можно было удовлетворить за счет упрощенной конструкции «камеры с двойными стенками» с регенеративным и пленочным охлаждением. Однако для последующих применений ракетных двигателей давление в камере было увеличено, и стало труднее удовлетворить требования к охлаждению. Возникла необходимость в разработке новых схем теплоносителя, более эффективных конструктивно и с улучшенными теплообменными характеристиками.

Это привело к проектированию упорных камер с «трубчатой ​​стенкой», что на сегодняшний день является наиболее широко используемым подходом к проектированию для подавляющего большинства применений больших ракетных двигателей. Эти конструкции камер успешно использовались в ракетных двигателях Thor, Jupiter, Atlas, H-1, J-2, F-1, RS-27 и некоторых других ракетных двигателях ВВС и НАСА. Основным преимуществом конструкции является ее малый вес и накопленный большой опыт. Но поскольку давление в камере и тепловые потоки горячего газа на стенках продолжали расти (> 100 атм), требовались еще более эффективные методы.

Одним из решений были упорные камеры с «канальной стенкой», названные так потому, что охлаждение стенки горячим газом осуществляется за счет протекания хладагента через прямоугольные каналы, которые обрабатываются или формируются в гильзу для горячего газа, изготовленную из материала с высокой проводимостью, такого как медь или медный сплав. Ярким примером камеры сгорания с канальной стенкой является SSME, который работает при номинальном давлении в камере 204 атмосферы при температуре 3600 K в течение 520 секунд. Теплопередача и структурные характеристики превосходны.

В дополнение к конструкциям с регенеративным охлаждением, упомянутым выше, для ракетных двигателей были изготовлены и другие конструкции упорных камер с охлаждением на выгрузке, пленочным охлаждением, транспирационным охлаждением, абляционными гильзами и радиационным охлаждением. Хотя камеры сгорания с регенеративным охлаждением оказались лучшим подходом для охлаждения больших жидкостных ракетных двигателей, другие методы охлаждения также успешно использовались для охлаждения узлов камеры двигателя. Примеры включают:

Самосвальное охлаждение , аналогичное регенеративному охлаждению, поскольку охлаждающая жидкость протекает через небольшие каналы на задней стороне стенки камеры тяги. Отличие, однако, в том, что после охлаждения камеры тяги теплоноситель выбрасывается за борт через отверстия в кормовой части расширяющегося сопла. Этот метод имеет ограниченное применение из-за потери производительности в результате сброса охлаждающей жидкости за борт. На сегодняшний день охлаждение дампа в реальных приложениях не использовалось.

Пленочное охлаждение обеспечивает защиту от избыточного тепла путем подачи тонкой пленки хладагента или топлива через отверстия по периметру форсунки или через отверстия коллектора в стенке камеры возле форсунки или в горловине камеры. Этот метод обычно используется в регионах с высоким тепловым потоком и в сочетании с регенеративным охлаждением.

Испарение охлаждение обеспечивает подачу хладагента (газообразного или жидкого топлива) через пористую стенку камеры со скоростью, достаточной для поддержания стенки камеры горячим газом на нужной температуре. Этот метод действительно является частным случаем пленочного охлаждения.

При абляционном охлаждении материал стенки, образующейся при горении, подвергается плавлению, испарению и химическим изменениям для отвода тепла. В результате относительно холодные газы обтекают поверхность стенки, снижая тем самым температуру пограничного слоя и способствуя процессу охлаждения.

При радиационном охлаждении тепло излучается от внешней поверхности камеры сгорания или удлинительной стенки сопла. Радиационное охлаждение обычно используется для небольших тяговых камер с высокотемпературным материалом стенок (огнеупорным) и в областях с низким тепловым потоком, таких как удлинение сопла.

Твердотопливные ракетные двигатели

Твердотопливные двигатели хранят топливо в твердой форме. Топливом обычно служит порошкообразный алюминий, а окислителем — перхлорат аммония. Связующее вещество из синтетического каучука, такое как полибутадиен, удерживает вместе порошки горючего и окислителя. Несмотря на более низкую производительность, чем у жидкостных ракет, простота эксплуатации твердотопливного двигателя часто делает его предпочтительной силовой установкой.

Геометрия твердого топлива

Геометрия твердого топлива определяет площадь и очертания его открытых поверхностей и, следовательно, характер горения. В космической отрасли используются два основных типа твердотопливных блоков. Это цилиндрические блоки с горением спереди или на поверхности и цилиндрические блоки с внутренним сгоранием. В первом случае фронт пламени распространяется слоями от соплового конца блока к верхней части кожуха. Эта так называемая торцевая горелка создает постоянную тягу на протяжении всего горения. Во втором, более обычном случае, поверхность горения развивается по длине центрального канала. Иногда канал имеет форму звезды или другую геометрию для сдерживания роста этой поверхности.

Форма топливного блока для ракеты выбирается в зависимости от типа миссии, которую она будет выполнять. Поскольку горение блока происходит с его свободной поверхности, по мере увеличения этой поверхности геометрические соображения определяют, будет ли тяга увеличиваться, уменьшаться или оставаться постоянной.

Топливные блоки с цилиндрическим каналом (1) развивают тягу прогрессивно. Те, у которых есть канал, а также центральный цилиндр топлива (2), создают относительно постоянную тягу, которая очень быстро уменьшается до нуля, когда топливо израсходовано. Профиль пятиконечной звезды (3) развивает относительно постоянную тягу, которая медленно уменьшается до нуля по мере расходования последнего топлива. Крестообразный профиль (4) создает прогрессивно меньшую тягу. Топливо в блоке с профилем «двойной якорь» (5) создает уменьшающуюся тягу, которая быстро падает ближе к концу горения. Профиль «зубчатый» (6) создает сильную начальную тягу, за которой следует почти постоянная нижняя тяга.

Уровень сжигания калорий

Поверхность горения гранулы ракетного топлива отступает в направлении, перпендикулярном этой поверхности горения. Скорость регрессии, обычно измеряемая в миллиметрах в секунду (или дюймах в секунду), называется скоростью сжигания . Эта скорость может значительно различаться для разных топлив или для одного конкретного топлива в зависимости от различных условий эксплуатации, а также состава. Количественное знание скорости горения топлива и того, как она изменяется в различных условиях, имеет фундаментальное значение для успешного проектирования твердотопливного двигателя.

На скорость горения пороха влияют определенные факторы, наиболее важными из которых являются: давление в камере сгорания, начальная температура порохового заряда, скорость дымовых газов, протекающих параллельно поверхности горения, локальное статическое давление, ускорение и вращение двигателя. Эти факторы обсуждаются ниже.

  • Скорость горения сильно зависит от давления в камере. Обычным представлением зависимости давления от скорости горения является закон Сен-Роберта,

    , где r — скорость горения, a — коэффициент скорости горения, n — показатель степени давления, а P c — давление в камере сгорания. Значения a и n определяются эмпирически для конкретного состава топлива и не могут быть предсказаны теоретически. Важно понимать, что один набор значений a, n обычно действителен в определенном диапазоне давлений. Для точного представления интересующего режима полного давления может потребоваться более одного набора.

    Пример a, n значения равны 0,0445289* (давление в паскалях, скорость горения в мм/с) и 0,35 соответственно для SRB Space Shuttle, что дает скорость горения 9,34 мм/с при среднем давлении в камере 4,3. МПа.

    * В публикациях НАСА указан коэффициент скорости горения 0,0386625 (давление в фунтах на квадратный дюйм, скорость горения в дюймах/с).

  • Температура влияет на скорость химических реакций и, следовательно, начальная температура порохового заряда влияет на скорость горения. Если конкретное топливо проявляет значительную чувствительность к начальной температуре зерна, работа при экстремальных температурах повлияет на временной профиль тяги двигателя. Это фактор, который следует учитывать при зимних запусках, например, когда температура зерна может быть ниже «нормальных» условий запуска.
  • Для большинства порохов определенные уровни локальной скорости горючего газа (или массового потока), протекающие параллельно поверхности горения, приводят к увеличению скорости горения. Это «увеличение» скорости горения называется эрозионным горением , степень которого зависит от типа топлива и давления в камере сгорания. Для многих топлив существует пороговая скорость потока. Ниже этого уровня расход либо не увеличивается, либо наблюдается снижение скорости горения ( отрицательное эрозионное горение ).

    Эффекты эрозионного горения можно свести к минимуму, если спроектировать двигатель с достаточно большим отношением площади отверстия к горловине (отверстие A / A t ). Площадь порта — это площадь поперечного сечения канала потока в двигателе. Для полого цилиндрического зерна это площадь поперечного сечения ядра. Как правило, отношение должно быть не менее 2 для зерна с отношением L/D, равным 6. Для зерна с большим отношением L/D следует использовать большее соотношение A port /A t .

  • В работающем ракетном двигателе имеется перепад давления по оси камеры сгорания, перепад, физически необходимый для ускорения возрастающего массового потока продуктов сгорания к соплу. Статическое давление максимально там, где поток газа равен нулю, то есть в передней части двигателя. Поскольку скорость горения зависит от местного давления, скорость должна быть максимальной в этом месте. Однако этот эффект относительно незначителен и обычно компенсируется противодействием эрозионного горения.
  • Скорость горения увеличивается за счет ускорения двигателя. Независимо от того, является ли ускорение результатом действия продольной силы (например, тяги) или вращения, поверхности горения, образующие угол около 60-90 o с вектором ускорения, склонны к увеличению скорости горения.

Иногда желательно изменить скорость горения так, чтобы она больше подходила для определенной конфигурации зерна. Например, если кто-то хочет сконструировать зерно с торцевой горелкой, которое имеет относительно небольшую площадь горения, необходимо иметь быстрогорящее топливо. В других обстоятельствах может потребоваться снижение скорости горения. Например, двигатель может иметь большое отношение L/D для создания достаточно высокой тяги, или для конкретной конструкции может быть необходимо ограничение диаметра двигателя. Следовательно, полотно будет тонким, что приведет к короткой продолжительности горения. Снижение скорости горения было бы полезно.

Существует несколько способов изменения скорости горения: уменьшение размера частиц окислителя, увеличение или уменьшение процентного содержания окислителя, добавление катализатора скорости горения или подавителя, а также работа двигателя при более низком или более высоком давлении в камере сгорания. Эти факторы обсуждаются ниже.

  • Влияние размера частиц окислителя на скорость горения, по-видимому, зависит от типа окислителя. Пропелленты, в которых в качестве окислителя используется перхлорат аммония (АП), имеют скорость горения, на которую существенно влияет размер частиц АП. Скорее всего, это связано с тем, что разложение ПХА является скоростьопределяющей стадией процесса горения.
  • Скорость горения большинства порохов сильно зависит от соотношения окислитель/горючее. К сожалению, изменение скорости горения с помощью этого средства весьма ограничительно, так как характеристики топлива, а также механические свойства также сильно зависят от отношения O/F.
  • Безусловно, лучшим и наиболее эффективным средством увеличения скорости горения является добавление катализатора в топливную смесь. Катализатор — это химическое соединение, которое добавляется в небольших количествах с единственной целью — регулировать скорость горения. Скорость горения подавляющий агент — это добавка, которая оказывает действие, противоположное действию катализатора, — она используется для снижения скорости горения.
  • Для топлива, которое следует закону скорости горения Сен-Роберта, разработка ракетного двигателя для работы при более низком давлении в камере обеспечит более низкую скорость горения. Из-за нелинейности зависимости давления от скорости горения может оказаться необходимым значительно снизить рабочее давление, чтобы получить желаемую скорость горения. Очевидным недостатком является снижение производительности двигателя, так как удельный импульс также уменьшается с уменьшением давления в камере.

Коэффициент производства продукции

Скорость образования продуктов сгорания выражается в виде скорости регрессии зерна. Скорость образования продукта, интегрированная по площади поверхности порта, составляет

где q – скорость образования продуктов сгорания на поверхности топлива, p – плотность твердого топлива, A b – площадь поверхности горения, r – скорость горения пороха.

Щелкните здесь, например, проблема № 1.10

Если плотность топлива неизвестна, ее можно получить из массовой доли и плотности отдельных компонентов следующим образом:

, где w — массовая доля, а нижний индекс i обозначает отдельные составляющие. Это идеал 9плотность 8100; фактическая плотность обычно составляет 94–97% от идеальной плотности из-за крошечных пустот в зерне и зависит от технологии производства.

Щелкните здесь, например, проблема № 1.11

Масса конденсированной фазы

Важно отметить, что продукты сгорания могут состоять как из газообразной, так и из конденсированной массы. Конденсированная фаза, которая проявляется в виде дыма, может быть как твердыми, так и жидкими частицами. Только газообразные продукты способствуют развитию давления. Однако конденсированная фаза, безусловно, вносит свой вклад в тягу ракетного двигателя из-за своей массы и скорости.

Наличие твердых или жидких частиц в выхлопе ракеты приводит к снижению производительности по ряду причин:

  • Эта часть массы сгорания не может выполнять работу расширения и, следовательно, не способствует ускорению потока выхлопных газов.
  • Более высокая эффективная молекулярная масса этих продуктов снижает характеристическую скорость истечения C*.
  • Из-за тепловой инерции тепло конденсированных частиц частично выбрасывается из сопла перед передачей этого тепла окружающему газу и, следовательно, не преобразуется в кинетическую энергию. Это известно как тепловое отставание частиц .
  • Аналогичным образом, из-за относительно большой массы частиц (по сравнению с газами) они не могут ускоряться так же быстро, как окружающие газы, особенно в той части сопла, где ускорение потока чрезвычайно велико (горловина). Ускорение частиц зависит от сопротивления трения в газовом потоке, что требует дифференциальной скорости. Конечным результатом является то, что частицы конденсированной фазы выходят из сопла с меньшей скоростью, чем газы. Это называется скорость частиц отстает от .

Камера давления

Кривая давления ракетного двигателя имеет переходные и установившиеся режимы. Переходные фазы — это когда давление существенно меняется во времени — во время фазы воспламенения и запуска, а также после полного (или почти полного) потребления зерна, когда давление падает до уровня окружающей среды во время фазы выключения. Изменение давления в камере во время стационарной фазы горения в основном связано с изменением геометрии зерен с соответствующим изменением скорости горения. Однако могут играть роль и другие факторы, такие как эрозия горловины сопла и эрозионное увеличение скорости горения.

Монотопливные двигатели

На сегодняшний день наиболее широко используемым типом двигателя для управления ориентацией и скоростью космического корабля является монотопливный гидразин. Его отличные эксплуатационные характеристики, относительная стабильность при нормальных условиях хранения и чистые продукты разложения сделали его стандартом. Общая последовательность операций гидразинового двигателя такова:

  • Когда система управления ориентацией подает сигнал на работу двигателя, открывается электрический электромагнитный клапан, пропуская гидразин. Действие может быть импульсным (до 5 мс) или продолжительным (стационарное состояние).
  • Давление в топливном баке выталкивает жидкий гидразин в инжектор. Он поступает в виде аэрозоля в камеру тяги и контактирует со слоями катализатора.
  • Слой катализатора состоит из гранул оксида алюминия, пропитанных иридием. Поступающий гидразин нагревается до точки испарения за счет контакта со слоем катализатора и с горячими газами, покидающими частицы катализатора. Температура гидразина повышается до точки, при которой скорость его разложения становится настолько высокой, что химические реакции становятся самоподдерживающимися.
  • Управляя параметрами потока и геометрией каталитической камеры, разработчик может адаптировать пропорцию химических продуктов, температуру отработавших газов, молекулярную массу и, следовательно, энтальпию для данного применения. Для подруливающих устройств, где удельный импульс имеет первостепенное значение, разработчик пытается обеспечить диссоциацию аммиака на уровне 30-40%, что является примерно самым низким процентом, который можно надежно поддерживать. Для применения в газогенераторах, где обычно желательны газы с более низкой температурой, разработчик предусматривает более высокие уровни диссоциации аммиака.
  • Наконец, в космическом двигателе продукты разложения гидразина покидают слой катализатора и выходят из камеры через выхлопное сопло с высокой степенью расширения для создания тяги.

Монотопливные гидразиновые двигатели обычно производят удельный импульс от 230 до 240 секунд.

Другими подходящими топливами для двигателей с каталитическим разложением являются перекись водорода и закись азота, однако характеристики значительно ниже, чем у гидразина — удельный импульс около 150 с с H 2 O 2 и около 170 с с N 2 O.

Монотопливные системы успешно обеспечивают поддержание орбиты и управление ориентацией, но им не хватает характеристик для выполнения маневров V с малым весом, необходимых для вывода на орбиту. Двухтопливные системы привлекательны тем, что они могут выполнять все три функции с помощью одной системы с более высокими характеристиками, но они более сложны, чем обычные твердотопливные и монотопливные комбинированные системы. Третий вариант 9Двухрежимные системы 8099 . Эти системы представляют собой гибридные конструкции, в которых гидразин используется как в качестве топлива для высокопроизводительных двухкомпонентных двигателей, так и в качестве монотоплива с обычными каталитическими двигателями малой тяги. Гидразин подается как к двухкомпонентным, так и к монотопливным двигателям из общего топливного бака.

Движитель холодного газа — это просто управляемый источник сжатого газа и сопло. Он представляет собой простейшую форму ракетного двигателя. Холодный газ имеет множество применений, где простота и/или необходимость избегать горячих газов важнее высокой производительности. Примером такой системы является пилотируемый маневренный блок, используемый космонавтами.

Постановка

Многоступенчатые ракеты

обеспечивают улучшенную полезную нагрузку для транспортных средств с высокими требованиями к V, таких как ракеты-носители или межпланетные космические корабли. В многоступенчатой ​​ракете топливо хранится в небольших отдельных баках, а не в одном большом баке, как в одноступенчатой ​​ракете. Поскольку каждый пустой бак выбрасывается, энергия не расходуется на ускорение пустых баков, поэтому получается более высокое общее значение V. В качестве альтернативы, большая масса полезной нагрузки может быть ускорена до того же общего V. Для удобства отдельные баки обычно комплектуются собственными двигателями, при этом каждый сбрасываемый блок называется 9.8099 этап .

Характеристики многоступенчатых ракет описываются тем же уравнением, что и одноступенчатые ракеты, но должны определяться поэтапно. Приращение скорости V i для каждой ступени рассчитывается, как и раньше,

, где m oi представляет собой общую массу автомобиля при включении ступени i , а м fi представляет собой общую массу автомобиля при включении ступени 9.8099 i это сгоревший но еще не выброшенный . Важно понимать, что масса полезной нагрузки для любой ступени состоит из массы всех последующих ступеней плюс самой конечной полезной нагрузки. В этом случае приращение скорости транспортного средства представляет собой сумму приращений для отдельных ступеней, где n — общее количество ступеней.

Щелкните здесь, например, проблема № 1. 12

Определяем долю полезной нагрузки как отношение массы полезной нагрузки к начальной массе, или m pl /m o .

Для многоступенчатого транспортного средства с разными ступенями общая доля полезной нагрузки транспортного средства зависит от того, как требование V распределяется между ступенями. Фракции полезной нагрузки будут уменьшены, если V разделен неоптимально. Оптимальное распределение может быть определено методом проб и ошибок. Постулируется распределение V и рассчитывается результирующая доля полезной нагрузки. Распределение V изменяется до тех пор, пока доля полезной нагрузки не будет максимальной. После того, как выбрано V-распределение, определение размера транспортного средства выполняется, начиная с самой верхней или последней ступени (чья полезная нагрузка является фактической доставляемой полезной нагрузкой) и вычисляя начальную массу этой сборки. Затем эта сборка формирует полезную нагрузку для предыдущей ступени, и процесс повторяется до тех пор, пока не будут определены размеры всех ступеней. Результаты показывают, что для максимизации доли полезной нагрузки для данного требования V:

1. Ступени с более высоким I sp должны быть выше ступеней с более низким I sp .

2. Больше V должны обеспечивать ступени с более высоким I sp .

3. Каждый последующий этап должен быть меньше предыдущего.

4. Подобные этапы должны обеспечивать одинаковую V.


Составлено, отредактировано и частично написано Робертом А. Бреунигом, 1997, 2005, 2007, 2009, 2012.

Библиография

Главная страницаОсновы космических полетов — Ракетное топливо — Ракетное движение — Орбитальная механика — Межпланетный полет Космическое оборудование — Системы космических кораблей — Технические характеристики транспортных средств — Ракеты-носители Космические миссии — Пилотируемые космические полеты — Планетарные космические корабли — Лунные космические кораблиВсемирные космические центрыКосмические вехиГлоссарийБиблиография

Топливо Комбинированное L*, см
Топливо на основе азотной кислоты/гидразина 76-89
Тетроксид азота/гидразин-базовая топливо 76-89
Пероксид водорода/rp-1 (в том числе кровати Cataleyst). 1 102-127
Liquid oxygen/ammonia 76-102
Liquid oxygen/liquid hydrogen (GH 2 injection) 56-71
Liquid oxygen/liquid hydrogen ( левый 2 Инъекция) 76-102
Жидкий фтор/Жидкий водород (GH 2 Инъекция) 56-66
5 56-66
5 56-66
5 56-66
5 56-66
5 56-66
5 56-66
5 56-66. -76
Жидкий фтор/гидразин 61-71
Топливо на основе трифторида хлора/гидразина 51-89

Назад

Главная

Следующий

Сопло

— перезапускаемые твердотопливные двигатели через расширительные глотки?

Я никогда не слышал о чем-то подобном (и мне не удалось найти ссылку на него), но это кажется интересной концепцией и определенно не кратким ответом, поэтому я постараюсь обобщить ее как можно лучше. Можно.

Твердое топливо представляет собой что-то вроде плотной резины, которая после воспламенения воспламеняющего заряда будет продолжать гореть, пока не закончится. В отличие от жидкостных двигателей, где вы можете отключить топливо, или электрического двигателя, где вы можете отключить мощность, нет переключателя, который мог бы его остановить, поэтому я предполагаю, что причина любой системы, которую вы видели, заключается в том, чтобы внезапно увеличить горловину диаметра, вы в некоторой степени потеряете давление в камере, и пламя может «высосаться» из камеры, эффективно «выключив» двигатель. Я объясняю это, потому что буду основывать остальную часть ответа на этом предположении.

Я думаю, также важно упомянуть, что тот факт, что у вас есть схема или концепция, не означает, что конструкция действительно может быть реализована в реальной жизни (может быть, очень низкотемпературный прототип в лаборатории просто для проверки концепции), в на самом деле, очень часто интересная концепция умирает, как только вы начинаете работать над тем, что вам действительно нужно для ее создания.

Во-первых, как они спроектировали такое горло? Мое первое предположение, что они не делают. Химические ракеты имеют камеру сгорания под высоким давлением, в которой происходит химическая реакция, затем горловину двигателя/двигателя, где газы, образующиеся в результате этой реакции, ускоряются и достигают максимальной скорости, а затем сопло, которое управляет выхлопом. Поскольку газы достигают своей максимальной скорости в сопле, это также точка, где трение выше и, как следствие, это более горячая часть двигателя / двигателя. В твердотопливных двигателях эта часть изготавливается из материала, который выдерживает очень высокие температуры, медленно разрушаясь по всему объему. С другой стороны, жидкостные двигатели используют сложные системы жидкостного охлаждения.

Существуют ограничения конструкции горловины, которые необходимо учитывать при разработке чего-то вроде регулируемой горловины. Вам все еще нужно убедиться, что конструкция не создает дополнительное трение и не прерывает поток газа, так как это еще больше увеличит нагрев и снизит эффективность и тягу, поэтому что-то из движущихся частей и частей — очень плохой вариант, вы хотите это быть гладким. Вы могли бы рассмотреть, возможно, гипотетический гибкий материал с низким коэффициентом теплового расширения, который можно сжать, чтобы уменьшить поперечное сечение горловины, с внешним механизмом для управления «сжатием», но если он достаточно гибкий, чтобы его можно было сжать, он будет вероятно, будет деформирован внутренним давлением камеры сгорания, и вы также не сможете сжать горловину без некоторого сморщивания материала, что опять же увеличит трение. Что я вижу, так это то, что при разработке регулируемого горловины существует противоречивый набор целей, которые без некоторого выдуманного материала невозможно выполнить одновременно.

Второй и третий вопросы проще. Предполагая, что механизм «выключения» работает, как я упоминал в начале, вы не потеряете топливо во время «выброса» (возможно, только газы, уже находящиеся в патроннике), это будет чем-то похоже на выключение свечи для зажгите его позже, так что для целей третьего вопроса двигатель будет полностью выключен, ни пламени, ничего.

Наконец, почему в этой теме не упоминаются НИОКР?
Отсутствие материала, который можно было бы использовать для этого, является серьезной причиной, но даже если бы был материал, который можно было бы использовать, вам нужно спросить себя, действительно ли оно того стоит. В конце концов, как и все остальное в космической отрасли, приходится идти на компромиссы. На этом этапе необходимо спросить, стоит ли это проектировать, и стоит ли вообще его иметь.

Вы должны спросить, зачем вам в первую очередь перезапускаемый твердотопливный двигатель:

  • Твердотопливные двигатели обеспечивают большую тягу при низких затратах, но они менее эффективны, поэтому они используются в основном для выхода из атмосферы , либо в качестве основного ускорителя, как в новой Vega C Rocket (Vega-C), либо в качестве накладных ускорителей для поддержки основной сцены, как в SLS (SLS). В других сценариях вам будет интересно выключить твердотопливный двигатель, чтобы снова зажечь его позже.
  • Они также используются, потому что они просты и надежны и могут храниться без особого обслуживания в течение длительного периода времени. Если вы добавите механические компоненты, вам нужно будет регулярно проводить техническое обслуживание, и это сделает усилитель более дорогим, тяжелым и менее эффективным. (Кроме того, вам нужно будет добавлять дополнительный заряд зажигания каждый раз, когда вы хотите снова включить его, что также добавит массу).
  • В космическом сценарии, например, при изменении орбиты или удержании станции, вам нужны очень эффективные двигатели, высокая тяга не является приоритетом и в зависимости от приложения может быть проблемой. Обычно имеют двигатели или ускорители, тяга которых неоднородна, с небольшими вариациями поперечного сечения сопла, которые со временем могут накапливаться и сбивать космический корабль с курса, если их не учитывать. С жидкостным двигателем малой тяги эти изменения накапливаются очень медленно, и вы можете использовать системы RCS для компенсации или вращать космический корабль вдоль оси двигателя, чтобы изменения усреднялись с течением времени. Но с твердотопливными двигателями высокая тяга означает, что эти изменения накапливаются намного быстрее, и при необходимости очень сложно реализовать какие-либо корректирующие меры.

В общем, я бы сказал, что регулируемая горловина того не стоит, потому что она не делает солидный ускоритель лучше:

  • Добавляет сложности, что приводит к большему количеству потенциальных точек отказа и необходимости дополнительного обслуживания.
  • Добавляет массу, что снижает эффективность твердотопливного двигателя.
  • Нет сценария, в котором возможность выключения и повторного включения твердотельного бустера работала бы лучше, чем текущие решения.
  • Не говоря уже о том, что нет материала, который позволил бы его изготовить.

Твердотопливный ракетный ускоритель — Kerbal Space Program Wiki

Сравнение размеров доступных деталей SRB SRB , иногда просто называемый твердотопливным ускорителем , представляет собой ракетный двигатель, работающий на твердом топливе. SRB включают двигатель и топливо в одной части. После воспламенения они не могут быть отключены или дросселированы и будут гореть на максимальной тяге, пока не будет израсходован весь их внутренний запас топлива. Поскольку твердое топливо не может передаваться между частями, сгоревший твердотопливный ускоритель не может быть повторно зажжен. Используя настройки, вы можете уменьшить количество твердого топлива в ускорителе или ограничить количество тяги при запуске и, таким образом, уменьшить время горения или twr.

По сравнению с другими ракетными двигателями твердотопливные ускорители обладают высокой тяговооруженностью, но низким удельным импульсом (топливной эффективностью). Поэтому они обычно используются на первой ступени ракеты, когда необходима тяга, чтобы оторвать от земли изначально тяжелую ракету. Бустеры обычно устанавливаются на радиальных развязках, чтобы их можно было выбросить, как только они сгорят.

Доступные детали

В следующей таблице представлен обзор всех SRB в KSP.

Плотность твердого топлива 7,5 кг/ед. Масса
(т)
Топливо
()
Тяга
(кН)
ТВР И сп (с) Сжечь
(с)
Полный Пусто
Изображение Деталь Радиальный размер Стоимость
()
Полный Пусто Макс. Темп.
(К)
Допуск
(м/с)
Допуск
(г)
атм В переменного тока атм В переменного тока атм В переменного тока атм В переменного тока
Твердотопливный ускоритель РТ-5 «Блоха» 1″> Маленький, с радиальным креплением 200
(116)
1,50 0,45 2 000 7 50 140 162,91 192,0 11.07 13.05 36,92 43,51 140 165 8,8
Твердотопливный ускоритель РТ-10 «Молот» Маленький, с радиальным креплением 400
(175)
3,56 0,75 2 000 7 50 375 9″> 197,90 227,0 5,66 6,50 26,91 30,86 170 195 23,7
Твердотопливный ускоритель BACC «Thumper» Маленький, с радиальным креплением 850
(358)
7,65 1,50 2 200 7 50 820 250,00 300,0 3,33 4,00 17.00 20,39 175 210 2″> 42,2
S1 SRB-KD25k Твердотопливный ускоритель «Отдача» Маленький, с радиальным креплением 2 700
(1 140)
24.00 4,50 2 200 7 50 2 600 593,86 670,0 2,52 2,85 13,46 15.18 195 220 62,8
Сепратрон I Радиальная установка 75
(70,2)
0725″> 0,1 0,0 2 000 7 50 8 13,79 18,0 19.40 25,32 112,51 146,84 118 154 5,0
Твердотопливный ускоритель FM1 «Mite» Миниатюрный радиальный монтаж 75
(51,0)
0,375 0,075 2 200 7 50 40 11.012 5″> 12,5 2,93 3,33 14,68 16,66 185 210 49,44
Твердотопливный ускоритель F3S0 «Креветка» Миниатюрный радиальный монтаж 150
(96,0)
0,875 0,155 2 200 7 50 90 26.512 30,0 3,22 3,65 17.1 19.35 190 215 44″> 47,44
Твердотопливный ускоритель С2-17 «Чистокровный» Большой, с радиальным креплением 9 000
(4 200,0)
70.00 10.00 2 200 10 50 8 000 1 515,217 1 700,0 2,16 2,43 15.15 17,0 205 230 79,6
Твердотопливный ускоритель S2-33 «Клайдесдейл» Большой, с радиальным креплением 18 500
(8 660,0)
144,00 21.

© 2021 Scientific World — научно-информационный журнал