Первый закон термодинамики – Второй закон термодинамики – Жидкость-газ – Поверхностное натяжение – Твердые тела – Тепловое расширение
Электродинамика
Электростатика
Электрическое поле и его параметры – Электроемкость
Электрический ток
Постоянный электрический ток – Электрический ток в металлах – Электрический ток в жидкостях – Электрический ток в газах – Электрический ток в вакууме – Электрический ток в полупроводниках
Магнетизм
Магнитное поле – Электромагнитная индукция
Электромагнитные колебания и волны
Электромагнитные колебания – Производство и передача электроэнергии – Электромагнитные волны
Оптика.
СТО
Геометрическая оптика
Прямолинейное распространение света. Отражение света – Преломление света – Линзы
Волновая оптика
Свет как электромагнитная волна – Интерференция света – Дифракция света
Фотометрия
Фотометрия
Квантовая оптика
Квантовая оптика
Излучение и спектры
Излучение и спектры
СТО
СТО
Атомная и ядерная
Атомная физика. Квантовая теория
Строение атома – Квантовая теория – Излучение атома
Ядерная физика
Атомное ядро – Радиоактивность – Ядерные реакции – Элементарные частицы
Общие темы
Измерения – Методы решения – Развитие науки- Статья- Как писать введение в реферате- Подготовка к ЕГЭ — Репетитор по физике
Новые страницы
Запрос не дал результатов.
Лженаука и аферисты. Вечный двигатель / Хабр
Вечный двигатель (лат. Perpetuum Mobile) — воображаемое устройство, позволяющее получать полезную работу бо́льшую, чем количество сообщённой ему энергии.
Самодвижущееся колесо немецкого изобретателя Орфиреуса два месяца вращалось в запечатанной комнате, двери которой охраняли гренадёры. В время демонстраций оно не только вращалось со скоростью 50 оборотов в минуту, но и поднимало грузы до 16 кг. В 1725 году Пётр I собирался в Германию, чтобы лично осмотреть вечный двигатель, который изобретатель Орфиреус согласился продать России за 100 000 ефимков (1 ефимок — около рубля).
В 1775 году Парижская академия наук приняла своё знаменитое решение не рассматривать проекты вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания. Но до сих пор на научных конференциях в России и других странах с завидным постоянством звучат идеи об извлечении энергии из вакуума, пульсирующих полях (которые исключают часть отрицательной работы в замкнутом контуре), преобразованиях энергии при изменениях внутренней структуры пространства-времени, о так называемой «свободной энергии».
Некоторым учёным удаётся получить патенты на особо заумные изобретения, где патентное бюро не в силах сразу распознать вечный двигатель. Более того, великие учёные прошлого, в том числе Роберт Бойль и Иоганн Бернулли, предлагали собственные конструкции вечного двигателя. Многие годы посвятил изобретению вечного двигателя Леонардо да Винчи.
Вечный двигатель Бхаскары, 1150 г
Первое упоминание в исторической литературе о конкретном устройстве вечного двигателя относится к 1150 году. Индийский поэт, математик и астроном Бхаскара в своём стихотворении описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического «перпетуум мобиле» основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещённых на окружности колеса. Как описывает сам автор, «наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».
Вращающееся колесо часто использовалось в древних вечных двигателях. В каком-то смысле «вечное движение колеса» имело даже религиозный смысл. Ещё в ведической религии колесо символизировало божественное начало. Наука уже в самом начале своего развития стала заимствовать для своих целей некоторые религиозные атрибуты, воплощая их на практике в виде конструктивных элементов различных машин.
Разные модификации колеса Бхаскары встречаются в литературе арабских стран в последующие века. В Европе первые чертежи вечных двигателей появляются одновременно с введением арабских цифр, то есть в начале 13 века.
Рисунок одного из самых старых проектов «перпетуум мобиле» в Европе (около 1235 г.) из альбома Вийяра д’Оннекура
По какой-то причине не сохранилось свидетельств, что над вечными двигателями работали европейские инженеры в античную эпоху, то есть в Древней Греции и Древнем Риме, хотя у них вполне хватало квалификации и знаний для таких экспериментов. Вероятно, в то время просто отсутствовал спрос (общественный заказ) на вечный источник энергии. Проблему энергии успешно решало неограниченное количество рабов, доступных для использования в любое время практически бесплатно.
Таким образом, в Европе проекты вечных двигателей появились только после 12 века. В эпоху Возрождения европейские учёные и изобретатели принялись изучать эту тему с новой силой. Например, Леонардо да Винчи посвятил этому значительную часть своей жизни. Он начал со схем «вечного колеса», известных с прошлых веков, затем пробовал использовать выталкивающую силу воды, водяное колесо, Архимедов винт, с помощью которого древние греки поднимали воду для орошения полей. Естественно, каждый раз Леонардо терпел неудачу, но он долго не сдавался. На одном из этапов изобретатель произвёл точный расчёт моментов сил для проекта «вечного колеса» и пришёл к выводу: «Суммарный момент сил, вращающих колесо в одну сторону, в точности равен суммарному моменту сил, вращающих колесо в другую сторону». Для своего времени это было серьёзное научное открытие. Фактически, Леонардо да Винчи приблизился к открытию закона сохранения энергии. Кстати, этот закон сформулировал в 1842 году немецкий естествоиспытатель Юлиус Роберт фон Майер, который ещё в 10-летнем возрасте пытался сконструировать вечный двигатель. В возрасте 28 лет учёный опубликовал работу «Замечания о силах неживой природы» в журнале «Анналы химии и фармации». В ней он указал на эквивалентность затрачиваемой работы и производимого тепла и тем обосновал первый закон термодинамики.
В конце концов, Леонардо тоже признал, что вечного двигателя не может существовать. В его записях присутствует фраза: «Я пришёл к выводу о невозможности существования “вечного колеса”. Поиск источника вечного движения – одно из самых глубоких заблуждений человека».
К счастью, в последующие столетия учёные не прислушались к выводу Леонардо да Винчи. Они продолжили попытки изобрести вечный двигатель, делая иногда по ходу поисков замечательные научные открытия.
Вечный двигатель Иоганна Бернулли представляет собой до гениальности простую конструкцию (см. рисунок слева). В сосуд, в котором находится смесь тяжёлой и лёгкой жидкостей, опущена трубка. Верхний конец трубки открыт, а нижний закрыт мембраной, пропускающей внутрь трубки только более лёгкую жидкость из смеси. Тогда под действием давления более тяжёлой смеси оказавшаяся в трубке лёгкая жидкость будет подниматься. Если правильно подобрать высоту трубки, а также соотношение плотностей жидкостей, то лёгкая жидкость поднимется настолько, что будет выливаться из трубки. Это приведёт к вечному круговороту, и «таким образом, движение жидкости будет вечным».
Роберт Бойль, как и его коллега Иоганн Бернулли, ссылался на круговорот воды в природе — якобы реальный пример вечного двигателя. Бернулли считал, что круговорот воды в природе обусловлен разностью плотностей солёной и пресной воды, а вот Бойль объяснял его действием капиллярных сил. Поднимающаяся по капилляру жидкость должна, по мнению изобретателя, выливаться обратно в сосуд, если длина капилляра не слишком велика.
Как показывает история, такие попытки «сумасшедших» изобретений действительно двигают науку вперёд. Это и есть «вечный двигатель» для науки и технического прогресса. Неудачные эксперименты помогают иначе взглянуть на проблему, лучше разобраться в силах природы и открыть новые ранее неизвестные законы природы.
Например, в конце 16 века голландский математик и инженер Симон Стевин показал чертёж, который на необразованных сограждан мог произвести впечатление вечного двигателя. На этом рисунке два шара справа как будто не могут уравновесить четыре шара слева от вершины треугольника. Таким образом, цепочка шаров якобы должна вечно вращаться против часовой стрелки.
На самом деле Симон Стевин нашёл условие равновесия тел на наклонной плоскости — ещё одно научное открытие.
Другими словами, учёные начали искать неизвестные ранее законы природы, в том числе условия равновесия тел, исходя из постулата о невозможности вечного двигателя. Теперь, глядя на схему очередного «перпетуум мобиле», учёный прежде всего задаёт вопрос: какие силы не не учёл изобретатель на своей схеме вечного двигателя?
Вакуумная энергетическая установка Н.А. Шестеренко (ВЭУШ) на соплах Лаваля. Подробнее см. в книгах автора «ВЭУШ. Генератор вакуумной энергии» и «ВЭУШ и «НОУ-ХАУ». Получение энергии из физического вакуума. Христос творящий»
Изобретатели работают над новыми конструкциями вечного двигателя до сих пор. Физика и химия значительно продвинулись вперёд за прошедшие века, поэтому у авторов таких изобретений гораздо богаче «инструментарий» для применения. В своих конструкциях они используют не только механические конструкции, но и законы гидравлики, проводят опыты с магнетизмом, используют химические реакции, пытаются применить законы квантовой механики и т.д.
Сверх-единичный двигатель Клема
Для некоторых одержимых изобретателей их работа становится делом всей жизни, идеей фикс. Эти люди убеждены, что вечный двигатель существует и ранее уже неоднократно был изобретён, но могучие корпорации и правительства стран не дают таким изобретениям ход. Авторы таких изобретений якобы часто умирают при загадочных обстоятельствах. В воспалённой логике изобретателей это легко объяснить: ведь создание вечного двигателя навсегда изменит ход человеческой истории, полностью перевернёт существующие представления о науке, изменит порядок вещей в экономике и технологиях, лишит источников денег и власти сильных мира сего.
Магнитный двигатель
До сих пор в патентное ведомство США каждый год подаются десятки заявок на конструкцию вечного двигателя. Авторы современных изобретений — иногда умные и талантливые люди, которые отличаются богатой технической фантазией и большим опытом практической деятельности, но у них часто не хватает базовых теоретических знаний по физике.
Правда, во многих современных «изобретениях» воскресают в том или ином виде технические идеи, предложенные в средние века, а то и в 12-13 столетиях. Например, до сих пор большой популярностью пользуются вечные двигатели с вращающимся ротором. Часто используются пневматические механизмы, пружинные вечные двигатели, гидравлика, химические реакции, электромагнитные поля.
Некоторые конструкции на первый взгляд даже сложно классифицировать — то ли это вечный двигатель, то ли действительно рабочая машина, которая задействует некие плохо изученные физические процессы. Наверное, можно упомянуть конструкцию «невозможного» двигателя EmDrive, который создаёт тягу в замкнутом контуре. Он прошёл испытания в лаборатории Космического центра им. Линдона Джонсона НАСА. Научная работа с описанием этого двигателя, вроде бы нарушающего закон сохранения импульса, прошла независимую экспертизу и опубликована в авторитетном научном журнале, а опыты на Земле показали действительное наличие тяги.
Испытательная установка EmDrive в лаборатории Космического центра им. Линдона Джонсона НАСА
Работающий на непонятном принципе двигатель выдаёт тягу даже в вакууме, где исключена любая тепловая конвекция. Физики выдвигают разные объяснения работы EmDrive. Некоторые говорят, что в резонаторе EmDrive могут появляться пары фотонов, которые находятся в противофазе друг с другом. Такие пары уносят импульс в сторону, противоположную движению двигателя. И взаимодействие таких фотонов способствует возникновению электромагнитной волны с нулевой поляризацией. Импульс такая волна все же переносит. Есть теория, что тяга EmDrive представляет собой последствие появления «квантового вакуума виртуальной плазмы» частиц, появляющихся и исчезающих в замкнутом контуре пространства-времени.
Надежда найти вечный двигатель даёт изобретателям огромные силы и энергию для работы. Самое главное — направить эту энергию в нужное русло. Тогда побочным результатом их работы могут стать реальные научные и технические открытия, как у Леонардо да Винчи, Роберта Бойля, Иоганна Бернулли, Симона Стевина, Юлиуса Роберта фон Майера и других «сумасшедших» изобретателей.
Как и Парижская академия наук, патентное ведомство США формально не выдаёт патенты на «перпетуум мобиле». Это правило действует больше ста лет. Тем не менее, в Международной патентной классификации сохраняются разделы для гидродинамических (раздел F03B 17/00) и электродинамических (раздел H02K 53/00) вечных двигателей, поскольку патентные ведомства многих стран рассматривают заявки на изобретения лишь с точки зрения их новизны, а не физической осуществимости.
Патенты на вечные двигатели. Организации и центры по изучению технологий свободной энергии
Патенты США
• 3913004 от 14 октября 1975, Метод и аппаратура для увеличения электрической мощности, Роберт Александер.
• 4975608 от 4 декабря 1990, Мотор с переключаемым магнитным сопротивлением, Гарольд Аспден.
• 5288336 Преобразователь тепла в электричество, Гарольд Аспден.смотри также патенты номер 5,065,085 и 5,101,632
• 4622510 от 11 ноября 1986, Параметрическая электромашина, Фердинанд Кап.
• 2912244 от 1959 года, Гравитационная система, Отис Карр.
• 4006401 от 1 февраля 1977, Электромагнитный генератор, В Ривас.
• 3811058, 3879622 Моторы на постоянных магнитах.
• 2982261 Воздушный мотор Мак Клинтока.
• 4595843 от 17 июня 1986, Трансформатор вращающегося магнитного потока с сердечником с низкими потерями, Роберт Дель Вечио.
• 4567407 от 28 января 1986, Мотор — альтернатор, Джон Эклин.
• 3368141 от 6 января 1968, Трансформатор в сочетании с постоянными магнитами, Карлос Гарон.
• 3890548 от 17 июня 1975, Мотор с пульсирующим конденсаторным разрядом, Эдвин Грей.
• 4595852 от 17 июня 1986, Электростатический генератор, Роберт Гандлах.
• 4831299 от 16 мая 1989, Униполярный генератор переменного тока, Енакиши Хайсака.
• 4249096 от 3 февраля 1981, Электрическое динамо, Барбара Никокс.
• 3610971 от 5 октября 1971, Электродвижущий генератор электрического поля, Виллиямс Купер.
• 4897592 от 30 января 1990, Система, создающая мощность из энергии электростатического поля, Виллиямс Хайд.
• 4151431 от 24 апреля 1979, Мотор с постоянными магнитами, Говард Джонсон.
• 4806834 от 21 февраля 1989, Электрическая цепь индуктивных проводников, трансформаторов и моторов, Эрл Кениг.
• 3374376 от 19 марта 1968, Электрический генератор, Раймонд Кромри.
• 3977191 от 31 августа 1976, Источник мощности… Роберт Бритт.
• 3670494, Метод конвертирования атомной энергии в полезную кинетическую энергию.
• 4428193, Система извлечения полезной работы из топлива. В качестве топлива используется смесь инертных газов, циркулирующая в закрытой системе.
• 4709323 от 24 ноября 1987, Конвертор параллельного резонанса, Чарльз Лиен.
• 5146395 от 8 сентября 1992, Источник мощности, использующий две накопительные цепи, Ричард Мак Ки.
• 4210859 от 1 июня 1980, Индуктивное устройство, имеющее две ортогональные обмотки, Пауль Мерестский.
• 4500827 от 19 февраля 1985, Линейный электрический генератор, Томас Мерит.
• 4904926 от 27 февраля 1990, Электрический генератор магнитного движения, Марио Пацишинский.
• 4945273 от 31 июля 1990, Высокоэффективная электрическая машина, Джозеф Пинкертон.
• 4883977 от 28 ноября 1989, Преобразователь магнитной мощности, Деннис Реган.
• 5018180 от 21 мая 1991, Конверсия энергии, использующая заряд высокой плотности, Кеннет Шолдерс.
• 4652771 от 24 марта 1987, Трансформатор с колебаниями магнитного потока, Теодор Спич.
• 4772816 от 20 сентября 1988, Система конверсии энергии, Джефри Спенс.
• 4748311 от 31 мая 1988, Инвертор с источником мощности для прерывателя параллельной резонансной цепи, настроенной на удвоенную частоту прерывателя, Фридрих-Вернер Томас.
• Международный патент H02K 31/00, 39/00 от 24 июня 1982, Замкнутая часть униполярной машины, Адам Тромбли.
• 4835433 1987 год, Аппаратура для непосредственного преобразования энергии радиоактивного распада в электрическую энергию, Браун П.М.
• Патенты США по электрогравитации: 1363037 Goddard 21 Декабря 1920; 2004352 Simon 11 Июня, 1935; 2210918 Karlovitz 13 Августа, 1940; 2588427 Stringfield 11 Марта, 1952; 2231877 Bennet 18 Февраля 1941; 2279586 Bennet 14 Апреля 1942; 2305500 Slayter 15 Декабря 1942.
• Английский патент номер 300,311 от 15 Августа 1927, Устройство для производства силы или движения при помощи электродов, Таунсенд Браун.
• Французский патент номер 1003484 от 11/1951 года.
Электрогравитация.
• 3187206 от 1 июня 1965, Электрокинетическая аппаратура, Таунсенд Браун.
• 3022430 от 20 февраля 1962, Электрокинетический генератор, Таунсенд Браун.
• 3018394 от 23 января 1962, Электрокинетический преобразователь, Таунсенд Браун.
• 2949550 от 16 августа 1960, Электрокинетическая аппаратура, Таунсенд Браун.
• 1974483 от 25 сентября 1934, Электростатический мотор, Таунсенд Браун.
• 4687947 от 18 Августа 1987, Электрическая цепь сохранения мощности, Мельвин Кобб.
• 4772775 от 20 Сентября 1988, Генерация потока плазмы в электрической дуге, Сэм Лич.
• 4432098 и 4429280, Передача информации при помощи магнитного векторного потенциала, Рейнолдс Гелинас.
• Великобритания, No. 547668, 30 января ( 7 сентября ) 1942 года, Мотор с постоянными магнитами, автор Стенли Хичкок.
• Великобритания, Заявка No.2282708A, Мотор с постоянными магнитами, Роберт Адамс, Гарольд Аспден.
Патенты по расщеплению воды и использованию ее в качестве топлива, в том числе по «холодному синтезу»
• 4394230 патент США от 19 Июля 1983, Метод и аппаратура для расщепления молекул воды, Генри К. Пухарич.
• 2251775 патент Великобритании от 20 Апреля 1994, Термоэлектрическая конверсия, Гарольд Аспден.
• 5288336 патент США, Термоэлектрическая конверсия, Гарольд Аспден.
Организации и центры по изучению технологий свободной энергии
• Институт Свободной Энергии, Санкт-Петербург, 193024, а/я 37. Общественная организация, база данных по исследованиям в области гравитации и альтернативной энергетике.
• Academy for Future Sciences, P.O.Box FE, Los Gatos, CA 95031, USA.
• AERI, Advanced Energy Research Institute, 14 Devonshire Mews West, London W1N 1Fp, Great Britain.
• ADAS, Association of Distinguished American Scientists,P.O.Box 1472, Huntsville, AL 35807, USA. Fax 205-536-0411.
• Borderland Sciences Research Foundation, P.O.Box 429, Garberville, CA 95440-0429, USA.
• Centre for Action, P. O.Box 472, HCR 31, Sandy Valley, NT 89019, USA. Издает книги, журнал и распространяет видеоленты.
• COSRAY, The Research Institute, Inc., 2505 South Forth Street East, P.O.Box 651045, Salt Lake City, UT 84165-1045, USA.
• Delta Spectrum Research, Inc., 5608 South 107th East Av., Tusla, Oklahoma 74146 USA. Fax 918-459-3789. База данных по коммерческим проектам в области свободной энергии, в электронном виде — около 11 Мб. Высылает статьи по работам NASA в области электрогравитации:
Electrostatic levitator with feedback control; Hybrid contactless heating and levitator; Precision fabrication of electromagnetic-levitation coils и другие.
• Fusion Information Center, P.O.Box 58639, Salt Lake City, Utah 84158-0369, издает журнал о работах по «холодному синтезу» Fusion Facts, fax 801-583-6245.
• Gravity Power Research Association, 36 Mountain Road, Burlington, MA 01803, USA.
• GRI, Group Research Institute, P.O.Box 438, Nelson, New Zealand. Dr. Ashley Gray.
• High Energy Enterprises, P.O.Box 5636, Security, CO 80931, USA. Fax 719-4750582. Издает книги Тесла и результаты работ его последователей. International Tesla Society Books.
• Institute for Advanced Studies at Austin, 4030 Braker Lane W., Suite 300, Austin, TX 78759, USA.
• INE, Institute for New Energy, 1304 South College Avenue, Fort Collins, CO 80524, USA. Издает журнал New Energy News, P.O.Box 58639, Salt Lake City, UT 84158-8639, USA. Доступ по EMAIL: [email protected].
Выслает сборник докладов конфренции по развивающимся проектам свободной энергии Denver Report’94.
• Intergrity Institute, 1377 K Street, NW, Suite 16, Washington DC, USA. Fax 202-543-3069. Исследования по электрогравитации, инерциальным движителям, отрицательная масса, как энергетический источник.
Распространение материалов о работах Т.Т.Брауна по электрогравитации.
• JPI, Japan Psychrotronic Institute, Dr. Shiuji Inomata, Electrotechnical Laboratory, 1-1-4 Umezono, Tsukuba-shi, Ibaraki 305, Japan.
• Cosmic Energy Association, 37-2 Nisigoshonouti, Kinugasa, Kitaku, Kyoto, 603, Japan. Dr. Masayoshi Ihara.
• Orgone Biophysical Research Laboratory, Inc.,P.O.Box 1395, E1 Cerrito, CA 94530, USA. Fax 510-526-5978.
• Quantum Biology Research Laboratory, Cotati Research Institute, P.O.Box 60653, Palo Alto, CA 94306, USA.
• PACE, Planetary Association for Clean Energy, Главный оффис в Канаде: 100 Bronson Av., Suite 1001, Ottawa, Ontario, Canada T1R 6G8. Fax 613-235-5876. Европейское представительство в Германии:
FUNDAPAC Allayme 1719, San Jose, Guaymallen, Argentina.
• SEA, Space Energy Association, P. O.Box 11422, Clearwater, FL 34616, USA.
• Tesla Book Company, P.O.Box 121873, Chula Vista, CA 91912, USA.
• Tesla Incorporated, 760 Prairie Av., Craig, CO 81625, USA. Fax 303-824-7864. Модем 300/1200/2400 для Tesla BBS по телефону 719-486-2775.
• ExtraOrdinary Science, Resource Guide, fax 719-475-0582. Официальный каталог книг, статей, видеоматериалов и баз даных Общества Тесла.
• Журнал Explore, The New Dimension in Scientific Approach,P.O.Box 1508, Mount Vernon, Washington 98273, USA.
• Журнал Electric Spacecraft Journal, P.O.Box 18387, Asheville, NC 28814, USA. Fax 704-683-3511.
• Журнал Nexus New Times Magazine, P.O.Box 30, Maplepton Qld 4560, Australia. Fax 074-429381.
• Журнал Cold Fusion Times, P.O.Box 81135, Wellesley Hills MA 02181, USA.
• Журнал Infinite Energy, P.O.Box 2816, Concord, NH 03302-2816, USA. Издается центром Cold Fusion Technology, fax 603-224-5975, email: [email protected].
• Журнал 21th Century Science & Technology, P. O.Box 16285, Washington, DC, 20041, USA.
• Журнал Cold Fusion, 70 b Route 202N, Petersborough, NH 03458, USA.
• Brown’s Gas International, 5063 Densmore Av., ENCINO, California 91436, USA. Изобретатель «газа Брауна», Yull Brown. Факс 818-990-4873 в США.
• ENECO, Inc., 391-B Chipeta Way, Salt LAke City, Utah 84108, USA. Fax 801-5836245. Развивает несколько устройств генерации мощности за счет холодного синтеза как с тяжелой, так и с легкой водой.
• «Robert Adams and Company» 46 Landing Road, Whakatane, Bay of Plenty, New Zealand. Роберт Адамс, исследования по созданию мотора-генератора с постоянными магнитами.
• Methernitha, 3517 Linden, Switzerland. Менеджер Francis Bosshard.
• Swiss Association for Free Energy, P.O.Box 10, 5704 Egliswilli, Switzerland.
• Space Research Institute, Box 33, Uwajima, Ehime 79, Japan. Dr. Shinichi Seike. Fax 895-24-7325. Эксперименты по гравитации и изменению темпа хода времени при работе генераторов свободной энергии, измерения хрональных потенциалов.
• Nuclear Power Corporation, 581 400 Karnataka, India. Project Director, Kaiga Project, Dr. Paramahamsa Tewari.
• Cosmic Energy Foundation, Neptunuslaan 11, 3318 E1 Dordrecht Netherlands. Dr. Martin Holwerda, Director.
• World Harmony, P.O.Box 361 Applecross 6153, Western Australia.
Другой оффис данной группы: U.S.World Harmony, P.O.Box 317, Rainier, WA 98576, USA.
• Sabberton Research, P.O.Box 35, Southampton SO9 7BU, England, Dr. Harold Aspden.
Источник: Персональные системы свободной энергии
Хорошо, если работа над вечным двигателем помогает двигать вперёд научно-технический прогресс. Но с сожалением приходится констатировать, что в большинстве случаев это не так. У отдельных изобретателей одержимость вечным двигателем похожа на психическое расстройство. Говорят, что эта болезнь часто развивается по стандартному сценарию: сначала «пациент» пытается построить свой вариант классического «вечного колеса» — колеса, одна сторона которого всегда оказывается тяжелее другой благодаря системе рычагов, перекатывающихся шариков, переливающейся жидкости и так далее.
Работа ребёнка над таким механизмом может быть реальным подспорьем в учёбе, оно помогает школьнику разогреть интерес к физике и точным наукам. Важно не перейти тонкую грань, когда вера в возможность создания вечного двигателя не проходит, а превращается в навязчивую идею на протяжении всей жизни.
Вечный двигатель — от Леонардо да Винчи до наших дней
Описание события
В нынешнем веке вечный двигатель и вечные двигатели имеют подозрительную репутацию. Они были объявлены вне закона с появлением научной концепции энергии в девятнадцатом веке. Во времена Леонардо вечные двигатели не считались противоречащими тому, как работает природа. Более того, считалось, что Вселенная в целом совершает оборот вокруг Земли каждые 24 часа. Это оставило открытой возможность того, что на Земле может быть создано вечное круговое движение. Возможно, небесные силы могли бы управлять земными машинами? На конференции будет рассмотрена отправная точка и прослеживаются некоторые изменения в понимании машин и мира природы, которые постепенно свели на нет такие надежды. Мы рассмотрим усилия часовщиков по уменьшению трения и мы рассмотрим встречи между различными машинами и текущими научными теориями до того времени (в середине девятнадцатого века), когда инженеру стало возможным написать историю вечного двигателя, как если бы вопрос был решен. Это не положило конец претензиям, которых не было, но мы заканчиваем с машиной, которая, по-видимому, предлагается как головоломка, а не как доказательство.
Эта конференция организована Королевским институтом и Обществом Леонардо да Винчи. Для получения дополнительной информации посетите следующий сайт или свяжитесь с нами по адресу [email protected].
Хронометраж
0915-1015 Регистрация, чай/кофе1015 Шарлотта Нью (Королевский институт), Добро пожаловать1030 Мартин Кемп (Оксфордский университет), «В движении; Понятие импульса Леонардо в «Кодексе Лестера»1115 Филип Стедман (Университетский колледж Лондона), «Термоскоп и вечный двигатель: Филон, Герой, Леонардо и Дреббель»1200 Дж. В. Филд (Биркбек, Лондонский университет), «Гелиоцентризм, сила и Инерция’
1245 ОБЕД (не предоставляется, поблизости много ресторанов и кафе)
1400 Майкл Райт, «Заводной механизм»1445 Софи Уоринг (Музей науки, Лондон), «Доска долготы: практическое учреждение, отягощенное непрактичными предложениями» 1530 Бен Марсден (Университет Абердина), «Переосмысление вечного двигателя в эпоху энергии: У. Дж. М. Рэнкин, Уильям Томсон (Кельвин), Генри Диркс и технические науки»
1615 ЧАЙ/КОФЕ
1645 Руперт Коул (Музей науки, Лондон), «О реквизитах и пророках: Эрик Лейтуэйт, вечный двигатель и наука против истеблишмента в 1970-е годы Британия’1730 Мартин Полякофф FRS (Ноттингемский университет), «Дедал, DREADCO и вечный двигатель» (подлежит уточнению)1815 Заключительные замечания
1830 КОНЕЦ
Доступность
Библиотека находится на первом этаже, и с улицы можно подняться на лифте без ступенек.
Ближайшая станция метро Green Park без ступенек.
Есть места для инвалидов-колясочников.
Обычно на наших мероприятиях места не резервируются. Если вам и вашей группе требуется бронирование мест, сообщите нам об этом по электронной почте, и мы будем более чем рады помочь. Электронная почта: [email protected].
Опекуны могут получить бесплатный билет на мероприятие, отправив электронное письмо по адресу[email protected].
Фотография | Вечный двигатель Леонардо d
{{ Элемент.Сообщение об ошибке }}
Этот товар недоступен в вашем регионе.
Товар не найден.
ВЫБЕРИТЕ ВИДЕОЛИЦЕНЗИЮ
{{ item.PlusItemLicenseSmall }}
TIMESLICES
Создать квант времени
Просмотр временных интервалов (поставляется с 1-секундными дескрипторами)
Просмотр интервалов времени
БИРКИ
{{Ключевое слово}} {{Ключевое слово}}
ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТРАНИЦЕЙ
Описание:
Описание:
Узнать больше
Кредит:
{{ item. ImgCredit }}
Нет в наличии
Уникальный идентификатор:
{{ item.ItemID }}
Устаревший идентификатор:
{{ элемент.ItemSource }}
Нет в наличии
Тип:
{{item.MediaType}}
Лицензия:
{{item.LicenseModel}}
ЦЕНЫ РФ
{{item.aText[i]}}
{{ item.aPrice[i] }}
Скопировать URL
Скачать Комп
Добавить на доску
Удалить с доски
toLowerCase()» aria-label=»‘Add to ‘ + site.LabelPB.toLowerCase()»/> Добавить на доску
Заказать печать
Заказать печать
Скачать в высоком разрешении
Загрузка видео в настоящее время недоступна. Пожалуйста, сообщите нам, какие файлы вам нужны, по адресу [email protected], и мы предоставим их вам как можно скорее.
LabelPB.toLowerCase()» :alt=»‘Add to ‘ + site.LabelPB.toLowerCase()» aria-label=»‘Add to ‘ + site.LabelPB.toLowerCase()»/> Добавить на доску
Удалить с доски
Добавить на доску
Добавить в корзину
Скачать в высоком разрешении
Загрузка видео в настоящее время недоступна. Пожалуйста, сообщите нам, какие файлы вам нужны, по адресу [email protected], и мы доставим их вам, как только возможный.
Загрузка видео в настоящее время недоступна. Пожалуйста, сообщите нам, какие файлы вам нужны, по адресу [email protected], и мы доставим их вам, как только возможный.
Время начала:
{{ SecondsToTime(StartTime) }} Установить
Время окончания:
{{ SecondsToTime(EndTime) }} Установить
Продолжительность: {{ Продолжительность}}
Текущий: {{ Текущий }}
Продолжительность: {{DurationTime}}
Текущее: {{ ТекущееВремя}}
{{ SecondsToTime(Value. StartTime) }} до {{ SecondsToTime(Value.EndTime) }}
Посмотреть
Удалить
Для этого элемента не заданы временные интервалы, поэтому по умолчанию это весь клип.
{{ SecondsToTime(0) }} до {{ SecondsToTime(videocontrols.Duration) }}
Общее время: {{ Math.round(TotalTime * 100) / 100 }}
Необычный подарок «Вечный двигатель» представляет собой пять металлических шариков, подвешенных на проволоке. Раскачав один шарик, Вы сможете наблюдать в действии физический закон сохранения энергии — с противоположной стороны шарики станут двигаться в том же ритме и зеркальном отображении. Вечный двигатель является отличным сувениром-антистрессом, благодаря ритмичному звуку, издаваемому при столкновении шариков.
Уважаемые покупатели!
Рады приветствовать Вас в нашем интернет-магазине!
При покупке товара, Вы защищены от обмана, так как при создании интернет-магазина продавец проходит проверку, предоставляя о себе подробную информацию. Все денежные операции проходят в рамках Казахстанского законодательства, нарушение которого ведет за собой уголовную ответственность.
Благодаря длительному сотрудничеству с лучшими китайскими производителями, мы предлагаем только лучшие товары, качество которых неоднократно проверенно нашими покупателями. Все товары изготавливаются с применением передовых технологий и из качественных материалов. Вам предоставляется возможность по доступной цене приобрести отличные товары!
Если есть вопросы по какому-либо лоту используйте функцию «Написать нам» или напишите мне непосредственно на электронную почту и я отвечу на них максимально подробно!
Товар в нашем интернет-магазине совершенно НОВЫЙ!
УСЛОВИЯ ПРИОБРЕТЕНИЯ:
Для того, чтобы приобрести данный товар, необходимо осуществить 100% предоплату в течении 3 рабочих дней на :
1.карту Казкоммерцбанка,
2.карту Народного банка,
3. карту Евразийского банка,
4.пополнение QIWI кошелька,
5. пополнение кошелька Webmoney.
Доставка осуществляется в Ваше почтовое отделение государственной почтовой службой «Казпочта», по указанному Вами адресу
Оплатить вы можете в кассе любого отделения Казкоммерцбанка, Народного банка, Евразийского банка через интернет банкинг или терминалы!
После осуществления оплаты обязательно сообщите нам электронным письмом полный почтовый адрес и индекс вашего почтового отделения.
Трек код Вашей посылки я высылаю в течении 3-6 рабочих дней
УВАЖАЕМЫЕ ПОКУПАТЕЛИ!
Убедительная просьба, перед тем, как покупать данный лот, детально ознакомьтесь с описанием товара и нашими условиями Все возникающие вопросы задавайте до приобретения товара.
ДОСТАВКА ТОВАРА ПОД ЗАКАЗ ПРОИСХОДИТ 25-45 рабочих ДНЕЙ!!!
Сроки указаны при отправке заказа почтой Китая.
Я отвечаю только за отправку посылки и получение вами соответствующего товара, за скорость работы почты ответственность не несу, потому что время, проведенное посылкой на таможенном контроле в Алматы, может доходить до 6-9 дней. Поэтому срок доставки может быть не значительно увеличен! При отправке товара почтой Сингапура сроки варьируются от 20-25 рабочих дней!
C Уважением Виталий!
Почему не работает вечный двигатель?
Авторы
Руководители
Файлы работы
Наградные документы
Вотяков Я.В. 1
1МАОУ «СОШ № 25» г. Перми
Бармина М.Ф. 1
1МАОУ «СОШ № 25» г. Перми
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул. Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение.
Побывав летом в «Парке научных развлечений» г. Перми меня заинтересовала работа механизма «Вечный двигатель» и мне захотелось узнать принцип его работы.
Двигатель — устройство, преобразующее какой-либо вид энергии в механическую работу. Например, водяное колесо, или ветреная мельница — это простейшие виды двигателя. То есть, чтобы привести в работу мельницу, ветер дует на лопасти мельницы, приводя в движение жернова. Но как только ветер прекращается, лопасти останавливаются. А значит и работа двигателя останавливается. [1]
Вечный двигатель (лат. PERPETUUM MOBILE) – воображаемое неограниченно долго работающее устройство без затрат топлива, получающее большее количество энергии, чем истрачено при его запуске.
В настоящее время ученые считают, что согласно закону сохранения энергии, все попытки создать такой двигатель обречены на провал. Однако идея вечного двигателя настолько привлекательна, что попытки его создать не прекращаются.[1]
Так почему же при наличии большого количества моделей вечный двигатель не работает без остановки? Постараемся в этом разобраться.
Цель работы: выявить принципы работы вечного двигателя.
Задачи исследования:
Изучить литературу и интернет источники о вечном двигателе.
Провести испытание работы модели вечного двигателя, его прототипов и выявить время их работы.
Перечислить причины почему ни одна его модель до сих пор не работает.
Гипотеза: мы предполагаем, что среди всех моделей есть такие механизмы, которые в будущем при устранении некоторых воздействующих на них сил смогут работать.
Причины для изучения проблемы: заинтересованность особенностями работы вечного двигателя.
Практическая значимость работы: изучение данной проблемы позволило мне ознакомиться с техническими характеристиками вечного двигателя и основными законами физики, связанными с работой вечного двигателя.
Методы исследования:
Анализ прочитанной литературы;
Анкетирование;
Эксперимент.
Глава 1.Основные модели вечного двигателя.
С древности люди пытались создать нечто, работающее само по себе, безо всяких воздействий извне. Позже этому устройству дали определение Perpetuum Mobile или Вечный двигатель. Многие знаменитые ученые разных времен безуспешно пытались его создать, включая и великого Леонардо да Винчи. Он потратил несколько лет на создание вечного двигателя, используя как уже открытые модели, так и пытаясь создать что-то новое. В конце концов, разобравшись, почему же ничего не работает, он первым сформулировал заключение о невозможности создания подобного механизма. Однако изобретателей его формулировка не убедила, и они до сих пор пытаются создать невозможное. [2]
В настоящее время родиной вечных двигателей считается Индия. Так, Бхаскара в своем стихотворении, датируемом примерно 1150 г. , описывает колесо с прикрепленными по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип его действия был основан на различии перемещающейся тяжести внутри сосудов.
Когда вращалось колесо, ртуть перетекала из одного конца ёмкости в другой, заставляя колесо совершить очередной оборот и должно само по себе вращаться бесконечно. Но двигатель в итоге останавливался, так как здесь срабатывает закон физики, который был позже открыт.
Первые проекты вечного двигателя в Европе относятся ко времени развития механики в 13-14 веках. Среди рисунков знаменитого Леонардо да Винчи была найдена гравюра с чертежом подобной машины. [https://ru.wikipedia.org/wikiВеч]
К 16-17 векам идея вечного двигателя получила особо широкое распространение. «Эпидемия» создания вечного двигателя разразилась в Англии и во Франции в середине 17 века. В 1678г. во Франции даже издавался научный журнал, в котором систематически публиковалась информация о вечных двигателях. Создавали такие двигатели не для собственного удовольствия, а в надежде на применение. В 1775 году Парижская академия наук приняла решение не рассматривать заявки на патентование вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания. И даже после этого создание их не прекратилось. В течение 150 последующих лет патентные ведомства стран Европы и США выдали на подобные механизмы около тысячи патентов. На сегодняшний день существуют тысячи проектов вечного двигателя. Все они, разумеется, по разным причинам, не работают так как хотелось бы.
Наиболее часто встречающейся моделью является колесо с различными спицами, зубьями или просто с грузами внутри.
По идее перемещение различных тяжестей внутри колеса должно обеспечивать его вращение. Однако, колесо, даже если и вращается какое-то время, затем всегда останавливается. Причина проста — закон всемирного тяготения или, проще говоря, сила тяжести. Любой предмет вниз будет двигаться быстрее чем вверх. Рано или поздно это и остановит вращение.
Для преодоления этого закона необходимо все движущиеся детали вечного двигателя располагать строго горизонтально. Тогда сила тяжести, при их движении, будет оказывать одинаковое воздействие на все детали в любом их положении. [https://ru.wikipedia.org/wikiВеч]
Похожая проблема возникает в проектах вечного двигателя, основанных на силе магнита. Изобретатели, как правило не учитывают, что сила магнитного притяжения будет уравновешиваться силой тяжести. [6]
Шарик, поднявшись вверх по желобу, не сможет свободно спуститься. Магнит будет его тормозить. В результате у шарика не хватит энергии повторить подъем.
Следующая модель работает на основе закона Архимеда. Вода, поднимаясь по винту Архимеда в верхней точке переливается последовательно в чаши при этом вращая лопасти водяных колес, которые вращают Архимедов винт, который поднимает воду и так по кругу до бесконечности.
Эта модель действительно могла бы работать если бы не сила трения, возникающая при вращении винта, которая в конечном итоге его и остановит.
Если когда-нибудь наши ученые создадут вещество, которое сможет устранить полностью силу трения….тогда целый ряд моделей вечного двигателя окажутся реально работающими и ученым придется пересмотреть закон сохранения энергии. [https://ru.wikipedia.org/wikiВеч]
Глава 2. Современные прототипы вечных двигателей.
В настоящее время мы тоже можем наблюдать механизмы основанные на идее работы вечного двигателя. Это декоративные конструкции, работающие по принципу маятника. Они имеются в продаже, мы можем их приобрести и испытать. Одни механизмы вращаются вокруг оси. Другие работают за счет постоянного смещения движущихся деталей.
В «Парке научных развлечений» мы смогли понаблюдать за работой следующих механизмов.
Маятник Ньютона.
Потянув крайний правый шарик, мы наблюдаем странную картину: средние шарики остаются неподвижными и лишь крайний слева взмывает вверх и возвращает толчок кой же силы снова правому шару. На самом деле, если присмотреться средние шарики чуть заметно «вздрагивают», то есть то же совершают действие, успевая передать импульс соседнему шарику и остановиться. Последний шарик, не имея перед собой «препятствия», свободно движется, поднимаясь на высоту, затем возвращается, и все повторяется в обратном направлении.
Маятник Максвелла.
Чтобы маятник начал двигаться, необходимо намотать на ось ленты, на которых держится колесо. Отпустив колесо, ленты будут то разматываться, то
обратно заматываться на ось. Колесо будет то опускаться, то подниматься, но скоро остановится из-за того, что в системе присутствует сила трения и земное притяжение. В окружающем мире маятник можно увидеть в виде игрушки йо-йо, прародителем которой является маятник Максвелла.
Волновой маятник.
Шарики подвешены на оси на нити разной длины. Приводится в движение рычагом, который сначала выравнивает положение всех шаров, а затем приводит их в движение. Почему движения маятника на синхронны? Дело в том, что частота колебаний маятника зависит от длины подвеса. Чем длиннее подвес, тем меньше частота. Частота подобрана так, что через некоторое время после синхронного запуска мы увидим модель «бегущей волны». Потом эта «бегущая волна» пропадает, и мы можем наблюдать «стоячую волну».
Хаотичный маятник.
Приводится в движении при помощи ручки, которую необходимо прокрутить по часовой или против часовой стрелке. Через некоторое время он начинает двигаться хаотично. Его части взаимно влияют друг на друга, и энергия может перераспределяться между ними абсолютно непредсказуемо и уникально. Одна из них может остановиться, а другая в это же время начать вращаться. Движения данного маятника – наглядный пример хаотических процессов, который нельзя (или очень сложно) описать математически.
Вечный двигатель.
П о идее древних инженеров, продумавших данный механизм, это колесо должно крутиться вечно. В основе задумки лежит правило рычага. Одна из его формулировок: для уравновешивания груза на длинном рычаге требуется больше усилия, чем для уравновешивания груза на коротком. Проверить утверждение просто. Попробуйте удержать сумку (или предмет потяжелее) на вытянутой руке. Затем прижмите руку ближе к груди. Чувствуете разницу? На вытянутой руке труднее удержать, так как рука — это как бы рычаг. Прижав руку к груди, мы утрачиваем рычаг, поэтому и удержать проще. Так думали и создатели двигателя. Более длинные рычаги должны перевешивать. При повороте будут подключаться новые шарниры – рычаги, откидываясь под действием своей тяжести. В идеале это должно продолжаться вечно. Причина, по которой данный двигатель не работает вечно проста. Да, рычаги справа – длиннее. Но слева грузиков-рычагов больше, чем справа. Их количество компенсирует действие длинных рычагов. И еще, при вращении, работает сила трения. Именно поэтому колесо не будет вращаться вечно.
Глава 3. Практическая часть.
Анкетирование. (приложение 1)
Цель: Выявление информированности учащихся 3-х классов о возможности создания вечного двигателя.
В анкетировании приняли участие 21 ученик 3 Б класса МАОУ «СОШ № 25».
Вопрос
Ответ учащихся (знает)
Знаете ли вы что такое магнит?
100 %
Где используются магниты
100 %
Что вы знаете о вечном двигателе?
4,7 %-знают; 95,3% — не знают ничего
Возможно ли создание вечного двигателя
33% — ответили «ДА»; 48 % — «НЕТ»
19 % — ответили «ВОЗМОЖНО»
Анализируя результаты анкетирования, можно сделать следующие выводы:
Все ученики (100 %) знают, что такое магнит.
Большая часть анкетируемых (100%) знают, где используется магниты.
Большинство учащихся (95, 3%) не знают, о вечном двигателе.
На вопрос «Возможно, ли создание вечного двигателя?»
— 33 % ответили «ДА»;
— 48 % — ответили «НЕТ»;
— 19 % — ответили «ВОЗМОЖНО».
Это подтверждает, что человечество все-таки задумывается о создании вечного двигателя. При этом зная, что это невозможно.
Испытание механизмов
Проанализировав работу вечного двигателя и его прототипов, мы решили испытать некоторые механизмы, имеющихся в «Парке научных развлечений» города Перми и определить время их фактической работы.
№ п/п
Название механизма
Вид маятника
Время работы механизма до момента остановки
1.
Маятник Ньютона
1 минута 42 сек.
2.
Маятник Максвелла
2 минуты 44 сек.
3.
Волновой маятник
22минуты 53 сек.
4.
Хаотичный маятник
1 минута 24 сек.
5.
Вечный двигатель
3 минут 26 сек.
В результате испытаний механизмов можно сделать вывод, что ни один механизм не будет работать вечно. Но вечный двигатель и волновой маятник проработали дольше остальных. Если бы можно было устранить силу трения и земное притяжение эти модели могли бы работать вечно.
Мы с папой попробовали собрать и испытать простую модель вечного двигателя в виде поливочной машины для комнатного цветка. Его устройство: рычаг, груз, грелка с водой, горшок с растением. На одном плече рычага – горшок с растением, а на другом – уравновешивающий его груз. Под гирей эластичная емкость (медицинская грелка) с водой. Когда земля подсыхает, масса горшка уменьшается, и гиря нажимает на грелку. Вода по трубке льется в горшок до тех пор, пока его масса не достигнет массы груза. Но практика показала, что вода когда-то за кончится в грелке и ее потребуется долить. Значит, считать это вечным двигателем невозможно.
Заключение
Таким образом, я узнал об авторах «вечных двигателей» и узнал из истории, что их созданием люди начали интересоваться еще в древности и нашел ответ на вопрос «Почему не работает вечный двигатель?».
В результате работы над этим проектом я понял, что при работе любого механизма действуют законы физики, которые объясняют причины остановки механизма. Вечный двигатель не может работать, так как мешает сила трения и земная гравитация.
Представление о невозможности вечного двигателя является одним из самых важных положений физики. У многих создается внутренняя убежденность, что тот, кто пытается построить вечный двигатель, — или неграмотный, или сумасшедший. При таком подходе мы незаслуженно принижаем роль в развитии науки и техники многих поколений средневековых ученых. Занимаясь изобретением вечного двигателя, человечество открывает новое, идущее на создание высоких технологий. Возможно, что те мои одноклассники, которые ответили, что создание вечного двигателя, возможно, создадут уникальные мировые открытия.
Но мы можем предположить, что если бы эти причины были устранены, то вечный двигатель смог бы работать ВЕЧНО!
Список используемых источников и литературы
1. Бродянский В.М. Вечный двигатель – прежде и теперь. От утопии – к науке, от науки – к утопии. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 256с. – (Научно-популярная библиотека школьника).
2. Вечный двигатель вчера и сегодня. Перельман Я. И М.: Мир, 1984
3. Занимательная физика. Книга 1, 2 Я.И. Перельман. М.: Наука,1979
4. Физика 7 класс: учеб. для общеобраз. учеб. учреждений\ Перышкин
5. Хочу стать Кулибиным. И.И.Эльшанский .М.: Дрофа.2008
6. Чернышов В.А. «Магнитный двигатель публикации: 17.02.2011 г.
7. https://ru.wikipedia.org/wikiВеч
р
Приложение 1
Анкета
Цель: Выявление информированности учащихся 3 -го класса о возможности создания вечного двигателя. Отметь галочкой вариант ответа или впиши свой вариант.
— свой вариант ответа __________________________________________________
и решении некоторых чисто практических проблем создать вечный двигатель возможно, только решить эти проблемы очень сложно при нашем развитии цивилизации.
Просмотров работы: 731
Perpetual Motion Machine Kinetic Art Колыбель Ньютона Баланс
Загрузка
Нажмите, чтобы увеличить
327 продаж |
4,5 из 5 звезд
€155,62
Загрузка
НДС включен (где применимо)
Исследуйте связанные категории и поиски
Внесен в список 2 августа 2022 г.
144 избранных
Сообщить об этом элементе в Etsy
Выберите причину… С моим заказом возникла проблемаОн использует мою интеллектуальную собственность без разрешенияЯ не думаю, что это соответствует политике EtsyВыберите причину…
Первое, что вы должны сделать, это связаться с продавцом напрямую.
Если вы уже сделали это, ваш товар не прибыл или не соответствует описанию, вы можете сообщить об этом Etsy, открыв кейс.
Сообщить о проблеме с заказом
Мы очень серьезно относимся к вопросам интеллектуальной собственности, но многие из этих проблем могут быть решены непосредственно заинтересованными сторонами. Мы рекомендуем связаться с продавцом напрямую, чтобы уважительно поделиться своими проблемами.
Если вы хотите подать заявление о нарушении прав, вам необходимо выполнить процедуру, описанную в нашей Политике в отношении авторских прав и интеллектуальной собственности.
Посмотрите, как мы определяем ручную работу, винтаж и расходные материалы
Посмотреть список запрещенных предметов и материалов
Ознакомьтесь с нашей политикой в отношении контента для взрослых
Товар на продажу…
не ручной работы
не винтаж (20+ лет)
не ремесленные принадлежности
запрещены или используют запрещенные материалы
неправильно помечен как содержимое для взрослых
Пожалуйста, выберите причину
Расскажите нам больше о том, как этот элемент нарушает наши правила. Расскажите нам больше о том, как этот элемент нарушает наши правила.
Как только люди создали машины, они захотели создать «вечные двигатели», которые работали бы сами по себе и работали вечно.
Разноцветные шары Perpetual Motion добавят динамичности вашему пространству! Придайте немного движения скучному рабочему пространству с помощью этой настольной скульптуры и оживите свое место.
Они станут идеальным подарком на любой праздник. Прекрасно будет смотреться в вашей гостиной, письменном столе, вестибюле или приемной. Украсьте свой офис красочными шарами Perpetual Motion уже сегодня!
Приведенный в действие магнитами в сочетании с идеальным балансом, это забавная демонстрация физики в действии. Слегка толкните цветные шарики и наблюдайте, как они качаются взад-вперед, снова и снова, и снова, и снова.
Информация о продукте:
Тип предмета: Вечный двигатель
Состояние товара: Новый
Материал: Пластик + железо
Цвет: Черный
Тема: Маятник Ньютона
Размер:
Маленький: 9 x 7,5 x 9 см
Средний: 13,5 x 11,5 x 14 см
Большой: 17,5 x 14,8 x 18 см
Диаметр мяча: 2 см
Ограниченное количество. Мы часто распродаемся. Подумайте о покупке двух или более.
Получите один для себя или своих друзей/семьи!
Нажмите «Добавить в корзину», чтобы получить свою.
Гарантированная безопасная оплата через все основные CC и PayPal
Веские причины покупать у нас
✈️Доставляем по всему миру!
♥️ Ручная работа с любовью
♻️ Этичное происхождение и тщательное производство
🔍 Сквозное отслеживание каждого заказа
🎯 60-дневная политика возврата без риска
90 Гарантия 90% 10% ⭐ Гарантия качества 10f0006 👩 Дружелюбная служба поддержки 24/7/365
🔒 Безопасные платежи через PayPal® или кредитную/дебетовую карту
Электродвигатель АИР180М4 – трехфазный асинхронный двигатель 30 кВт 1500 об/мин общепромышленного назначения с короткозамкнутым ротором. Выпускается заводами Украины, России, Китая и Беларуси в чугунных и алюминиевых корпусах, каждый производитель имеет отличия по качеству. Крепежные и габаритные размеры идентичны, соответствуют ГОСТ 31606-2012. АИР 180 М4 подключается к сети переменного тока частотой 50 Гц с напряжением питания 380 В либо 660 В по схемам треугольник и звезда, ток 57,6 ампера. Отправка по Украине в день заказа.
Цена
от 34310 грн
Хочу узнать больше о ценах
Технические характеристики двигателя АИР 180 М4
В таблице сведены основные технические характеристики из паспорта электродвигателей АИР: мощность, напряжение, частота вращения, номинальный ток, отношения моментов, пускового тока к номинальному и прочие параметры важные при эксплуатации двигателя 30 кВт 1500 об/мин.
Характеристика электродвигателя
АИР180М4
Мощность
30 кВт
Частота вращения поля статора
1500 об/мин
Скорость вращения вала
1470 оборотов
Тип
Асинхронный
Напряжение питания
Трехфазное, 380/660 вольт
Монтажное исполнение
Лапы/фланец/комбинированное
Номинальный ток
57,6 А
КПД
91,4 %
Соотношение моментов тока Мп/Мн
2,2
Соотношение момента силы Mmax/Мн
2,3
Отношение тока Iп/Iн
7,2
Момент инерции
0,08 кг∙м2
Диаметр вала
55 мм
Вес
190 кг
Передний/задний подшипник
6312-C3/6311-C3
Уровень шума
до 76 дБ
Крутящий момент, номинальный
196,233 Нм
Монтажные исполнения
В исполнении IM 2081 цена двигателя 30 кВт 1500 об/мин возрастает на 5%.
IM 1081 – исполнение на лапах
IM 2081 – комбинированное крепление
IM 3081 – фланцевый двигатель.
Параметры эл двигателей 30 кВт 1500 об/мин:
Тип – общепромышленный трехфазный асинхронный;
Режим работы – продолжительный S1;
Термический класс изоляции обмоток F – до 150°С;
Тип корпуса – чугун/силумин/алюминий;
Степень защиты от влаги и пыли – IP54;
Диаметр жилы обмоточного провода – 1,32 мм;
Вес медной проводки – 16,2 кг;
Справочник обмоточных данных: размеры сердечника, количество пазов статора, шаг обмотки по пазам и тд.
Расшифровка обозначения АИР 180 М4 У2 IM 1081:
АИР – тип электродвигателя
180 – условный габарит
М – обозначение длины сердечника
4 – число пар полюсов
У2 – категория размещения
IM 1081 – монтажное исполнение лапы
Цены
Электродвигатели 30 кВт 1500 об/мин типа АИР 180М4 производятся в Украине, Беларуси, России и Китае. Производитель, качество материалов, устойчивость к перегрузкам (сервис-фактор) определяют долговечность и цену двигателя АИР180M4.
Электродвигатель 30 кВт 1500 об/мин
Цена, грн
Маркировка
Производитель
Без НДС
С НДС
АИР180М4
Беларусь
41380
41380
Украина
–
–
Китай (низкое качество)
34310
34310
Китай (высокое качество)
40500
40500
4А 180М4, 4АМ 180М4
«Владимирский ВЭМЗ» с хранения
30000
36000
4АМ 180М4М
«Владимирский ВЭМЗ» модернизированный
33400
40000
4АМУ/АД/АДМ/4А
БУ
От 10000
От 12000
Украинские производители выпускают двигатели АИР исключительно до габарита 100 мм, это максимум 4 кВт. Новая Каховка НЕ производит эл двигатели АИР 180М4 30 кВт 1500 об/мин – только 4АМУ180М4 и 6АМУ180М4. Будьте внимательны при покупке и не переплачивайте мошенникам.
Различие в качестве
Основные параметры надежности электродвигателя 30 кВт 1500 об/мин:
Толщина медного провода, масса меди – это устойчивость к кратковременным перегрузкам. Разница количества меди может достигать 30%. Материалы обмотки дешевых электромоторов – алюмоцинк или медь с большим содержанием других металлов, как следствие – низкая нагревостойкость, низкое сопротивление обмоток и несоответствие заявленной мощности.
Подшипниковые щиты – массивность и качество металла в зоне посадочных мест под подшипник определяют устойчивость электромотора АИР 180 М4 к вибрациям, продольным и радиальным нагрузкам на вал. Возможна просадка посадочных мест и проворот подшипника, трещины и крошение крышек.
Материал корпуса – чугунные массивные корпуса добротней алюминиевых, но тяжелей и легче крошатся ребра жесткости – оба материала приемлемы. Дешевые электрические двигатели 30 кВт 1470 оборотов в минуту могут идти с некачественными корпусами из прессованного порошка и сырыми шпоночными пазами, это гораздо хуже!
Электрика и изоляция – низкое качество пропитки обмотки в дешевых моторах приводит к межвитковому и короткому замыканию. Оплавление изоляции выводных концов, замыкания на колодке клеммной коробки и кабельном вводе.
Справочная информация
Чертеж и размеры АИР180М4
Размеры вала
Крепеж по лапам
L3
D4
h3
B1
Н1
В
D5
L1
110
55
59
16
180
279
15
241
Габариты корпуса
Крепеж по фланцу
L
D
H
L2
D1
D2
D3
740
380
455
121
400
350
300
L3 – длина вала
D4 – диаметр вала
h3 – высота вала с шпонкой
B1 – размер шпонки
Н1 – высота до оси вала
В – ширина по лапам
D5 – диаметр отверстий на лапах
L1 – по креплению лап
L – длина мотора
D – диаметр корпуса
H – высота корпуса
L2 – расстояние по креплениям
D1 – диаметр фланца
D2 – диаметр по отверстиям крепления
D3 – диаметр торца фланца
Производители двигателей АИР180М4 30 кВт 1500 об/мин
На рынке Украины продаются электродвигатели АИР 30 кВт 1500 об/мин производства Китая (заводы разного уровня), Белоруссии (Могилёвский завод «Электродвигатель»). Также встречаются аналоги двигателей модели АИР 180 М4 У3, которые имеют такое же строение и конструктивные исполнения по ГОСТ 2479-79: АМУ180М4, 5АИ180М4, 5АМ180М4, АД180М4, А180М4.
Производитель АИР 180 М4
Рейтинг качества*
Характеристика двигателей 30 кВт 1500 об/мин
Дешевый Китай
⭐⭐
Подходят для стабильного напряжения, редких включений и плавных режимов работы (для привода вентиляторов и компрессоров). Малая масса меди, хрупкие корпуса и посадочные места, слабая изоляция. Не ремонтопригодны.
Качественный Китай
⭐⭐⭐⭐
Отличное соотношение цена-качество, долгий срок службы, сервис-фактор 1,1. Но и цена ближе к отечественным аналогам.
Украина
⭐⭐⭐⭐(⭐)
Достойный уровень, сервис фактор 1.1, возможны детали Китайского производства. (только до 4 кВт)
Беларусь
⭐⭐⭐⭐⭐
Прекрасное качество, прочные подшипниковые щиты, надежный корпус, толстая медная обмотка и самая высокая цена
*Субъективный рейтинг качества двигателей от независимых экспертов компании «Системы Качества»
Схемы подключения АИР 180 М4 к трехфазной сети
Стандартные схемы подключения к сети трехфазного электродвигателя АИР 180М4:
Звезда – для питания от промышленного напряжения 660 В, мотор работает с максимальным КПД;
Треугольник – при работе от напряжения 380 В. Подключение к бытовой сети, выполняется через пусковой и рабочий конденсаторы с потерей мощности 30%.
Модификации АИР 180М4
На базе стандартного АИР180М4 изготавливаются специализированные версии электродвигателей мощностью 30 кВт на 1500 оборотов:
АИР180М4Е – с электромагнитным тормозом;
АИР180М4Е2 – ЭМТ с растормаживающим устройством;
АИРС180М4 – с повышенным скольжением;
АИР180М4 Т2 – для влажного тропического климата;
АИР180М4 ОМ2 – морское исполнение;
АИР180М4 Х2 – химостойкая защита двигателя.
Где и как купить электродвигатель 30 кВт 1500 об/мин?
У нас Вы можете купить электродвигатель АИР180М4 30 кВт 1500 об/мин, а также производства Украины, Китая, России по дилерской цене. Оплата согласно счета с НДС или без НДС, наложенным платежом на отделении перевозчика. Доставка любой удобной транспортной компанией: Новая Почта, Интайм, САТ, Деливери или самовывозом со склада. Гарантия на электродвигатели АИР 180 М4 от 12 до 24 месяцев, в зависимости от производителя. Доступ к комплектующим и запчастям по истечению гарантийного срока.
Для покупки двигателя АИР 180 М4 или бесплатной консультации – свяжитесь с менеджером!
Двигатель бензиновый Loncin H765i (H type) D25 20А инжекторный (Лончин)
Мы заметили, что у Вас выключен JavaScript.
Необходимо включить его для корректной работы сайта.
Артикул: 00-00004934
В наличии Мало
Цена по запросу
105 500 ₽
Длина вала: —
Диаметр вала: 25
Объем двигателя: 764 см3
Мощность двигателя: 30 л.с.
Номинальная мощность: 18 кВт
Расположение вала: горизонтальное
Запуск: Электрический и ручной старт
Больше информации о товаре
Описание
Бензиновый двигатель Loncin H765i (H type) D25 20А 30 л. с. это 4-хтактный, одноцилиндровый двигатель, с воздушным охлаждением. Используется в разнообразной садовой и сельскохозяйственной технике: мотоблоках, вездеходах, минитракторах. Подходит для профессионального использования. В данной модели инжекторного мотора Лончин H765i (H type) D25 20А используется инжекторная система подачи топлива.
Технические характеристики
Производитель
Loncin
Бензин/Дизель
Бензин
Номинальная мощность, КВт
18
Рабочий объем двигателя, см3
764
Тип двигателя
4-х тактный, одноцилиндровый
Максимальная мощность, л.с.
30
Максимальное количество оборотов/мин
4500
Обороты холостого хода, об/мин
1450 ±100
Длина вала, мм
—
Диаметр вала, мм
25
Расположение вала
Горизонтальное
Тип вала
H-type
Объем масла в двигателе, л
2,0
Ёмкость топливного бака, л
Отсутствует
Крутящий момент
52 Нм при 2800 об/мин
Диаметр цилиндра, мм
80
Ход поршня, мм
76
Степень сжатия
8,7:1
Система запуска
Электрический и ручной стартер
Катушка освещени
20А
Наличие редуктор
Отсутствует
Система подачи топлив
Инжектор
Габаритные размеры, мм
590х540х505
Вес(брутто), кг
57,9
Сфера применения
мотоблоки, вездеходы, минитракторы
Характеристики
Диаметр вала, мм
25
Катушка освещения, А
20
Мощность, кВт
18
Мощность, л. с.
30
Объем двигателя, см3
764
Применение
вездеходы
Применение
минитракторы
Применение
мотоблоки
Расположение вала
Горизонтальное
Система запуска
Электрический и Ручной старт
Тип двигателя
Бензиновый инжекторный
Условия доставки
1Самовывоз, г. Москва, Подольских Курсантов ул., 17, к. 2
Стоимость доставки: 0 ₽
2Стоимость доставки до терминала транспортной компании в г.Москва
Доставка осуществляется до терминала транспортной компании. Межтерминальную перевозку оплачивает сам покупатель.
Стоимость доставки: 500 ₽
100 лет Bugatti Type 30
МОЛЬШЕЙМ
17 02 2022
В 1922 году Bugatti представила Type 30: первый серийный автомобиль Bugatti с восьмицилиндровым двигателем и новейшими технологиями.
Восемь цилиндров, рабочий объем два литра, мощность 100 л. с. и скорость до 145 км/ч — показатели настоящего спортивного автомобиля для дорог 100-летней давности. Bugatti выпустила Type 30 в 1922 году как свой последний серийный автомобиль. Помимо повышенной мощности, модель произвела незабываемое впечатление множеством технических новшеств.
Восьмицилиндровый двигатель состоит из двух четырехцилиндровых блоков, корпуса верхнего распределительного вала и моноблочного картера, прочно прикрепленного к раме. Годом ранее Этторе Бугатти планировал трехлитровый восьмицилиндровый двигатель, включив его в прототип Type 28 1921 года. Но Этторе переработал двигатель после изменения правил Гран-при, которые ограничивали рабочий объем двумя литрами.
Вертикальный вал находится на передней стороне двигателя и передает обороты коленчатого вала на распределительный вал. Это координирует два верхних впускных клапана и один выпускной клапан большего размера для быстрого газообмена, как это уже было в двигателе самолета, разработанном Этторе Бугатти. Свечи зажигания сначала воспламеняются от двойного зажигания от магнето, а затем от аккумуляторной батареи. Два карбюратора Zenith снабжают восьмицилиндровый двигатель достаточным количеством топливовоздушной смеси, а слева расположены два комплекта четырехвыпускных коллекторов. В зависимости от сценария использования и конфигурации двигатель развивает мощность от 75 до 100 л.с. Со скоростью от 120 до 145 км/ч Type 30 был одним из самых быстрых серийных автомобилей своего времени. Водитель правой рукой активировал четыре передачи переднего хода и одну передачу заднего хода.
Bugatti впервые установила новый двигатель на гоночный автомобиль Type 29 с короткой колесной базой, где смогла продемонстрировать свою мощность, производительность и устойчивость в нескольких гонках. Помимо технологии, мощности и качества, Этторе Бугатти уделил внимание внешнему виду двигателя и придал ему угловатую, четко структурированную компоновку. Восьмицилиндровые двигатели по сей день напоминают образцы дизайна и представляют собой механические чудеса.
С кованой передней осью, заимствованной у Type 22, Type 30 стал первым серийным автомобилем Bugatti с передними тормозами. 100 лет назад другие автомобили тормозили только задней осью. У Bugatti литые тормозные колодки со спиральными насечками, которые напрямую взаимодействовали с задними стальными тормозными барабанами, обеспечивали безопасное замедление. Впервые на передней оси была установлена гидравлическая система, но в 1919 году ее заменили тросовой системой.24 из-за материальных проблем.
Этторе Бугатти еще больше повысил уровень комфорта в модели Type 30. Многослойный кожаный пакет поглощал удары, вызванные плохими дорожными условиями. Этторе также внес новшества в Type 30 с точки зрения надежности, впервые применив новый тип винтового замка, который он запатентовал. Винты со встроенной шайбой и новым шагом резьбы больше не развинчивались, несмотря на вибрации и удары, и были более затянуты, чем другие резьбовые соединения.
В период с 1922 по 1926 год были разработаны вариации кузова Type 30, включая спортивные четырехместные туреры, а также двухместные купе и кабриолеты. На основе Type 30 производители кузовов даже производили отдельные формы. Гоночный автомобиль Type 32 «Танк» с обтекаемым кузовом и максимальной скоростью до 160 км/ч был также основан на Type 30.
Bugatti продала около 600 единиц Type 30 вплоть до 1926 года, когда он был заменен Type 38. Клиенты писали Этторе Бугатти, чтобы подтвердить мощную и спортивную управляемость Type 30 — лучшая форма мотивации для Bugatti продолжать инновации и лидерство.
Кристоф Пьошон, президент Bugatti, прокомментировал: «Тип 30 имеет решающее значение для понимания истории Bugatti и того, как ранний период под руководством основателя Этторе Бугатти помог дальнейшему утверждению бренда на вершине технического совершенства и в качестве драйвер инноваций в автомобильной промышленности.
«Благодаря первому восьмицилиндровому двигателю Bugatti в сочетании с максимальной скоростью 145 км/ч и новаторским технологиям, таким как передняя тормозная система, Type 30 стал катализатором успеха Bugatti и пути к тому, чтобы стать лидером в производстве роскошных гиперспортивных автомобилей. машины. Дух, с которым Этторе проектировал Type 30, до сих пор жив в стенах нашего ателье в Мольсхайме».
Подробнее
Гоночный прототип Type 30 резко поворачивает направо во время Гран-при Франции 1922 года, проходившего на дорогах общего пользования.
Type 30: первый серийный автомобиль Bugatti с восьмицилиндровым двигателем.
Контактное лицо:
ДЛЯ ЗАПРОСОВ СМИ:
Николь Оже Руководитель отдела по связям с общественностью Эл.0001
Время чтения: около 3 минут | Написано Беном Бранчем | 10 декабря 2018 г.
Фейсбук
Твиттер
WhatsApp
Пинтерест
Реддит
Эл. адрес
Эта модель Husqvarna 30 A представляет собой своего рода заказной мотоцикл. Он был построен частным гонщиком до того, как Husqvarna предложила свою собственную заводскую версию — модель 350DT (DT для грунтовой дороги).
1920-е и 30-е годы были важным периодом становления гонок по бездорожью, также называемых флэт-треком, круговым треком и овальным треком, и многие из основных участников этого вида спорта были созданы в это время.
Модель Husqvarna 30 A
Модель Husqvarna 30 A, которую вы видите здесь, вполне может быть уникальной в мире. Он был полностью перестроен специально для гонок по бездорожью, многие функции, которые вы видите на мотоциклах по бездорожью той эпохи, станут почти стандартными в ближайшие десятилетия, включая широкий руль, узкие передние и задние шины, удаление переднего тормоза, небольшой тонкий топливный бак, и жесткий хвост сзади.
В Husqvarna Model 30 1929 года использовалась рама с двумя верхними трубами, в которой двигатель использовался как напряженный элемент, задняя подвеска отсутствовала (хотя пружин сиденья было достаточно), а спереди была установлена вилка типа Druid с боковыми пружинами.
Установлена 3-ступенчатая коробка передач Sturmey-Archer с ручным переключением, а мотоцикл имеет отдельный масляный бак, этот вариант двигателя JAP 250cc OHV имел систему смазки с полной потерей масла, один карбюратор и две выхлопные трубы, спускающиеся вниз. любая сторона.
Нет переднего тормоза, спидометра, зеркал, фонарей или чего-либо еще, необходимого для движения по дорогам, так как эта машина предназначена исключительно для трека. Винтажные гонки на мотоциклах быстро возвращаются, поэтому, когда необычные, оригинальные гоночные мотоциклы, подобные этому, появляются в продаже, они часто привлекают немало внимания.
Если вы хотите узнать больше об этом Husqvarna или зарегистрироваться, чтобы сделать ставку на него, вы можете нажать здесь, чтобы просмотреть список на Mecum.
Husqvarna
Компания Husqvarna начала свою деятельность еще в 1689 году, производя огнестрельное оружие, и по сей день на логотипе изображен вид на прицел ствола винтовки. В конце 1900-х годов компания начала производить велосипеды, затем в 1903 году начала производство мотоциклов — интересно, что в том же году группа американцев через Атлантику начала производить мотоциклы под названием Harley-Davidson.
Изначально Husqvarna разработала линейку прекрасно спроектированных дорожных мотоциклов. В 1918 году они начали производить все свои двигатели собственными силами, а к началу 1930-х годов они брали верх над лучшими в мире и побеждали их, в том числе доминировали 1–2 над типично доминирующими Norton на Гран-при Швеции 1931 года.
К 1960-м годам Husqvarna снова станет доминирующей силой — на этот раз с их двухтактными внедорожными мотоциклами, которые вызовут революцию, которая навсегда определит будущее мотоциклов для эндуро и мотокросса.
JAP — JA Prestwich Industries
Я не раз общался с людьми, которые были убеждены, что двигатели JAP из Японии, конечно это не так, JAP расшифровывается как J.A. Prestwich — инициалы основателя John Alfred Prestwich.
Двигатели JAP десятилетиями были высшим инженерным достижением, они приводили в действие Brough Superior SS100, самый быстрый серийный мотоцикл в мире в то время, а также Coventry-Eagle Flying-8 и множество других мотоциклов в Англии. и во всем мире.
Двигатели на самолетах Airbus A380 будут заменены — 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
Фанаты «Рубина» призвали уволить Слуцкого из клуба
Спорт, 19:14
Боррель заявил об усложнении конфликта на Украине после референдумов
Политика, 19:09
«Веселая игра в тисках у спекулянтов». Что говорят о новой FIFA 23
Life, 19:00
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
Россия закрыла въезд для перевозчиков грузов из «недружественных стран»
Политика, 18:56
При взрыве на научном эксперименте в Жироне 18 человек получили ранения
Общество, 18:43
Le Monde узнала о плане Франции передать Украине от 6 до 12 гаубиц Caesar
Политика, 18:41
Дубль Чалова принес ЦСКА победу над «Химками»
Спорт, 18:35
Объясняем, что значат новости
Вечерняя рассылка РБК
Подпишитесь за 99 ₽ в месяц
Почему штраф за отсутствие ОСАГО должен быть равен цене полиса
Партнерский проект, 18:30
Кадыров назвал «маломощное» ядерное оружие кардинальной мерой операции
Политика, 18:28
На аэродроме Бельбек загорелся военный самолет
Общество, 18:17
Кварацхелия забил за «Наполи» в матче против команды Миранчука
Спорт, 18:06
Россию не переизбрали в совет ICAO
Политика, 18:02
Вучич описал свои эмоции после взрывов на «Северных потоке»
Политика, 17:55
Чем виноваты пассажиры в «пьяном» ДТП
Партнерский проект, 17:41
www. adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
Британская компания Rolls-Royce, которая является производителем двигателей Trent 900 для самолетов Airbus A380, намерена заменить двигатели на самых больших в мире пассажирских лайнерах. Как сообщает Associated Press, это связано с экстренной посадкой аэробуса, принадлежащего австралийской авиакомпании Qantas.
В течение нескольких дней Rolls-Royce планирует устранить неполадки на неисправных силовых установках, а затем вернуть двигатели авиакомпаниям, которые эксплуатируют Airbus A380. Отметим, что в настоящий момент принадлежащие Qantas 6 лайнеров-гигантов не выполняют рейсы.
Напомним, 4 ноября самолет Airbus A380 австралийского авиаперевозчика Qantas совершил аварийную посадку в Сингапуре. Пилоты приняли решение экстренно посадить лайнер из-за неисправности двигателя Trent 900 производства Rolls-Royce. Сообщалось, что самолет мог продолжить полет и с тремя двигателями, однако руководство авиакомпании все-таки прервало рейс.
По словам очевидцев, аэробус в любом случае ожидала экстренная посадка, поскольку один из его двигателей загорелся. Некоторые из местных жителей даже видели дым и слышали сильный взрыв в небе во время полета лайнера над островом. Никто из 450 пассажиров Airbus A380 не пострадал.
Отметим, что Airbus А380 представляет собой широкофюзеляжный двухпалубный самолет, который способен брать на борт до 850 пассажиров. На сегодняшний день он является самым крупным серийным пассажирским самолетом в мире. Основными эксплуатантами лайнера являются авиакомпании Singapore Airlines, Qantas Airways, Emirates Airline, Air France-KLM и Lufthansa.
Магазин исследований
Аналитика по теме «Авиация»
Airbus A380 — пассажирский самолет. История, фото, характеристики
Airbus А380 — широкофюзеляжный двухпалубный четырехдвигательный турбореактивный пассажирский самолёт, созданный концерном Airbus S. A.S. — крупнейший серийный авиалайнер в мире (высота 24 метра, длина 80 метров, размах крыла 80 метров). Вместимость — 525 пассажиров в салоне трёх классов, 853 пассажира в одноклассовой конфигурации. Может совершать беспосадочные перелёты на расстояние до 15 400 км.
История
Разработка лайнера началась в 1994 году под кодом A3XX и продолжалась в течение 10 лет. Целью создания Airbus A380 было желание разработчика расширить диапазон своих продуктов, а также лишить Boeing господствующего положения в сегменте широкофюзеляжных пассажирских самолётов (более 30 лет в этом сегменте господствовал 747). McDonnell Douglas преследовал те же самые цели со своим — в результате неудачным — проектом MD-12. Так как обе фирмы собирались строить преемника Боингу 747, они знали, что в сегменте потребительского рынка — самолётов на 600—800 пассажиро-мест — найдётся место только для одного подобного самолёта.
Каждый знал о риске раскола подобного специализированного рынка, что было наглядно продемонстрировано Lockheed L-1011 Tristar и MD DC-10: оба самолёта отвечали потребностям рынка, но рынок с пользой мог выдержать лишь одну из моделей, что в результате заставило Lockheed покинуть рынок гражданской авиации.
В январе 1993 года Боинг и ещё несколько компаний из консорциума Airbus приступили к анализу экономической целесообразности создания очень крупного авиалайнера для пассажирских и грузовых перевозок (Very Large Commercial Transport (VLCT)), стремясь сформировать партнёрство, чтобы разделить рынок ограниченной ёмкости.
В июне 1994 г. Airbus начал развитие своего собственного VLCT, дав ему временное обозначение Airbus 3XX. Airbus рассматривал несколько проектов, включая комбинацию из двух фюзеляжей от Airbus A340, бывшего тогда крупнейшим воздушным судном Airbus. В то же время Боинг рассматривал концепцию с «горбом» ближе к носу самолёта, что позволило бы вместить больше пассажиров. Партнёрство по программе VLCT закончилось в 1996 году. А в январе 1997 Боинг свернул свою программу Боинга 747X в связи с Восточно-азиатским экономическим кризисом 1997—2000 гг., который затмевал перспективы рынка. Airbus изменил проект в сторону снижения эксплуатационных расходов на 15-20 % в сравнении с существовавшим на тот момент Боинг-747-400.
Проектирование A3XX сошлось на полностью двухпалубной конструктивной концепции, что позволило бы обеспечить больший пассажирообьём, чем стандартный однопалубный вариант или «горбатый» вариант, подобный Боингу-747.
19 декабря 2000 года совет директоров недавно реорганизованного Airbus проголосовал за запуск программы A3XX и оценил стоимость программы в 8,8 млрд €. A3XX наконец получил полноценное обозначение как A380. Уже тогда было получено 55 заказов от 6 заказчиков. Обозначение A380 — это разрыв между предыдущими «Airbus» обозначавшимися в последовательности от A300 до A340. Обозначение A380 было выбрано по причине того что цифра 8 напоминает поперечное сечение этого двухпалубного самолёта. К тому же число 8 считается «счастливым» в некоторых азиатских странах-заказчиках. Окончательная конфигурация самолёта была утверждена в начале 2001, и производство первых компонентов крыла A380 стартовало 23 января 2002 года. Стоимость программы выросла до 11 млрд €, когда был закончен первый самолёт.
Производство комплектующих для самолёта
Главные структурные секции авиалайнера строились на предприятиях во Франции, Великобритании, Германии и Испании. Из-за их размеров в Тулузу они транспортировались не самолётом A300-600 Beluga (используемым для транспортировки деталей для других самолётов Airbus), а наземным и водным транспортом, хотя некоторые части перевозились при помощи наших отечественных самолётов Ан-124.
Передние и тыловые секции фюзеляжа грузились горизонтальным способом на судно, принадлежащее Airbus «Ville de Bordeaux», в Гамбурге и оттуда отправлялись в Великобританию. Консоли крыла производились в Филтоне (пригород Бристоля) и в Бравтине в Северном Уэльсе, откуда баржей доставлялись в Мастин, где «Ville de Bordeaux» погружало их вкупе с уже имеющимися секциями на борт судна. Затем за ещё некоторыми секциями судно заходило в Сен-Назер в Западной Франции и, далее, судно разгружалось в Бордо. Затем судно принимало на борт нижнюю часть фюзеляжа и секции хвоста в Кадисе и доставляло их в Бордо. Оттуда части A380 транспортировались на барже в Лангон (в Жиронде) и далее по земле до сборочного цеха в Тулузе. Для доставки частей A380 были расширены некоторые дороги, построены новые каналы и баржи. После всего этого самолёты отправлялись в Гамбург, где оборудовались и красились.
Для каждого A380 требуется 3600 литров краски, чтобы покрыть 3100 м² обшивки.
Проведение испытаний
Пять A380 были построены в целях демонстрации и тестирования. Первый А380, серийный номер MSN001 и регистрационный F-WWOW, был представлен на церемонии в Тулузе 18 января 2005 года.
Первый полёт начался в 8:29 по UTC (10:29 по местному времени) 27 апреля 2005 года. Этот самолёт, оборудованный двигателями Трент-900, взлетел из международного аэропорта Тулузы с лётным экипажем в 6 человек во главе с пилотом-испытателем Жаком Роси. Самолёт успешно приземлился через 3 часа и 54 минуты. 1 декабря 2005 года A380 достиг своей максимальной скорости в 0,96 Маха (против крейсерской скорости в 0,85 Маха) при пологом пикировании, тем самым начав серию тестовых полётов направленных на исследование диапазона эксплуатационных режимов полёта.
10 января 2006 года, A380 совершил свой первый трансатлантический перелёт, прилетев в Медельин (Колумбия), чтобы проверить самолёт на работу в высокогорном аэропорту, после чего перелетел в Икалуит, столицу Нунавута (Канада), для тестирования в холодных погодных условиях.
В начале 2006 года в ходе статических испытаний, проходивших на авиазаводе в Тулузе, крыло одного из A380 (MSN5000) неожиданно треснуло при достижении нагрузки 145 % от номинальной, в то время как согласно нормам авиационной безопасности оно должно выдерживать нагрузку в 150 % от номинальной. Руководство консорциума Airbus приняло решение внести изменения в конструкцию крыла А380 с целью повысить его прочность. Усиливающие элементы в совокупности увеличили вес планера самолёта на 30 кг, из которых 14 кг пришлось на крепежные болты.
26 марта 2006 года A380 прошёл эвакуационную сертификацию в Гамбурге (Германия). При том, что в общей сложности из 16 выходов 8 было заблокировано, 853 пассажира и 20 членов экипажа эвакуировались за 78 секунд при требованиях по стандартам сертификации эвакуации 90 секунд. Три дня спустя Европейское агентство безопасной авиации (EASA) и Федеральное управление авиации США (FAA) дали своё одобрение на возможность перевозки Airbus A380 до 853 пассажиров. 25 августа 2006 состоялся первый полёт A380 с двигателями GP 7200 (самолёт с серийным номером MSN 009).
[adrotate banner=»27″]
4 сентября 2006 года состоялось первое лётное испытание A380 с пассажирами на борту из серии полётов, совершённых с целью проверить комфортабельность и качество пассажирских услуг. Самолёт вылетел из Тулузы с 474 сотрудниками Airbus на борту. В ноябре 2006 года состоялось немало тестовых полётов с целью проверки работоспособности самолёта в условиях стандартного эксплуатационного режима на авиалинии. 12 декабря модель A380-841 и модель A380-842 на объединённой церемонии во французской штаб-квартире компании получили сертификаты от EASA и FAA. Модель A380-861 получила сертификат 14 декабря 2007 года.
На февраль 2008 года, пять A380 налетали в общей сложности 4565 часов и совершили 1364 полёта включая проверку на работу на авиалинии и демонстрационные полёты.
Производство и доставка
На начальном этапе производство Airbus A380 было осложнено тем, что в каждом самолёте требовалось проложить 530 километров электропроводки. Airbus, в частности, ссылался на сложность прокладки проводки в кабине пилота (100 000 проводов и 40 300 соединительных), на то, что этот отдельный, параллельный проект должен удовлетворять требованиям каждой авиакомпании, на контроль за изменениями в конструкции и контроль за изменениями технической документации. Немецкие и испанские заводы Airbus продолжали использование программного обеспечения CATIA версии 4, тогда как британские и французские перешли на CATIA версии 5. Это, по крайней мере частично, вызвало некоторые проблемы в области контроля за изменениями в конструкции, так как прокладка алюминиевых электропроводов требовала соблюдения специальных правил, включая использование нестандартных единиц измерения и радиусов изгиба: проблемы были связаны с тем, что версии ПО (CATIA) работали под разными платформами.
О первой задержке Airbus объявил в июне 2005 года и уведомил авиакомпании о том, что поставки задержатся на 6 месяцев. Это сократило количество плановых поставок к концу 2009 со 120 до 100-90. 13 июня 2006 Airbus объявил о второй задержке в графике поставки на ещё шесть-семь месяцев. Хотя первая поставка была запланирована на конец 2006 года, поставки в 2007 году сократились всего на 7 самолётов, а к концу 2009 до 80-70. Такое объявление вызвало 26 % падение акций EADS, «родителя» Airbus, и привело к уходу с поста генерального директора EADS Ноэля Форгрида, генерального директра Airbus Густава Хумберта и руководителя программы A380 Чарльза Чемпьона. 3 октября новый генеральный директор Airbus после завершения обзора программы объявил о третьей задержке, отодвинув первую поставку на октябрь 2007 года.
В 2008 году было поставлено 12 самолётов, в 2009 поставлено заказчикам 14 самолётов, в 2010 — 27, а с 2011 планируется установить ежегодную производственную норму в 45 самолётов.
Задержка также увеличила нехватку дохода, предполагавшуюся Airbus до 2010 года до 4.8 миллиардов €.
Так как Airbus сделал работы над A380-800 более приоритетными, чем над A380-800F (грузовая версия), заказы на A380-800F либо были отменены, либо поменялись на заказы A380-800. Airbus приостановил работы над грузовым судном, но заявил, что грузовой A380 по-прежнему остаётся предполагаемым.
Ввод в эксплуатацию
Первый проданный самолёт (MSN003, регистрационный номер: 9V-SKA) был сдан заказчику 15 октября 2007 после длительной фазы приёмо-сдаточных испытаний и поступил на службу 25 октября 2007 года, совершив коммерческий рейс между Сингапуром и Сиднеем (номер рейса: SQ380).
2 месяца спустя президент компании «Singapore Airlines» Чю Чонг Сенг заявил, что A380 работает лучше, чем ожидалось, и потребляет на пассажира на 20 % меньше топлива, чем имеющиеся у компании Боинги 747—400. Второй A380 для «Singapore Airlines» (MSN005) был передан Airbus 11 января 2008 года и был зарегистрирован как 9V-SKB. До 18 марта 2008 года «Singapore Airlines» управляла своими двумя самолётами в 471-местной конфигурации при полётах между Сингапуром и Сиднеем.
После поступления третьего самолёта было решено расширить количество аэромаршрутов маршрутом Сингапур-Лондон. 18 марта 2008 года A380 «Singapore Airlines» успешно сел в аэропорту Хитроу (Лондон), совершив тем самым первый коммерческий вылет самолёта в Европу.
Четвёртый A380 «Singapore Airlines», поступивший в распоряжение компании с 26 апреля (9V-SKD), летает по маршруту Сингапур-Токио с 20 мая.
Перспективными маршрутами «Singapore Airlines» назвала следующие: Сингапур — Сан-Франциско, прямые рейсы в Париж и Франкфурт, маршрут Гонконг, Мельбурн — Сингапур.
25 января 2008 года A380 (MSN014) «Qantas» (вторая авиалиния, заказавшая A380) совершил свой первый полёт. «Qantas» заявили, что первоначально будет использовать A380 в 450-местной конфигурации, на своём маршруте Мельбурн-Лос-Анджелес. Последующие маршруты могут включать Сидней — Лос-Анджелес, и Мельбурн-Лондон, Сидней-Лондон.
Проект
Новый аэробус планировался продаваться в двух модификациях. Модификация А380-800 была изначально предназначена для перевозки 555 пассажиров в конфигурации с тремя классами комфортности, или 853 пассажиров (538 на главной палубе и 315 на верхней палубе) в конфигурации с одним эконом-классом. В мае 2007 года Airbus начал предлагать клиентам самолёт с меньшим числом пассажирских мест (в настоящее время 525 мест в трёх классах) в обмен на увеличенную на 370 км дальность полёта, чтобы лучше соответствовать тенденциям в размещении пассажиров премиум-класса. Дальность полёта для модели A380-800 составляет 15400 км. Вторая, грузовая, модификация А380-800F будет способна перевозить до 150 тонн груза на расстояние до 10370 км. Будущие варианты могут включать А380-900 с увеличенным числом мест — до 656 пассажиров (или до 960 пассажиров при едином эконом-классе), и модификации с увеличенной дальностью полёта с той же пассажировместимостью, что и А380-800.
Размер крыла A380 рассчитан на максимальную взлётную массу свыше 650 тонн, с прицелом на будущие версии, хотя крыло и потребуется несколько укрепить. Усиленное крыло будет использоваться в грузовой модификации A380-800F. В результате такого общего конструкторского подхода несколько снижается топливная эффективность пассажирской модификации A380-800, но по оценкам Airbus, размер самолёта вкупе с новыми технологиями, описанными ниже, приведут к тому, что стоимость эксплуатации в расчёте на одного пассажира будет ниже, чем у любой из существующих модификаций Boeing-747.
A380 также имеет концевые крылышки (винглеты), аналогичные тем, что можно увидеть у A310 и A320, для уменьшения турбулентного следа, улучшения экономичности и летных характеристик.
Кабина пилотов
Подобное расположение кабины, процедуры и пилотажные характеристики Airbus использует и в других своих самолётах, чтобы уменьшить затраты на обучение экипажа.
В A380 улучшенная стеклянная кабина и дистанционное управление рулями с помощью электроприводов, связанных с боковой ручкой управления.
Устройства отображения информации в кабине экипажа: 9 взаимозаменяемых жидкокристаллических мониторов 20х15 см. Из 9 мониторов 2 — индикаторы навигационных данных, 2 — основные индикаторы полётных данных, 2 индикатора работы двигателей, 1 отображает данные о текущем состоянии всей системы в целом и 2 многофункциональных.
Двигатели
A380 может быть оборудован двумя типами двигателей: A380-841, A380-842 и A380-843F — двигателем Rolls-Royce Trent 900, а A380-861,A380-862,A380-863F,A380-864F — двигателем Engine Alliance GP7000. Trent 900 является наследником Trent 800, GP7000 ведёт своё начало от GE90 и PW4000. В основе своей Trent 900 является смасштабированной версией Trent 500, но он также использует технологии от мертворождённого Trent 8104. Только два из четырёх двигателей снабжены реверсами тяги. Снижение уровня шума являлось важным требованием при проектировании A380, которое частично отразилось и на конструкции двигателей. Оба типа двигателей позволяют самолёту удовлетворять ограничениям по шумности QC/2 при убытии и QC/0.5 при прибытии, установленными лондонским аэропортом Хитроу, который предположительно станет ключевым пунктом назначения A380.
Топливо
A380 может летать на смеси авиационного керосина с GTL из природного газа. Трёхчасовой испытательный полёт 1 февраля 2008 года между предприятием компании Airbus в Филтон Бристоль в Великобритании и основным заводом Airbus в Тулузе, (Франция), был успешным.
Один из четырёх двигателей A380 использовал смесь из 60 процентов авиационного керосина и 40 процентов GTL топлива, поставляемого «Шелл».
Самолёт не требует модификации для использования GTL топлива, которое предназначено для смешивания с обычным реактивным топливом. GTL не содержит соединений серы, чем выгодно отличается от обычного керосина.
Улучшенные материалы
В конструкции аэробуса А380 широко используются композитные материалы — металлы и пластмассы, армированные стекловолокном, углеродным и кварцевым волокном. Также широко используются новые свариваемые алюминиевые сплавы, что, в сочетании со сваркой лазерным лучом, позволило избавиться от заклёпок. В январе 2012 г на корпусе крыльев были обнаружены микротрещины.
Условия для пассажиров
Уровень шума в салоне A380 на 50 % меньше, чем у Boeing 747, также внутри самолёта поддерживается более высокое давление воздуха (равное давлению на высоте 1500 метров против 2500 у 747). Оба этих фактора предположительно будут способствовать уменьшению утомляемости пассажиров при путешествии. Верхняя и нижняя палубы соединены двумя лестницами, в носовой и хвостовой частях самолёта, достаточно широкими, чтобы на них поместились два пассажира плечом к плечу. В конфигурации с 555 пассажирами A380 имеет на 33% больше пассажирских мест, чем Boeing 747—400 в стандартной конфигурации с тремя классами, но салон имеет на 50% больше пространства и объёма, в результате чего на одного пассажира приходится больше места. Максимальная сертифицированная вместимость самолёта — 853 пассажира при конфигурации с единым эконом-классом. Анонсированные конфигурации имеют число пассажирских мест от 450 (для Qantas Airways) до 644 (для Emirates Airline, с двумя классами комфортности).
Наземная эксплуатация
Ранее критики утверждали, что из-за своего веса A380 может повредить рулежные дорожки аэропорта. Однако давление, которое оказывают колеса лайнера на поверхность меньше, чем у Boeing 747 или Boeing 777, поскольку у A380 22 колеса, что на 4 больше, чем у 747-го, и на восемь больше, чем у 777-го. Airbus измеряла нагрузку на дорожное покрытие с помощью специальной 580-тонной повозки с грузом, построенной для имитации шасси A380. Повозку прокатывали по участку дорожного покрытия, где были размещены датчики давления.
Исходя из размаха крыла A380, Федеральная администрация по авиации США изначально классифицировала его как самолёт Группы VI, для которой требуется взлётно-посадочная полоса шириной 60 метров и рулежные дорожки шириной 30 метров, против 45 и 23 у Группы V, к которой относится Boeing 747. Airbus изначально заявлял, что A380 сможет безопасно функционировать на взлётно-посадочных полосах и рулежных дорожках Группы V, не требуя их расширения. В июле 2007 года ФАА и Европейское Агентство Безопасности Авиации (EASA) согласились разрешить A380 использовать взлётно-посадочные полосы шириной 45 метров без ограничений.
Московский аэропорт «Домодедово» стал первым аэропортом в России, который смог принимать на свои взлётно-посадочные полосы самолёт Airbus A380. Такое распоряжение было издано Федеральным агентством воздушного транспорта.
Дистанции
В 2005 году в ИКАО были разработаны предварительные критерии для соблюдения интервалов между взлётами и посадками, которые оказались существенно большими, чем для «Боинга-747», так как лётные испытания показали, что А380 оставляет гораздо более сильный турбулентный след. Эти критерии действовали, пока ИКАО, JAA, Евроконтроль, FAA и Airbus не изучили этот вопрос в ходе дополнительных лётных испытаний. В сентябре 2006 года рабочая группа представила свои выводы ИКАО. В ноябре того же года ИКАО выпустила новые рекомендации. Вместо 10 морских миль (19 км) для всех типов самолётов, новыми интервалами должны быть:
Для самолётов по классификации ICAO «Тяжёлый» — 6 морских миль (11 км).
Для самолётов по классификации ICAO «Средний» — 8 морских миль (15 км).
Для самолётов по классификации ICAO «Лёгкий» — 10 морских миль (19 км).
Модификации
A380-700
A380-700, ранее известный как A3XX-50R, является укороченной на 4 метра версией A380-800 вместимостью до 481 пассажира и максимальной дальностью около 16 тысяч км. Перспективы реализации этого проекта являются очень сомнительными — A380-700 станет прямым конкурентом Boeing 747-8 и вряд ли соберёт много заказов из-за большей стоимости. Его длина 69 м.
A380-800
Базовая модель. A380-841 и 842 версии с двигателем Trent 900. A380-861 и А380-862 версии с двигателем GP72XX. Длина 73 метра.
A380-900
A380-900, ранее известный как Airbus A3XX-200, находится на стадии проекта. Превышает длину базовой модели чуть более чем на 7 м (что, в случае реализации проекта, сделает A380 и самым длинным самолётом в мире) — 80 м. Максимальный взлётный вес составит 590 тонн, более мощные двигатели увеличат расстояние полёта до 14200 км. Максимальная пассажировместимость 963 человек в одном классе и 656 в трёх классах. Модификацией заинтересованы Emirates, Air France, Lufthansa и другие авикомпании. Airbus заявил, что они начнут строить самолёт после налаживания выпуска A380-800 и планирует начать эксплуатацию в 2015 году. Он будет выпущен в одном варианте А380-941.
A380-1000
A380-1000, предложеный в 2010 году, будет иметь длину 87 метров и вмещать 1073 пассажиров с одним эконом-классом и 757 в трёх классах. Начало эксплуатации планируется на 2020—2025 год. Он будет самым длинным самолётом и вторым по величине в мире (первым является Ан-225 «Мрия»). Его размах крыла будет равен 84 метрам. Он будет выпущен в одном варианте А380-1041.
A380-800F
Первоначально Airbus принимал заказы на грузовой вариант. Предлагавшийся самолёт уступал по грузоподъёмности только Ан-225. [39] Однако прозводство было отложено до стабилизации продаж пассажирской версии, и в настоящее время сроки начала производства грузовой версии не называются.
Преимущества
Помимо предоставления целого ряда преимуществ, обусловленных совершенно новой конструкцией планера, А380 распростраяет концепцию семейства унифицированных самолетов «Эрбас» на категорию самолетов сверхбольшой вместимости.
Благодаря одинаковой компоновке кабин экипажа, идентичным процедурам управления и пилотажным характеристикам самолетов «Эрбас», оснащенных электродистанционной системой управления, летчикам, уже аттестованным на управление одним из типов таких самолетов, потребуется пройти короткий курс переподготовки, чтобы получить допуск на управление А380.
«Эрбас» спроектировал А380 в тесном взаимодействии с представителями 60 крупнейших мировых аэропортов с тем, чтобы обеспечить уверенный ввод этого самолета в коммерческую эксплуатацию.
Использование А380 является социально обоснованным и экономичным способом справиться с ростом объема пассажирских перевозок и перегруженности аэропортов. Альтернативой этому может стать увеличение частот отправления эксплуатируемых самолетов, что потребует не только многомиллиардных инвестиций в строительство новых ВПП, терминалов и даже аэропортов, но и вызовет еще большую перегруженность и окажет более негативное воздействие на окружающую среду.
Точка зрения Airbus по этому вопросу, в полной мере подтверждаются как широким участием представителей мировой индустрии воздушных перевозок в работах по программе А380 с самого ее начала, так и, более явно, наличием высокого спроса на новый самолет.
А380 был спроектирован при участии главных мировых авиакомпаний так, чтобы он оптимально отвечал возрастающему пассажиропотоку на главных мировых маршрутах большой протяженности таких, как Дубай-Лондон, Сидней-Лос-Анджелес, Токио-Западное побережье США. Но в предстоящие 20 лет появятся и окрепнут новые сегменты рынка перевозок, для обслуживания которых потребуются самолеты большой вместимости. Среди них прежде всего Китай и Индия, где экономика будет развиваться особенно динамично и все больше и больше людей будут в состоянии летать за границу.
С учетом того, что все большая часть населения планеты выбирает для деловых визитов и поездок на отдых полеты по маршрутам большой протяженности, использование А380 предоставит авиакомпаниям возможность перевозить больше пассажиров без необходимости оплаты дополнительных «слотов» в расписания своих полетов.
По состоянию на 28 февраля 2011 года в целом было продано 43 самолёта A380. Заказано 244 единицы.
«Аэробус А380», фото которого расположены ниже, представляет собой самый крупный пассажирский авиалайнер на планете. Его высота составляет 24 метра, в то время как размах крыла и длина — около 80 метров. Самолёт рассчитан на осуществление перелётов на дистанцию до 15,4 тысячи километров. При этом он способен перевозить одновременно до 853 пассажиров.
Разработка проекта
Целью создания airbus а380 стало стремление одноименной компании-производителя разработать воздушное судно, которое могло бы составить должную конкуренцию самолетам марки Boeing (на тот момент на рынке широкофюзеляжных пассажирских лайнеров на протяжении 30 лет лидерство удерживала её 747-я модель). Инженеры европейского консорциума приступили к разработке в июне месяце 1994 года, окрестив проект названием «3ХХ». Изначально конструкторы рассматривали несколько вариантов создания авиалайнера. В итоге они сошлись на концепции с двумя палубами, которая обеспечивала возможность перевозки большего количества пассажиров, по сравнению с «Боинг-747».
Совет директоров компании Airbus утвердил запуск программы 19 декабря 2000 года. При этом модель получила своё окончательное наименование — А380. Характеристики самолёта были настолько внушительными, что уже тогда были получены заказы на 55 его экземпляров со стороны шести разных заказчиков. В начале 2001 года утверждена окончательная конфигурация воздушного судна, а ещё через год началось производство первых компонентов крыльев. Общие затраты на проект, разработка которого длилась более десяти лет, оцениваются в 12 миллиардов евро.
Испытания
Для тестирования и демонстрации изначально было построено пять экземпляров самолёта «Аэробус А380». Первому из них был присвоен номер MSN001, а 18 января 2005 года он был официально представлен широкой публике. Именно это судно 27 апреля 2005 года совершило первый полёт. Лайнер поднялся в небо с международного аэропорта Тулузы. В состав его экипажа, возглавляемого Жаком Роси, вошло шесть человек. Пробыв в небе на протяжении 3 часов и 54 минут, воздушное судно успешно приземлилось.
Свой дебютный трансатлантический перелёт самолёт «Аэробус А380» осуществил 10 января 2006 года. Тогда авиалайнер прибыл в аэропорт колумбийского города Медельин, где была успешно проведена проверка функционирования его систем в высокогорных условиях. Далее судно направилось в Канаду, где прошло тестирование при сильном морозе.
Первый полёт с заполненным людьми салоном был осуществлён 4 сентября 2006 года. Тогда в роли пассажиров выступали 474 сотрудника компании Airbus, которые должны были оценить уровень комфорта и качество предоставляемых услуг. В том же году воздушное судно тестировалось ещё не раз, что позволило очень тщательно проверить его работоспособность.
Начало эксплуатации
Первый из экземпляров модели «Аэробус А380» был передан заказчику (компании Singapore Airlines) 15 октября 2007 года. Уже через десять дней после этого самолёт осуществил свой первый коммерческий рейс, отправившись из Сингапура в Сидней. После двух месяцев эксплуатации судна президент «Сингапурских Авиалиний» заявил, что новинка существенно превосходит в основных характеристиках, в том числе и в потреблении топлива на одного пассажира, авиалайнеры «Боинг-747». 25 января 2008 года свой дебютный полёт совершило судно второго заказчика — авиакомпании Qantas, по направлению из Мельбурна в Лос-Анджелес.
Салон
Разработчики предусмотрели два варианта внутренней комплектации модели «Аэробус А380». Фото салона авиалайнера являются наглядным подтверждением того, что площадь поверхности его пола существенно превышает аналогичный показатель основного конкурента. Как бы там ни было, в стандартной версии воздушного судна предусмотрены места бизнес- и экономкласса, размещённые на двух палубах. В таком случае на борту одновременно могут перевозиться 555 пассажиров. Кроме этого, существует бюджетный вариант самолета. В данном случае внутри установлено 853 места, относящихся к экономклассу. По желанию компании-заказчика на первом этаже воздушного судна могут предусматриваться бары, библиотека, конференц-зал и даже душевые кабины. Следует отметить, что как минимум за час до использования душа необходимо оставить заявку, а вода будет поступать не дольше пяти минут. Нижняя и верхняя палуба соединены между собой за счёт двух лестниц, что находятся в хвостовой и носовой части. Они являются вполне широкими, чтобы на них могли разминуться два взрослых человека.
Основные характеристики
Для модели предусмотрено два варианта силовых установок. Первой из них является двигатель Rolls-Royce Trent-900, а второй — мотор Engine Alliance GP7000. В обоих случаях реверсы тяги установлены на два из четырёх силовых агрегатов. Максимальная дальность полёта лайнера составляет 15,4 тысячи километров, в то время как его грузовая модификация со 150 тоннами груза на борту способна преодолеть без дозаправки расстояние, составляющее 10,3 тысячи километров. Наибольшая взлётная масса превышает отметку в 650 тонн. Более того, эксперты утверждают, что параметров крыла достаточно для возможных будущих, более крупных модификаций «Аэробус А380». Характеристики и конфигурация его при этом будут изменены незначительно.
По сравнению с основными конкурентами, модель является более экономичной. В частности, на каждые сто километров пути на одного пассажира здесь требуется в среднем три литра топлива. Масса самого самолёта равняется 280 тоннам. Её снижение, по словам разработчиков, было одним из приоритетных заданий ещё на стадии производства. Оно было достигнуто за счёт применения для создания большинства агрегатов и узлов композиционных материалов, а также улучшенных алюминиевых сплавов. Что касается выброса вредных веществ в атмосферу, то они (из расчета на одного пассажира) составляют порядка 75 грамм на один километр пути.
Кабина пилотов и экипаж
Кабина пилотов у модели «Аэробус А380» (фото можно увидеть ниже) практически ничем не отличается от других самолётов этой компании-производителя. Это было сделано с целью сокращения расходов на обучение членов экипажа. Для отображения всей необходимой информации внутри установлено девять жидкокристаллических дисплеев. Все они являются взаимозаменяемыми и имеют размер 20х15 сантиметров. При этом два экрана используются в роли индикаторов данных навигации, два — показывают основные данные о полёте, два — отображают характеристики функционирования силовых установок. Помимо них, один монитор служит для отображения состояния всей системы, а ещё два являются многофункциональными. В составе экипажа насчитывается 27 человек, в том числе два пилота и бортпроводники во всех классах. Если длительность перелёта превышает четырнадцать часов, добавляются ещё два пилота.
Эксплуатация на земле
Еще на стадии разработки проекта авиалайнера «Аэробус А380» скептики утверждали, что машина, в связи со своим огромным весом, будет наносить вред рулёжным дорожкам в аэропортах. Конструкторам удалось решить потенциальную проблему путём установки 22 колёс на шасси. Таким образом, они оказывают на земную поверхность давление, которое является даже меньшим, по сравнению с основными конкурентами. В связи с размахом крыльев модель сначала была отнесена к шестой группе воздушных суден, для которой требуется взлётно-посадочная полоса шириной не менее 60 метров. Однако, по заявке компании-производителя, данная позиция была пересмотрена. Как результат, начиная с июля 2007 года лайнер отнесен к пятой группе, поэтому ему разрешены взлёт и посадка на 45-метровых полосах.
Заключение
«Аэробус А380» стал первым в истории мировой авиации гражданским авиалайнером, по всей длине фюзеляжа которого имеются две полноразмерных палубы. Самолёт может перевозить на своём борту на 30 % больше пассажиров по сравнению с главным своим конкурентом, которым является американский «Боинг-747». Дальность полёта воздушного судна позволяет авиакомпаниям при его помощи осуществлять беспосадочные перелёты по всем маршрутам, проложенным между аэропортами Азии и Европы. Нельзя не отметить и тот факт, что инженерами компании-разработчика проделана масштабная и успешная работа, направленная на то, чтоб лайнер мог эксплуатироваться без внесения каких-либо изменений в инфраструктуру воздушных гаваней.
Аэробус А380 (Airbus A380) — самый большой самолет концерна Airbus S.A.S. (Европейский Союз) и самый большой пассажирский самолет в мире. Это первый в мире магистральный гражданский самолет с двумя полноразмерными палубами по всей длине фюзеляжа. Палубы соединены двумя широкими лестницами в носовой и хвостовой частях.
Лайнер может совершать беспосадочные перелёты на расстояние 15 000 километров и брать на борт на треть больше пассажиров, чем Boeing 747. Аэробус А380 самый экономичный среди больших лайнеров: на 100 километров расходуется три литра топлива на одного пассажира. Основной конкурент этой модели — Boeing 747.
Первый полет — 27 апреля 2005 года. Первый проданный самолёт — MSN003, регистрационный номер 9V-SKA, сдан авиакомпании Singapore Airlines 15 октября 2007. Первый коммерческий трансконтинентальный перелёт с пассажирами (рейс из Сингапура в Австралию, номер рейса — SQ380, на борту находились 455 человек) — 25 октября 2007 года.
В Аэробусе А380 12 одноместных люксов и несколько двухместных. Люксы снабжены кроватью, гардеробом, лампами для чтения, зеркалом и 23-дюймовым телевизором. По желанию авиакомпаний, на первом этаже лайнера могут быть сделаны бары, бильярдные салоны, души, библиотека и конференц-зал. Стоимость перелёта из Лондона в Сингапур в классе люкс (на 2005 год) — около 10 000 долларов.
Для пассажиров первого класса предусмотрены пижамы с тапочками, есть возможность закрывать окна и дверь кабины специальными гардинами. Стоимость одного авиалайнера (на 2005 год) — 281 миллион долларов, что на 15процентов дешевле двухпалубного Boeing 747.
Количество собранных лайнеров A380 (по состоянию на март 2008 года) — 27. По состоянию на март 2009 года самолеты А380 состоят в парке трех авиакомпаний: Singapore Airlines, Qantas Airways, Emirates.
Первый аэропорт в России, который дал согласие принимать аэробус А380 — московский «Домодедово».
История создания
Разработка лайнера началась в 1994 году под кодом A3XX и продолжалась в течение 10 лет. Обозначение A380 было выбрано по причине того что цифра 8 напоминает поперечное сечение этого двухпалубного самолёта.
Стоимость программы — 12 миллионов евро. Самой сложной частью в проекте стала проблема снижения массы самолёта. Это было достигнуто за счёт применения нового композиционного материала, из которого сделаны фюзеляж и крылья.
Уже на стадии проектирования было получено 55 заказов от 6 заказчиков. Заключительная конфигурация самолёта была утверждена в январе 2001 года. Производство первых компонентов крыла A380 началось 23 января 2002 года.
Главные структурные секции авиалайнера строились на предприятиях во Франции, Германии, Испании, Великобритании. Компоненты для A380 поставляли: Rolls-Royce, SAFRAN, United Technologies, General Electric, Goodrich и другие известные предприятия.
Самый масштабный проект европейского авиастроителя принес ему и большие проблемы. Главные неполадки были обнаружены в электропроводке самолета. Для каждого самолёта требовалось 100 000 проводов и 40 300 соединительных элементов, что составляет около 530 километров электропроводки. Проблемы решались в течение двух лет.
На A380 улучшенная стеклянная кабина и дистанционное управление рулями с помощью электроприводов, связанных с боковой ручкой управления. Устройства отображения информации находятся в кабине экипажа: девять взаимозаменяемых жидкокристаллических мониторов, в том числе два индикатора навигационных данных, два основных индикатора полётных данных, два индикатора работы двигателей, два многофункциональных. Ещё один монитор отображает данные о текущем состоянии всей системы в целом.
После сборки самолёты оборудовались и красились в Гамбурге. На покрытие обшивки каждого лайнера (3100 квадратных метров) требуется 3600 литров краски.
Для обслуживания А380 нужны специальные терминалы для посадки пассажиров. Нагрузка на покрытие взлётно-посадочной полосы измерялось с помощью специальной 580-тонной тележки с грузом, построенной для имитации шасси A380. Для аэробуса А380 достаточны дорожки группы V — 45 метров, их расширения до предполагаемых 60 метров не требуется.
В целях демонстрации и тестирования были построены пять A380 . 4 сентября 2006 года состоялось первое лётное испытание A380 с пассажирами на борту. Целью полёта было проверить комфортабельность и качество пассажирских услуг. Самолёт вылетел из Тулузы с 474 сотрудниками концерна Airbus S.A.S. на борту. В ноябре 2006 года состоялись тестовые полёты с целью проверки работоспособности самолёта в условиях стандартного эксплуатационного режима на авиалинии. Начало эксплуатации А380 откладывалось почти два года из-за целого ряда технических проблем, что обошлось Airbus в 8,5 миллиарда евро.
Технические характеристики аэробуса A380
Лайнер имеет четыре двигателя — Rolls-Royce Trent 900 или Engine Alliance GP 7000. Уровень шума в кабине A380 на 50 процента ниже, чем у Boeing 747. Внутри самолёта поддерживается более высокое давление воздуха. По мнению разработчиков, эти характеристики позволят снизить утомляемость пассажиров при длительных беспосадочных рейсах.
Размеры: Размах крыла: 79.80 метра. Длина самолета: 73.00 метра. Высота самолета: 24.10 метра. Площадь крыла: 845.00 квадратных метров. Угол стреловидности крыла по линии 1/4 хорд (градусы): 33.50.
Число мест: Пассажиров в кабине трех классов: 555. Пассажиров в кабине двух классов: 644. Пассажиров в чартерном варианте: 853.
Массы и нагрузки: Взлётная: 560 тонн. Пустого снаряженного самолета: 276,8 тонн. Самолета без топлива: 361 тонн. Платная нагрузка: 66,4 тонн. Посадочная: 386 тонн.
Лётные данные: Крейсерская скорость: 900 километров в час. Дальность полета с пассажирами и багажом (с резервами топлива): 15 000 километров. Эксплуатационный потолок: 13 000 метров.
Происшествия
10 января 2008 года самолёт A380, принадлежащий компании Singapore Airlines, не смог вылететь из Сингапура в Сидней из-за поломки тягача. Лайнер некоторое время продолжал движение по инерции, затем съехал с полосы и выкатился на газон. В результате происшествия никто не пострадал, самолёт не был повреждён.
Перспективные модификации А380
Планируется создание следующих пассажирских модификаций: A380-800 на 555 мест, укороченный A380-700 на 480 мест и удлиненный A380-900 на 656 мест. Разработана также грузовая модификация A380F, способная перевозить грузы общим весом до 150 тонн на расстояние до 10 400 километров. Сотрудники Инженерного центра Airbus ECAR в Москве уже завершили ряд ответственных заданий по программе А380F. Российским конструкторам поручено выполнить значительный объём работ по проектированию частей фюзеляжа, расчётам на прочность, размещению бортового оборудования и сопровождению серийного производства самолётов.
Airbus с его A380 поднял уровень комфорта в полете на недосягаемую для остальных самолетов высоту. Весь второй этаж отдан под бизнес и первый классы. Кресла раскладываются в кровати и пассажирам выдают матрасы для удобства. У каждого пассажира рядом с креслом свой холодильник с напитками, а в хвосте можно посидеть в полноценном баре, лениво обсуждая проблемы запуска адронного коллаидера со словоохотливым барменом. Что уж говорить, если в носу самолета установлены 2 просторные душевые кабины. Я впервые в жизни не хотел, чтобы полет заканчивался.
Перед поездкой на авиасалон в Ле Бурже, мой друг Сергей aviator_ru
Мартиросян оформил мне журналистское удостоверение, которое я показал бортпроводницам и они устроили мне настоящую экскурсию по самолету…
Пассажиры эконом-класса и бизнес-класса заходят в самолет через разные телетрапы и отделены друг от друга во время полета:
В каждом ряду установлено всего 4 кресла:
Пассажирам выдают носки, маску для сна и наклейки на кресло, чтобы бортпроводник знал как себя вести в том случае, если вы заснете:
Для обуви есть специальное отделение под матрасиком в нише для ног:
Кресло раскладывается в практически горизонтальную кровать. Мой рост 182 см, но ногами я в стенку не упирался. Места было достаточно:
После ужина мне постелили матрас и положили подушку:
Перед каждым пассажиром установлен 17-дюймовый тачскрин, электрическая розетка, 2 порта USB (не знаю для чего), тройное гнездо для наушников и пульт управления мультимедийной системой, совмещенный со спутниковым телефоном:
Так же у каждого кресла есть свой большой пульт управления, который к тому же контролирует освещение, положение кресла и включает массажный режим спинки и сидения:
На самолете установлено несколько внешних камер и пассажир может выбрать любую из них:
Особенно интересно наблюдать за полетом через хвостовую камеру. Видно как самолет ныряет в облака при посадке:
В аэропорте, с помощью этой же камеры, ощущаешь (какое шипящее слово!) размеры А380:
Так же есть режим, показывающий местоположение самолета на карте:
В хвосте расположен бар, где бесплатно наливают горячительные и прохладительные напитки:
На стойке все время обновляли подносы с бутербродами и пирожными:
Вдоль стен установлены 2 дивана, с ремнями безопасности:
Лететь «в баре» безумно приятно и удобно. Полет проходит незаметно:
На ужин я выбрал легкий салат с креветками:
У А380 5 туалетов на втором этаже и 10 на первом, в экономическом классе:
Кроме туалетов, в носу есть две душевые комнаты для пассажиров первого класса. Правда, заказывать их надо за час до использования и вода льется всего 5 минут:
У пассажиров первого класса свой бар, где напитки эксклюзивнее, но нет бармена:
Рядом с душевыми вниз спускается парадная лестница, ведущая на первый этаж, к кабине пилотов и в салон экономического класса:
У пилотов отдельная комната:
И в конце несколько фактов об этом самолете:
В самолете 14 кресел первого класса, 76 кресел бизнес класса и 396 кресел экономического класса. 7-ми часовой полет обслуживает команда из 27 человек:
2 пилота 4 старших бортпроводника 4 бортпроводника в первом классе 8 бортпроводников в бизнес классе 8 бортпроводников в экономическом классе 1 банщик, готовящий душевые кабины
Во время 14-часового полета в команду добавляется еще 2 пилота и 1 банщик. Итого 30 человек.
Размах крыльев — 80 метров. Запас горючего — 240 тонн. В воздухе А380 должен расходиться с другими самолетами на расстоянии не менее 10 километров, так как в его аэродинамических потоках может перевернуться даже горбатый Боинг 747.
Во время полета шум двигателя практически не слышен. В салоне очень тихо и лишь вентиляция шелестит у потолка. Все бортпроводники приветливы и постоянно улыбаются. Даже, когда находятся на кухне и думают, что их никто не видит. В салоне погружаешься в атмосферу праздника и роскоши:
В конце прошлого века, авиационная промышленность находилась на пике разработок гражданского самолетостроения. На протяжении 30 лет Boeing – 747 имел большое преимущество над другими компаниями.
Самолет обладал большой вместимостью и отличными летными характеристиками, что способствовало разработке другими компаниями более улучшенных моделей, которые могли бы составить конкуренцию Боингу.
Пассажирский самолет А380
В 1994 году, компания Аэробус начала разработку новой модели большого пассажирского лайнера, который бы составил конкуренцию Боингу — 747.
Инженеры компании разработали множество вариантов самолета, после чего проекту было присвоено название А3ХХ. В разработке так же участвовали инженеры компании Боинг, которые параллельно вели разработку новой улучшенной версии существующего лайнера Boeing — 747.
Совместная работа была завершена в 1996 году, после чего, в связи с кризисом, компания Боинг была вынуждена закрыть проект.
В тот период компания разработала проект пассажирского лайнера А340, который имел не высокие летные характеристики, но хорошую вместимость. Но данные показатели не дотягивали до характеристик конкурентов. Одной из проблем модели являлся большой вес лайнера.
В 1996 году инженеры приняли вариант использования двухпалубной конструкции самолета, которая имела множество преимуществ. Только в 2000 году, после финансирования проекта, новая модель получила название А380 — самый большой аэробус в мире, его параметры просто грандиозны.
Утверждена конструкция нового лайнера Эйрбас А380 была только в 2001 году, после чего началось серийное производство деталей и комплектующих, которое велось в четырех странах. После чего все доставлялось в Тулузу, где происходили работы по сбору пассажирского лайнера.
Самолет Airbus А380 861 в эксплуатации авиакомпании Emirates Airline
Первый самолет А380 был построен в 2005 году, после чего был продемонстрирован в Тулузе. Аэробус произвел первый полет в этом же году, в ходе испытаний были выявлены все недостатки, которые были переработаны и исправлены.
В конце 2007 года самолет Airbus A380 прошел сертификацию, после чего модель была запущена в серийное производство.
Характеристики самого большого в мире аэробуса А380-800
Технические характеристики А380 указаны в таблице:
Размер
Масса
Пассажирский салон
Летные данные
Вместимость пассажиров А380 зависит от авиакомпании, в которой эксплуатируется самолет. Характеристики Airbus A380 рассчитаны на 525 мест с разделением на 3 класса или на 853 места эконом класса.
Авиакомпании, которые используют разную комплектацию А380:
Singapore Airlines — комплектация на 471 место;
Qantas комплектация на 450 мест;
Korean Air — комплектация на 407 мест;
Lufthansa — комплектация на 526 место;
Остальные авиакомпании используют стандартную комплектацию.
Схемы салона и расположение мест
Двухэтажный Airbus имеет две палубы, верхнюю и нижнюю, которые соединяются двумя лестницами в хвостовой и носовой части самолета. На палубах размещаются первый, бизнес и эконом классы.
Первый класс
Как и во всех пассажирских лайнерах, первый класс размещается ближе к носовой части самолета. Все места в этом классе являются самыми дорогими и удобными. Но каждый класс имеет как преимущества, так и небольшие недостатки. 1 и 4 рад расположены вблизи туалета, что может доставить дискомфорт.
Бизнес-класс
Бизнес класс располагается по центру самолета и имеет удобные кресла с большим свободным пространством. Кресла могут свободно разлаживаться в кровать, что очень удобно при длительном перелете. Самыми неудобными местами тут являются места в 6 и 26 рядах, которые находятся вблизи с туалетом. Так же 21й рад располагается рядом баром, что может принести дискомфорт.
Эконом-класс
Эконом-класс располагается на нижней палубе пассажирского лайнера и может смещать до 400 мест. Главным минусом является то, что кресла не разлаживаются, поэтому все время полета придется провести в сидячем положении. Самыми неудобными местами в этом классе является 88 ряд, который находится рядом с туалетом.
Самые лучшие места
Лучшие места находятся не только в первом и бизнес-классе. В эконом классе, можно хорошо себя чувствовать на 45, 54 и 82 рядах. Так же комфортными являются 68 и 81 ряды, главным плюсом этих мест является близкое расположение с иллюминаторами. Комфортными можно считать 43,52,67, 68 и 80 ряды, которые имеют много пространства для ног. Самыми плохими являются места в 88 ряду, которые находятся возле стенки и туалета.
Создание и начало производство двухпалубного широкофюзеляжного лайнера Airbus А380 положило конец безраздельной монополии самолета , которая продолжалась несколько десятилетий. Машина является самым крупным пассажирским лайнером в мире.
Надежность и пониженные эксплуатационные затраты обеспечивают неплохой спрос на машину, несмотря на высокую стоимость. Самый дорогой вариант был поставлен семье короля Саудовской Аравии, и обошелся заказчику в 488 млн. американских долларов.
История создания
Начало работ над новым крупногабаритным авиалайнером «Аэробус» стартовало в конце 80-х годов. Самолет создавался как конкурент авиалайнеру «Боинг» 747, который монопольно занимал нишу подобных машин с 70-х годов. Параллельно подобный самолет разрабатывала корпорация Макдоннел Дуглас, но ее проект оказался провальным.
Руководство компаний «Боинг» и «Аэробус» осознавало ограниченность рынка самолетов большой вместимости, поэтому в 1993 году были предприняты попытки заключить партнерский договор, который позволял разделить рынок. Параллельно шло развитие проектов, получивших названия «Аэробус» 3ХХ и «Боинг» 747Х.
Для машины «Аэробус» прорабатывалось несколько вариантов фюзеляжа, включая сдвоенный по длине фюзеляж от модели 340. Самолет «Боинг» предполагалось оснастить фюзеляжем с увеличенной по высоте носовой частью.
Разработка проекта «Боинг» была остановлена в начале 1997 года из-за начавшегося экономического кризиса в Восточной Азии, который сократил рынок крупногабаритных лайнеров.
Компания «Аэробус» решила продолжить развитие проекта, сконцентрировавшись на снижении расходов на эксплуатацию при одновременном увеличении вместимости. Именно тогда было принято решение об использовании фюзеляжа двухпалубной конструкции, который обеспечивал максимальную вместимость самолета.
Обозначение А380 появилось в конце 2000 года, когда проект был одобрен тогдашним руководством «Аэробус». Сборка первого самолета началась в 2002 году. Особенностью изготовления самолета А380 явилось использование производственных мощностей нескольких десятков предприятий, разбросанных по всей Европе.
Первый полет «Аэробус» А380 состоялся весной 2005 года, а уже в начале 2006 года был выполнен первый испытательный перелет через Атлантический океан.
Доводка конструкции и решение возникавших проблем с поставщиками сдвинуло старт производства самолетов на 2007 год, в котором был сдан только один экземпляр. Фактические поставки начались только в следующем году, в котором было собрано 12 самолетов А380.
На начало 2017 года в активной эксплуатации находилось 207 лайнеров «Аэробус» А380, которые принадлежат двенадцати авиакомпаниям. За время эксплуатации самолетов зарегистрировано несколько мелких летных происшествий.
В частности, осенью 2017 года на одном из лайнеров компании Air France произошло отделение элементов турбореактивного двигателя в полете. Причиной происшествия признан производственный дефект втулки вентилятора двигателя GP7200.
Фюзеляж и кабина пилотов
Фюзеляж самолета «Аэробус» А380-800 оснащен двумя палубами для размещения пассажирских кресел. Между палубами установлены лестницы, расположенные в носовой и хвостовой части пассажирского салона. При компоновке лестниц удалось обеспечить ширину, достаточную для свободного движения пассажиров навстречу друг другу.
В конструкции фюзеляжа широко использованы углеволоконные композиты.
Концевая секция фюзеляжа целиком выполнена из композита. К ней прикреплен хвостовой горизонтальный и вертикальный стабилизатор. Внутри размещен служебный отсек и вспомогательная газотурбинная установка с генератором.
В носовой части фюзеляжа расположена кабина пилотов, оснащенная двумя местами. Для отображения данных в кабине установлены жидкокристаллические мониторы (концепция «стеклянной кабины») унифицированной конструкции, которая позволяет заменять устройства.
Традиционного штурвала у пилотов нет. Штурвал заменен джойстиками, расположенными с внешней стороны кресел. Джойстики связаны с органами управления электроприводами. В кабине пилотов имеется более 100 тыс. проводов, связывающих различные электронные и электрические компоненты.
Перед пилотами имеется раскладной столик с клавиатурой. Между креслами расположены органы управления, включая четыре рычага РУД для управления режимами работы двигателей.
Крыло «Аэробус» А380 создавалось из расчета взлетного веса не менее 650 тыс. кг, который считается достижимым на будущих версиях.
Кроме того, такой вес планировался для грузового варианта самолета A380-800F, который так и не пошел в серию.
Двигатели
В зависимости от модификации лайнер «Аэробус» А380 может комплектоваться турбореактивными двигателями семейства Trent 900 производства Rolls-Royce или GP7200, разработанными компанией Engine Alliance.
Силовая установка GP7200 представляет собой набор компонентов, разработанных несколькими крупнейшими производителями двигателей. Оба типа двигателей соответствуют современным требованиям по шумности при взлете и посадке.
В таблице приведены некоторые характеристики двигателей.
Параметр
Trent 900
GP7200
Тип
Турбовентиляторный трехвальный
Турбовентиляторный двухвальный
Тип камеры сгорания
Одиночная
Одиночная с пониженным уровнем выброса вредных веществ
Конструкция турбины
По одной ступени высокого и среднего давления, 5 ступеней для низкого давления
Две ступени высокого давления и 6-ступенчатая низкого
Компрессор
Одно вентиляторное колесо, 8-ступенчатая ступень среднего давления и 6-ступенчатая высокого
Вентилятор, 5-ступенчатая низкого давления и 9-ступенчатая высокого давления
Длина, мм
5478
4920
Диаметр, мм
2950
3160
Вес, кг
6246
6712
Тяга на взлете, кН
310-340
311
Для сокращения расстояния пробега на двух двигателях имеется реверс тяги (по одному под каждым крылом). Двигатели используют в качестве топлива авиационный керосин.
Ведутся поисковые работы по эксплуатации силовых установок на смеси керосина и преобразованного в жидкое топливо природного газа. Запас топлива размещается в 13 кессонных баках, размещенных в крыльях и горизонтальном оперении.
В топливной системе имеется 41 насос, которые постоянно перекачивают топливо между баками для обеспечения центровки и снижения лобового сопротивления.
Конструкция пассажирского салона
Герметизированный пассажирский салон самолета «Аэробус» А380 имеет улучшенную звукоизоляцию. Ширина фюзеляжа позволяет размещать 11 рядов пассажирских кресел.
Все места подключены к линиям связи, простроенным на базе оптоволокна.
Посадка и высадка пассажиров выполняется через две двери, расположенные в носовой части фюзеляжа на нижней палубе.
Первый класс
Места расположены в носовой части нижней палубы. Всего имеется 14 мест, из них по 4 расположено одиночно по бортам, остальные 6 размещены в центральном ряду попарно. Особенностью сидений первого класса является возможность раскладки в полноценное спальное место.
В начале и в конце отсека имеется санузел и мини-кухня. Кроме этого в первом классе установлена душевая установка (имеется не на всех «Аэробус» А380).
Бизнес класс
Сидения пассажиров бизнес класса расположены сразу за первым классом. Сидения расположены в восемь рядов на достаточно большом расстоянии друг от друга. Конструкция кресел позволяет раскладывать спинки, формируя спальное место.
Всего имеется 20 рядов кресел, общая вместимость салона бизнес класса 76 мест.
В начале и конце салона имеются мини-кухни и санузел. В районе первого аварийного выхода размещается барная стойка. Второй аварийный выход расположен ближе к хвосту самолета «Аэробус» А380.
Эконом класс
Сидения эконом класса на «Аэробус» А380 расположены на верхней палубе в три ряда. Боковые ряды имеют по три сидения, центральный ряд – четыре. Между рядами имеются два прохода. В носовой, кормовой и средней части имеются санузлы.
Салон рассчитан на 399 пассажиров. Сидения пассажиров оснащены индивидуальным экраном, вмонтированным в спинку. В салоне эконом класса имеется две мини-кухни и три санузла.
При аварийной ситуации пассажиры эконом класса могут покинуть салон «Аэробус» А380 через 10 аварийных выходов.
Возможно расширение салона эконом класса и на вторую палубу. В этом случае вместимость «Аэробус» А380 достигает рекордных 853 пассажиров.
Шасси
В схеме выпуска и уборки шасси на «Аэробус» А380 применен комбинированный привод – от гидравлических систем (дублированных) и от исполнительных электроприводов (также продублированных). Электрические приводы управляют шасси через гидравлические системы.
Таким образом удалось установить четыре независимые системы управления, что повысило безопасность эксплуатации самолета и снизило риск возникновения опасных ситуаций. Ниши шасси закрываются створками шасси, изготовленными из композитных материалов. Конструкция створок монолитная.
Летные характеристики в сравнении с конкурентами
Параметр
А380
А380 Плюс
Боинг 747-8Ф
Размах крыла, мм
79 800
68 450
Длина, мм
73 000
76 250
Высота, мм
24 100
19 350
Масса пустого, кг
276 800
191 100
Максимальный взлетный вес, кг
560 000
578 000
442 000
Запас топлива, л
325 000
—
Тяга взлетная суммарная, кН
1244-1360
Не менее 1244
1188
Скорость максимальная, км/ч
1020
988
Скорость крейсерская, км/ч
До 945
908
Дальность полета, км
15 200
15 756
14 100
Потолок, м
13 115
13 000
Экипаж, чел
2
Количество мест, чел
853
933
581
Перспективы
В середине 2017 года компания «Аэробус» анонсировала создание усовершенствованной машины А380 Plus. Основным направлением усовершенствований стало снижение стоимости машины, что в теории должно увеличить спрос на самолет.
При этом переработанные салоны рассчитаны на размещение рекордных 933 пассажиров. Вместимость улучшена за счет более тесной компоновки салона, и сокращения площади служебных отсеков.
Внешне А380 Плюс не сильно отличается от предшественника – основные изменения коснулись конструкции крыла, которое должно иметь сниженное сопротивление.
Модифицированные силовые установки Rolls-Royce и Engine Alliance обладают сниженным расходом топлива и увеличенной на 7% тягой, однако официальных данных по ним в открытом доступе нет.
Видео
Почему самый большой пассажирский самолет в мире Airbus A380
Почему самый большой пассажирский самолет в мире Airbus A380 | Perito
Чаты и каналы по границам в телеграме: собрали все основные по Грузии, Казахстану, Монголии, Финляндии и Норвегии
PeritoИнтересыТранспортСамолеты
СамолетыРепортажи
Дата публикации 17. 10.2017
Он стал самым вместительным, тихим и экологичным авиалайнером в мире. Однако перевозчики не закупают эту модель, и ее производство может быть скоро свернуто. Что же стало причиной краха суперлайнера?
Антон Дьяконов
текст
В сентябре этого года авиалайнер Airbus А380, летевший рейсом Air France из Парижа в Лос-Анджелес, совершил аварийную посадку на военном аэродроме в Канаде. Причиной стало возгорание одного из двигателей — по свидетельствам очевидцев, он «превратился в огненный шар».
Похожий случай с самолетом той же модели произошел в 2010 году на рейсе австралийской компании Qantas Сингапур — Сидней. Другой A380 Qantas, летевший из Лос-Анджелеса в Мельбурн, был вынужден вернуться в аэропорт отправления из-за менее серьезной поломки в мае этого года.
Фото: Vincent FOLLIARD, CC BY-SA 3.0,
В декабре компания Airbus заявила, что ей придется отозвать 12 лайнеров, приобретенных самым крупным клиентом компании, Fly Emirates. Причина та же — технические неполадки с двигателями производства компании Rolls-Royce.
Факты об Airbus A380
Год запуска: 2007 Стоимость (2017 год): 436,9 миллиона долларов США Место производства: Тулуза, Франция Длина: 72,8 метра Высота: 24 метра Размах крыльев: 79,8 метра Двигатели: Rolls-Royce Trent 900s или Engine Alliance GP7000s Вместимость: 853 пассажира Дальность полета: 8 350 морских миль (15 464,2 километра) Перевозчики: Emirates, Singapore Airlines, British Airways Главный конкурент: Boeing 747-800
Сразу после отзыва самолетов стало известно, что в заказ на 100 самолетов Iran Air не вошло ни одного А380. Перевозчик предпочел более компактные самолеты.
A380 впервые продемонстрировали публике в 2005 году. В Airbus считали, что выход новой модели навсегда изменит рынок авиаперевозок: это был не только самый большой самолет в мире, но и самый тихий и экологичный.
Однако число заказов, которое с самого начала было нестабильным, со временем стало неуклонно падать. Самолеты большой вместимости оказались недостаточно востребованы, несмотря на то что число авиапассажиров в мире постоянно растет.
Так добьют ли известия о неисправных двигателях некогда амбициозный проект?
Что случилось на рейсе Air France?
Пассажиры рейса Париж — Лос-Анджелес 30 сентября сообщили о громком хлопке и сильной тряске в салоне самолета. Один из пассажиров, Дэниел Макнили, сидевший у иллюминатора, рассказал, что один из двигателей превратился в «гигантский огненный шар».
Когда A380 приземлился на военном аэродроме на канадском острове Ньюфаундленд, оказалось, что обшивка одного из двигателей полностью выгорела.
Американская компания Engine Alliance, которая поставляла двигатели для этого конкретного самолета, объявила о расследовании причин поломки. По предварительной версии, двигатель взорвался из-за того, что его турбину оторвало от вала. Никто из 520 пассажиров на борту двухэтажного лайнера не пострадал.
Предыдущие инциденты
Аварийная посадка рейса Air France напомнила аналогичную ситуацию с самолетом Qantas. Лайнер австралийской компании был оснащен двигателями Rolls-Royce. Через 15 минут после вылета пассажиры услышали громкий хлопок и увидели дым и искры, летящие из одного из двигателей. Самолет пришлось развернуть.
После посадки выяснилось, что у двигателя сорвало обшивку, а нижняя часть самолета вся в копоти. В ходе проверки выяснилось, что двигатель получил повреждения из-за утечки топлива.
Падение продаж
Первый полет нового лайнера 27 апреля 2005 года вызвал много шума. Это был первый самолет вместимостью более 800 пассажиров (хотя столько людей на самом деле никогда не летали в A380). Считалось, что с небывалым ростом числа авиапассажиров в мире будущее именно за такими суперлайнерами. Но, как показывает история, ожидания в авиастроении часто бывают неоправданны — достаточно вспомнить сверхзвуковые лайнеры Concord.
В июле 2017 года Airbus объявила о радикальном снижении производства новых A380 в ближайшем будущем. В докладе о финансовых показателях за полугодие компания сообщила, что в 2019 году будет построено всего восемь A380, «учитывая текущую ситуацию с предзаказом самолетов».
На прошлогоднем авиасалоне в Фарнборо представители Airbus заявили, что в 2018 году будет построено 12 самолетов — вдвое меньше, чем в 2017-м.
Слух о скором сворачивании производства A380 давно циркулировал среди экспертов индустрии. Главной причиной называли огромную стоимость эксплуатации такого большого самолета.
Аналитик Strategic Aero Research Садж Ахмад в июле 2017 года назвал A380 «маркетинговым провалом» Airbus. По его словам, в компании понимают, что однажды придется свернуть производство лайнеров окончательно и отказаться от их технической поддержки.
«Даже если заказ от Emirates подтвердится, он не повлияет на спрос в целом. Производство новых A380 убыточно для Airbus, и со временем компании придется его завершить», — считает аналитик.
Главный конкурент Airbus, Boeing, также испытывает проблемы с продажами своих лайнеров 747-8: в 2016 году компания вдвое сократила производство этих самолетов.
Прогнозы на будущее
На текущий момент все не так мрачно. Перевозчики продолжают использовать множество Airbus A380 и Boeing 747-8.
Тем не менее в настоящее время куда популярнее небольшие самолеты с двумя двигателями, которые тратят значительно меньше топлива. По словам независимого консультанта по авиации Джона Стрикленда, небольшие самолеты вроде Airbus A350 или Boeing 777 существенно сокращают финансовые риски, связанные с недостаточными продажами билетов или высокой стоимостью эксплуатации.
К примеру, Boeing 737, узкофюзеляжный самолет с двумя двигателями, рассчитанный на средние расстояния, стал одним из самых популярных коммерческих самолетов в истории. Сейчас в мире более 9 600 таких самолетов.
Airbus A320 аналогичной конфигурации настолько популярен, что, по статистике, один такой самолет взлетает или садится где-то в мире каждые две секунды. Первый A320 приобрела Air France в 1988 году, и с тех пор было продано более 13 тысяч таких самолетов. Последнюю модель, A320neo, уже заказали 70 перевозчиков. В перспективе это делает ее самым продаваемым коммерческим самолетом в мире.
СамолетыРепортажи
Дата публикации 17.10.2017
Антон Дьяконов
текст
Читать дальше
СоветыАвиакомпанииАкции и распродажи
Дата публикации 12.01.2017
Читать дальше
ЛитваЛатвияСтраны БалтииЭстония
Дата публикации 05.10.2017
Наши редкие и полезные дайджесты, трюки в путешествиях. Мы не спамим.
В закладки«Азимут»: чего ждать от новой российской авиакомпании?
СоветыАвиакомпанииАзимут
Дата публикации 04.10.2017
В закладкиЧто нужно знать о сингапурском Чанги — лучшем аэропорте мира
СингапурАэропорты
Дата публикации 04. 10.2017
В закладкиSSSS: четыре буквы, которые вы точно не хотите увидеть на своем посадочном талоне
СоветыАвиаперелетыБезопасность
Дата публикации 30.09.2017
В закладкиИстория фото на паспорт: сто лет плохих фотографий
История путешествийКекиПаспорта
Дата публикации 20.09.2017
Дубайский авиасалон-2021: широкофюзеляжный двухпалубный самолет Airbus A380-800.
Airbus А380 — широкофюзеляжный двухпалубный четырёхдвигательный турбореактивный пассажирский самолёт, созданный концерном Airbus S.A.S. (ранее Airbus Industrie) — крупнейший серийный авиалайнер в мире (высота 24 метра, длина 73 метра, размах крыла 79 метров). Вместимость — 525 пассажиров в салоне трёх классов, 853 пассажира в одноклассной конфигурации. Может совершать беспосадочные перелёты на расстояние до 15 400 км. В 2021 году, после выпуска 250 самолётов, производство данной модели было прекращено. Первый в мире широкофюзеляжный самолёт, созданный в XXI век Снаружи
Внутри
Дубайский авиасалон-2021 . Все, что у меня есть по A380
Самолет на стоянке это Airbus A380-842 A6-EVO/268 авиакомпании Emirates.
A380-800 это базовая модель. A380-841 и 842 версии с двигателем Trent 900. A380-861 и А380-862 версии с двигателем GP72XX. Длина 73 метра.
Двигатель Trent 900.
В этот самолет пускали всех и в большом количестве. Мы успели сюда попасть даже два раза, хоть какой то отдых от жары…
Механизации крыла.
Хвостовая часть самолета.
Вид на самолет с трапа.
Заходим в салон вместе с людьми в белых халатах.
В разных салонах предоставлены образцы бортового питания. В свете того, что в мире этот вид услуг фактически исчезает в целях экономии, то очень интересно:-)))
Эконом класс.
Оборудование кухни.
Бар в хвостовой части второго этажа.
Николай Лукин все пишет на видео.
Столик для посетителей бара.
А это у нас первый класс?
Или бизнес?
И тут тоже еда.
Фото 25.
Экран.
А еда настоящая или пластиковые макеты?
Фото 28.
Кухня и проход.
Вот, теперь то это точно первый класс.
Первый класс вид сверху.
Тут питание побогаче.
И вариант с разложенной кроватью.
Набор алкоголя в баре.
Туалет первого класса.
Эконом плюс?
И еда.
Общий вид зала.
Иллюминаторы и мультимедийная система.
Выход.
3-4-3.
Туалет эконома.
Еще один общий вид.
И выходим через трап в носовой части самолета.
Носовая часть.
Общий вид самолета.
Обойдем самолет с разных сторон.
Общий вид спереди.
Носовая стойка.
И чуть более общий вид.
Николай Лукин.
Заходим с правой стороны.
Продолжаем обходить.
Фото 40.
Внешнее питание.
Вентиляция.
Основные стойки.
Подфюзеляжная стойка.
Вид сбоку.
И основная стойка с 4мя колесами.
Внешнее кондиционирование.
Подключение холодного воздуха.
Общий вид основных стоек.
Мотогондола двигателя.
Ниша уборки стойки.
Еще.
Тормоза основной стойки.
Правая консоль крыла.
Хвостовая часть вид справа.
Фото 56.
Вид сзади снизу.
Хвостовая законцовка самолета.
Новый день и новая очередь на посещение самолета.
Винглет на законцовке крыла.
Общий вид слева.
Табличка с описанием самолета.
Винглет.
Многие фотографируются на фоне этого гиганта.
А мы идем второй раз внутрь.
Закрылки.
Снова эконом класс и еда.
И тут фотографии в инстаграмм.
Николай Лукин продолжает снимать видео.
Лестница на второй этаж.
Кухня.
Бар на втором этаже.
Открой личико Гюльчатай:-)))
Стоящее вино?
Бизнес класс.
И видимо макет еды:-))
Иллюминатор на двери.
Первый класс.
И еда для илитки.
Снова санузел.
И опять на улицу в тепло:-)))
Николай Лукин.
Общий вид самолета.
Лётно-технические характеристики Характеристики A380-800 Экипаж 2 пилота Вместимость 525 (3 класса) Длина 73,0 м Максимальная взлётная масса 560 тонн Размах крыла 79,75 м Площадь крыла 845 м² Стреловидность крыла 33,5° Высота 24,09 м Колёсная база 30,4 м Ширина фюзеляжа 7,14 м Длина разбега 2050 м Длина пробега 2900 м Крейсерская скорость 900 км/ч Максимальная скорость 945 км/ч Дальность полёта 15 200 км Практический потолок 13 115 м Максимальное количество топлива 248 тонн Силовая установка 4 x 311 кН Engine Alliance GP7270 (A380-861) Engine Alliance GP7272(A380-862) Trent 970, Trent 970B (A380-841) Trent 972, Trent 972B (A380-842) 4 x 340 кН GP7277 (A380-863F) GP7281 (A380-864F) Trent 977, Trent 977B (A380-843F)
Почему на современные самолеты ставят только 2 двигателя, а не 3 или 4, как раньше? / Оффтопик / iXBT Live
Раньше в аэропорту вы часто могли увидеть самолет с тремя или даже четырьмя двигателями. В настоящее время некоторые из таких моделей ещё находятся в эксплуатации, но встречаются они всё реже, так как производство подобных авиалайнеров стремительно сокращается. В частности, в 2021 году завершено производство крупнейшего пассажирского самолёта Airbus A380 — он мог вместить до 853 пассажиров. А к концу этого года будет остановлено производство его ближайшего конкурента — Boeing 747-8.
Airbus A380
Новых трех- и четырехдвигательных самолетов на замену ушедшим моделям до сих пор не было представлено, и едва ли они появятся в обозримом будущем. Коммерческая авиация постепенно переходит на самолеты с двумя двигателями, и на это есть целый ряд причин.
Долгое время двухмоторные самолеты не могли летать вдалеке от аэропортов, а потому не могли использоваться для перелетов через океан. Дальнемагистральные рейсы выполнялись на 3- или 4-двигательных моделях. Ограничения были введены из соображений безопасности: риск отказа сразу двух двигателей считался довольно высоким.
В начале 50-х годов Федеральное авиационное агентство США (FAA) установило так называемое «правило 60 минут», согласно которому самолёты с 2 двигателями во время выполнения любых рейсов должны были находиться в пределах 60 минут полёта до ближайшего аэропорта. Международная организация гражданской авиации (ICAO) смягчила ограничение, предложив «правило 90 минут» (ETOPS-90), которым на тот момент пользовались в основном авиакомпании из Европы.
Темные участки — недоступные для полетов зоны
По мере роста надежности двигателей росла и допустимая дальность удаления от аэропортов. В 1985 году Boeing 767-200 прошел сертификацию в соответствии с «правилом 120 минут» — ETOPS-120. Это позволило ему совершать перелеты из Парижа в Бостон. Наиболее современные авиалайнеры сертифицированы для полетов в соответствии с ETOPS-240 или даже ETOPS-370, как Airbus A350.
Самолеты с ETOPS-180 уже могли летать над 95% поверхности Земли. А единственный недоступный для полетов Airbus A350 участок планеты находится непосредственно над Антарктидой, но там самолеты не летают по другой причине. Таким образом, благодаря повысившейся надежности двухдвигательные самолеты смогли вытеснить трех- и четырехдвигательные из дальнемагистральных рейсов.
На пассажирских самолетах стоимость двигателей составляет значительную часть конечной стоимости авиалайнера (в среднем 20 — 25%). Каждый двигатель требует отдельного обслуживания, оформления документов и сертификатов. Таким образом, наличие 2 больших двигателей вместо 3 или 4 меньшего размера значительно снижает стоимость производства самолета и сокращает расходы на техническое обслуживание.
Нельзя забывать и про стоимость топлива — это около четверти всех операционных расходов современных авиакомпаний. 4 меньших двигателя потребляют больше топлива, чем 2 больших. В 2018 году австралийская авиакомпания Qantas подсчитала, что 4-двигательный Boeing 747 потребляет на 2.5 литра больше топлива на каждый килограмм полезной нагрузки по сравнению с 2-двигательным Boeing 787.
Оснащение самолета тремя или четырьмя двигателями позволяет увеличить суммарную мощность, что было особенно важно для первых реактивных авиалайнеров, поскольку турбовентиляторные двигатели того времени обеспечивали сравнительно небольшую тягу. К примеру, двигатель Pratt & Whitney JT3D 1958 года имел тягу 76 кН (килоньютон), в то время как для современных двигателей, таких как General Electric GE90, характерны показатели в 440 кН тяги и выше. Благодаря этому даже довольно крупные современные авиалайнеры вполне могут обходиться двумя двигателями.
Новости
Публикации
Владельцы яблочных гаджетов уже заметили, что apple помещались на экологии и используют в упаковке биоразлагаемые упаковки, переработанные материалы. А в последних сборках гаджетов и вовсе не…
Далеко не всем нужны высокомощные и производительные компьютеры. Многим пользователям компьютер нужен для работы с офисными приложениями, серфинга в интернете и выполнения несложных вычислительных…
Мой чайник давно уже вышел из строя и никак не было времени (и желания) его менять на какой-либо другой. Но вот наконец-то пришло время и у меня обновился чайник, который уже использую чуть больше…
Советские ученые славились своими экстраординарными идеями. Их светлые умы рождали громадные и интересные проекты, гремевшие на весь мир. СФИНКС – один из таких. Проект родился в процессе…
Hiper MG101 Tank белый Mid-Tower игровой корпус с необычной передней панелью, боковой стенкой из закаленного стекла, отсутствующими вентиляторами и пылевыми фильтрами. Можно сказать заготовка…
С началом эпохи информационных технологий практически каждый человек успел обзавестись персональным компьютером, однако, как и вся современная техника, ПК имеет свойство устаревать со временем….
Авиалайнер Airbus A380 Superjumbo | Aerospace-technology.com
Первый полет А380 (с двигателями Rolls-Royce) состоялся из аэропорта Бланьяк, Тулуза, в апреле 2005 года.
Суперджамбо A380, первый в мире двухпалубный авиалайнер с двумя проходами.
Конструкция A380 включает ряд новых материалов, в том числе новый материал Glare, обладающий высокой устойчивостью к усталости.
Трехклассная компоновка обеспечивает 555 мест.
A380 имеет дальность полета 15 000 км при максимальном количестве пассажиров и максимальной скорости 0,89 Маха.
A380 оснащен четырьмя двигателями (либо Rolls-Royce Trent 900, либо GE / Pratt & Whitney GP7200), каждый из которых обеспечивает тягу 70 000 фунтов.
Двухпалубный широкофюзеляжный просторный А380 означает, что некоторые авиакомпании запросили бортовые душевые, офис, детскую игровую площадку, тренажерный зал, бар, магазины, место для курения и мини-казино.
Размер самолета также позволяет использовать удивительное количество конфигураций для различных авиакомпаний, таких как эти роскошные кровати.
Лестницы между верхней и нижней палубами.
Супергигант Airbus, A380, является первым в мире двухпалубным авиалайнером с двумя проходами. Преимущества A380 включают более низкий расход топлива на одно место и более низкие эксплуатационные расходы на одно место.
555-местный Airbus A380-800 с беспосадочной дальностью полета 8000 морских миль был запущен в декабре 2000 г. Производство самолета началось в январе 2002 г. Первый полет (с двигателями Rolls-Royce) состоялся из аэропорта Бланьяк, г. Тулуза, апрель 2005 г. Было совершено более 100 испытательных полетов, прежде чем Сингапурские авиалинии осуществили первый коммерческий рейс из Сингапура в Сидней, который состоялся 25 октября 2007 г.
Другие испытательные полеты включали один в октябре 2005 г., третий в ноябре 2005 г., четвертый в феврале 2006 г. и пятый в мае 2006 г. Один испытательный самолет принял участие в летной демонстрации на Международном авиасалоне в Фарнборо в июле 2006 г. — Двигатели Royce Trent 900, A380 получили совместную сертификацию типа Европейского агентства по авиационной безопасности (EASA) и Федерального авиационного управления (FAA) 12 декабря 2006 года. В январе 2007 года Airbus стала первой компанией, получившей экологический сертификат ISO 14001 для своей продукции. В марте 2007 года один испытательный самолет A380 вылетел в Нью-Йорк и один в Лос-Анджелес, что стало первым трансатлантическим полетом A380.
В феврале 2012 года EASA приказало проверить наличие возможных трещин внутри крыльев всех самолетов Airbus A380 во всем мире в соответствии со своей второй директивой о летной годности. Для проверки были заказаны самолеты, совершившие от 1216 до 1384 полетов. EASA также выразило обеспокоенность по поводу безопасности алюминиевых заклепок в фюзеляже и предложило заменить их на титановые.
Сборка первого в мире двухпалубного авиалайнера с двумя проходами
Airbus Industrie — консорциум, образованный EADS и BAE Systems. EADS, Европейская аэрокосмическая и оборонная компания, была образована в результате слияния французской Aerospatiale-Matra, немецкой Daimler-Chrysler Aerospace и испанской CASA (бывших членов Airbus). В октябре 2006 года BAE Systems завершила продажу своего пакета акций компании EADS, которая теперь является единственным владельцем Airbus.
Секции самолетов Airbus A380 были доставлены с площадок в Бротоне (Великобритания), Гамбурге (Германия), Пуэрто-Реале (Испания) и Сен-Назере (Франция) на специально сконструированном огромном катере Ville de Bordeaux», построенный на верфи Jinling Shipyard в Нанкине, Китай.
Судно было спущено на воду в июле 2003 года и имело самую большую кормовую дверь (22 м x 14 м) из когда-либо построенных на судах Ro Ro. Компоненты были доставлены в Бордо. Оттуда они были доставлены на специально сконструированных баржах вверх по реке Гаронна, а затем перевезены на автоприцепе на линию окончательной сборки в Тулузе. Второе судно Ro Ro, City of Hamburg, построенное компанией ST Marine в Сингапуре, было доставлено 4 декабря 2008 г. , а еще одно — в начале 2009 г.0031
Чтобы свести к минимуму собственный вес, конструкции Airbus A380 включают в себя ряд новых материалов, используемых в семействах самолетов A318 и A340.
«Недавно разработанный Airbus суперджамбо, A380, является первым в мире двухпалубным авиалайнером с двумя проходами. Преимущества A380 включают более низкий расход топлива на одно место и более низкие эксплуатационные расходы на одно место».
Пластик, армированный углеродным волокном, используется для изготовления центральной части крыльев, горизонтальных стабилизаторов (того же размера, что и крыло Airbus A310), киля, хвостовой части фюзеляжа и потолочных балок.
В конструкции панелей верхней части фюзеляжа используется новый материал Glare, обладающий высокой устойчивостью к усталости. Алюминиевый и стекловолоконный слои Glare не допускают распространения трещин. Он намного легче обычных материалов и позволяет сэкономить около 500 кг веса конструкции. На передней кромке крыла применен ударопрочный термопласт. Самолет имеет 16 спойлеров на крыльях, поставленных финской компанией Patria.
Самолет A380 оснащен двумя, а не тремя гидравлическими системами корпорации Eaton, с повышенным гидравлическим давлением 5000 фунтов на квадратный дюйм вместо стандартных 3000 фунтов на квадратный дюйм.
Самолет A380 входит в семейство унифицированных полетов Airbus с аналогичными кабинами экипажа и операционными процедурами для самолетов A320, A330 и A340, что обеспечивает легкое переподготовку экипажа, перекрестную квалификацию экипажа и полеты смешанного флота.
Компания Thales Avionics разработала и поставляет восемь высокоформатных жидкокристаллических дисплеев с высоким разрешением 150 мм × 200 мм (6 дюймов × 8 дюймов) и цифровой проекционный дисплей (HUD). Honeywell, США, предоставляет систему управления полетом следующего поколения, которая имеет повышенную скорость обработки данных и графический пользовательский интерфейс с всплывающими меню и управлением курсором, а не текстовый интерфейс. Honeywell также поставляет систему спутниковой связи. Goodrich поставляет системы данных о воздухе.
Rockwell Collins поставляет системы связи, включая УКВ и КВ радиостанции и многорежимные приемники. Northrop Grumman поставляет инерциальную навигационную систему LTN-101E. Smiths Industries поставляет блок управления видео, который включает в себя дисплей с двери кабины и системы наблюдения в кабине. Компания L-3 Aviation Recorders из Флориды предоставляет полетные данные и бортовые диктофоны.
Двухпалубная компоновка на борту самолета А380
На А380 двухпроходные салоны на верхней и нижней палубах с 49% больше площади пола для увеличения количества сидячих мест на 35%. Трехклассная компоновка обеспечивает 555 мест. Типичная планировка верхней палубы обеспечивает 96 мест бизнес-класса и 103 места эконом-класса. На главной палубе 22 места первого класса и 334 места эконом-класса.
Две лестничные клетки соединяют пассажирские палубы. Подъемная система между пассажирскими палубами обеспечивает доступ для пассажиров с ограниченной подвижностью. Также имеется грузовой подъемник, соединяющий две пассажирские палубы.
Размеры А380 позволяют использовать различные конфигурации и удобства для пассажиров. Singapore Airlines (стартовый заказчик) имеет конфигурацию на 471 пассажира — 12 кресел первого класса «люкс» и 311 мест эконом-класса на главной палубе, 60 мест бизнес-класса и 88 мест эконом-класса на верхней палубе.
По бокам самолета восемь полноразмерных дверей. По обеим сторонам есть две двери на основной палубе и одна дверь на верхней палубе перед крылом, которые могут использоваться одновременно для посадки или высадки пассажиров. Для быстрой передачи багажа можно одновременно использовать два грузовых ремня, один в передней части и один в задней части под фюзеляжем.
Компания Matsushita Avionics Systems была выбрана поставщиком бортовой развлекательной системы нового поколения eX2.
Двигатели, используемые на Airbus A380
Самолет оснащен четырьмя двигателями тягой 70 000 фунтов, либо Rolls-Royce Trent 900, либо General Electric / Pratt & Whitney Engine Alliance GP7200. Компания Rolls-Royce поставила первый двигатель Trent 900 в феврале 2004 г., а в мае 2004 г. он совершил успешный первый полет на испытательном стенде A340-300. Первый испытательный полет GP7200 был успешно завершен 4 декабря 2004 г.
Goodrich поставляет систему датчиков двигателя для Trent 900 и Ametek сенсорная система для GP7200. BAE Systems Controls и Hispano-Suiza предоставляют систему FADEC (полное цифровое электронное управление) для GP7200.
Взлетная длина составляет 2900 м при максимальном весе на уровне моря, условиях ISA +15° и начальной крейсерской высоте 35 000 футов. Самолет соответствует ограничениям по шуму ИКАО (глава 3, Приложение 16) при пролете, заходе на посадку и боковым маневрам, а также более строгим правилам лондонского аэропорта Хитроу в отношении взлета и посадки. Это позволяет самолетам работать в ночное время.
Десять топливных баков емкостью 131 000 литров топлива. Дозаправку можно осуществить за 40 минут.
22-колесное шасси Goodrich состоит из двух подкрыльевых стоек, каждая с четырьмя колесами, двух центральных подфюзеляжных стоек, каждая с шестью колесами, и сдвоенного носового колеса. Каждое шасси поддерживает около 167 тонн. Messier-Dowty поставляет переднюю стойку шасси с гидравлическим давлением 350 бар, а Messier-Bugatti — тормозную и рулевую системы. Smiths Aerospace поставляет систему выпуска и уборки шасси. Нагрузка на взлетно-посадочные полосы и перроны аэропорта такая же, как у Боинга 747. Компания ELDEC из Линнвуда, штат Вашингтон, поставляет систему обнаружения приближения к шасси.
Самолет может выполнять разворот на 180° при ширине 56,5 м, что соответствует ширине стандартной взлетно-посадочной полосы 60 м. Максимальная рабочая скорость составляет 0,89 Маха, дальность полета — 15 000 км или 8 000 морских миль с максимальным количеством пассажиров.
Время обработки в терминале аэропорта, включая высадку пассажиров, уборку, пополнение запасов и посадку пассажиров на следующий рейс, составляет не менее 90 минут.
A380-800F грузовой вариант популярного авиалайнера
A380 — первая крупная программа коммерческих авиалайнеров, грузовая версия которой разрабатывается совместно в рамках запуска нового самолета. A380-800F может перевозить 150 тонн груза с использованием стандартных, межлинейных контейнеров и поддонов. Полная дальность полезной нагрузки A380-800 F составляет 5600 морских миль. Стартовыми заказчиками были FedEx (десять самолетов) и Emirates (два), первые поставки которых были запланированы на 2012 год, отставая от первоначального графика 2008 года.Ширина 2 м, вмещает 17 поддонов. Максимальная ширина основной палубы составляет 6,58 м, на ней могут разместиться 28 поддонов.
Другими вероятными производными от A380 являются версия с увеличенным радиусом действия, A380-800R и удлиненная версия A380-900.
Первоначальные заказы и поставки Airbus A380
Первый самолет A380 был доставлен в Singapore Airlines (SIA) 15 октября 2007 г. и введен в эксплуатацию 25 октября рейсом из Сингапура в Сидней. SIA продала билеты на рейс на онлайн-аукционе eBay, а вырученные средства пошли на благотворительность.
Второй A380 был доставлен SIA в январе 2008 г., а третий — в марте 2008 г. SIA начала регулярные рейсы A380 между Сингапуром и Лондоном 18 марта 2008 г.
Первый рейс General Electric / Pratt & Whitney Engine Alliance GP7200 был в августе 2006 г., а A380 с двигателем GP7200 получил сертификацию FAA и EASA в декабре 2007 г. Первым заказчиком A380 с этим двигателем была компания Emirates, первая поставка которой состоялась в июле 2008 г. Эмирейтс запустила A380 на своем рейсе из Дубая в Нью-Йорк. маршрут в августе 2008 г.
Первая поставка в Qantas была осуществлена в сентябре 2008 г. Авиакомпания начала выполнять рейсы A380 в октябре 2008 г. В 2008 г. Airbus поставил 13 самолетов A380: пять SIA, три Qantas и четыре Emirates.
Air France получила свой первый Airbus A380 30 октября 2009 года. Церемония передачи состоялась в Гамбурге, Германия. В июле 2010 г. компания Singapore Airlines получила 11-й A380 Airbus и второй A380 Lufthansa. Они перевезли более шести миллионов пассажиров по 20 международным направлениям.
Недавние заказы на самолеты международного использования Airbus A380
По состоянию на февраль 2012 г. были получены твердые заказы на 253 самолета A380, из которых 71 поставлен.
В январе 2012 года Hong Kong Airlines подтвердила заказ на десять самолетов A380 оценочной стоимостью 3,8 миллиарда долларов. 17 ноября 2009 г. Air Austral заказала два самолета Airbus A380 для размещения 840 пассажиров в одноклассовой конфигурации.
В июне 2007 года Air France заказала еще два самолета, Emirates еще восемь, а Qatar Airways еще три самолета. По состоянию на декабрь 2008 г. поставлено 14 самолетов.
Всего было получено 25 заказов на грузовую версию, но в ноябре 2006 г. компания Federal Express объявила об отмене своего заказа на десять самолетов, сославшись на задержку сроков поставки в качестве причины, а компания International Lease Finance преобразовала свой заказ в пассажирская версия.
В марте 2007 года UPS объявила о своем намерении отменить заказ на грузовое судно. Airbus решил приостановить программу грузовых самолетов до тех пор, пока не будут устранены задержки с пассажирской версией.
В ноябре 2007 года первый заказ на самолет A380 Flying Palace, вариант VIP, был размещен Его Королевским Высочеством принцем Алвалидом бин Талалом бин Абдулазизом Альсаудом.
В феврале 2008 года Airbus A380 совершил первый полет коммерческого авиалайнера, использующего жидкое топливо, полученное из газа, GTL (газ в жидкости) в рамках программы исследования альтернативных видов топлива. Один двигатель работал на смеси 40% GTL и стандартного топлива для реактивных двигателей, остальные три — на стандартном топливе.
Может ли Airbus A380 летать на одном двигателе?
Авиалайнеры Quadjet — одни из самых ярких самолетов, встречающихся в небе. Они представляют собой разительный контраст по сравнению с двухмоторными самолетами различных форм и размеров, которые сегодня составляют большинство коммерческих самолетов. Но означает ли их конструкция, что четырехмоторные самолеты, такие как Airbus A380, лучше защищены от отказов двигателей? И сможет ли такой самолет летать на одном двигателе?
Что может привести к отказу двигателя?
Отказы двигателя могут возникать в результате одной или нескольких причин. Результат, как правило, можно классифицировать либо как локализованный отказ двигателя, либо как нелокализованный отказ двигателя. Сдержанный отказ двигателя — это когда что-то выходит из строя в двигателе, но все это остается на месте внутри корпуса двигателя. Проблемы с электропитанием являются примером неисправности, при которой двигатель остается целым.
Между тем, неконтролируемый отказ двигателя — это когда один или несколько компонентов отрываются от двигателя. Эти явления визуально гораздо более заметны и могут вызывать тревогу у пассажиров, сидящих у крыла самолета. В худшем случае существует даже риск того, что весь двигатель может развалиться на землю.
Например, у самолета Qantas A380 произошел неконтролируемый отказ ротора двигателя (UERF) его двигателя номер два при наборе высоты из Сингапура Чанги в ноябре 2010 года.
«Rolls-Royce Trent 900. Обломки UERF врезались в самолет, что привело к значительным повреждениям конструкции и систем. Летный экипаж справился с ситуацией и, выполнив необходимые действия для устранения множества отказов систем, благополучно вернулся в приземлился в аэропорту Чанги». — Австралийское бюро безопасности на транспорте (ATSB).
Несмотря на все эти возможные причины, маловероятно, чтобы на четырехмоторном самолете отказали все двигатели, кроме одного. Но что, если это произошло? Рассмотрим влияние, которое это окажет на самолет.
Самолет имеет три различных возможных формы движения в воздухе: подъем, снижение и горизонтальный полет. У A380 четыре двигателя, каждый из которых обеспечивает тягу около 356,81 кН (80 210 фунтов силы). Суммарная тяга этих четырех двигателей составляет около 1427,24 кН (320 840 фунтов силы), что позволяет самолету поднимать его в небо.
Чтобы поддерживать горизонтальный полет с одним двигателем, его тяга в 356,81 кН (80 210 фунтов силы) должна была производить мощность, достаточную для поддержания крейсерской скорости 0,85 Маха (903 км / ч; 488 узлов).
Emirates — крупнейший оператор A380. Фото: Getty Images
Однако такую скорость однодвигателю обеспечить невозможно. В результате самолет начнет тормозить и тянуться, теряя высоту. В этом случае экипажу крайне важно перезапустить другие двигатели.
В противном случае им нужно будет быстро найти подходящий ближайший аэропорт, чтобы совершить аварийную посадку. Это может оказаться особенно трудным с A380, который может летать только в определенные аэропорты из-за его огромных размеров.
Таким образом, в целом полет на А380 с мощностью всего одного двигателя кажется ненадежной перспективой. Действительно, даже полет на А380 с двумя двигателями — это то, что согласно Федеральным авиационным правилам следует делать только в крайних случаях.
Эмирейтс нашла золотую середину между частотой и вместимостью, используя Airbus A380. Фото: Гетти Изображений
Прочие квадроциклы с множественными отказами — BA9
Несмотря на то, что многие авиакомпании уже выводят из эксплуатации Airbus A380, это все еще относительно молодой самолет. Однако если заглянуть еще дальше в историю Боинга 747, с которым он был разработан, чтобы конкурировать, можно найти случаи множественных отказов двигателей, связанных с «Королевой небес».
В июне 1982 года Боинг-747, выполнявший рейс ВА9 British Airways.из Лондона в Окленд столкнулись с густым облаком вулканического пепла недалеко от Джакарты, Индонезия. В то время у экипажей было мало опыта работы с таким редким событием. Таким образом, они решили относиться к облаку так, как если бы оно было не более чем водяным паром.
К сожалению, полет сквозь густое облако вулканического пепла больше похож на плотную песчаную бурю, чем на снежную бурю. Вместо тающего в двигателе льда частицы пепла стали больше похожи на наждачную бумагу, забивая узлы. Это привело к отказу всех четырех двигателей, и самолет стал самым большим летающим планером в мире.
British Airways эксплуатировала 24 пассажирских самолета 747-200. Один из них, G-BDXH City of Edinburgh, как известно, потерял всю мощность двигателя после полета через вулканический пепел в 1982 году. Фото: Getty Images
Известно, что капитан рейса Эрик Муди объявил:
«Дамы и господа, это говорит ваш капитан. У нас небольшая проблема. Все четыре двигателя остановились. Мы делаем все возможное, чтобы они снова заработали. Я надеюсь, что вы не слишком в беде».
Самолет скользил вперед со скоростью 15 км на каждый километр потерянной высоты, медленно снижаясь, готовясь к посадке на воду. Выбравшись из облака пепла, бортинженер смог перезапустить один двигатель, которого было достаточно, чтобы вернуть самолет на высоту 12 000 футов.
Вскоре после этого экипажу удалось перезапустить остальные три двигателя. В конце концов, самолету удалось вернуться в Джакарту. Он благополучно приземлился, несмотря на то, что пепел сделал лобовое стекло почти непрозрачным.
Будьте в курсе: Подпишитесь на наши ежедневные и еженедельные дайджесты авиационных новостей.
КЛМ рейс 867
Еще до конца 1980-х аналогичный инцидент произошел с самолетом KLM Boeing 747-400, летевшим из Амстердама в Токио через Анкоридж, Аляска. В декабре 1989 года рейс KLM 867 пролетел сквозь облако пепла над редутом. Это извержение произошло накануне. И снова это привело к отказу всех четырех двигателей самолета.
В этом случае самолет должен был снизиться более чем на 14 000 футов, прежде чем его экипаж смог перезапустить двигатели. Сделав это, KLM, рейс 867, благополучно приземлился в Анкоридже.
Заключение Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB):
«Непреднамеренное столкновение с облаком вулканического пепла, повлекшее повреждение от постороннего материала (постороннего предмета) и последующую остановку компрессоров всех двигателей. Фактором, связанным с аварией, было: отсутствие доступной информации об облаке пепла всему вовлеченному персоналу .»
В результате инцидента самолету был нанесен ущерб на сумму более 80 миллионов долларов, в связи с чем пришлось заменить все двигатели. Однако, в конце концов, тот факт, что в обоих этих случаях Боинг 747 приземлился без человеческих жертв, несмотря на потерю всей мощности двигателя, значительно перевешивает эти затраты по своей важности.
Что вы думаете о перспективах работы на одном двигателе? Дайте нам знать, что вы думаете об общей ситуации в разделе комментариев.
Источник: ECFR, ATSB, NTSB
Спецификации Airbus A380 Super Jumbo
Если мы вам нравимся, пожалуйста, поделитесь со своими подписчиками.
Технические характеристики Airbus A380
Как показано в приведенной ниже таблице технических характеристик Airbus A380, A380-800 имеет стандартную компоновку сидений для 555 пассажиров на двух палубах в конфигурации с тремя классами. Это варьируется от авиакомпании к авиакомпании. QANTAS, например, оснастила свой самолет 523 местами в трех классах. У А380 их 49.% больше площади пола, но только на 35% больше мест, чем у Boeing 747-400, с которым он должен был конкурировать (это в конфигурации с 555 местами). Это было предусмотрено, чтобы предоставить больше места для удобств пассажиров, таких как бары, спортивные залы и магазины беспошлинной торговли по усмотрению авиакомпании. Конечно, все эти удобства очень хороши на концептуальной стадии, но экономическое давление добавляет немного проверки реальности, и на сегодняшний день ни одна авиакомпания не добавила эти удобства, за исключением салонов первого класса на рейсах Emirates и Singapore Airlines.
Airbus A380 Технические характеристики и варианты модернизации.
В апреле 2018 года Airbus объявила о планах предложить модули спальных мест для пассажиров, которые можно будет вставить в грузовой отсек. Эти модули можно было бы вставлять и снимать так же, как грузовые контейнеры, и их можно было бы устанавливать на определенных участках полета. Помимо спальных мест, могут быть варианты размещения в конференц-залах, лаунж-зонах и многих других. Мы чувствуем, что экономика каким-то образом вернется в игру и что бухгалтеру авиакомпании может быть трудно найти оправдание тому, чтобы оставить груз в пользу некоторого дополнительного комфорта пассажиров. Если, конечно, авиакомпания не сможет убедить пассажиров платить за эти дополнительные услуги достаточную сумму. Со спадом путешествий из-за Covid 19и снижение интереса авиакомпаний к большим четырехмоторным самолетам, мы теперь знаем, что Airbus закрыл программу A380, как только будут выполнены текущие заказы на этот тип самолета.
Технические характеристики двигателей Airbus A380.
Самолет оснащен четырьмя двигателями тягой 70 000 фунтов, либо Rolls Royce Trent 900, либо General Electric / Pratt & Whitney Engine Alliance GP7200. Компания Rolls Royce поставила первый двигатель Trent 900 в феврале 2004 г., а в мае 2004 г. он совершил успешный первый полет на испытательном стенде A340-300.0003 A QANTAS (Queensland And Northern Territory Air Services) Airbus A380 выруливает на взлетно-посадочную полосу 34, выехал из Сиднея. Оценка огромных размеров этого самолета заставляет вас чувствовать себя очень маленьким. Кроме того, обратите внимание на свисание крыльев, они очень полны топлива для дальнего перелета. Во время разбега, когда крылья начинают создавать подъемную силу, вы увидите, как они начинают сгибаться, принимая на себя вес самолета.
Goodrich поставляет систему датчиков двигателя для Rolls-Royce Trent 900, а Ametek — систему датчиков для Engine Alliance GP7200. BAe поставляет системы управления, а Hispano-Suiza предоставляет систему FADEC (полное цифровое электронное управление) для GP7200.
Технические характеристики Airbus A380 Уровень шума.
Взлетная длина Airbus A380 800 составляет 2900 м при максимальном весе на уровне моря, условиях ISA +15° и начальной крейсерской высоте 35 000 футов. Самолет соответствует ограничениям по шуму ИКАО (глава 3, Приложение 16) для пролета, захода на посадку и боковых маневров, включая более строгие правила лондонского аэропорта Хитроу в отношении взлета и посадки. Это позволяет самолетам работать в ночное время.
Первый сингапурский Airbus A380 800 прибыл в октябре 2007 г.
Есть десять топливных баков вместимостью 320 000 литров топлива. Заправка может быть осуществлена за 40 минут.
Шасси Airbus A380.
22-колесное шасси Goodrich состоит из двух подкрыльевых стоек с четырьмя колесами каждая, двух центральных подфюзеляжных стоек с шестью колесами каждая и сдвоенного носового колеса. Каждое шасси выдерживает около 167 тонн. Messier-Dowty поставляет переднюю стойку шасси с гидравлическим давлением 350 бар, а Messier-Bugatti — тормозную и рулевую системы. Smiths Aerospace поставляет систему выпуска и уборки шасси. Нагрузка на взлетно-посадочные полосы и перроны аэропорта такая же, как у Боинга 747. Компания ELDEC из Линнвуда, штат Вашингтон, поставляет систему обнаружения приближения к шасси.
Самолет может выполнять разворот на 180° при ширине 56,5 м, что соответствует ширине стандартной взлетно-посадочной полосы 60 м. Максимальная рабочая скорость составляет 0,89 Маха, дальность полета — 15 000 км или 8 000 морских миль с максимальным количеством пассажиров. Время обработки в терминале аэропорта, включая высадку пассажиров, уборку, пополнение запасов и посадку пассажиров на следующий рейс, составляет не менее 90 минут.
A380 800 Korean Airlines на подходе.
А380 Плюс
Чтобы сделать А380 еще лучше и, естественно, более привлекательным для авиакомпаний, Airbus запустил программу обновлений и улучшений. Эти обновления A380 Plus имеют одну основную цель — экономичность эксплуатации. Несмотря на то, что существует сектор рынка, который извлекает выгоду из роскошных предложений роскошных индивидуальных салонов и тому подобного, веским аргументом в пользу использования A380 является его способность перевозить огромное количество людей по относительно низкой цене. Airbus ожидает 4-процентную экономию топлива, а с рядом других модификаций экономия накладных расходов в расчете на одно место составит 13 %.
Так что же такое A380 Plus и чем он будет отличаться от нынешнего A380?
Во-первых, аэродинамика. A380 может показаться довольно любопытным, поскольку изначально он не выпускался на рынок с винглетами. Крылышки дают возможность создавать большую подъемную силу без существенного увеличения размаха крыла. Слишком большой размах крыльев, конечно, влечет за собой необходимость в более широких зонах выхода на посадку в аэропортах, что является огромными дополнительными накладными расходами. Создание большей подъемной силы, конечно, является основным фактором снижения расхода топлива. Конструкция винглетов аналогична раздельной конфигурации Boeing 737 MAX: более крупные законцовки, направленные вверх (uplet), составляют 3,5 метра, а направленные вниз законцовки (downlet) составляют 1,5 метра.
A380 Plus со спортивными раздельными винглетами на Парижском авиасалоне 2017.
Этот дополнительный подъемник также позволяет перевозить больше полезной нагрузки. С этой целью Airbus увеличивает доступное пространство на палубе в пассажирском салоне, делая носовую и кормовую лестницы более функциональными, чтобы они занимали меньше места. Так исчезла красивая широкая лестница сзади. Кроме того, там, где под окнами есть мусорные ведра, теперь они будут удалены, чтобы увеличить свободное пространство по ширине кабины. Улучшенная подъемная сила позволит увеличить максимальную взлетную массу (MTOW) до 570 тонн, что может быть переведено на 80 дополнительных пассажиров или на 300 морских миль дальше, чем сегодняшняя дальность 8200 морских миль. Airbus говорит, что средняя конфигурация сидений, которую выбирают авиакомпании, составляет 49.7, и что это число может возрасти до 575 в A380 Plus.
Эмирейтс оказывает давление на Airbus в отношении версии NEO (новый вариант двигателя) для A380, однако Airbus не хочет брать на себя огромные затраты на разработку, в то время как продажи самолета настолько низкие. Нынешние функции A380 Plus позволяют авиакомпаниям достичь экономической экономии.
Таблица технических характеристик Airbus A380
Общие сведения
Типовое сиденье
555 пассажиров
Airbus A380 Цена (средняя)
375,3 млн долларов США
Летный экипаж
2
Размеры
Длина
73 метра (239 футов 6 дюймов)
Высота
24,1 метра (79 футов)
Диаметр фюзеляжа
7,14 метра (23 фута 5 дюймов)
Длина салона
50,68 метра (166 футов 4 дюйма)
Максимальная ширина салона, основная палуба
6,58 метра (21 фут 6 дюймов)
Максимальная ширина кабины, верхняя палуба
5,92 метра (19 футов 11 дюймов)
Колесная база
30,4 метра (99 футов 9 дюймов)
Гусеница
14,3 метра (46 футов 11 дюймов)
Зона крыла
843 квадратных метра (9096 квадратных футов)
Размах крыла
79,8 м (261 фут 10 дюймов)
Развертка, 25% хорды
33,5%
Гири
Максимальный вес рампы
562 000 кг (1 238 998 фунтов)
Максимальная взлетная масса
560 000 кг (1 234 600 фунтов)
Максимальная посадочная масса
386 000 кг (850,984 фунта)
Максимальный вес без топлива
361 000 кг (795869 фунтов)
Максимальный запас топлива
320 000 литров (84 535 галлонов США)
Стандартная рабочая масса пустого
277 000 кг (610 700 фунтов)
Типовой объем полезной нагрузки
664 000 кг (1 463 869 фунтов)
Двигатели
Силовые установки
A380-800 — четыре тяги 311 кН (70 000 фунтов), первоначально сниженная до 302 кН (68 000 фунтов), позже тяга увеличилась до 374 кН (84 000 фунтов)
Этот разрез Airbus A380 дает представление о компоновке и расположении многих компонентов этого Super Jumbo.
Для более подробного ознакомления со спецификациями Airbus A380 нажмите здесь.
Если мы вам нравимся, пожалуйста, поделитесь со своими подписчиками.
Варианты двигателей Airbus A380 — 893 слов
Содержание
Введение
Trent 900 в сравнении с Engine Alliance GP7000
Лучший выбор двигателя для A380
Список литературы
Введение
Airbus A380 — авиалайнер с наибольшей пассажировместимостью. Судя по документам, этот авиалайнер был произведен европейской корпорацией Airbus. Эта корпорация является дочерней компанией EADS. Кузов Airbus A380 широкий и большой. Для запуска такой машины предусмотрено четыре мощных двигателя. Кроме того, есть две колоды, одна снизу, а другая сверху. Из-за его большого размера многие аэропорты, которые были заинтересованы в его размещении, были вынуждены расширить свои взлетно-посадочные полосы и посадочные площадки. Кроме того, у аэробуса есть замечательная привлекательность. Поэтому на протяжении многих лет, особенно с 2007 года, он привлекал как отдыхающих, так и деловых пассажиров9.0003
Многие пассажиры сочли его надежным, учитывая тот факт, что он запланировал полеты во многие части мира. Удобство — это то, чем можно похвастаться. Клиенты получают реальный комфорт, который они хотели бы. Часть третьего класса вмещает 525 пассажиров ( USAToday.Travel 2012). Более широкие сиденья находятся в салоне первого класса, вмещающем 852 пассажира ( USAToday.Travel 2012).
Первой реальной проблемой, с которой столкнулся этот аэробус, стал отказ его Trent 9.00 двигатель. Произошло это 4 ноября 2010 года. Неисправность была вызвана отсутствием исправно работающего диска турбины. Рейс пришлось прервать. Отказ двигателей вынудил пилота совершить резкую посадку в аэропорту Чанги в Сингапуре. Неудача имела несколько последствий. Однако левые понесли большие потери, носившие катастрофический характер. Во время полета двигатель оголился, а затем испортились части лопатки турбины, срезав их. Этот инцидент произошел, когда аэробус летел в Сидней из Сингапура (Walker 2010).
Аэробус A380 после приземления в Сингапуре.
На пилотской палубе отказали органы управления самолетом. Координация между различными частями двигателя не работала должным образом. Это привело к повреждению, которое было хорошо видно на кромке крыла. Для правильной эксплуатации авиакомпания могла использовать два разных двигателя, а именно Engine Alliance GP7000 и Trent 900. Компания Rolls-Royce объявила, что может разработать Trent 900 для двигателя A380 в 1996 году.
Это гарантировало, что этот двигатель может стать более мощным, чем раньше. Четыре года спустя двигатель Trent 900 стал тем, с чего начался запуск двигателя А380. К тому времени, когда двигатель Trent 900 был установлен на 36 самолетах, они состояли из 180 двигателей и наработали 1,25 часа. Этот двигатель был разработан таким образом, что окружающая среда диктовала, как он должен работать. Такие вопросы, как мощность, шум, расход топлива, выбросы газов и вес, должны учитываться конструкцией двигателя. Airbus A380 в настоящее время использует реактивный двигатель под названием GP7000 (MTU, nd).
Trent 900 и Engine Alliance GP7000
Trent 900 и GP7000 имеют отличия. Британская компания Rolls Royce отвечает за производство двигателя Trent 900. С другой стороны, двигатель GP7000 производится компаниями Pratt & Whitney и General Electric, базирующимися в США. По цене двигатель Trent 900 для Airbus A380 дешевле, чем Engine Alliance. Самолеты авиакомпании Emirates используют Engine Alliance GP7000, в то время как большинство самолетов Qantas работают на Trent 9.00. Авиакомпания Emirates пометила свои аэробусы, такие как A380-861, для работы в Engine Alliance. A380-841 и A380-842 — это номера аэробусов, использующих Trent 900. GP7000 разработан на основе PW4000 и GE90, а Trent 900 — это улучшенная модификация Trent 800 (MTU, n.d).
Двигатель Alliance GP7000. Двигатель Трент 900.
С точки зрения превосходства Engine Alliance GP7000 лучше, чем Trent 900 по нескольким параметрам. Это подчеркивается тем фактом, что этот двигатель никогда не испытывал никаких неисправностей. Время полета Engine Alliance GP7000 составляет примерно один миллион часов. Также планируется усовершенствовать этот движок, чтобы он мог справляться с более сложными условиями и услугами. Улучшения и корректировки должны повысить доверие людей к Engine Alliance GP7000, что делает его лучшим выбором для A380. Примечательно, что основные функции, которые были взяты из GE90 включает конструкцию системы вентиляторов, разработанную Уитни и Праттом (Ostrower, 2012).
Лучший выбор двигателя для A380
Engine Alliance GP7000 используется многими авиакомпаниями. Это Fly Emirates, Air France, Etihad Airways, ILFC и Air Austral ( Engine Alliance 2012b). Главный факт, который заставил Fly Emirates выбрать этот двигатель, заключается в том, что компания обнаружила, что он может обслуживать постоянно растущие маршруты авиакомпаний. Двигатель считается эксплуатационно, технически и коммерчески жизнеспособным. Это было достигнуто за счет сочетания цены, производительности и технических характеристик. Это также может компенсировать затраты, потраченные на это
График данных сертификационных испытаний двигателя GP7000 как самого тихого.
Справочный список
Airliners.net n.d., Новости авиационной промышленности и авиации . Веб.
Двигатель Allience 2012a, «Шум». Веб.
Engine Allience 2012b, «Архив прессы». Веб.
Воздействие паров моторного масла? н.д. Веб.
GP 7200 н.д. Веб.
MTU (без даты). GP7000 – техническое обслуживание, ремонт и капитальный ремонт . Веб.
Ostrower, J 2012 , «Rolls-Royce, Pratt & Whitney собираются бросить вызов GE для запуска 777X», Flightglobal. Интернет.
USAToday.Travel 2012, «Airbus: «Некоторые трудности» с достижением цели A380 на 2012 год». Веб.
Walker, P 2010, ‘ org/CreativeWork»> Отказ двигателя A380: почему это произошло ’, The Guardian. Интернет.
Этот отчет о вариантах двигателя Airbus A380 был написан и представлен вашим коллегой ученик. Вы можете использовать его для исследовательских и справочных целей, чтобы написать свою собственную статью; однако ты должны цитировать его соответственно.
Запрос на удаление
Если вы являетесь владельцем авторских прав на эту статью и больше не хотите, чтобы ваша работа публиковалась на IvyPanda.
Запросить удаление
Требуется пользовательский отчет Образец отчета , написанный с нуля
профессиональный специально для вас?
801 сертифицированный писатель онлайн
ПОЛУЧИТЬ ПИСЬМЕННУЮ ПОМОЩЬ
Трент 900 | Rolls-Royce
Инновации
Наш путь к Net Zero
Проблемы, с которыми мы сталкиваемся, прорывы, которые нам нужны
Наш след выбросов
Наша стратегия декарбонизации
Стать компанией с нулевым выбросом углерода
Мобилизация нашей цепочки поставок
Декарбонизация сложных критических систем
Ступенчатое изменение эффективности
Электрификация
Водород
Альтернативные виды топлива
Малые атомные электростанции
Создание благоприятной среды
Центр климатических технологий
Космос
Малые модульные реакторы
UltraFan
Digital
Digital Platforms
Digital Twin
R²49 Data Labs
ACCEL
Испытательный стенд
Продукты и услуги
Гражданская аэрокосмическая отрасль
Устойчивое развитие
Покупка запчастей и услуги
Услуги
Пассажирские перевозки
Грузовые перевозки
Арендодатели
Прочие клиенты
Бизнес
Широкофюзеляжный
Power of Trent
Способный и универсальный
Trent 7000
Trent XWB
Trent 1000
Trent 900
Trent 500
Trent 700
Trent 800
RB211-524G/H & -T
Узкий и региональный
AE3007
BR715
RB211-535E4
Tay 620 / 650
Деловая авиация
Жемчуг 10X
Жемчуг 700
Жемчуг 15
AE 3007
BR710
BR725
Ta
Вертолеты
M250 турбовальный
RR300
M250 турбовинтовой
Будущие продукты
Оборона
Создание мощностей завтрашнего дня
Цифровые инновации
Устойчивая энергетика
Aerospace
Combat Jets
F130
Rolls-Royce LiftSystem®
EJ200
Adour
RB199
Pegasus
Spey
Поворотный
AE 1107C
CTS800
MTR390
M250 Турбинный вал
Драгоценный камень
Гном
Transport, Tanker, Patrol & Tactical
AE 2100
AE 1107C
AE 3007
Trent 700 MRTT
TP400-D6
BR710
T56
Tay
CTS800
M250 Turboprop
T56 3. 5 Расширение
Тренажеры
Adour
Турбовинтовой двигатель M250
БПЛА
АЭ 3007
Турбовальный вал M250
Adour
Системы распределенной генерации
Морской флот
Газовые турбины
Морская газовая турбина MT30
Генераторная установка AG9160
Генераторная установка AG9140
Морская газовая турбина MT7
Дизельные двигатели
Системы питания
Силовая установка
Корабельные системы управления
Электрика, автоматизация и управление
Военно-морская поддержка и услуги
Передовые технологии
Искусственный главный инженер
Системы распределенной генерации
Подводные лодки
Сухопутные
Системы распределенной генерации
Услуги
ACE
TwinAlytix®
Передовые технологии
Tempest
Orpheus
LibertyWorks
Доблесть V-280
Power Systems
Microgrid & Hybrid Solutions
Marine
Power Systems Sustainability
Электротехника Авиация
Наш ассортимент электротехники
Наши возможности
О компании
Наша стратегия
Руководство
Совет директоров
Руководство
Корпоративное управление
Где мы работаем
Наши исследования
Центры передовых производственных исследований
Исследовательские и университетские технологические центры
Сеть исследований технологий кибербезопасности Rolls-Royce
Наша деятельность
Наша история
Фонд наследия
Посетите
Наши центры наследия
Фонд наследия – Бристоль
Фонд наследия – Ковентри и Ансти
Фонд наследия – Дерби и Хакнелл
Фонд наследия – Индианаполис
Фонд наследия – шотландский филиал
Станьте участником
Станьте волонтером
Учитесь и исследуйте
Что нового
Свяжитесь с Trust
Contact us
Country sites
罗尔斯•罗伊斯——变革世界源动力
罗尔斯·罗伊斯在中国
发展历程
50年为中国
大事记
业务领域
新闻
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
加入我们
联系我们
Номер телефона
Номер телефона
Номер телефона
日本のパートナー
日本企業との協業
研究開発
製品とサービス
民間航空部門
防衛部門
パワーシステムズ部門
ディスカバー
お問い合わせ
採用情報
罗尔斯-罗伊斯 — 推进下一代航空飞行
страна-посадка-навигация
Обеспечение новой эры авиации
Навигация по посадке в стране
Индия
Домашняя страница
Партнеры в работе
Наши сотрудники
Инжиниринг
Производство и цепочка поставок
Товары и услуги
Гражданская аэрокосмическая промышленность
Оборона
Энергетические системы
Устойчивое развитие
Наш подход
Откройте для себя
Контакты
Карьера
Rolls-Royce Венгрия
Главная
Карьера
Откройте для себя
대한민국
홈
롤스로이스 소개
연구개발
롤스로이스 역사
세계속의 롤스로이스
롤스로이스 코리아
미디어
이노베이션
해군 분야
함정용가스터빈
MT30 함정용 가스터빈
MT7 함정용 가스터빈
AG9160 발전기
AG9140 발전기
파워시스템
추진시스템
함정 진회수 시스템
함정 진회수 시스템
전
왔9 왔9 랐랙99 외, 젰밙99 윰, 전9099
전기화 분야
연락처
Rolls-Royce Magyarország
Főoldal
Karrier
Történeteink
Támogatott kezdeményezések
Rolls-Royce Powering North America
страна-посадка-навигация
Deutschland
Home
Überblick
Nachrichten und Geschichten
Nachrichten
Geschichten
Karriere
Ausbildung
Direkteinstieg
Praktikanten und Werkstudenten
Karriere bei Rolls-Royce Electrical
Schülerpraktika
Tag der Ausbildung
Терминал
Контакт
South East Asia
Discover
Our locations
Singapore
Brunei
Indonesia
Malaysia
Myanmar
Philippines
Thailand
Vietnam
Текущие партнеры
Цифровые технологии
Производство и цепочка поставок
Исследования и технологии
Услуги
Продукты и услуги
Устойчивое развитие
Карьера
Инвесторы
Выпуск прав
Итоги и события
Регуляторные новости
Годовой отчет 2021
Архив годового отчета
Корпоративное управление
Информация для акционеров
Цена акций
Финансовый календарь
Долговые ценные бумаги
Консенсус аналитиков
Контакты с инвесторами
Устойчивое развитие
Подход
Изменение климата
Существенность
Этика и соблюдение нормативных требований
The Aletheia Framework TM
Наши сотрудники
Инжиниринг и инновации
Операции и объекты
Клиенты и поставщики
Кибербезопасность
Конкурентоспособность цепочки создания стоимости
Эффективность
Подход к отчетности
Целевой прогресс
Диаграммы данных
Истории устойчивого развития
СМИ
Наши истории
Пресс-релизы
контактов
Карьера
Домашний
Товары и услуги
Гражданская аэрокосмическая промышленность
Широкофюзеляжный
Trent 900
Самые низкие эксплуатационные расходы в течение жизненного цикла для Airbus A380
Мы стремимся постоянно улучшать наши двигатели с помощью новых технологий с низким уровнем риска для будущих поколений, от чего Trent 900 значительно выиграл, обеспечив снижение расхода топлива по сравнению с EIS до 1,6%.
Trent 900 является четвертым членом семейства Trent и включает в себя новейшие технологии, доказавшие свою эффективность в снижении шума и веса при одновременном повышении эффективности. Например, 24 лопасти вентилятора двигателя имеют новую стреловидную конструкцию, которая уменьшает влияние ударных волн, когда кончик вентилятора вращается со сверхзвуковой скоростью.
Система защиты вентилятора также впервые изготовлена из титана, а не из кевлара, а в основе двигателя вал высокого давления вращается в направлении, противоположном двум другим валам, для большей эффективности использования топлива.
Высокая надежность и стремление к постоянному совершенствованию
Неизменно самый надежный и долговечный двигатель A380
Неизменно самый надежный и долговечный двигатель A380
Неизменно самый надежный и долговечный двигатель A380
Самый низкий расход топлива за весь срок службы для самолетов A380.
В двигатель внесены постоянные технические усовершенствования.
Усовершенствованный стреловидный вентилятор диаметром 116 дюймов.
Усовершенствованные трехмерные аэродинамические конструкции компрессора и турбины.
Камера сгорания с низким содержанием NOx, облицованная плиткой.
Система высокого давления с противоположным вращением.
Мониторинг работоспособности двигателя.
Единственный двигатель A380, который можно загрузить в грузовой самолет 747 без разборки.
Обеспечение исключительной заботы и ценности для всех наших клиентов
Новаторские сервисные решения следующего поколения с цифровой поддержкой
Предлагая выбор и гибкость на протяжении всего жизненного цикла продукта через конкурентоспособную глобальную сеть. Предоставление оптимальной ценности для разнообразных потребностей в обслуживании нашей растущей клиентской базы.
Многие из наших сервисных решений можно приобрести на сайте нашего партнера Yocova. Узнайте больше ниже.
Посетите Йокову
TotalCare®
Наш премиальный сервис, обеспечивающий надежную передачу рисков столько, сколько вам нужно.
TotalCare®
TotalCare — это гораздо больше, чем просто план технического обслуживания двигателя. Это концепция обслуживания, основанная на предсказуемости и надежности.
TotalCare охватывает планирование профилактического обслуживания, определение объема работ и управление ими, а также работы по ремонту и капитальному ремонту вне крыла. TotalCare передает компании Rolls-Royce риски, связанные с временем нахождения в полете и посещением магазинов.
Выбрав TotalCare, вы получите:
Гарантированная стоимость эксплуатации и обслуживания ваших двигателей Rolls-Royce с помощью механизма оплаты в долларах США за час налета двигателя ($/efh).
Повышенная доступность в результате глубоких знаний о двигателях, которые может предоставить только производитель, в сочетании с нашим масштабом, глобальным охватом и нашим опытом работы в масштабах всего автопарка.
Рабочий объем двигателя, обеспечивающий наименьшую стоимость цикла двигателя.
Усовершенствованный мониторинг состояния двигателя и включение улучшений долговечности и надежности продукта.
Полностью интегрированный сервис — вы концентрируетесь на управлении своим бизнесом, а мы позаботимся о ваших двигателях.
Увеличение стоимости активов и привлекательности на рынке.
TotalCare® — Life
В соответствии с TotalCare Life вы платите по известному курсу $/EFH в течение всего времени эксплуатации двигателя (с учетом минимального срока). У услуги нет фиксированной даты истечения срока действия, поэтому она действует до тех пор, пока вы эксплуатируете двигатель. Ставка $/efh отражает реальную стоимость обслуживания двигателя на протяжении всего периода эксплуатации; поэтому, если вы решите продать самолет в середине между капитальными ремонтами другому оператору, который также выбирает TotalCare, ваши взносы, уже сделанные для следующего капитального ремонта, будут переданы новому оператору. Это позволяет продать двигатель по более высокой цене. Эта структура полностью соответствует потребностям лизингодателей двигателей и позволяет избежать требования о выплате резервов на техническое обслуживание.
TotalCare® — Term
При использовании TotalCare Term ставка $/EFH, которую вы платите, покрывает только те посещения магазинов, которые ожидаются в течение срока действия соглашения. Это означает, что если срок заканчивается в середине между посещениями магазина, вы не внесете никакого вклада в увеличение срока службы двигателя, использованного с момента последнего посещения магазина. Это позволяет использовать более низкую ставку $/efh, что является привлекательным в течение срока действия соглашения, но также означает, что либо более высокая ставка $/efh будет взиматься по любому последующему соглашению, либо стоимость двигателя при перепродаже может быть меньше. .
TotalCare® — Flex
TotalCare Flex отличается от TotalCare Life или Term. Он обеспечивает все характеристики переноса риска «традиционного» TotalCare, но признает, что вы действительно хотите минимизировать затраты, высвобождая при этом весь срок службы двигателя, которым вы владеете, до того, как самолет будет выведен из эксплуатации. Мы обеспечим тягу двигателя путем полного капитального ремонта, чтобы максимально увеличить время нахождения в крыле, или путем частичного капитального ремонта, который доводит двигатель до даты его вывода из эксплуатации, или путем замены двигателя. TotalCare Flex обычно применим к собственным двигателям; могут быть включены арендованные воздушные суда, и в этом случае экономия за счет высвобождения срока службы двигателя передается арендодателю.
SelectCare®
Перенос риска затрат на долгосрочное посещение магазина с возможностью гибкого выбора дополнительных услуг.
SelectCare®
SelectCare ® сочетает в себе уверенность в стоимости посещения магазина в долгосрочной перспективе со свободой выбора из ряда дополнительных услуг
В основе SelectCare лежит договоренность о капитальном ремонте с фиксированной ценой. В отличие от традиционных схем капитального ремонта с фиксированной ценой, которые фиксируют цены только на несколько месяцев и применимы только к конкретному двигателю, в рамках программы SelectCare мы используем наш беспрецедентный опыт работы с автопарками, чтобы предлагать цены, действительные на протяжении всего срока эксплуатации ваших двигателей, которые можно применить к любой или весь ваш парк двигателей. В рамках SelectCare визит в мастерскую для капитального ремонта требует того же объема работ, что и визит в мастерскую TotalCare, использует те же материалы и процедуры и выполняется теми же инженерными группами. Стоимость таких посещений магазинов известна в течение всего срока действия соглашения SelectCare, при этом обязательства по увеличению объема предполагают более низкие цены. Каждое посещение магазина оплачивается, когда оно происходит. Посещение мастерской для проверки и ремонта не покрывается программой SelectCare, но мы готовы проводить их с оплатой времени и материалов. В качестве альтернативы вы можете выбрать посещение мастерской для проверки и ремонта в любом центре, сертифицированном для вашего типа двигателя.
По мере того, как ваши двигатели приближаются к выходу из эксплуатации, вы можете не захотеть, чтобы они подвергались капитальному ремонту в течение всего срока службы. Мы рады работать с вами, чтобы составить индивидуальный рабочий объем, чтобы обеспечить срок службы и производительность, которые вам требуются. При необходимости эти специализированные рабочие области могут использовать детали, которые у вас уже есть; либо исправный использованный материал (SUM), либо новые детали, которые вы, возможно, хранили в своем инвентаре.
Услуги Фонда
Услуги на основе событий для клиентов, которым не требуется ни передача рисков, ни долгосрочное обслуживание.
Услуги Фонда
Это краткосрочные услуги на основе мероприятий, которые мы можем предоставить вам без необходимости заключения долгосрочного контракта на обслуживание.
Foundation Services можно использовать либо в качестве дополнения к существующей страховке TotalCare или SelectCare, либо в качестве альтернативы долгосрочному соглашению об обслуживании. Основными компонентами Услуг Фонда являются Капитальный ремонт с фиксированной ценой и посещение магазинов времени и материалов, как описано ниже. Вы также можете заказать другие услуги, такие как услуги на борту, обучение или аренду специального запасного двигателя, даже если вам не требуется капитальный ремонт двигателя. Некоторые услуги Foundation предоставляются бесплатно всем клиентам, остальные оплачиваются при доставке, поэтому нет необходимости в какой-либо структуре оплаты в долларах США/EFH.
Капитальный ремонт с фиксированной ценой
Эта услуга позволяет узнать, какова будет стоимость, прежде чем отправить двигатель в мастерскую для капитального ремонта. Указанная цена действительна только для определенных серийных номеров двигателей и рабочих объемов. Предложение будет основано на текущем состоянии двигателя (обычно оно основывается на отчетах о производительности, а не на физическом осмотре двигателя) и, таким образом, будет действительно только в течение нескольких месяцев, а не на долгосрочной защите затрат, обеспечиваемой ВыберитеУход. Другое принципиальное различие между SelectCare и капитальным ремонтом с фиксированной ценой заключается в том, что в рамках SelectCare объем работ по капитальному ремонту обычно предоставляется компанией Rolls-Royce, а в рамках капитального ремонта с фиксированной ценой объем работ обычно разрабатывается ремонтной мастерской.
Время и материалы
Если вам нужен капитальный ремонт, для которого вы знаете, что вы будете платить только за детали и работу, необходимые вашему двигателю, то капитальный ремонт с использованием времени и материалов может быть правильным выбором. Вы можете указать объем работ в соответствии с вашими индивидуальными требованиями. Как и в случае с капитальным ремонтом с фиксированной ценой, объем работ устанавливается ремонтной мастерской, а не Rolls-Royce. Следует отметить, что, вероятно, будут другие расходы, связанные с капитальным ремонтом с учетом времени и материалов, например сборы за обработку, транспортировку или внешний ремонт.
Приобретение сервисных решений для вашего продукта
На сайте нашего партнера Yocova вы можете просмотреть и приобрести сервисные решения для ваших двигателей Rolls-Royce. Только зарегистрированные клиенты Rolls-Royce. Узнайте больше ниже.
Посетите Йокову
LessorCare
Предлагая простоту, выбор и гибкость на протяжении всего срока службы вашего двигателя.
LessorCare
Предоставление более качественной, простой и гибкой поддержки, чтобы помочь арендодателям поддерживать работоспособность своего автопарка.
LessorCare — это новаторская новая услуга, разработанная специально для арендодателей. LessorCare удовлетворяет потребности арендодателей в доступе к простому, но гибкому предложению услуг, объединяя ряд услуг в рамках одной всеобъемлющей структуры, предоставляя клиентам возможность адаптировать уровень обслуживания на протяжении всего срока службы двигателя.
Мы понимаем, что арендодатели должны быть в состоянии действовать быстро, чтобы воспользоваться рыночными возможностями. LessorCare помогает им, предоставляя единую общую структуру для всех типов двигателей Rolls-Royce. Эта структура охватывает сегодняшние специализированные услуги для арендодателей и является достаточно гибкой, чтобы обслуживать новые инновационные услуги для арендодателей, которые мы разрабатываем. LessorCare позволяет обеим сторонам устанавливать коммерческие договоренности и условия ведения бизнеса, чтобы арендодатель мог обращаться по мере необходимости, будь то запланированный или (что более вероятно) незапланированный после, например, ситуации по умолчанию. Он не является эксклюзивным и не будет ограничивать возможности любого арендодателя сохранять выбор и гибкость предоставления услуг.
LessorCare позволяет арендодателям быстро обращаться в службу технического обслуживания и/или обеспечения доступности Rolls-Royce, как правило, но не исключительно, когда воздушное судно находится между эксплуатантами. Технические данные и консультации доступны арендодателям в любое время, когда они в них нуждаются, а также доступен широкий спектр услуг по управлению активами, которые помогают арендодателям получить максимальную отдачу от своих инвестиций в двигатели. Ключевой частью LessorCare является создание в Rolls-Royce специальной команды по переходу воздушных судов, которая использует свои знания рынка и двигателей для проактивной и оперативной помощи в беспрепятственном выходе самолета от одного оператора и его размещении и вводе в эксплуатацию у следующего оператора. LessorCare также помогает арендодателям максимизировать конечную стоимость своих двигателей, когда они решают окончательно вывести их из эксплуатации.
Обучение, подходящее для вас
Наши учебные курсы, одобренные EASA часть 147, разработаны с учетом эксплуатационных данных, последних методов технического обслуживания и процедур устранения неполадок.
Являясь экспертами в своей области, мы можем помочь вам определить ваши потребности в обучении и создать идеально подходящий пакет обучения.
Наш практический подход к обучению может быть реализован в любом из наших учебных центров по всему миру или на месте в вашем собственном учреждении.
Для получения дополнительной информации обращайтесь; Customer. [email protected]
ОБУЧЕНИЕ КЛИЕНТОВ
Линейное и базовое техническое обслуживание Общее ознакомление Проверка бороскопа
Набор высоты: Airbus A380 тестирует архитектуру CFM с открытым вентилятором в полете
В разгар сезона летних отпусков воздушные перевозки пришли в норму после застоя, связанного с блокировкой. Но так же как и осознание влияния коммерческой авиации на климат.
Авиакомпании и производители самолетов и двигателей хотят участвовать в диалоге.
Возьмем, к примеру, Airbus и CFM International, совместную компанию GE и Safran Aircraft Engines с долевым участием 50/50. В феврале обе компании объявили о планах сотрудничества по испытаниям авиационного двигателя, работающего на водороде. А на этой неделе на авиасалоне в Фарнборо Airbus заявила, что присоединится к делу вместе с CFM, участвуя в программе RISE (Революционные инновации для экологически безопасных двигателей), запущенной в 2021 году. Инициатива по разработке технологий направлена на совершенствование и демонстрацию передовых технологий, которые будут служить в качестве основы для двигателя CFM следующего поколения, который будет потреблять на 20% меньше топлива и создавать на 20% меньше выбросов, чем самый эффективный реактивный двигатель, используемый сегодня, и может быть введен в эксплуатацию к середине 2030-х годов.
Во второй половине этого десятилетия производитель самолетов будет сотрудничать с CFM для выполнения демонстрационной программы летных испытаний на Airbus A380 для проверки архитектуры двигателя с открытым вентилятором.
Airbus, CFM, GE и Safran присоединились к цели Air Transport Action Group по достижению нулевых выбросов углерода в авиации к 2050 году. «У нас есть видение и стремление помочь отрасли достичь нулевых выбросов углерода», — говорит Гаэль Мехест. , президент и главный исполнительный директор CFM International, «и демонстрационная программа летных испытаний с открытым вентилятором является захватывающим шагом к достижению этой цели».
Вентилятор в передней части этой архитектуры «открыт», потому что, в отличие от других турбовентиляторных двигателей, он не окружен кожухом. Это снижает вес и позволяет увеличить лопасти вентилятора. В результате вентилятор может перемещать гораздо большие объемы воздуха вокруг двигателя, а не через сердцевину двигателя.
Разница между этими двумя объемами называется коэффициентом байпаса. Это важное число, которое описывает КПД двигателя. Двигатели CFM выросли с начальной степенью двухконтурности 5: 1 в 1980-х годов на двигатель LEAP с коэффициентом двухконтурности 11:1. Открытый вентилятор может обеспечить степень двухконтурности выше 70:1. А это означает снижение расхода топлива и выбросов на 20 % по сравнению с самыми передовыми двигателями, используемыми сегодня. Гибридная электрическая силовая установка и экологичное авиационное топливо могут привести к еще большему сокращению выбросов.
Компания
CFM стремилась создавать еще более эффективные продукты с тех пор, как первые двигатели CFM56 были введены в эксплуатацию в начале 1980-х годов. С тех пор его инженерам удалось снизить расход топлива и выбросы CO 9 .1574 2 выбросов в двигателях CFM на 40% по сравнению с двигателями, которые они заменили.
Новости на авиасалоне в Фарнборо представляют своего рода возвращение дизайна на родину. Промышленность впервые начала изучать концепцию открытого вентилятора в середине 1980-х годов, когда GE и Safran разработали и испытали двигатель GE36, также известный как двигатель без воздуховода (UDF). Самолет McDonnell Douglas MD-80 с двигателем GE36 приземлился на авиашоу в Фарнборо в 1919 г.88.
GE36 помог отработать ключевые технологии двигателей, такие как более легкие и прочные лопасти вентилятора, изготовленные из композитных материалов на основе углеродного волокна.
«Первоначально эта технология была протестирована на GE36, а затем в 1995 году она была применена к GE90, а затем и к семействам двигателей GEnx и CFM LEAP, — говорит Мехёст.
В 2017 году Safran и Avio Aero, компания GE Aerospace, также испытали двигатель с открытым ротором, вращающимся в противоположных направлениях (CROR), в котором два ротора вращаются в противоположных направлениях, в рамках европейской инициативы по устойчивому развитию «Чистое небо». Работа позволила инженерам разработать новую, более тихую конфигурацию вентилятора.
Демонстрационный двигатель RISE с открытым вентилятором разрабатывается только с одним большим эффективным ротором, вращающимся в передней части двигателя, и рядом статорных (неподвижных) лопастей сразу за ним.
С тех пор, как год назад CFM объявила о программе, компания начала успешно тестировать различные компоненты. Наземные испытания полностью собранного прототипа двигателя должны начаться примерно в середине этого десятилетия. Летные испытания будут проходить во второй половине десятилетия — на летном испытательном стенде GE 747 в Викторвилле, Калифорния, а также в рамках программы летных испытаний A380 в Тулузе, Франция.
Цели летного демонстратора включают в себя получение информации о том, как различные варианты установки крыла самолета влияют на аэродинамические характеристики. Инженеры будут искать способы повысить эффективность двигательной установки, подтвердить 20-процентный прирост эффективности использования топлива и улучшенные акустические модели, а также обеспечить совместимость со 100-процентным экологичным авиационным топливом.
Водородное топливо также может сыграть роль в конечном конечном продукте программы RISE, и Airbus также помогает в этом. В феврале 2022 года две компании объявили о совместной программе летных испытаний для изучения способов использования 100% водорода, источника топлива с низким содержанием углерода, для управления самолетом.
В дополнение к смене парадигмы освобождения лопастей вентилятора от их корпуса, другие передовые технологии, такие как композиты с керамической матрицей, играют важную роль в программе RISE. Этот материал, который уже используется в современных двигателях LEAP, в три раза легче стали, но может выдерживать температуры до 2400 градусов по Фаренгейту, что превышает температуру плавления многих передовых металлических суперсплавов. Это повышение температуры улучшает тепловой КПД двигателя. Кроме того, десятки других компонентов будут напечатаны на 3D-принтере или изготовлены аддитивным способом, что будет быстрее и дешевле, чем традиционные субтрактивные методы.
Нагнетатель как радикальное средство дать пинок под зад своему автомобилю
Александр Грек
Item 1 of 5
1 / 5
Как мы писали в предыдущем номере, увеличить мощность двигателя можно единственным способом — сжигая больше горючей смеси. Этого можно добиться разными способами, но наиболее распространенные — увеличение рабочего объема двигателя или увеличение подачи горючей смеси в цилиндры посредством наддува. Первая схема хорошо известна по американским многолитровым машинам. Очевидный плюс — простота конструкции такого двигателя и, следовательно, более высокий ресурс. Минус — большая масса, что ведет за собой увеличение габаритов и веса автомобиля и, как следствие, ухудшение управляемости.
Наддув обязательно ведет к усложнению конструкции двигателя, что не может не сказываться на надежности, но позволяет достичь большей мощности при меньших размерах и габаритах. Если на Porsche поставить 12-цилиндровый двигатель, мы получим классический американский автомобиль, пускай и с прекрасной разгонной динамикой. Удивительно маневренными немецкие машины делают компактные 6-цилиндровые двигатели, в которых они умудряются снимать с 3,5 л объема мощность в 456 л.с.
Наддувательство
Самым элементарным является инерционный наддув. Принцип его действия действительно прост: на капоте, если двигатель находится впереди, или по бокам или на крыше, если мотор сзади, ставятся дополнительные воздухозаборники, от которых по воздуховоду подводится дополнительный воздух к впускному коллектору. Заметим сразу, что воздухозаборники «ушастого» «Запорожца» никакого отношения к наддуву не имели — они служили для охлаждения двигателя. Точно так же заблуждались владельцы «тюнинговых» «Жигулей», которым умельцы устанавливали такие воздухозаборники на капоте. Дело в том, что инерционный наддув начинает работать только на скорости выше 180 км/ч, которую продукт отечественного автопрома развить не мог ни при каких обстоятельствах. А увидеть действующую систему в Москве можно на нескольких Pontiac Firebird Trans Am, на которые инерционный наддув ставился на заводе.
Реальную же прибавку в мощности можно получить, только установив компрессор. Если он приводится механической передачей от коленвала, то такое устройство чаще всего называют механическим нагнетателем в России, compressor — в Германии, supercharger — в Америке и blower — в Англии. Если же компрессор вращается турбиной, размещенной в выпускном тракте двигателя, то его чаще всего называют турбонагнетателем (turbocharger).
С немецким акцентом
Впервые наддув применил в своих автомобилях легендарный француз Луис Рено. По иронии судьбы сегодня Renault — одна из немногих компаний, не применяющая наддув в своих двигателях для легковых автомобилей. Мировую же известность механическим нагнетателям принесла компания Mercedes-Benz, устанавливающая наддувочные компрессоры в конце 20-х сначала на гоночные, а начиная с 30-х — и на серийные машины. После того, как компрессорные «Мерседесы» полюбили Адольф Гитлер и немецкие кинодивы, мода на наддувные машины перекинулась на Голливуд и оттуда — на весь мир. Золотой век немецких «компрессоров» закончился одновременно с началом Второй мировой войны. Основное применение компрессоров в военное время пришлось на авиацию: наддув использовался для компенсации недостатка кислорода на больших высотах. Особенно в этом преуспели американцы. Поэтому неслучайно в послевоенное время центр производства механических нагнетателей переместился за океан. Даже вновь появившиеся на «Мерседесах» после полувекового перерыва механические нагнетатели для немецкого гиганта поставляет американская компания Eaton, что, впрочем, не очень афишируется.
Но это не значит, что европейцы распрощались с идеей наддува. Ни для кого не секрет, что к мерседесовским нагнетателям в 30-е годы приложил руку небезызвестный конструктор Фердинанд Порше. Но на собственных двигателях он решил ставить турбонагнетатели. Проблема заключалась в том, что они приводятся в действие отработанными газами и должны выдерживать довольно высокие температуры. Долгое время не существовало жаропрочных и прочных материалов и турбокомпрессоры оставались капризными и ненадежными агрегатами. И только сильный прогресс немецкой оборонной промышленности 40-х годов в области авиационных турбореактивных двигателей наконец-то дал технологии и материалы для производства надежных автомобильных турбин. С тех пор лучшие турбомоторы в Европе — у Porsche.
Борьба с ямами
Современный турбокомпрессор конструктивно проще механического нагнетателя, но имеет собственные проблемы — высокую требовательность к качеству масла и, самое главное, медленный отклик на нажатие педали газа, что обусловливается инерцией турбины. С недостатком борются, устанавливая вместо одной большой две маленькие турбины (меньше масса — меньше инерция), по одной на свою сторону двигателя. Такая схема часто называется «битурбо».
Другая проблема, связанная с аэродинамикой турбины, так называемая «турбояма», — практически полное отсутствие наддува до 2500−2800 об./мин. Проблему решают разными способами, включая такую экзотику, как подкрутка турбины высокоскоростным электродвигателем.
Механический нагнетатель, который жестко связан с валом двигателя, имеет линейную зависимость наддува от оборотов: автомобиль практически мгновенно реагирует на нажатие педали акселератора, что особенно ценно при разгоне. Недостаток же данной схемы состоит в меньшем КПД по сравнению с турбонагнетателями: механический нагнетатель отбирает мощность с вала двигателя, а турбина приводится в движение практически дармовыми выхлопными газами.
Недокрутить — пропасть, перекрутить — пропасть
Независимо от схемы привода, собственно воздух нагнетает компрессор. Наибольшее распространение получили две схемы — роторнозубчатая схема Roots, запатентованная в 1866 году братьями Филандером и Фрэнсисом Рутсами, и центробежные нагнетатели.
Достоинство нагнетателей Roots в их простоте. Первоначально рассчитанные для двухтактных двигателей, подобные нагнетатели по сути являются импульсными, что не лучшим образом сказывается на характеристиках двигателей. При такой схеме частота вращения компрессора обычно составляет 0,5−2 частоты оборотов коленвала двигателя. На больших оборотах компрессор может выйти из строя, поэтому на современных нагнетателях применяются специальные центробежные муфты, ограничивающие обороты.
Рабочая частота вращения центробежных нагнетателей составляет 40−90 тыс. об./мин (на некоторых моделях — 90−130). Если перекрутить такой компрессор, поток нагнетаемого воздуха перестает быть ламинарным и возникающая турбулентность начинает тормозить поток — давление падает. Если же недокрутить, то центробежная сила становится недостаточной для создания давления и наддув практически сходит на нет. В итоге получается, что частоту вращения центробежного нагнетателя надо поддерживать в пределах +/- 50%, тогда как во время движения частота работы двигателя меняется в среднем в 7 раз. Все это приводит к установке разнообразных вариаторов и усложнению конструкции.
Другая проблема — в предельном максимальном давлении, которое могут выдержать автомобильные двигатели. Хорошие моторы позволяют поднимать давление во впускном коллекторе в 1,6−1,7 раза, а компрессоры запросто усиливают давление в 2,7 раза. Чтобы избежать повышенного давления, приходится ставить перепускные клапана для ограничения максимального давления.
Само собой разумеется, повышение давления на входе ведет к повышению давления в цилиндрах. Но современные автомобильные двигатели уже подошли к пределу. Степень сжатия в последних моторах Mercedes достигла 10−10,5 раз, а в Porsche — 11−11,5 раз. При большем сжатии даже высокооктановый бензин перестает гореть и начинает детонировать — взрываться. Выход — либо применять специальные гипероктановые топлива, имеющие степень сжатия 17−18, на основе метанола или нитрометана, либо ставить моторы, изначально имеющие низкую степень сжатия — 8−8,5. Это, кстати, объясняет, почему ставить нагнетатели на ультрасовременные двигатели бессмысленно.
Механика ручной сборки
В заводских условиях проще всего ставить именно турбонаддув — больше выигрыш в мощности, менее сложная конструкция, более простая регулировка. В механических нагнетателях добавляются проблемы с размыкателями на холостых оборотах, системами управления компрессора, вариатором и т. д. Хотя некоторых это не пугает — за возможность иметь ровную тягу во всех диапазонах некоторые компании идут на усложнение конструкции и ставят механические нагнетатели — например, Mercedes, Jaguar, Land Rover. Но это, скорее, исключение. Гораздо чаще на мощных машинах можно увидеть слово «Turbo».
Другое дело — тюнинг. Здесь побоку повышенный расход топлива, повышенная токсичность и холостой ход, главное — дополнительная мощность. Тюнинговый наддув двигателей — это царство механических нагнетателей и устаревших многолитровых моторов. И то и другое, само собой разумеется, американское.
С лучших современных двигателей, например с 2,2-литрового турбодвигателя Porsche, конструкторы умудряются снимать по 160 л.с. с литра. Классический 5,4-литровый двигатель GM выдает 70 л.с. с литра. Добавление дополнительных 50−100 л.с. на литр не приведет к летальным последствиям для такого мотора, в отличие от «европейца». Осталась сущая безделица — найти свободное место под капотом и купить за
$35 тыс. готовый набор для установки нагнетателя.
Приводные нагнетатели — журнал За рулем
«Мото» начинает цикл материалов о наддувных силовых агрегатах. И если с первого взгляда их количество ничтожно мало, то это только с первого. Со второго становится понятно, что мы уже одной ногой в плотном мирке моторов с принудительным кормлением.
000_MOTO_1110_072
К преимуществам центробежников можно отнести простоту конструкции, компактность и малый вес. А также отсутствие жесткой необходимости применения интеркулеров, ибо греют воздух они намного меньше, чем лопастные нагнетатели и турбокомпрессоры.
К преимуществам центробежников можно отнести простоту конструкции, компактность и малый вес. А также отсутствие жесткой необходимости применения интеркулеров, ибо греют воздух они намного меньше, чем лопастные нагнетатели и турбокомпрессоры.
Идея увеличить мощность мотора, затолкав в него дополнительную порцию воздуха и топлива, стара как мир. И достичь этого можно, если создать на пуске давление больше атмосферного. Именно для этого и применяют нагнетатели. Их множество моделей, но в «Мото» №№ 8 и 9 (Horex и я со своей бешеной «голдой») мы говорили о центробежных. Если кратко, это высокоскоростные вентиляторы, а если образно — «пацанские пылесосы».
Сама идея принудительного нагнетания воздуха в цилиндры была предложена вскоре после изобретения самого ДВС. Уже в 1885 году Готтлиб Даймлер получил немецкий патент на нагнетатель. Идея заключалась в том, что некий внешний вентилятор, насос или компрессор нагнетает в двигатель увеличенный заряд воздуха. В 1902 году во Франции Луи Рено запатентовал проект центробежного нагнетателя. Но после выпуска нескольких автомобилей, все работы в этом направлении свернули — несовершенство технологий и материалов вываливало на чаши весов больше «против», чем «за». Аббревиатура ПЦН (приводной центробежный нагнетатель) укоренилась в обиходе мотористов в 30-е годы ХХ века — правда, только в авиации. Внедрение ПЦН позволило убить сразу двух зайцев: повысить удельную мощность и снизить падение мощности на больших высотах. (С ростом высоты плотность воздуха падает, соответственно, в движок его попадает меньше, и для сохранения мощности приходится загонять окислитель силком.) Все нагнетатели, устанавливаемые на двигатели внутреннего сгорания, по принципу работы можно разделить на две основные группы: центробежные и объемные. А по типу привода — на приводные (с приводом от коленвала) и газотурбинные (использующие энергию отработавших газов).
Что же такое ПЦН? Давайте окунемся в детство и вспомним юлу. Что будет, если на раскрученную юлу сверху плеснуть воды? Правильно, вода разбрызгается по сторонам под действием сил инерции (центробежной силы), а юла останется почти сухой. Так и в центробежном нагнетателе роль юлы выполняет крыльчатка, а роль воды — молекулы воздуха. Думаю, в детстве каждый заглядывал внутрь пылесоса и видел за решеткой отсека пылесборника странный диск с лопастями и гаечкой посередине. Это и есть простейший центробежный нагнетатель, только работает он на отсос, а не создание избыточного давления. А что будет, если подсоединить шланг к пылесосу, но с той стороны, откуда он выдувает воздух? А если его еще и внедрить во впуск двигателя…
Крыльчатка настоящего ЦН имеет довольно сложную конусообразную форму, а лопатки — сложный профиль и изгиб. От их геометрии зависит производительность и эффективность всего нагнетателя. (Скажем, чем больше диаметр крыльчатки, тем большее давление она может дать на тех же оборотах, но в то же время кушает больше мощности; или при увеличении количества лопастей растет давление, но падает производительность.) Воздух, пройдя по воздушному каналу в нагнетатель, попадает на радиальные лопасти крыльчатки. Лопасти отбрасывают его к периферии кожуха через тонкую щель. Там воздух тормозится в улиткообразном диффузоре, его скорость падает, а давление растет.
Фактически ПЦН — половинка уже привычного в мире авто турбокомпрессора, только вместо «горячей» (турбинной) части — механический привод от коленвала. В силу самого принципа работы у центробежного нагнетателя есть один существенный недостаток. Для эффективной работы крыльчатка должна вращаться не просто быстро, а очень быстро. Производимое центробежным компрессором давление пропорционально квадрату скорости крыльчатки. Соответственно, отсюда и основной недостаток центробежников: узкий рабочий диапазон. Но этот теоретический минус на практике оборачивается плюсом. Ведь если нагнетатель будет все время насильно пичкать мотор воздухом, то это приведет к росту тяги во всем диапазоне оборотов, и совладать с таким «фруктом» на низах будет тяжело. Другое дело, если избыток давления во впуске начинает зарождаться на средних оборотах и достигает пика на высоких, когда наполнение цилиндров ухудшается за счет потерь на трение о впускной тракт воздушно-топливной смеси (этим обуславливается заваленный вниз хвостик кривой крутящего момента в области высоких оборотов на многих дино-графиках). Центробежник здорово «наддувает» именно верхи, помогая смеси поступать в цилиндры в должном объеме. Именно поэтому отпадает необходимость отключать нагнетатель на малых оборотах, как это приходится делать с объемными компрессорами.
001_MOTO_1110_072
002_MOTO_1110_072
Чтобы избавить воздушный поток от лишних завихрений на лопастях крыльчатки, на вал часто устанавливают «кок».
Чтобы избавить воздушный поток от лишних завихрений на лопастях крыльчатки, на вал часто устанавливают «кок».
003_MOTO_1110_072
Количество лопастей и их профиль подбираются в полной гармонии с частотой вращения на рабочих режимах.
Количество лопастей и их профиль подбираются в полной гармонии с частотой вращения на рабочих режимах.
004_MOTO_1110_072
Величина зазора между лопастями крыльчатки и корпуса — основной параметр, влияющий на эффективность компессора.
Величина зазора между лопастями крыльчатки и корпуса — основной параметр, влияющий на эффективность компессора.
Все здорово, но неоспоримые недостатки есть и у центробежников. Главный — нужно раскрутить крыльчатку до бешеных оборотов, поэтому приходится применять повышающий редуктор, у которого на выходном валу 50–150 тыс. об/мин (у некоторых ПЦН этот показатель доходит до 250 тысяч!). Редкие подшипники и сальники могут выдержать такое, а потому вопрос ресурса и КПД зачастую оказывается актуальнее прибавки мощности. Да и общая эффективность двигателя снижается за счет того, что нагнетатель отжирает мощность прямо с коленвала. Но из каждой ямы проблем можно выбраться по тонкой веревке технологических решений. Например, BRP на своих спортивных гидроциклах приводит нагнетатель прямо от шестерни маховика коленвала, а от губительных для шестеренок рывков спасается применением фрикционного демпфера на валу нагнетателя. Yamaha приводит «улитку» через промежуточный вал. Если обратить взор на тюнинговые узлы, то видим, что например, в Rotrex (который обожают европейские мототюнингеры, и ваш покорный слуга в их числе) применяют фрикционный роликовый редуктор, в котором вал крыльчатки зажат между сателлитами планетарной передачи и не нуждается в подшипниках. Американцы из ProCharger, выведя на рынок кит для Harley-Davidson, делают упор на точность изготовления редуктора, их коллеги из Powerdyne любят «наддувать» снегоходы и используют в качестве мультипликатора дополнительную ременную передачу.
И снова вспоминаем детство, а также, кто помнит, физику. Когда мы накачивали свои велосипеды, мопеды и мотоциклы насосами типа «качок», помните, как нагревался шланг, идущий к колесу? Правильно, больше давление — выше температура, выше температура — меньше плотность воздуха, а значит, количество молекул кислорода на единицу объема. Чтобы скомпенсировать это уменьшение плотности, сжатый воздух необходимо охладить. Как? Так же, как и антифриз или масло — в радиаторе, а точнее, в интеркулере (по-научному, охладителе наддувочного воздуха). Интеркулеры в основном бывают типа воздух-воздух (на вид простой радиатор с более толстыми каналами) и воздух-жидкость, когда между компрессором и впускным коллектором стоит компактный «радиатор наоборот», который отбирает тепло от сжатого воздуха в жидкость, а потом сбрасывает его в атмосферу через дополнительный радиатор.
Но все-таки почему не турбо? Ведь в мире автомобилей все больше и больше производителей оснащают свои машины турбонаддувом. Увы, «турба» не только поднимает мощность, но и создает сопротивление на выпуске, здорово греет воздух на впуске не только за счет его сжатия, но и за счет близости раскаленного выпускного коллектора; кроме того, у двигателя появляется «турболаг» или «турбояма» (когда крыльчатка, не имея механической связи с коленвалом, не успевает раскручиваться вслед за открытием дросселя, что обуславливает кратковременный провал в тяге — полную антитезу выражения «идти за ручкой»). Из-за всего перечисленного появившиеся было в начале 80-х турбомотоциклы (скажем, Yamaha XJ650 Turbo) дружно потерпели фиаско на рынке, и сейчас ни конструкторы серийных аппаратов, ни тюнингеры не спешат «втыкать улитку» в мотоциклетные моторы. Исключение — драгрейсинговые снаряды и прочие болиды для рекордных заездов по прямой; там «турболаг» обычно компенсируется «антилагом» (системой, позволяющей резко повысить температуру газов перед турбиной — диким варварством, оправданным только полнейшим наплевательством на ресурс). Впрочем, не будем говорить «никогда» — вон, французы из Yam74, наэкспериментировавшись с ПЦН на Tmax, в конце концов все же перешли на «турбу», и небезуспешно. А потому подождем развития событий.
005_MOTO_1110_072
Rotrex применяет планетарный редуктор, только от привычного он отличается тем, что все вращающиеся элементы — гладкие.
Rotrex применяет планетарный редуктор, только от привычного он отличается тем, что все вращающиеся элементы — гладкие.
006_MOTO_1110_072
Наиболее распостраненная «начинка» приводного центробежника — повышающий редуктор. Однако встречаются и прочие типы.
Наиболее распостраненная «начинка» приводного центробежника — повышающий редуктор. Однако встречаются и прочие типы.
007_MOTO_1110_072
008_MOTO_1110_072
Rotrex в разборе (сверху) и его масляная система (снизу). Планетарный редуктор с гладкими роликами работает главным образом благодаря специальному маслу, циркулирующему по системе. Поэтому, в отличие от шестеренчатых собратьев, которые смазываются от общей системы смазки мотора, у Rotrex’a свой масляный контур с радиатором и фильтром.
Rotrex в разборе (сверху) и его масляная система (снизу). Планетарный редуктор с гладкими роликами работает главным образом благодаря специальному маслу, циркулирующему по системе. Поэтому, в отличие от шестеренчатых собратьев, которые смазываются от общей системы смазки мотора, у Rotrex’a свой масляный контур с радиатором и фильтром.
009_MOTO_1110_072
Cамодельный нагнетатель, построенный на базе отечественного турбокомпрессора, у которого «горячую» часть заменил редуктор. Выемка на крыльчатке — следствие балансировки: металл срезали не с лопасти, а оттуда, где выемка не создаст завихрений воздушного потока. Наши «кулибины» применили редуктор «наизнанку» — и компактно и масло само расходится по зубцам за счет центробежной силы. Планшайба соединяет «улитку» и редуктор. В ней же установлен подшипник и сальник вала крыльчатки.
Cамодельный нагнетатель, построенный на базе отечественного турбокомпрессора, у которого «горячую» часть заменил редуктор. Выемка на крыльчатке — следствие балансировки: металл срезали не с лопасти, а оттуда, где выемка не создаст завихрений воздушного потока. Наши «кулибины» применили редуктор «наизнанку» — и компактно и масло само расходится по зубцам за счет центробежной силы. Планшайба соединяет «улитку» и редуктор. В ней же установлен подшипник и сальник вала крыльчатки.
Приводные нагнетатели
«Мото» начинает цикл материалов о наддувных силовых агрегатах. И если с первого взгляда их количество ничтожно мало, то это только с первого. Со второго становится понятно, что мы уже одной ногой в плотном мирке моторов с принудительным кормлением.
Приводные нагнетатели
Нагнетатель воздуха
Одной из основных задач, стоявших перед разработчиками с момента рождения ДВС, являлось повышение его мощности. Решение проблемы в лоб – увеличение количества цилиндров – приводит к росту массы и габаритов двигателя, а также вызывает другие сложности. Тем не менее, ещё на самых первых моторах был определен достаточно простой вариант увеличения мощности до пятидесяти процентов, при сохранении всех прочих характеристик силового агрегата. Добиться этого позволяет нагнетатель, обеспечивающий подачу дополнительного количества воздуха в двигатель авто.
Содержание
Нагнетатель воздуха – зачем он нужен?
Нагнетатель воздуха на авто – не все так просто
Воздушный нагнетатель на авто – каким он бывает
Механический нагнетатель на карбюраторный авто – варианты построения
Турбо нагнетатель воздуха
Электрический нагнетатель для двигателя автомобиля
Нагнетатель на ВАЗ
Нагнетатель воздуха – зачем он нужен?
Для понимания места и роли нагнетателя воздуха необходимо вспомнить основы работы ДВС. В цилиндры двигателя авто поступает топливно-воздушная смесь (ТВС), сгорание которой и обеспечивает работу мотора. Соотношение между бензином и воздухом поддерживается на определенном уровне и зависит от режимов работы и нагрузки двигателя. Количество ТВС в цилиндре при обычных условиях ограничено его объемом, попадает она туда благодаря создаваемому разрежению на такте впуска, тогда мотор авто всасывает необходимое количество смеси.
Вот здесь и скрыта тонкость, позволяющая повысить мощность двигателя. Если в него подавать ТВС под давлением, то в тот же самый объем ее поместится гораздо больше, и значит, в процессе сгорания смеси выделится больше энергии и увеличится мощность, которую способен развивать силовой агрегат. Для увеличения объема воздуха, идущего в цилиндры двигателя авто, используется нагнетатель (компрессор). Так называется механизм для сжатия и подачи газа под давлением.
Дополнительным преимуществом может стать экономия топлива, т. к. необходимой мощности можно добиться от мотора меньшего объема.
Нагнетатель воздуха на авто – не все так просто
Однако использовать нагнетатель воздуха прямо в лоб оказалось достаточно затруднительно. Дело в том, что хотя мощность двигателя при этом увеличилась, но это создало ряд новых проблем, которые требовали своего решения для успешного внедрения наддува на авто. Одной из них явилось выделение значительно большего количества тепла при сгорании ТВС, из-за чего прогорали клапана, поршни, выходила из строя система охлаждения.
Другой особенностью стала повышенная вероятность возникновения детонации бензинового двигателя. Когда нагнетатель осуществляет дополнительную подачу воздуха в мотор, то возникающие в них при сжатии повышенные температура и давление могут вызвать детонацию, вследствие чего возможно разрушение двигателя, или как минимум, его преждевременный значительный износ. Избежать этого поможет использование высокооктановых видов топлива или декомпрессия, так по-другому называется уменьшение степени сжатия.
Новые виды горючего дороги, что увеличивает стоимость эксплуатации авто, а декомпрессия приводит к снижению выдаваемой мощности, т.е. теряется эффект от использования наддува воздуха.
Воздушный нагнетатель на авто – каким он бывает
Подачу воздуха в мотор можно осуществить разными вариантами, при которых используется внешний нагнетатель или складывающиеся условия в процессе движения. Исходя из этого, можно определить такие способы наддува:
механический, когда на авто устанавливается механический нагнетатель, приводимый в действие от коленвала мотора;
турбонаддув, когда предусмотрено использование турбо нагнетателя, приводимого в действие выхлопными газами;
электрический, в этом случае в авто применяется электрический нагнетатель воздуха;
«Comprex», при этом способе отсутствует приводной нагнетатель, а в цилиндры подача воздуха осуществляется с помощью выхлопных газов;
комбинированный, при котором используются несколько различных схем, как правило, совмещают механический нагнетатель и турбонаддув.
Существуют и другие способы, обеспечивающие подачу воздуха в двигатель авто, но выше отмечены наиболее часто применяемые на машинах. На отечественных, кстати, в том числе семейства ВАЗ, подобные устройства серийно не устанавливались.
Механический нагнетатель на карбюраторный авто – варианты построения
Механический нагнетатель был создан одним из первых, почти после появления ДВС. Он связан непосредственно с коленвалом двигателя авто и начинает работать сразу же после его запуска, обеспечивая подачу воздуха пропорционально оборотам мотора. Это является несомненным достоинством, но такой нагнетатель для своей работы отбирает часть мощности двигателя.
Существует несколько самых распространенных вариантов построения подобных устройств, наиболее известные из них показаны на фото. Их конструктивные особенности рассмотрены ниже:
Нагнетатель ROOTS. Первоначально это были две обычные шестеренки, вращающиеся в разные стороны, помещенные в замкнутый корпус. С течением времени они видоизменились до того, что представлено на фото. Работает такой нагнетатель достаточно просто – вращающиеся лопатки ротора создают воздушный поток от входа к выходу. Основной недостаток подобных устройств – подача воздуха осуществляется неравномерно, что приводит к пульсации давления. Кроме того, после прохождения устройства возникающая турбулентность воздуха вызывает его нагрев. К достоинствам надо отнести простоту, компактность, и надежность, низкий уровень шума.
Нагнетатель LYSHOLM. Относится к аппаратам винтового типа. Работает подобное устройство аналогичным образом – воздушный поток создается вращающимися роторами. Благодаря малому зазору между ними, обеспечивается требуемое качество наддува. Главным отличием подобного устройства будет сжатие воздуха внутри корпуса. Однако сложности проектирования и изготовления таких изделий вызывают их высокую стоимость, что ограничивает их применение в массовом производстве авто.
Центробежный нагнетатель. Является наиболее распространенным типом и применяется как самостоятельно, в виде компрессора, так и в составе турбо устройств. Вращающиеся лопатки захватывают воздух и отбрасывают его на периферию корпуса. Двигаясь вдоль корпуса, имеющего улиткообразную форму, воздушный поток на выходе приобретает необходимое давление.
Для того чтобы центробежный нагнетатель работал эффективно, его крыльчатка должна вращаться с высокой скоростью. Обеспечение такого режима работы связано с трудностями смазки подшипников и создания подобных условий. Однако простота и относительно низкая стоимость самих устройств, сделала их наиболее популярными среди других типов нагнетателей. Особенно часто они используются для тюнинга авто, в том числе и семейства ВАЗ.
Турбо нагнетатель воздуха
Такой подход к обеспечению мотора дополнительным количеством воздуха является наиболее популярным. Применяется он и для дизелей, и для бензиновых моторов. Принцип, на котором работает подобный нагнетатель, понятен из приведенного рисунка:
По сути дела, это комбинация двух устройств – турбины, использующей энергию выхлопных газов, и компрессора. Здесь надо сразу отметить, что режим турбо, применяемый для повышения мощности дизелей, применяется гораздо чаще, чем нагнетание воздуха в бензиновых двигателях. В них повышение давления ограничено появлением детонации, и введение режима турбо требует принятия специальных защитных мер.
Использование энергии отработанных газов связано с целым комплексом проблем, в первую очередь с применяемыми материалами. Лопатки турбины должны выдерживать температуру до тысячи градусов, и при этом скорость их вращения зачастую превышает десять тысяч оборотов в минуту. Однако режим турбо, при котором в дизель поступает дополнительный воздух, облегчает его работу.
Исходя из изложенных особенностей, наилучшим образом наддув турбо будет выполняться при высоких оборотах двигателя, когда турбина сильно раскручена. Другой особенностью такого режима является так называемое запаздывание. В момент резкого нажатия педали, пока сработает наддув в режиме турбо, проходит некоторое время, что и вызывает провал в характеристике.
Чтобы его обойти, применяются специальные технические решения. Одним из возможных вариантов будет применение двух нагнетателей турбо, один из которых работает на малых оборотах, а другой на высоких. Каждый из автопроизводителей по-своему решает эту задачу – кто-то использует мощный нагнетатель, обеспечивающий излишний приток воздуха на всех режимах, и при необходимости сбрасывает его излишки, кто-то применяет несколько маленьких нагнетателей вместо одного большого, кто-то реализует различные комбинации двух первых вариантов.
Если говорить о режиме турбо для бензиновых двигателей, то стоит отметить, что он максимально эффективен на впрысковых двигателях. Карбюраторный мотор может работать в режиме турбо, но ему необходима определенная доработка – установка жиклеров большего сечения, изменение уровня поплавковой камеры и ряд других мер. Тогда как для инжекторного двигателя все сведется к использованию новой прошивки.
Тем не менее, режим турбо зачастую реализуют и на старых машинах, в том числе и семейства ВАЗ, правда, в этом случае чаще всего применяют электрический наддув.
Электрический нагнетатель для двигателя автомобиля
Подобные системы, реализующие режим турбо, относятся к комбинированным. В них чаще всего используется электрический мотор, работающий совместно с центробежным нагнетателем. Достоинством такого подхода, когда привод выполнен как электро, является его универсальность. Он не связан напрямую с работой двигателя, как механический наддув, и электрический мотор можно использовать при любых условиях.
Благодаря такому приводу как электро, можно избежать провала в характеристике нагнетателя. На средних и малых оборотах мотора работает электрический нагнетатель, на высоких включается турбина и реализуется обычный режим турбо. Подобные возможности построения наддува с использованием такого привода как электро, привлекают внимание все более широкого круга автопроизводителей.
Стоит отметить, что нагнетатель электро является привлекательным для выполнения тюнинга авто, в том числе и семейства ВАЗ. На этом рынке есть (отличный от уже описанных) осевой электрический нагнетатель. По оси воздуховода ставится вентилятор (электро). Когда он работает, то усиленный поток воздуха направляется во впускной коллектор. Фактически, таким образом вентилятор (электро) обеспечивает наддув.
К достоинствам, которыми обладает подобный электрический нагнетатель, следует отнести простоту его реализации. Для создания такой системы наддува не требуется никаких технически сложных систем и устройств, обычный бытовой вентилятор (электро) зачастую справится с обеспечением подачи нужного дополнительного количества воздуха в цилиндры мотора.
Использование такой техники позволяет без особых затруднений провести тюнинг старых машин, например таких, как ВАЗ ранних годов выпуска.
Нагнетатель на ВАЗ
В данном случае проблему надо рассматривать несколько шире – речь зачастую идет не конкретно о каком-то автомобиле семейства ВАЗ, а вообще об улучшении атмосферного двигателя. Это достаточно сложная проблема, и она не имеет однозначного решения. Конечно, решаясь улучшить характеристики старого автомобиля, например какой-то модели ВАЗ или Москвича, при использовании штатного двигателя его мощность можно увеличить только с помощью наддува.
Однако это далеко не так просто сделать, как кажется с первого взгляда. Повышение мощности мотора ВАЗ, как и любого другого, должно сопровождаться дополнительными изменениями, обеспечивающими правильное использование подобного усовершенствования. В противном случае измененный двигатель очень быстро выйдет из строя.
В то же время благодаря тюнингу двигателя, старый ВАЗ или любой другой подобный автомобиль, может получить новую жизнь, тем более что сделать подобные улучшения достаточно просто и не слишком дорого. Гораздо проще грамотно и правильно поставить на ВАЗ нагнетатель воздуха, что обеспечит прирост порядка тридцати процентов мощности двигателя, чем заниматься полной переделкой мотора в поисках тех же самых тридцати процентов мощности.
Но это уже совсем другая тема, в том числе и в отношении старых автомобилей ВАЗ, и хотя она не менее интересна, ее рассмотрение надо проводить самостоятельно.
Использование дополнительного объема воздуха для обеспечения прироста мощности двигателей, в том числе и семейства ВАЗ, довольно известный и давно освоенный автостроителями прием. Он позволяет решить многие вопросы, связанные с получением большей мощности от сравнительно небольших моторов, правда, при соблюдении ряда правил. Но, тем не менее, этот подход достаточно широко применяется разработчиками различных марок авто.
Нагнетатели для двигателей внутреннего сгорания
Нагнетатели предназначены для увеличения массового расхода воздуха при данных рабочем объеме и частоте вращения коленчатого вала, и тем самым, повышения плотности мощности. Они подразделяются на два типа: нагнетатели с механическим приводом и нагнетатели, использующие волну сжатия газов. Вот о том, какими бывают нагнетатели для двигателей внутреннего сгорания, мы и поговорим в этой статье.
Содержание
Нагнетатели с механическим приводом
Центробежный нагнетатель с механическим приводом
Вытеснительный нагнетатель
Нагнетатель Рутса
Винтовой нагнетатель
Спиральный нагнетатель
Нагнетатель Ванкеля
Нагнетатели, приводимые волновым давлением газа
Нагнетатель Comprex
Нагнетатель Нуртех
Мощность, необходимая для его привода нагнетателя с механическим приводом, отбирается непосредственно от коленчатого вала через ременную или зубчатую передачу, т. е. нагнетатель и двигатель соединены механически.
В случае нагнетателя, использующего волну сжатия газов, мощность сжатия создается отработавшими газами, но для синхронизации нагнетателя требуется дополнительный привод. Это означает, что нагнетатель соединен с приводом одновременно как механически, так и термодинамически.
Нагнетатели с механическим приводом
Нагнетатели с механическим приводом разделяются на две категории: работающие в соответствии с принципом вытеснения и сжимающие воздух в соответствии с принципами потока и момента. Нагнетатели ДВС обычно приводятся посредством ременной передачи (зубчатым или клиновым ремнем). Они приводятся во вращение непосредственно (в случае непрерывной работы) или через муфту. До настоящего времени передаточное отношение остается постоянным во всем диапазоне частоты вращения коленчатого вала. Определенные технические преимущества мог бы дать привод с регулируемой частотой вращения, однако, предыдущие попытки применения такого привода в серийно выпускаемых автомобилях по различным причинам оказались безуспешными.
Центробежный нагнетатель с механическим приводом
Центробежный нагнетатель с механическим приводом в основном состоит из рабочего колеса, закрепленного на вале с ременным шкивом. В целях согласования работы нагнетателя и двигателя в последних разработках были применены вариаторы скорости и отключаемая муфта (система «Turmat», рис. «Схема центробежного нагнетателя с механическим приводом» ). Ведущий шкив вариатора приводится во вращение непосредственно от коленчатого вала двигателя. Усилия пружин шкивов вариатора и натяжения приводного ремня согласованы таким образом, что при низкой частоте вращения коленчатого вала ведомый шкив на компрессоре вращается быстрее, чем ведущий шкив. По мере увеличения частоты вращения коленчатого вала передаточное отношение непрерывно уменьшается.
Компрессор нагнетателя с механическим приводом работает в соответствии с принципом потока. Устройства такого типа очень эффективны и имеют наилучшее соотношение между размерами и производительностью по сравнению с другими нагнетателями с механическим приводом. Достижимая степень повышения давления зависит от окружной скорости рабочего колеса компрессора. Пропускная способность систем воздухозаборника легковых автомобилей ограничивает размеры рабочего колеса компрессора, что вызывает необходимость в увеличении его скорости вращения для получения степени повышения давления, необходимой для эффективного наддува.
Поскольку скорость вращения ведомого шкива (при передаточном отношении относительно ведущего шкива 2:1) недостаточна для работы центробежного нагнетателя, для достижения требуемой окружной скорости рабочего колеса используется дополнительный повышающий редуктор с передаточным отношением 15:1 или более. Кроме того, этот редуктор должен быть снабжен высокоэффективным регулятором скорости вращения для обеспечения относительно неизменной степени повышения давления в широком диапазоне частоты вращения коленчатого вала и создания высокого давления наддува уже при низких частотах вращения.
Область применения центробежных нагнетателей с механическим приводом ограничивается технически высокими требуемыми скоростями вращения и доступной мощностью привода и экономически — сравнительно высокими затратами. Они устанавливаются в небольших количествах на автомобилях, ориентированных исключительно на высокие рабочие характеристики.
Вытеснительный нагнетатель
Было предложено относительно большое количество конструкций устройств, работающих в соответствии с принципом вытеснения, но только несколько из них нашли применение в серийном производстве автомобилей. Вытеснительные нагнетатели могут работать с внутренним сжатием или без него. К нагнетателям с внутренним сжатием относятся поршневые, винтовые и роторно-поршневые компрессоры. Примером нагнетателя без внутреннего сжатия воздуха является нагнетатель Рутса (Roots). Все эти нагнетатели вытеснительного типа имеют примерно одинаковые характеристики, показанные здесь на примере нагнетателя Рутса (см. рис. «График рабочих характеристик нагнетателя Рутса» ).
Кривые частоты вращения вала при nсом = const на диаграмме р2/р1-V очень крутые, т. е. объемный расход V очень незначительно снижается по мере увеличения степени повышения давления р2/р1. Снижение объемного расхода в основном определяется качеством уплотнения зазора (потерями на противоток) и является функцией отношения р2/р1 и времени, но не зависит от скорости вращения вала компрессора.
Отношение давлений р2/р1 не зависит от частоты вращения. То есть высокие значения этого отношения могут быть получены и при низких объемных расходах.
Объемный расход V не зависит от степени повышения давления и, грубо говоря, прямо пропорционален скорости вращения.
Производительность нагнетателя остается неизменной во всем его рабочем диапазоне. Компрессор вытеснительного типа работает во всех точках диаграммы р2/р1-V, как определено размерами нагнетателя.
Для создания данного объемного расхода размеры объемных нагнетателей с механическим приводом в общем случае должны быть значительно больше размеров центробежных нагнетателей.
Нагнетатель Рутса
Нагнетатель Рутса представляет собой роторно-поршневую машину с поршнями, вращающимися в противоположных направлениях, установленными в роликовых подшипниках и синхронизированными при помощи зубчатых колес. Вращающиеся поршни имеют одинаковую скорость вращения и не контактируют друг с другом в корпусе (см. рис. «Поперечный разрез нагнетателя Рутса» ). Эффективность машины в основном определяется величиной зазоров между этими компонентами.
Нагнетатели Рутса работают без внутреннего сжатия. Для снижения уровня шума на сторонах всасывания и нагнетания обычно устанавливаются глушители. Они ограничивают достижимые степени повышения давления до уровня не более 2. Повысить эффективность позволило нанесение покрытий на функциональные компоненты. В настоящее время ведутся исследования целесообразности установки редукторов с регулируемой скоростью вращения на стороне привода.
Винтовой нагнетатель
Конструкция винтового нагнетателя (рис. «Нагнетатель винтового типа» ) сходна с конструкцией нагнетателя Рутса, т.е. он является роторно-поршневой машиной с двумя вращающимися в противоположных направлениях валами. Однако, он отличается от нагнетателя Рутса тем, что работает без внутреннего сжатия. Он может давать более высокие степени повышения давления, чем нагнетатель Рутса. На стороне всасывания (впуска) вовремя вращения поршней открывается профильное пространство, которое заполняется всасываемым воздухом. По мере того как роторы продолжают вращаться, пространство непрерывно сокращается в объеме до тех пор, пока оно не достигает краев выпускного объема. На этой стадии внутреннее сжатие завершается, и сжатый объем вытесняется на сторону нагнетания (выпуска). Для сведения к минимуму утечек необходимо строго соблюдать допуски зазоров между роторами и стенками. Рассматриваются меры по повышению эффективности нагнетателя этого типа, аналогичные описанным выше для нагнетателя Рутса.
Спиральный нагнетатель
Спиральный нагнетатель (рис. «Поперечный разрез нагнетателя спирального типа» ) представляет собой компрессор, в котором ротор со спиральными лопастями описывает эксцентричную траекторию в корпусе, также снабженный спиральными лопастями. В спиральном нагнетателе используются циркуляционные вытеснительные элементы. При этом последовательно осуществляются следующие операции: рабочие камеры открываются и в них поступает воздух; отсекается подача воздуха; рабочие камеры открываются снова для выпуска сжатого воздуха через центральное окно.
Примером нагнетателя этого типа является G-нагнетатель. Ротор нагнетателя эксцентрично приводится во вращение кулачком, установленным на главном центральном вале. Вспомогательный вал, приводимый во вращение через ременную передачу, обеспечивает равномерное эксцентричное вращение ротора. Смазка приводного вала осуществляется из контура системы смазки двигателя. Эффективность нагнетателя зависит от соблюдения очень строгих допусков размеров и качества уплотнений. Радиальное уплотнение обеспечивается за счет минимально возможных зазоров, а осевое уплотнение – за счет уплотнительных полос, устанавливаемых на торцевых поверхностях. Эти уплотнительные полосы являются изнашиваемыми компонентами и при необходимости подлежат замене во время выполнения регулярного технического обслуживания автомобиля. Внутреннее сжатие может быть достигнуто за счет надлежащей конфигурации спиралей.
Последние разработки направлены на упрощение конструкции (исключение вспомогательного вала) и применение отключаемой муфты.
Нагнетатель Ванкеля
Нагнетатель Ванкеля (рис. «Поперечный разрез нагнетателя Ванкеля» ) представляет собой роторно-поршневую машину, работающую на внутренней оси. Внутренний ротор приводится во вращение по эксцентриковой траектории в цилиндре, где размещаются наружные роторы. Передаточное отношение между роторами составляет 2:3 или 3:4. Роторы вращаются в противоположных направлениях, не контактируя друг с другом или с корпусом. Вращение ротора-поршня по эксцентриковой траектории позволяет нагнетателю впускать максимально возможный объем воздуха для сжатия (камера I) и выпускать его (камера III). Степень сжатия определяется положением кромки А выпускного окна.
Для синхронизации движения внутреннего ротора-поршня и наружных роторов используется шестеренчатая передача с внутренним зацеплением. Для смазки шестерен и роликовых подшипников применяется консистентная смазка. Внутренний и наружный роторы имеют уплотнения зазоров и определенной формы покрытие. Поршневые кольца служат в качестве уплотнения между рабочей камерой и корпусом шестеренчатой передачи.
Нагнетатели, приводимые волновым давлением газа
Нагнетатель, приводимый волновым давлением газа (рис. «Нагнетатель, использующий волновое давление газов» ) представляет собой газодинамическую машину, основным компонентом которой является ротор с открытыми каналами, расположенными коаксиально по его окружности («секционное колесо» или «ротор»). Через отверстия для впуска и выпуска свежего воздуха и отработавших газов и торцевые поверхности ротора осуществляется повышение давления в каналах. Свежий воздух сжимается в каналах ротора в ходе газодинамических процессов. В ходе этого процесса свежий газ и отработавшие газы кратковременно вступают в контакт друг с другом. Существенно важным для функционирования является тот физический факт, что процесс газодинамического сжатия происходит в течение значительно более короткого периода времени, чем время смешивания двух газовых потоков.
Принцип действия нагнетателя, приводимого в действие волновым давлением газа, основан на том, что волна давления на открытом конце отражается, как волна разрежения, а на закрытом конце — как волна давления; это также относится к отражению волны разрежения. Для контроля и поддержания этого
процесса отверстия каналов должны проходить через «открытые концы» и «закрытые концы», т.е. секционный ротор должен вращаться. Мощность привода используется просто для компенсации потерь в подшипниках ротора и потерь на вентиляцию и для ускорения ротора в случае внезапного увеличения нагрузки. Путем соответствующего конфигурирования тракта прохождения газа в корпусе можно обеспечить достаточно равномерное распределение температуры в роторе с целью обеспечения достаточно малых зазоров. Акустические характеристики могут быть улучшены путем соответствующего конфигурирования секций.
Диаграммы газовых потоков и состояний (рис. «Схема потоков газов и диаграмма состояний нагнетателя, использующего волновое давление газов» ) иллюстрируют процессы в базовом нагнетателе, приводимом в действие волновым давлением газа при полностью открытом дросселе и умеренной частоте вращения коленчатого вала. Энергообмен в каналах происходит со скоростью звука, и благодаря используемым принципам действия нагнетатель очень быстро реагирует на изменение потребности двигателя, причем фактическое время реакции определяется процессами наддува в воздуховодах и выпускных трубах. Скорость звука, а также физические характеристики являются функцией температуры, что означает, что они в основном зависят от величины крутящего момента двигателя, а не от частоты вращения коленчатого вала.
Пример HTML-страницы
Нагнетатель Comprex
Если передаточное отношение между двигателем и секционным ротором постоянно, что и имеет место для приводимого при помощи ременной передачи нагнетателя, волновой процесс оптимален только в определенной рабочей точке. Для устранения этого недостатка в передней части кожухов размещают специальные «карманы», позволяющие получить высокую производительность нагнетателя и оптимальную кривую наддува в относительно широком диапазоне рабочих режимов.
Ротор нагнетателя Comprex имеет постоянную смазку, а подшипник ротора расположен со стороны подвода и отвода воздуха. Воздушный кожух изготовлен из алюминия, а для газа — кожух из материала NiResist. Ротор с осевыми ячейками изготовлен методом литья по выплавляемой модели. Давление наддува регулируется в соответствии с потребностью двигателя при помощи перепускного клапана.
Нагнетатель Нуртех
дальнейшим развитием нагнетателя Comprex является нагнетатель Нургех, который пока что не поступил в серийное производство, но рассматривается возможность его применения на автомобилях с бензиновыми двигателями малого рабочего объема. Ротор нагнетателя Нургех приводится во вращение независимым электродвигателем, благодаря чему нагнетатель может быть лучше адаптирован к рабочему состоянию двигателя.
В дополнение к другим модификациям, улучшающим пуск холодного двигателя, асимметричное расположение секций позволило улучшить акустические характеристики. Газовые карманы переменного объема позволяют повысить эффективность в нижнем диапазоне частоты вращения коленчатого вала с соответствующим увеличением давления наддува. Применение нагнетателя Нургех требует наличия современной электронной системы управления двигателем.
РЕКОМЕНДУЮ ЕЩЁ ПОЧИТАТЬ:
Пример HTML-страницы
Supercharger — нагнетатель воздуха для автомобиля
Supercharger – это по сути воздушный компрессор, который подаёт больше воздуха в двигатель, чтобы тот смог выдавать больше мощности. Но разве турбокомпрессоры не делаю тоже самое? Делают! Технически, турбокомпрессор — это просто другой тип суперчарджера. Так если турбокомпрессор и суперчарджер делают одно и то же, то тогда в чём разница?
Турбокомпрессор приводится в движение выхлопными газами двигателя, в то время как supercharger, он же нагнетатель воздуха, приводится в движение механически через ремень, раскручиваемый двигателем. Оба типа считаются динамическими компрессорами, в которых воздух разгоняется на большой скорости, а потом замедляется для увеличения давления. Воздух всасывается крыльчаткой и центробежной силой выбрасывается об корпус компрессора, где скорость преобразовывается в высокое давление. Больше воздуха, больше топлива, больше взрыв!
Типы механических нагнетателей
Есть три типа суперчарджеров:
Центробежный
Двух винтовой, типа Lysholm
Кулачковый, типа Roots
Центробежный нагнетатель воздуха
Центробежные нагнетатели воздуха маленькие и относительно просты в установке, но прирост мощности пикообразный. Когда он раскручивается, центробежная сила значительно возрастает и supercharger может перекачивать воздух удивительно быстро. Так как этот тип механического нагнетателя работает также, как и турбокомпрессор, то у него есть те же проблемы. Требуется немного времени чтобы раскрутиться, и они не так хорошо работают на низких оборотах.
2-х винтовой нагнетатель типа Lysholm
2-х винтовой нагнетатель воздуха, иногда его называют Lysholm, перекачивает одинаковое количество воздуха за оборот, вне зависимости от того, как быстро все вращается. Это значит вы получаете моментальный и постоянный прирост мощности на любых оборотах, даже прямо со старта.
Внутри 2-х винтового суперчарджера находятся два больших винта. Они представляют собой слегка конические роторы. Один из них папа, второй мама и они взаимосмыкаются по ходу своего вращения. В процессе его работы всасывается воздух через впускное отверстие сзади суперчарджера. Воздух сжимается, проходя по ротору с впадинами, которые в свою очередь постепенно сужаются ближе к переду и оттуда попадает во впуск. Когда воздух попадает во впуск, он уже более плотный. Больше воздуха в том же объеме, может сжечь больше топлива.
Кулачковый нагнетатель типа Roots
Третий тип приводного нагнетателя является на сегодняшний день наиболее популярным – это supercharger типа Roots и он может достигать больших размеров. Дизайн суперчарджера типа Roots был уникальным и оригинальным. Впервые был запатентован братьями Филандером и Фрэнсисом Рутс в 1860 году. Они изобрели его, чтобы помочь вентилировать доменные печи и шахтные колодцы. Позже Готтлиб Даймлер запатентовал его для использования на двигателях внутреннего сгорания.
Первыми автомобилями с приводными нагнетателя типа Roots были модели Mercedes-Benz Kompressor, вышедшие в продажу в 1923 году.
Внутри нагнетателя воздуха типа Roots находятся два вращающихся ротора с сомкнутыми кулачками, но в отличие от 2-х винтового, эти роторы одинаковые и симметричные. Воздух попадает в пространство между кулачками вращающихся роторов, которые перемещают его вдоль стенок из отверстия сверху на дно суперчарджера. Помимо формы роторов, самое большое отличие между нагнетателем типа Lysholm и нагнетателем типа Roots – это то, что в воздух не сжимается внутри, он просто задувается роторами во внутрь двигателя.
Отличия турбокомпрессора от нагнетателя
Сжатый воздух нагревается и это заставляет его стремится к расширению. Турбокомпрессоры обычно направляют сжатый воздух через интеркулер, чтобы его охладить, но нагнетатель воздуха обычно прикручен прямо над впуском двигателя, поэтому их интеркуллер обычно находится прям там же. В интеркулер подается охлаждающая жидкость, чтобы сжатый воздух охлаждался прямо перед тем, как попасть в двигатель.
Так как supercharger приводится в движение коленвалом, то воздух прокачивается постоянно. В итоге, огромное количество воздуха собирается в коллекторе, вне зависимости от скорости на которой вы движетесь. Приводные нагнетатели воздуха как и Lysholm, так и Roots успешно делают работу двигателя такой, будто у него большой объем. То есть, отклик на педаль газа такой же, какой вы ожидаете от атмосферного двигателя. Это значит отсутствие задержки – турбо ямы, как на турбовом двигателе.
Supercharger отремонтировать проще чем турбину и он не нуждается в постоянной подачи масла. Слабые места у приводных нагнетателей это в основном муфта и подшипники, больше собственно ломаться там нечему.
Так как вы не можете просто задуть больше воздуха внутрь двигателя и на этом закончить. Компании по улучшению производительности, которые производят суперчарджеры, также поставляют их с готовым комплектом для установки на двигатель. Обычно такой набор включает в себя и другие запчасти, которые вам понадобится, чтобы помочь этим механическим нагнетателям делать свою работу, при этом ничего не испортив. Помимо самого суперчарджера, в него входит алюминиевый верхний и нижний коллектор, воздушно-жидкостный интеркулер и обновление ЭБУ. Из-за того, что при его установки вы меняете много переменных, эти компоненты спроектированы и разработаны чтобы работать безукоризненно. Ну а лучшее во всем этом, это то, что суперчарджер выдает очень много дополнительной мощности.
Поделиться
Наддув, нагнетатели и немного истории
Автор: Владимир Егоров Источник: icarbio.ru
62064 9
Готтлиб Даймлер
Наддув начал использоваться на практике, как только конструкторы определили
важнейший автомобильный приоритет – высокую удельную мощность при возможно
меньших габаритах мотора. Первым нагнетателем, появившемся на автомобильном
двигателе (если не считать самых ранних поршневых компрессоров), стал
принудительный или механический нагнетатель типа «Рутс» («Roots»), хорошо
зарекомендовавший себя в промышленности. Это произошло в 1885 году [1], когда Готтлиб Даймлер запатентовал нагнетатель собственной конструкции, работавший по принципу нагнетателя
братьев Рутс. В 1902 г. во Франции Луис Рено запатентовал проект центробежного
нагнетателя, а уже в 1911 г. принцип действия турбонагнетателя, работающего
на энергии выхлопных газов, впервые описал и запатентовал швейцарский изобретатель Альфред Бюхи.
Наддув
Повышение давления воздуха при впуске в двигатель внутреннего сгорания
с целью увеличения количества подаваемого топлива и, соответственно,
мощности снимаемой с единицы объёма двигателя.
Нагнетатель (компрессор)
Механизм для сжатия и подачи газов под давлением.
Однако быстрое решение задачи (литровая мощность действительно заметно
увеличилась) оказалось не таким удачным, как представлялось вначале. Существенно
возросший приток тепла, который несли отработавшие газы, преждевременно выводил
из строя выпускные клапаны, поршни и систему охлаждения. Несоответствие
конструкции и применявшихся материалов задержало развитие наддува на автомобиле.
Истребитель «SPAD» S.XIII»
Следующий шаг сделали авиационные двигателисты. Первым авиационным двигателем
с механическим наддувом считается двухтактный ротативный двигатель
«Мюррей-Вильята», на самолёте с которым в 1910 г. был установлен рекорд высоты
в 5200 м. В 1918 г., на один из истребителей «SPAD» S.XIIIC» был
установлен турбонаддувный агрегат «Рато» («Rateau»), который не дал преимуществ
самолёту (в связи с недостатками его конструкции и недостаточной для привода
турбины мощностью авиадвигателя первых модификаций «Испано-Сюиза» 8-й серии).
Но уже в том же году турбонаддувным агрегатом «Рато» был оснащен более мощный
чем «Испано-Сюиза» двигатель «Либерти» L-12», а в 1920 г.
биплан «Lepere» с этим двигателем поднялся на рекордную по тем временам высоту -
10092 м. Важные исследования, проведенные совместно с металлургами,
позволили наладить выпуск поршней, клапанов и подшипников, отвечавших более
жестким требованиям. В итоге, наддув всерьез и надолго прижился в авиации.
Внедрению систем наддува не в небесах, а на земле помог автомобильный спорт,
где требовались мощные и легкие моторы. Первыми разработали спортивные двигатели
с наддувом «Daimler» (1921 г.), «Sunbeam» и «FIAT» (1922 г.). Именно итальянский
гоночный «FIAT», выиграв в 1923 г. Большой приз Европы, открыл список побед системы-новинки.
В следующем, 1924 г. компрессорные «Alfa Romeo» и «Daimler» завоевали, соответственно,
Большой приз автомобильного клуба Франции и первое место в гонках Тарга Флорио в
Италии. Уже первые нагнетатели повышали мощность на 50-70%. Например, у
2-литрового двигателя «Delage» после введения наддува мощность возросла со 125
до 190 л.с., т.е. на 52%!
Рассмотрим явление наддува подробнее. Так как подача необходимого количества
топлива технических затруднений не вызывает, то мощность двигателя зависит,
главным образом, от поступающей в цилиндры за единицу времени массы воздуха.
Этот показатель, в свою очередь, связан с рабочим объемом мотора, частотой
вращения коленчатого вала (предел здесь — допустимое значение средней скорости
поршня) и объемным КПД (коэффициентом наполнения). Стало быть, при заданных
условиях увеличить массу воздуха, проходящего через цилиндры, можно только через
наддув. Нагнетая воздух в цилиндр принудительно, на современном двигателе можно
без особых проблем получить 25%-ную прибавку к мощности, а с интеркулером
мощность можно удвоить.
Высокая температура и давление подаваемого в цилиндры воздуха может привести
к тому, что в конце такта сжатия, когда поршень спрессует в цилиндре и так уже
сжатую топливо-воздушную смесь, ее температура и давление могут оказаться
настолько высокими, что это вызовет преждевременную ее детонацию – это явление
очень опасно для бензинового двигателя, так как ведёт к его катастрофическому
износу. Дабы избежать подобных проблем, можно перейти на более высокооктановые
сорта топлива, но чаще всего этого оказывается мало. При достаточно больших
значениях давления приходится производить декомпрессию, т.е. снижать степень
сжатия.
«Mercedes-Benz» 540K»
Сниженная же степень сжатия отрицательно влияла на КПД и экономичность. В
итоге приводные нагнетатели рекомендовались лишь для крайних случаев. В
инструкции 1937 г. для легкового автомобиля «Mercedes-Benz» 540K»
(на этой модели, кстати, карбюратор дополняли специальные клапаны, включавшиеся
одновременно с компрессором) говорилось: «Включайте компрессор (при 1000
оборотов в минуту) только в случае острой необходимости, например, для быстрого
проезда перекрестков, ускоренных разгонов, преодоления коротких крутых подъемов
и т.д. Продолжительность работы мотора с компрессором не должна превышать
1 минуту, а при достижении 3400 об/мин отключите систему немедленно».
Несмотря на попытки «Lancia», «Volkswagen», «General Motors»
в 70-80-е годы усовершенствовать нагнетатели, приводные
компрессоры постепенно сошли со сцены. Сейчас они применяются в основном
различными тюнинг-ателье и гаражными «умельцами» для форсирования двигателей и
очень редко стоят на серийных автомобилях. Крупные автопроизодителям используют
нагнетатели в том случае, когда необходимо создать ряд двигателей разной
мощности без существенной переделки конструкции базового двигателя.
Самая современная система с принудительным нагнетателем, установленная на
моделях «Mercedes-Benz» С- и Е-класса практически не отличается от
распространённых в 20-30-е годы роторно-шестеренчатых компрессоров типа «Рутс».
Двигатель рабочим объемом 2,3 л комплектуется механическим компрессором фирмы
«Eaton», усовершенствованной версией «Рутс» — винтообразных лопастей уже не две,
а три или четыре. Привод осуществляется поликлиновыми ремнями от коленчатого
вала двигателя. Особое покрытие лопастей, уменьшив трение, значительно улучшило
КПД механизма. Подключается компрессор уже не водителем, а специальным
электромагнитным сцеплением и только тогда, когда требуется резкое увеличение
мощности. Степень сжатия уменьшена до 8,8. Четырехцилиндровый двигатель рабочим
объемом 2,3 л развивает с компрессором 193 л.с. вместо 150 л.с.
при 5400-5500 об/мин. Крутящий момент увеличивается с 220 до 270 Нм
при 3750-3800 об/мин.
У нас в стране опыт применения механических нагнетателей на легковых
автомобилях ограничился единичными экземплярами гоночных машин в 40-50-е годы.
Значительно более широкое распространение в мире получил наддув с
турбонагнетателем, т.е. нагнетателем, приводимым турбиной, действующей на
отработавших газах.
Ниже приведена классификация видов наддува ДВС.
Агрегатный наддув осуществляется с помощью нагнетателя. Он подразделяется на:
механический наддув, где используется компрессор, приводимый в действие от коленчатого вала двигателя;
наддув «Comprex», заключающийся в использовании давления отработавших газов, действующих непосредственно на поток воздуха, подаваемого в двигатель;
электрический наддув, где используется нагнетатель, вращаемый электродвигателем;
комбинированный наддув объединяет несколько схем, как правило, речь идет о совмещении механического и турбонаддува.
Безагрегатный наддув. К нему относят:
резонансный наддув (иногда называемый инерционным или акустическим), реализуемый за счёт колебательных явлений в трубопроводах;
динамический наддув (скоростной или пассивный наддув) увеличивает давление во впускном коллекторе за счет воздухозаборников особой формы при движении с высокой скоростью;
рефрижерационный наддув достигается испарением в поступающем воздухе топлива или какой-либо другой горючей жидкости с низкой температурой кипения и большой теплотой парообразования, на автомобильных двигателях не применяется.
Отметим, что существуют некоторые разногласия в понятиях, и резонансный наддув иногда называют динамическим. В данной статье мы под динамическим наддувом будем понимать только увеличение давления на впуске за счет воздухозаборников особой формы.
Механический наддув
Механический наддув позволяет легко поднять мощность двигателя. Основным элементом в такой системе является нагнетатель, приводимый непосредственно от коленчатого вала двигателя. Механический нагнетатель способен закачивать воздух в цилиндры при минимальных оборотах и без задержки, увеличивая давления наддува строго пропорционально оборотам двигателя, что является важным преимуществом подобной схемы. Однако механический наддув имеет и существенный недостаток – он отбирает на свою работу часть мощности двигателя.
На видео ниже экстремальный трицикл «Rocket 2» с механическим наддувом.
Все виды механических нагнетателей можно подразделить на объемные («Рутс», «Лисхольм» и др.) и центробежные.
Нагнетатель типа «Рутс»/«Итон»
Схема работы нагнетателя типа «Рутс»/«Итон»
Братья Рутс разработали свой нагнетатель еще в 1859 г. Он относится к
объёмным роторным шестерённым машинам для подачи газовых сред. Первоначально он
использовался как вентилятор для проветривания промышленных помещений.
Конструкция его была очень проста: две вращающиеся в противоположных направлениях
прямозубые «шестерни», помещенные в общий кожух, перекачивают объемы воздуха от
впускного коллектора до выпускного в пространстве между своими зубьями и
внутренней стенкой корпуса.
В 1949 году другой американский изобретатель – Итон (Eaton) –
усовершенствовал конструкцию: прямозубые «шестерни» превратились в косозубые
роторы, а воздух стал перемещаться не поперек их осей вращения, а вдоль. Принцип
работы при этом не изменился — воздух внутри агрегата не сжимается, а просто
перекачивается в другой объем, отсюда и название — объемный нагнетатель.
Нагнетатель «TVS»
В настоящее время совершенствование нагнетателей данного типа идёт по пути
увеличения количества зубьев-лопаток, если первоначально в нагнетателе Итона
было по две лопатки на роторе, то сегодня их число достигло четырёх – «Eaton»
TVS» [2]. Увеличение числа лопаток позволяет сгладить
основной недостаток нагнетателей типа «Рутс» – неравномерность подачи воздуха,
создающую пульсацию давления. Кроме того, для тех же целей впускное и выпускное
окно компрессора делают треугольным. Эти конструктивные ухищрения позволяют
добиться того, что такие компрессоры работают достаточно тихо и равномерно.
Компрессоры подобного типа имеют ещё один существенный недостаток. При
выдавливании несжатого воздуха в сжатый в нагнетательном трубопроводе создается
турбулентность, способствующая росту температуры воздушного заряда, поэтому
наряду с обычным ростом температуры от непосредственно повышения давления
происходит дополнительный нагрев. В этой связи современные нагнетатели данного
типа в обязательном порядке оснащаются интеркулерами.
Механический наддув c нагнетателем «Рутс»/«Итон»
Сегодня современные технологические возможности вывели подобные компрессоры
на очень высокий уровень производительности. Основные преимущества нагнетателей
«Рутс» заключаются в простоте конструкции (малое количество деталей и малая
скорость вращения роторов делают такие нагнетатели очень долговечными),
компактности, эффективности на малых и средних оборотах двигателя, низком уровне
шума по сравнению с центробежными компрессорами.
Центробежный нагнетатель
Центробежный нагнетатель
Подобные нагнетатели получили в настоящее время наибольшее распространение,
как в виде отдельного приводного компрессора, так и главным образом в составе
турбонаддува.
Основная деталь центробежного нагнетателя – рабочее колесо, или крыльчатка.
Она имеет довольно сложную конусообразную форму. Лопатки крыльчатки играют самую
главную роль. От того, насколько правильно они спроектированы и изготовлены,
зависит результирующая эффективность всего нагнетателя. Итак, воздух, пройдя по
сужающемуся воздушному каналу в нагнетатель, попадает на радиальные лопасти
крыльчатки. Лопасти закручивают и отбрасывают его центробежной силой к периферии
кожуха, где имеется диффузор. Зачастую диффузор имеет лопатки (порой с
регулировкой угла атаки), призванные снизить потери давления. Далее воздух
выталкивается в окружной воздушный туннель (воздухосборник), который чаще всего
имеет улиткообразную форму (воздухосборник, описывая окружность, постепенно
расширяется в диаметре). Такая конструкция создает необходимое давление
воздушного потока на выходе из нагнетателя. Дело в том, что внутри кольца воздух
поначалу движется быстро, и его давление мало. Однако в конце улитки русло
расширяется, скорость воздушного потока понижается, а давление увеличивается.
В силу самого принципа работы у центробежного нагнетателя есть один
существенный недостаток. Для эффективной работы крыльчатка должна вращаться не
просто быстро, а очень быстро. Фактически производимое центробежным компрессором
давление пропорционально квадрату скорости крыльчатки. Скорости могут быть 40
тыс. об/мин и более, а для высоконапорных компрессоров дизелей они приближаются
к 200 тыс. об/мин. И в том случае если привод осуществляется от двигателя
посредством ременной передачи на шкив турбины, шум от такого устройства довольно
сильный. Проблема шумности и ресурса элементов привода частично снимается
введением дополнительного мультипликатора, который снижает КПД механического
нагнетателя.
Высокие рабочие обороты накладывают особые требования на качество
используемых материалов и точность изготовления (учитывая огромные нагрузки от
центробежных сил). К минусам самого принципа нагнетания можно также отнести
некоторую задержку в срабатывании. Как правило, центробежный нагнетатель дает
прибавку в мощности на довольно высоких оборотах двигателя. Сначала давление
нарастает медленно, но затем, с увеличением оборотов, довольно резко возрастает.
Эта особенность делает центробежные нагнетатели наиболее пригодными для тех
случаев, когда более важно поддержание высоких скоростей, а не интенсивность
разгона.
Центробежные нагнетатели очень популярны: сравнительно низкая цена и простота
установки способствовали тому, что компрессоры этого типа почти вытеснили
другие, более дорогие и сложные типы, особенно в сфере тюнинга. Недостатки
данного типа нагнетателей известны: повышенные шум и износ, эффективная прибавка
мощности только на высоких оборотах.
Нагнетатели типа «Лисхольм»
Схема нагнетателя типа «Лисхольм»
Следует также рассказать о винтовом нагнетателе или нагнетателе типа
«Лисхольм» («Lysholm»). Компрессоры данного типа иногда используются для
увеличения мощности двигателя. Первый в мире винтовой нагнетатель был изготовлен
и запатентован шведским инженером Альфом Лисхольмом в 1936 г. Он также как и
«Рутс» относится к роторным объёмным нагнетателям. Два ротора с
взаимодополняющими профилями захватывая поступающий воздух, начинают взаимное
встречное вращение. Порция воздуха проталкивается вперед вдоль роторов. Роторы
имеют между собой чрезвычайно малые зазоры — это обеспечивает высокую
эффективность и довольно малые потери. Основное отличие винтового компрессора от
объемных роторно-шестеренчатых нагнетателей – наличие внутреннего сжатия,
следовательно, не возникает дополнительной турбулентности как у
рутс-компрессоров. Это обеспечивает им высокую эффективность нагнетания
практически на всей шкале оборотов двигателя. Для достижения больших значений
давления может потребоваться охлаждение корпуса компрессора.
Нагнетатель типа «Лисхольм»
Основные плюсы нагнетателей типа «Лисхольм»: высокая эффективность (КПД
порядка 70%), надежность и компактная конструкция. Кроме того, винтовые
компрессоры довольно тихие при правильном проектировании и изготовлении. Здесь и
кроется единственный их минус. Дело в том, что роторы этих компрессоров имеют
очень сложную форму и, как следствие, дороги. По этой причине нагнетатели
«Лисхольм» практически не встречаются в массовом автомобильном производстве. По
той же причине и компаний, производящих эти прогрессивные нагнетатели, не так
много.
Прочие типы нагнетателей
В 80-х годах прошлого столетия компания «Volkswagen» экспериментировала с
довольно необычными спиральными нагнетателями. В автомобильном применении они
более известны как «G-Lader». Сейчас это направление компанией VW свернуто. Идея
спирального одноосевого нагнетателя также очень стара. В 1905 году изобретатель
Леон Креукс подал заявку на патент. Первоначально предусмотренный в качестве
паровой машины, такой нагнетатель имел два спиральных витка, расположенных один
в другом. В течение десятилетий он совершенствовался и, в конце концов,
превратился из первоначальной четырехструйной машины в восьмиструйную, которая
была оснащена двумя камерами — внутренней и внешней — по обеим сторонам с углом
разворота 180 градусов относительно друг друга. Но тогда о массовом производстве
таких нагнетателей можно было только мечтать, потому что в то время еще
отсутствовали соответствующее технологии и оборудование. Сложность производства
заключалась также в том, что изготовление деталей должно было быть максимально
точным, так как любое отклонение в структуре или качестве поверхности могло
привести к значительному снижению КПД. Поэтому в качестве нагнетательного
аппарата для автомобильного двигателя спиральный нагнетатель стал использоваться
очень поздно. С середины восьмидесятых до 1992 года его серийно использовал лишь
«Volkswagen» в моделях «Polo», «Corrado», «Golf» и «Passat». Однако ряд фирм
(преимущественно немецких) продолжают производить такие компрессоры и сегодня.
Также спиральный нагнетатель имеет важные преимущества: высокий КПД (75,9% у
прототипов) и низкий уровень шума, хорошее уплотнение (благодаря чему наличие
давления наддува проявлялось уже на малых оборотах) и малые потери на трение.
Поршневые нагнетатели, самая распространенная схема обычных воздушных
компрессоров в настоящее время, в автомобилях не прижились совсем. А вот на
судовых моторах они использовались достаточно широко. Интересен метод нагнетания
подпоршневым насосом. Здесь в качестве нагнетателя используется сам поршень,
который при движении к НМТ (нижняя мертвая точка) выталкивает находящийся под
ним воздух.
Схема шиберного нагнетателя
Следует упомянуть незаслуженно забытые в автомобилестроение шиберные, или
лопастные, нагнетатели. Это довольно простые по конструкции и принципу действия
машины. Цилиндрический корпус имеет два отверстия, как правило, растянутые во
всю длину цилиндра и находящимися на одной его стороне, т. е. не строго друг
против друга. Внутри корпуса находится ротор диаметром примерно в три четверти
от внутреннего диаметра корпуса. Ротор смещен к одной из сторон корпуса,
примерно посредине отверстий. В роторе несколько продольных канавок, в которых
находятся шиберы (лопатки). При вращении ротора благодаря заложенному
конструкцией эксцентриситету и шиберам, выдвигающимся за счет центробежных сил,
воздух сперва всасывается в одну из долей, образованных парой соседних лопаток,
а затем сжимается до момента подхода к выпускному отверстию.
Будучи качественно изготовленными, такие компрессоры нагнетали довольно
большое давление. В сравнении с рутс-компрессорами они обладали более высоким
КПД, меньше пропускали воздуха, практически не нагревали его и были менее
шумными. Да и мощности двигателя они отнимали меньше. Хорошо сконструированный
шиберный нагнетатель может быть на 50% более производительным, нежели
рутс-компрессор. В силу своей конструкции самой большой проблемой шиберных машин
были высокие фрикционные нагрузки между шиберами и корпусом. По мере износа КПД
компрессора заметно падал из-за увеличения протечек воздуха. В связи с этой
проблемой шиберные компрессоры делали низкооборотными, но довольно габаритными.
Это стало практически непреодолимой проблемой, и шиберные компрессоры были
забыты. В настоящее время появляются новые материалы и технологии, которые
делают вновь востребованными старые технические решения и конструкции.
Турбонаддув
Схема турбонаддува
Турбокомпрессор или турбонагнетатель состоит из газовой и компрессорной
турбин посаженных на один вал. Фактически компрессорная часть – это центробежный
нагнетатель. Скорость вращения газовой турбины, благодаря энергии отработавших
газов, очень высока (50-100 тысяч об/мин). Компрессор засасывает и сжимает воздух,
подающийся затем во впускной трубопровод для приготовления горючей смеси.
Степень сжатия приходится уменьшать и в этом случае, однако тепловой КПД такого
мотора снижается незначительно и, более того, удельный расход топлива иногда
даже падает. При высоком давлении наддува целесообразно охлаждать воздух после
компрессора до поступления в цилиндры. В бензиновых двигателях температура
воздуха в цилиндрах ограничена детонацией. Чем выше жаропрочность лопаток
турбины (предел около 1000 °С) и чем большую температуру раскаленных выхлопных
газов выдерживает этот материал, тем эффективнее работа турбонагнетателя. Нагрев
выхлопных газов в дизелях доходит до 600 °С, а в бензиновых двигателях
до 1000 °С, поэтому с точки зрения долговечности дизельная турбина дает лучшие
результаты. Также увеличенный приток воздуха позволяет дизелю хорошо справляться
с обедненными смесями, воспламенение которых при высоких температурах сжатия не
вызывает никаких затруднений. Кроме того, дизели с турбонаддувом становятся
менее «жесткими» в работе. Однако при быстром и резком увеличении мощности
возникают проблемы. Из-за инерции турбокомпрессора подача воздуха отстает от
подачи топлива, поэтому сначала дизель работает на обогащенной смеси с
повышенной дымностью. Длительность этого периода зависит от момента инерции
ротора турбокомпрессора, которую сводят к минимуму увеличением оборотности при
уменьшении диаметра колес турбины.
Свои особенности у турбонаддува бензиновых двигателей. Здесь, как правило,
экономия топлива достигается переходом на уменьшенный рабочий объем двигателя
(при той же или большей мощности, обеспечиваемой турбонаддувом). Воспламенение
бедных смесей бензина с воздухом происходит с трудом, поэтому необходимо
регулировать количество подаваемого воздуха (а не топлива, как на дизеле), что
особенно важно при высоких частотах вращения, когда компрессор работает с
максимальной производительностью. Существует множество способов ограничения
подачи воздуха при пиковых режимах. Рассмотрим систему регулирования «АРС» фирмы
«SAAB», в которой для регулирования давления наддува применена электроника. За
давлением наддува следит специальный клапан, контролирующий поток отработавших
газов, идущих через перепускной канал мимо турбины. Клапан открывается при
разрежении во впускном трубопроводе, величина которого регулируется
дросселированием потока воздуха между впускным трубопроводом и входом в
компрессор. Степень разрежения в перепускном клапане зависит от положения
дроссельной заслонки с электроприводом, управляемым электронным устройством,
получающим сигналы датчиков давления наддува, детонации и частоты вращения.
Датчик детонации представляет собой чувствительный пьезоэлектрический элемент,
установленный в блоке цилиндров и улавливающий детонационные стуки. По сигналу
этого датчика ограничивается разрежение в управляющей камере перепускного
клапана.
Система «АРС» заметно улучшает динамику автомобиля. Например, для быстрого
обгона (или разгона) в условиях интенсивного движения двигатель переводится в
режим работы с максимальным давлением наддува. При этом детонация в относительно
холодном, работавшем на частичной нагрузке двигателе не может, естественно,
возникнуть мгновенно. По истечении нескольких секунд, когда температуры
возрастут и начнут проявляться первые тревожные симптомы, по сигналу датчика
детонации управляющее устройство плавно снизит давление наддува. Применение
системы «АРС» при сохранении значений крутящего момента двигателя по внешней
характеристике поднимает степень сжатия с 7,2 до 8,5, уменьшая давление наддува
с 50 до 40 кПа при 6-8% экономии топлива.
В последнее время совершенствование концепций наддува идет по пути создания
регулирующих систем для повышения крутящего момента при низких оборотах
двигателя, а также снижения инерционности. Существует несколько способов решения
данной проблемы:
применение турбины с изменяемой геометрией;
использование двух параллельных турбонагнетателей;
использование двух последовательных турбонагнетателей;
комбинированный наддув.
Турбина с изменяемой геометрией обеспечивает оптимизацию потока отработавших
газов за счет изменения площади входного канала. Турбины с изменяемой геометрией
нашли широкое применение в турбонаддуве дизельных двигателей, к примеру
турбонаддув двигателя «TDI» от «Volkswagen».
Система с двумя параллельными турбонагнетателями (система «biturbo»)
применяется в основном на мощных V-образных двигателях (по одному на каждый ряд
цилиндров). Принцип работы системы основан на том, что две маленькие турбины
обладают меньшей инерцией, чем одна большая.
При установке на двигатель двух последовательных турбин (система
«twin-turbo») максимальная производительность системы достигается за счет
использования разных турбонагнетателей на разных оборотах двигателя.
Комбинированный наддув объединяет механический и турбонаддув. На низких
оборотах коленчатого вала двигателя сжатие воздуха обеспечивает механический
компрессор. С ростом оборотов подхватывает турбонагнетатель, а механический
компрессор отключается. Примером такой системы является двойной наддув двигателя
«TSI» от «Volkswagen».
После отказа от карбюраторов и переходе на электронный впрыск топлива
особенно эффективным стал турбонаддув на бензиновых двигателях. Здесь уже
достигнута впечатляющая топливная экономичность.
В целом же, следует признать, что турбонаддув, увеличивая тепловые и
механические нагрузки, заставляет вводить в конструкцию ряд упрочненных узлов,
усложняющих двигатель как в производстве, так и при техническом обслуживании.
Наддув «Comprex»
Также не хотелось оставить без внимания такой интересный способ
наддува как «Компрекс» («Comprex»), разработанный фирмой «Браун энд Бовери»
(Швейцария) заключающийся в использовании давления отработавших газов,
действующих непосредственно на поток воздуха, подаваемого в двигатель.
Получаемые при этом показатели двигателя такие же, как и в случае использования
турбокомпрессора, но турбина и центробежный нагнетатель, для изготовления и
балансировки которых требуются специальные материалы и высокоточное
оборудование, отсутствуют.
Схема системы «Comprex»
Главная деталь в системе «Компрекс» — это лопастный ротор, вращающийся в
корпусе с частотой вращения, втрое большей частоты вращения коленчатого вала
двигателя. Ротор установлен в корпусе на подшипниках качения и приводится в
движение клиновым или зубчатым ремнем от коленчатого вала. Привод компрессора
типа «Компрекс» потребляет не более 2% мощности двигателя. Агрегат «Компрекс» не
является компрессором в полном смысле слова, поскольку его ротор имеет только
каналы, параллельные оси вращения. Эта система наддува является единственным
выпущенным большой партией нагнетателем с волновым обменником давления. Он, как
и механический нагнетатель, приводится в действие от распределительного вала, но
использует полученную энергию лишь для синхронизации частоты вращения ротора с
частотой вращения распределительного вала двигателя, а сжимает воздух энергия
отработавших газов. Ротор имеет каналы параллельные оси его вращения, где
поступающий в двигатель воздух сжимается давлением отработавших газов. Торцовые
зазоры ротора гарантируют распределение отработавших газов и воздуха по каналам
ротора. На внешнем контуре ротора расположены радиальные пластины, имеющие
небольшие зазоры с внутренней поверхностью корпуса, благодаря чему образуются
каналы, закрытые с обеих сторон торцовыми крышками.
В правой крышке имеются окна: а — для подачи отработавших газов от двигателя
в корпус агрегата и г — для отвода отработавших газов из корпуса в выпускной
трубопровод и далее — в атмосферу. В левой крышке имеются окна: б — для подачи
сжатого воздуха в двигатель и д — для подвода свежего воздуха в корпус из
впускного трубопровода е. Перемещение каналов при вращении ротора вызывает их
поочередное соединение с выпускным и впускным трубопроводами двигателя.
При открывании окна а возникает ударная волна давления, которая со скоростью
звука движется к другому концу выпускного трубопровода и одновременно направляет
в канал ротора отработавшие газы, не смешивая их с воздухом. Когда эта волна
давления достигнет другого конца выпускного трубопровода, откроется окно б и
сжатый отработавшими газами воздух в канале ротора будет вытолкнут из него в
трубопровод в к двигателю. Однако еще до того, как отработавшие газы в этом
канале ротора приблизятся к его левому концу, закроется сначала окно а, а затем
окно б, и этот канал ротора с находящимися в нем под давлением отработавшими
газами с обеих сторон будет закрыт торцовыми стенками корпуса.
При дальнейшем вращении ротора этот канал с отработавшими газами подойдет к
окну г в выпускной трубопровод и отработавшие газы выйдут в него из канала. При
движении канала мимо окон г выходящие отработавшие газы эжектируют через окна д
свежий воздух, который, заполняя весь канал, обдувает и охлаждает ротор. Пройдя
окна г и д, канал ротора, заполненный свежим воздухом, вновь закрывается с обеих
сторон торцовыми стенками корпуса и, таким образом, готов к следующему
циклу [3].
Описанный цикл весьма упрощен в сравнении с происходящим в действительности и
осуществляется лишь в узком диапазоне частоты вращения двигателя. Здесь кроется
причина того, что известный уже в течение долгого времени этот способ наддува
практически не применяется в автомобилях. «Comprex» был серийно использован в
дизельных моделях двух знаменитых марок: «Opel» в 2,3-литровом «Senator» и
«Mazda» 626» в 2,0-литровом четырехцилиндровом моторе. Но «Opel» ставил
компрекс-нагнетатели на свои модели всего год (до 1986 года), в отличие от
компании «Mazda», которая поставляла свои двигатели с компрекс-наддувом до 1996
года, пока в июне 1997 года он окончательно не был снят с программы
производства.
Свое преимущество компрекс-нагнетатель проявляет уже на низких оборотах
двигателя, так как при этом ему вполне достаточно и малого объема отработавших
газов для того, чтобы получить высокую степень сжатия. В этом и заключается
важное отличие от турбонагнетателя, количество отработавших газов в котором
находится в прямой зависимости от привода компрессора. Также применение агрегата
наддува «Компрекс» вместо турбокомпрессора снижает шум двигателя, так как он
работает при более низкой частоте вращения.
Электрический наддув
Система электрического наддува разрабатывалась фирмой «Controlled Power Technologies» (в настоящий момент вошла в состав подразделения силовых агрегатов компании «Valeo») в течение трех лет.
В отличие от турбонаддува, где центробежный нагнетатель приводят в действие выхлопные газы, или механического наддува, где нагнетатель связан с коленчатым валом двигателя, в системах с электрическим наддувом нагнетатель вращается электромотором. Обычно подобные системы являются комбинированными, так как использование электрического и турбонаддува совместно даёт существенный выигрыш, позволяя избежать турбоямы на низких оборотах двигателя.
Система электрического наддува «Controlled Power Technologies»
Она совмещает в одном устройстве электрический и турбонагнетатель.
Компания «Audi» недавно представила систему электрического наддува, работающую по схеме, отличной от схемы «Controlled Power Technologies». Система «Audi» (на рис. ниже) использует двойной наддув: обычная турбина работает на средних и высоких оборотах, а электрическая — на малых, исключая турбояму.
Система электрического наддува «Audi»
В «Audi» собираются снабдить электрическим наддувом собственные дизельные моторы. На заводе компании уже собран пробный образец трехлитрового V6 TDI с подобным двойным наддувом. В системе задействован компактный электродвигатель, способный быстро раскрутить турбину до высоких скоростей. Возникновение дополнительного потребителя никак не должно отразиться на общем уровне энергопотребления, так как потери на раскрутку турбины перекроются при помощи системы рекуперации.
Внимание к электрическому наддуву в последнее время проявляют также компании «Ricardo», «Ford» и «BMW». Последняя недавно получила патент на электротурбину собственной конструкции, а компания «Ford» работает совместно с «Controlled Powertrain Technologies» и «Valeo» над трёхцилиндровым двигателем «Hyboost» с электронаддувом. «Valeo» станет первым поставщиком комплектующих, который предложит на рынок целый спектр электрических нагнетателей.
На рынке тюнинга существуют и так называемые осевые электрические нагнетатели, которые, как правило, входят в систему динамического наддува (читайте ниже). Движение воздуха в них осуществляется в осевом направлении. Один или пара последовательных либо параллельных вентиляторов с электромоторчиком, будучи установленными в воздушном тракте, проталкивают воздух вдоль себя назад, в фильтр или уже после него во впускной коллектор. Если такая система преодолевает хотя бы сопротивление фильтрующих элементов, эффект уже неплохой.
Резонансный наддув (инерционный наддув)
Другое интересное решение, которое фактически не является искусственным методом нагнетания воздуха, — система резонансного наддува. Идея основана на том факте, что приходы волн сжатия к впускному клапану и волн разрежения к выпускному клапану способствуют продувке и очистке камеры сгорания от отработавших газов.
Система резонансного наддува
В первом случае нужно просто поймать волну сжатия, а именно так ведет себя воздух во впускном коллекторе при работе двигателя: чередование приливов и отливов. С изменением оборотов амплитуда этих колебаний меняется. И для того, чтобы поймать волну сжатия, необходимо менять длину впускного коллектора. Поначалу конструкторы пошли по довольно примитивному по смыслу, но довольно сложному по воплощению пути: несколько воздуховодов разной длины и клапана, открывающие тот или иной канал. В настоящее время эта идея нашла свое логическое воплощение в устройствах впускного коллектора переменной длины. Например, компания «BMW» применяет устройство, которое обеспечивает изменение длины впускного тракта. Разумеется, это не полноценная замена наддуву, но определенная выгода от этого есть. Давление наддува, создаваемое за счет колебаний напора воздушного потока, находится в диапазоне от 5 до 20 миллибар. Для сравнения: с помощью турбонаддува или механического наддува можно получить значения в диапазоне между 750 и 1200 миллибар. Плюсом системы резонансного наддува является то, что энергия мотора на ее привод практически не затрачивается.
Во втором случае энергию отработавших газов частично применяют для улучшения наддува двигателя, используя возникающие колебания их давления уже в выпускном трубопроводе. Использование колебаний давления состоит в том, что после открывания клапана в трубопроводе возникает ударная волна давления, со скоростью звука проходящая до открытого конца трубопровода, отражающаяся от него и возвращающаяся к клапану в виде волны разрежения. За время открытого состояния клапана волна может несколько раз пройти по трубопроводу. При этом важно, чтобы к фазе закрывания выпускного клапана к нему пришла волна разрежения, способствующая очистке цилиндра от отработавших газов и продувке его свежим воздухом. Каждое разветвление трубопровода создает препятствия на пути волн давления, поэтому наиболее выгодные условия использования колебаний давления создаются в случае индивидуальных трубопроводов от каждого цилиндра, имеющих равные длины на участке от головки цилиндра до объединения в общий трубопровод.
Внешняя скоростная характеристика
Внешняя скоростная характеристика двигателя гоночного автомобиля «Порше».
Скорость звука не зависит от частоты вращения двигателя, поэтому во всем ее диапазоне чередуются благоприятные и неблагоприятные с точки зрения наполнения и очистки цилиндров условия режима работы. На кривых мощности двигателя Ne и его среднего эффективного давления pe это проявляется в виде «горбов», что хорошо видно на рис. справа, где изображена внешняя скоростная характеристика двигателя гоночного автомобиля фирмы «Порше». Колебания давления используют также и во впускном трубопроводе: приход волны давления к впускному клапану, особенно в фазе его закрывания, способствует продувке и очистке камеры сгорания.
Если с общим выпускным трубопроводом соединяется несколько цилиндров двигателя, то число их должно быть не более трех, а чередование работы — равномерным с тем, чтобы выпуск отработавших газов из одного цилиндра не перекрывал и не влиял на процесс выпуска из другого. У рядного четырехцилиндрового двигателя два крайних цилиндра обычно объединяются в одну общую ветвь, а два средних цилиндра — в другую. У рядного шестицилиндрового двигателя эти ветви образованы соответственно тремя передними и тремя задними цилиндрами. Каждая из ветвей имеет самостоятельный вход в глушитель, или на некотором расстоянии от него ветви объединяются, и организуется их общий ввод в глушитель.
Динамический наддув (скоростной или пассивный наддув)
Система динамического наддува (также называемого скоростным или пассивным наддувом) увеличивает давление на впуске двигателя. Рост давления во впускном коллекторе достигается за счет воздухозаборников особой формы, которые при увеличении скорости движения начинают буквально загонять воздух в двигатель.
Заметный эффект от пассивного наддува начинает проявляться при больших скоростях движения (более 150 км/ч), поэтому на обычных автомобильных двигателях система динамического наддува встречается крайне редко, но иногда применяется на спортивных мотоциклах и автомобилях, а также широко используется для наддува поршневых авиационных двигателей. Нередко пассивный наддув объединяют с другими видами наддува, делая воздухозаборник соответствующей формы.
На «тюнингованных» автомобилях часто выводят впускной тракт на капот или в решетку радиатора, т. е. в зону максимального давления, чем имитируют систему динамического наддува (ниже на рисунке приведена подобная система). Почему имитируют? Потому что пассивный наддув, как уже было написано выше, начинает работать только на высоких скоростях. Также при подобном «тюнинге» ставят «фильтр нулевого сопротивления», который плохо справляется с очисткой поступающего воздуха, что приводит к усиленному износу двигателя.
Динамический наддув
«Тюнинг». Впускной тракт выведен вместо фары.
«Инерционный» наддув
Разновидность динамического наддува. Внутри патрубка системы установлена крыльчатка, благодаря инертности (поэтому некоторые и наывают такой наддув «инерционным») вращения которой возникает завихрение поступающего воздуха, что обеспечивает его максимально быстрое проникновение в камеры сгорания и более полное их наполнение топливо-воздушной смесью. В общем, ерунда полная, на которую ведутся горе-тюнеры.
Преимуществом динамического наддува является то, что это самый дешевый способ относительно остальных.
Последнее обновление 15.11.2012 Опубликовано 22. 08.2010
Наверх
Читайте также
Сноски
↺ По другим данным он запатентовал сам принцип использования наддува на автомобиле.
↺ О нагнетателе «TVS» на сайте компании «Eaton».
↺ Описание работы системы «Comprex» дано по книге Мацкерле Ю. «Современный экономичный автомобиль» (книга есть в библиотеке сайта).
Комментарии
LT5 Двигатель ящика с наддувом | Запчасти Chevy Performance
Вы просматриваете сайт Chevrolet.com (США). Закройте это окно, чтобы остаться здесь, или выберите другую страну, чтобы увидеть транспортные средства и услуги, характерные для вашего местоположения.
КанадаДругое
Продолжать
Продукт снят с производства. Свяжитесь с дилером для получения информации о наличии.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ДЕЙСТВУЕТ С 01.01.22 ПО 31.12.22.
Скидка 250 долларов США † при покупке трансмиссии Chevrolet Performance в течение 180 дней после покупки любого двигателя Chevrolet Performance Crate †
Информация о скидках
Скачать форму скидки
Информация о скидках
Скачать форму скидки
ПРЕДЛОЖЕНИЕ ДЕЙСТВУЕТ С 01. 01.22 ПО 31.12.22.
Скидка 250 долларов США † при покупке Chevrolet Performance Transmission в течение 180 дней после покупки любого Chevrolet Performance Crate Engine †
ДЕТАЛИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ТОЛЬКО ДЛЯ СОРЕВНОВАНИЙ. Нажмите, чтобы узнать больше.
ДЕТАЛИ, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЕ ТОЛЬКО ДЛЯ СОРЕВНОВАНИЙ. Нажмите, чтобы узнать больше.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ 65 ВНИМАНИЕ. Щелкните, чтобы получить более подробную информацию.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ 65 ВНИМАНИЕ. Щелкните, чтобы получить более подробную информацию.
Наш самый быстрый двигатель для ящиков
В качестве силового агрегата Corvette ZR1 2019 года новый 6,2-литровый двигатель LT5 с наддувом представляет собой вершину производительности Chevrolet: это самый мощный двигатель, который когда-либо предлагался для серийных автомобилей Chevy.
ЧАСТЬ № 19417105
755 л.
с. при 6400 об/мин
715 фунтов на фут при 5000 об/мин
Модернизация с наддувом
Совершенно новый, более эффективный нагнетатель на LT5 основан на той же эффективной четырехлопастной конструкции, что и на LS9.и воздушные компрессоры LT4, но он больше. При рабочем объеме 2,65 литра он на 64 процента больше, чем 1,7-литровый компрессор LT4, и выдает больше наддува.
Найти дилера
Технические характеристики LT5
Номер детали: 1941417105
Диаметр x Ход (дюймы): 4,06 x 3,62
Коэффициент сжатия: 10:1
Коленчатый вал: кованая сталь
Поршень: кованый алюминий с юбками с полимерным покрытием
Головки цилиндров: алюминий Rotocast A356T6
Размер клапана (дюйм): 2,13 титановый (впускной) и 1,590 натриевый (выпускной)
Нагнетатель: R2650 (2,65 л)
Привод нагнетателя: 11-ручьевой ремень
Максимальное давление: 14 фунтов на кв. дюйм
Корпус дроссельной заслонки: диаметр 95 мм
Топливная система: непосредственный впрыск (основной) с впрыском через порт (дополнительный)
Мощность: 755 при 6400 об/мин
Крутящий момент (фунт-фут) 715 при 3600 об/мин
Руководства по установке
Найдите все, от важных данных о возможностях вашего движка до того, как установить его в свою сборку.
Руководства по установке
Руководства по установке
Найдите все, от важных данных о возможностях вашего движка до того, как установить его в свою сборку.
Руководства по установке
Mobil 1 теперь является официальным моторным маслом Chevrolet Performance.
Посмотреть таблицу заполнения двигателя
Электронная почта
Подпишитесь, чтобы ежемесячно получать по электронной почте новости, предложения и многое другое от Chevrolet Performance.
БЛОК
Посетите TheBLOCK.com, чтобы заглянуть за кулисы мира Chevrolet Performance с точки зрения энтузиаста.
Подключиться
Подключиться к Chevy Performance.
Электронная почта
Подпишитесь, чтобы ежемесячно получать по электронной почте новости, предложения и многое другое от Chevrolet Performance.
БЛОК
Узнайте о выпусках продукции Chevrolet Performance, будущих моделях автомобилей и многом другом.
Подключить
Свяжитесь с Chevy Performance.
ПОСЕТИТЕ НАШИ БРЕНДЫ ДЛЯ ВАШИХ ПОТРЕБНОСТЕЙ OE
Если в настоящем документе специально не указано иное, автомобили, оснащенные деталями Chevrolet Performance, влияющими на выбросы, могут не соответствовать законам и нормам США, Канады, штатов и провинций, касающихся выбросов автотранспортных средств. Эти детали разработаны и предназначены для использования в транспортных средствах, предназначенных исключительно для соревнований: в гонках или организованных соревнованиях на трассах, отделенных от общественных улиц или автомагистралей. Посетите www.chevroletperformance.com/emissions для получения более подробной информации.
Турбокомпрессор и нагнетатель: в чем разница?
| How-To — Двигатель и трансмиссия
А что лучше?
По мере того, как правительственное законодательство и забота об окружающей среде способствуют переходу от прожорливых безнаддувных двигателей большого объема к экономичным двигателям меньшего размера, автопроизводители все чаще используют турбокомпрессоры и нагнетатели, чтобы увеличить мощность при меньшем расходе топлива. Оба устройства служат «заменой рабочего объема», помогая втиснуть такое же количество воздуха, которое более крупный двигатель естественным образом вдыхает в двигатель меньшего размера, чтобы они могли вырабатывать такую же мощность, когда нога водителя касается пола. Оказывается, кислород попасть в двигатель сложнее, чем топливо. (Такой же цели служат системы закиси азота на быстром вторичном рынке.) Давайте по-новому взглянем на относительные преимущества турбонаддува по сравнению с наддувом.
В чем разница между турбокомпрессором и нагнетателем?
«Нагнетатель» — это общий термин для воздушного компрессора, который используется для увеличения давления или плотности воздуха, поступающего в двигатель, что обеспечивает поступление большего количества кислорода для сжигания топлива. Все самые ранние нагнетатели приводились в движение за счет мощности, отбираемой от коленчатого вала, обычно с помощью шестерни, ремня или цепи. Турбокомпрессор — это просто нагнетатель, который вместо этого приводится в действие турбиной в потоке выхлопных газов. Первый из них, датируемый 1915, назывались турбонагнетателями и использовались в радиальных авиационных двигателях для повышения их мощности в разреженном воздухе на больших высотах. Сначала это название было сокращено до турбокомпрессора, а затем до турбо.
Что лучше: турбо- или нагнетатель?
Каждый из них можно использовать для увеличения мощности, экономии топлива или того и другого, и у каждого есть свои плюсы и минусы. Турбокомпрессоры извлекают выгоду из некоторой части «бесплатной» энергии, которая в противном случае была бы полностью потеряна в выхлопных газах. Работа турбины действительно увеличивает противодавление выхлопных газов, что оказывает некоторую нагрузку на двигатель, но чистые потери, как правило, меньше по сравнению с прямой механической нагрузкой, связанной с приводом нагнетателя (самые большие нагнетатели, приводящие в действие драгстер с верхним топливом, потребляют 900 лошадиных сил коленчатого вала в двигателе общей мощностью 7500 лошадиных сил). Но нагнетатели могут обеспечить наддув почти мгновенно, в то время как турбокомпрессоры обычно имеют некоторую задержку отклика, пока давление выхлопных газов, необходимое для вращения турбины, увеличивается. Очевидно, что драгстер с топовым топливом, пытающийся проехать квартал за четыре секунды, не может тратить время на ожидание повышения давления в выхлопных газах, поэтому все они используют нагнетатели, в то время как транспортные средства, которым поручено повысить среднюю топливную экономичность компании (CAFE), не могут себе этого позволить. тратить драгоценную мощность на воздуходувки, поэтому они в основном используют турбины. Но с появлением мягкой гибридизации и 48-вольтовых электрических систем вы можете ожидать более широкого использования нагнетателей, приводимых в действие свободно рекуперируемым электричеством, хранящимся во время замедления и торможения. В новом шестицилиндровом двигателе M256 от Mercedes-Benz, который теперь устанавливается на такие автомобили, как CLS 450 и GLE 450, используется именно такая система, как и в топовом двигателе такого же размера и конфигурации в новом Land Rover Defender.
Сколько мощности добавляет турбонаддув или нагнетатель?
Выше мы отметили, что количество кислорода, которым может «вдыхать» двигатель, является ограничивающим фактором мощности, которую он может производить, поскольку технология топливных форсунок более чем способна обеспечить столько топлива, сколько возможно сжечь. с количеством кислорода в баллоне. Безнаддувные двигатели, работающие на уровне моря, получают воздух под давлением 14,7 фунтов на квадратный дюйм, поэтому, если турбонаддув или нагнетатель добавляют двигателю наддува на 7 фунтов на квадратный дюйм, то сами цилиндры получают примерно на 50 процентов больше воздуха и теоретически должны производить примерно на 50 процентов больше. сила. Обычно так не получается. Сжатие всасываемого воздуха добавляет тепла, что наряду с дополнительным давлением увеличивает вероятность преждевременной детонации или «пинга», повреждающей двигатель, поэтому время часто приходится несколько задерживать. Это может ограничить количество времени, в течение которого топливо должно полностью сгореть, и, следовательно, уменьшить прирост мощности. Большинство современных двигателей с турбонаддувом и/или нагнетателем также включают промежуточные охладители, помогающие отводить часть тепла, добавляемого турбонагнетателем или нагнетателем. В конце концов, обычно ожидается, что добавление на 50 % большего количества воздуха дает на 30–40 % больше мощности.
Как турбины/нагнетатели экономят бензин?
Когда они работают, турбины и нагнетатели в основном помогают сжигать больше газа, но когда они прикручены к двигателю, который в противном случае был бы слишком мал, чтобы адекватно удовлетворить потребности автомобиля в плане ускорения или при буксировке, и т. д., они помогают экономить бензин во время круиза с низким энергопотреблением, который составляет большую часть нашего вождения. Один из способов добиться этого — уменьшить насосные потери, возникающие, когда двигатель с большим рабочим объемом работает с дроссельной заслонкой, равной пяти процентам или меньше, — ему приходится прилагать большие усилия, чтобы всасывать воздух через почти полностью закрытую дроссельную заслонку. Для такой же мощности может потребоваться 20-процентное открытие дроссельной заслонки на двигателе меньшего размера, что приводит к меньшей работе насоса. (Вот почему многие новые автомобили не создают достаточного вакуума для работы тормозов с усилителем, дверей системы климат-контроля и т. д., и для этих элементов используются либо вспомогательные вакуумные насосы, либо электрические элементы управления.)
Почему турбины более популярны, чем нагнетатели в серийных автомобилях?
Турбины, как правило, превосходят нагнетатели с кривошипным приводом в критическом тесте на экономию топлива FTP75, который определяет количество миль на галлон на наклейке на окно и рейтинг CAFE корпорации, поэтому турбины можно найти на более популярных автомобилях, начиная от 1,0-литрового Ford EcoSport за 21 240 долларов. turbo к любому из четырех предлагаемых двигателей с турбонаддувом в пикапе Ford F-150. Между тем, как показывает этот список всех автомобилей с наддувом, доступных в США, нагнетатели в основном устанавливаются на высокопроизводительные автомобили. Конечно, все автомобили Volvo оснащены 2,0-литровыми двигателями с двойным наддувом, такие как XC60 и XC9.0 Модели T6 и T8 оснащены турбонагнетателем и нагнетателем . В этой конструкции используются сильные стороны каждого из них: наддув нагнетателя на низких оборотах обеспечивает давление до тех пор, пока не раскрутится более крупный турбонагнетатель, после чего нагнетатель отключается от коленчатого вала, чтобы не отнимать мощность.
Как насчет двигателей Twin Turbo, Biturbo, Quad Turbo и Hot Vees?
Twin-turbo просто означает наличие двух турбонагнетателей. Они могут работать либо независимо (как это часто бывает с двигателями с V-образной конфигурацией, где с каждой стороны двигателя работают отдельные турбины), либо последовательно. Когда они используются последовательно, малая и большая турбина соединяются в пару, и в этом случае меньшая быстро раскручивается, чтобы уменьшить турбозадержку, а затем, когда поток выхлопных газов увеличивается, большая турбина начинает обеспечивать наддув. Обратите внимание, что некоторые относятся к первому как к битурбированному (Mercedes маркирует многие из своих автомобилей AMG Biturbo), а второй — к твин-турбо, но мы не делаем этого различия. Естественно, квад-турбо означает, что их четыре, как в Bugatti Chiron. В его большом двигателе W-16 используются две пары последовательных турбонагнетателей. В течение многих лет большинство V-образных двигателей с турбонаддувом подвешивали турбины к выпускным коллекторам с внешней стороны двигателя, при этом всасываемый воздух поступал в долину V-образного сечения. В последнее время было стремление изменить это и подавать всасываемый воздух на внешние стороны V-образного сечения, а выхлопную трубу и турбины расположить внутри V-образного сечения. Это имеет то преимущество, что значительно уменьшает общий размер двигателя и при надлежащей вентиляции капота может привести к снижению температуры под капотом.
Какие существуют типы нагнетателей?
Из-за необходимости размещения турбонагнетателя рядом с выхлопом, его форм-фактор с самого начала был склонен к центробежному (турбинному) компрессору. Также доступны центробежные нагнетатели с ременным приводом, и их также довольно легко установить в модернизированных установках послепродажного обслуживания. Пакстон популяризировал эту установку, и теперь ее дизайн продается под маркой Vortech (как показано выше). Одним из интересных вариантов этой концепции является центробежный нагнетатель с переменным передаточным отношением, который включает в себя бесступенчатый привод шкива, установленный на обычном компрессоре. Заводские нагнетатели на V-образных двигателях обычно упаковываются в V-образную долину и, следовательно, предпочтительнее более длинная, нижняя и узкая упаковка. Из них тип Roots наиболее популярен среди автомобилей с заводским наддувом, к которым относятся новые Ford Mustang Shelby GT500 и Camaro ZL1. В этой установке два вала, вращающихся в противоположных направлениях, имеют лепестки, которые нагнетают воздух через валы — обычно воздух входит в верхнюю часть устройства и выходит из нижней части. Двухвинтовые нагнетатели Lysholm нагнетают воздух с одного конца нагнетателя на другой. Этот тип использовался в винтажном Ford GT начала 2000-х годов, как и в двигателе с циклом Миллера Mazda Millenia.
Спиральный нагнетатель типа G-Lader какое-то время предпочитался Volkswagen и предлагался на Corrado здесь, в США. Эта странная конструкция включает в себя пару запутанных спиралей, которые вызывали сильное трение и оказались проблематичными. Нагнетатель со скользящими лопастями — это еще одна конструкция, которая не использовалась в автомобильной промышленности со времен нагнетателей Powerplus, установленных на некоторых автомобилях MG в 1930-х годах. Это сложно объяснить без подробных иллюстраций, и это связано с большим количеством трений. Последний тип, о котором стоит упомянуть, — это нагнетатель волны давления, известный как система Comprex. Он имеет вращающийся цилиндр, разделенный на многочисленные камеры, открытые с обоих концов. Один конец выставлен на выхлопной поток, другой на впускной. Импульсы выхлопа толкают всасываемый воздух к стороне впуска, прежде чем труба снова запечатывается, отражая волну импульса выхлопа обратно к стороне выпуска. На обратном пути камера снова подвергается воздействию воздухозаборника, куда вслед за отступающей волной устремляется воздух. Есть некоторое смешивание газов, и это работает только при низких оборотах двигателя, поэтому лучше всего подходит для дизелей. Около 150 000 дизельных двигателей Mazda получили эту установку, но ни один из них не был продан у нас.
Могу ли я добавить турбонаддув или нагнетатель в свой автомобиль?
Существуют комплекты вторичного рынка для обоих, но, как правило, немного проще прикрутить нагнетатель, для которого нужны только кронштейн, шкив коленчатого вала и ремень, а также интеграция во впускную систему, а также, возможно, добавление промежуточного охладителя. Турбина должна быть интегрирована как в выхлопную, так и в впускную системы, а также возможно добавление промежуточного охладителя. Тем не менее, такие сайты, как JEGS.com, рады продать вам все необходимое, чтобы добавить любой из них.
Смотрите полный эпизод Мастера двигателей! Сколько наддува может выдержать стоковый двигатель?
В 26-м эпизоде Engine Masters узнайте, сможете ли вы набить 25 фунтов на кв. Посмотрите, как Дэвид Фрайбургер, Стив Дульчич и Стив Брюле привязывают центробежный нагнетатель ProCharger к нижней части кузова Chevy 350 и продолжают увеличивать наддув, чтобы найти предел. Подпишитесь на бесплатную пробную версию MotorTrend + сегодня и начните смотреть каждый выпуск Мастера двигателей , а также многое другое!
Страницы трендов
Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей
Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен
Лучшие гибридные автомобили — самые популярные модели гибридных автомобилей
Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году
Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить
Это внедорожники с лучшим расходом топлива
Популярные страницы
Лучшие электромобили — самые популярные модели электромобилей
Сколько стоит Tesla? Вот разбивка цен
Лучшие гибридные автомобили — самые популярные модели гибридных автомобилей
Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году
Это самые экономичные пикапы, которые вы можете купить
Это внедорожники с лучшим расходом топлива
Кто изобрел нагнетатель и как он изменился?
Любой, у кого в жилах течет бензин, ценит радость нагнетателей, но кто несет ответственность за их изобретение и применение в автомобилях?
Напомнить позже
LS3 V8 с наддувом в Vauxhall VXR8 Bathurst
Нагнетатель — одно из величайших изобретений, когда-либо украшавших наше любимое королевство автолюбителей. Он увеличивает мощность и крутящий момент, не ограничивает обороты двигателя, а на полном ходу нагнетатель может звучать апокалиптически хорошо. Конечно, есть недостатки, но мы любим их всей душой.
Нагнетатели работают, сжимая воздух, поступающий в цилиндры двигателя, нагнетая больше молекул воздуха в камеры сгорания, которые затем можно смешивать с большим количеством топлива для значительного повышения общей мощности. Механически приводимые в движение коленчатым валом с помощью ремней, шестерен или цепей, они вращаются со скоростью, напрямую связанной с оборотами двигателя, поэтому задержка отсутствует. Они просто позволяют машине бить вас по почкам еще сильнее.
1932 Alfa Romeo 6C 1750 Supercharged Grand Sport
Так откуда взялся нагнетатель, это благословение бензиновых небес? Записи показывают, что некий Дж. Джонс из Бирмингема в английском Уэст-Мидлендсе выпустил прототип нагнетателя в 1848 или 1849 году. Это было то, что позже стало известно как тип Рутса после того, как братья Рутс добились успеха в конструкции; американцы, которые запатентовали его как воздушный насос для доменных печей.
Что касается автомобилей, то именно Готлиб Даймлер, как и многие другие вещи, впервые получил в 1885 году патент на наддув двигателя внутреннего сгорания. Он использовал конструкцию Рутса в двигателе с наддувом, который в конце концов вышел из-под контроля в 1900, что делает эту конструкцию старейшим из типов, которые до сих пор используются в четырехтактных двигателях. Другие опередили его в производстве с первым двухтактным двигателем в 1878 году.
1935 Frazer Nash одноместный с двойным наддувом
Воздуходувки типа Рутса имеют преимущество в том, что они лучше всего создают положительное давление во впускном коллекторе, т.е. при работе при низких оборотах двигателя. Обычно нагнетатель типа Рутса может достигать максимального крутящего момента при 2000 об/мин, поэтому исторически это была хорошая конструкция для практичных дорожных автомобилей.
Также в 1878 году Генрих Кригар из Германии запатентовал винтовой нагнетатель. Позже в том же году он разработал более совершенные конструкции, но современные технологии просто не могли изготовить этот новый «скрученный» винт.
Mazda MX-5
с наддувом Винтовые нагнетатели сжимают воздух внутри корпуса нагнетателя, а не во впускном отверстии. Они очень хорошо подходят для подачи больших объемов воздуха в двигатели большей мощности. Как и модели Roots, они были объемными, что делало их хорошими даже на низких оборотах, но их производство было дорогим. Однако они имели меньшую утечку воздуха и меньшие паразитные потери, чем тип Roots. Они также выглядят особенно круто.
Некий Луи Рено из Франции разработал центробежный нагнетатель в 1902 году до того, как небольшая компания под названием Mercedes фактически запустила нагнетатели для серийных автомобилей. В 1921 году в паре двигателей мощностью 6/25/40 л. с. и 10/40/65 л.с. впервые на открытом рынке использовались воздуходувки типа Рутса.
Если у вас есть VXR8 Bathurst, вы будете делать многое из этого
. С течением времени нагнетатели стали более понятными. Стало общепризнанным, что более крупный нагнетатель, работающий на более низкой скорости, будет более эффективным, чем меньший и более быстрый — до определенного момента. Их использование в автомобилях расширилось, и через 19Европейские бренды 20-х и 30-х годов очень любили привязывать воздуходувки к своим двигателям.
Со временем нагнетатель попал в авиацию, помогая быстро развивающимся истребителям 1930-х и 1940-х годов преодолевать проблемы, связанные с разреженным воздухом на большой высоте. После Второй мировой войны их популярность в автомобилях немного пошла на убыль, особенно в Европе, где нормальная аспирация была наиболее распространена до появления турбонаддува.
В США больше любят мгновенную и чрезвычайно приятную подачу мощности нагнетателя, и он по-прежнему является предпочтительным средством повышения мощности большого V8 для многих американских тюнеров и даже для самих автопроизводителей.
Нагнетатель практически не изменился. Более поздние более прочные и могут перекачивать больше воздуха, более надежно, при более высоких оборотах двигателя, и человеческое понимание того, как их использовать, продвинулось вперед, но это классический случай «если он не сломался..»
Есть много жизни осталось в технике. В конце концов, Dodge построил легендарного и, к сожалению, недолговечного Demon на основе Hemi V8 с сильным наддувом, и вотумы доверия не намного выше.
Плюсы и минусы турбокомпрессоров по сравнению с нагнетателями: технические объяснения
Задумывались ли вы, в чем преимущества турбокомпрессора перед нагнетателем? Или наоборот? Ну, не удивляйтесь больше, потому что это лучшее объяснение, которое вы, вероятно, когда-либо читали. ..
Напомнить позже
Когда всасывание атмосферного воздуха не обеспечивает достаточной мощности, производители и тюнеры обратились к принудительной индукции. Это лучший метод достижения значительного увеличения мощности практически любого двигателя, и есть два основных способа добиться этого: наддув и турбонаддув.
Какая разница? Нагнетатель представляет собой воздушный компрессор, приводимый в движение коленчатым валом двигателя, обычно соединенным ремнем. В качестве альтернативы турбонагнетатель представляет собой просто воздушный компрессор, приводимый в движение турбиной с выхлопными газами. Это одно ключевое отличие; для работы нагнетателя требуется мощность двигателя, а турбокомпрессор использует энергию, создаваемую двигателем. Вы можете предположить, что, поскольку турбонаддув работает на отработанных газах, он более эффективен, и вы будете правы!
1. Преимущества и недостатки турбокомпрессора:
Плюсы:
Значительное увеличение мощности.
Мощность в зависимости от размера: позволяет двигателям меньшего объема производить гораздо большую мощность по сравнению с их размером.
Лучшая экономия топлива: меньшие двигатели потребляют меньше топлива на холостом ходу и имеют меньшую массу вращения и возвратно-поступательного движения, что улучшает экономию топлива.
Более высокая эффективность: турбонагнетатели расходуют энергию, которая обычно теряется в двигателях без наддува и с наддувом (выхлопные газы), поэтому рекуперация этой энергии повышает общую эффективность двигателя.
Минусы:
Турбокомпрессор: турбонагнетателям, особенно большим турбонагнетателям, требуется время, чтобы раскрутиться и обеспечить полезный наддув.
Порог наддува: для традиционных турбонагнетателей они часто рассчитаны на определенный диапазон оборотов, когда поток выхлопных газов достаточен для обеспечения дополнительного наддува двигателя. Обычно они не работают в таком широком диапазоне оборотов, как нагнетатели.
Скачок мощности: в некоторых приложениях с турбокомпрессором, особенно с более крупными турбинами, достижение порога наддува может привести к почти мгновенному скачку мощности, что может нарушить сцепление шин с дорогой или вызвать некоторую нестабильность автомобиля.
Потребность в масле: турбокомпрессоры сильно нагреваются и часто перекрывают подачу масла в двигатель. Это требует дополнительной сантехники и более требовательно к моторному маслу. Нагнетатели обычно не требуют смазки моторным маслом.
Вот краткое видео о том, как работают турбокомпрессоры. Оцените мои способности к рисованию, это второе видео, которое я когда-либо делал…
2. Преимущества и недостатки нагнетателя:
Плюсы:
Увеличение мощности: добавление нагнетателя к любому двигателю — быстрое решение для повышения мощности.
Без запаздывания: самое большое преимущество нагнетателя перед турбокомпрессором заключается в том, что он не имеет запаздывания. Подача мощности осуществляется мгновенно, поскольку нагнетатель приводится в движение коленчатым валом двигателя.
Наддув при низких оборотах: хорошая мощность при низких оборотах по сравнению с турбонагнетателями.
Цена: экономичный способ увеличения мощности.
Минусы:
Менее эффективны: самым большим недостатком нагнетателей является то, что они потребляют мощность двигателя только для того, чтобы производить мощность двигателя. Они работают от ремня двигателя, соединенного с коленчатым валом, поэтому вы, по сути, приводите в действие воздушный насос с помощью другого воздушного насоса. Из-за этого нагнетатели значительно менее эффективны, чем турбокомпрессоры.
Надежность: со всеми системами принудительной индукции (включая турбокомпрессоры) внутренние части двигателя будут подвергаться воздействию более высоких давлений и температур, что, конечно же, повлияет на долговечность двигателя. Лучше всего строить двигатель снизу вверх, чтобы выдерживать эти нагрузки, а не полагаться на стандартные внутренние компоненты.
Нагнетатели часто идут рука об руку с большими двигателями V8, и они, безусловно, способны производить большую мощность. Вот видео о том, как они работают:
Что я предпочитаю?
Инженеру трудно не поддерживать эффективность. Турбокомпрессоры просто имеют больше смысла, поскольку они повышают эффективность двигателя несколькими способами. Нагнетатели являются дополнительным требованием к двигателю, даже если они способны производить полезный наддув на низких оборотах. Но если вы не можете определиться, можно использовать оба одновременно, и это называется двойной зарядкой.
Источник изображения: Mercedes AMG Petronas
Что будет дальше?
Электрические турбины, вероятно, будут более распространены в автомобилях будущего, где электродвигатель раскручивает турбину на низких оборотах, создавая полезный наддув до тех пор, пока выхлопных газов не станет достаточно для питания турбины. Это именно то, что происходит в Формуле 1 с системой ERS, и это решение самого большого недостатка турбо — турбо-задержки.
Вот видео, объясняющее, как электрические турбокомпрессоры используются в двигателях Формулы-1:
Имея все это в виду, что вам больше нравится; турбокомпрессор или нагнетатель? Или вы больше похожи на н/д автолюбителей…?
Дизели с наддувом: новый взгляд на старый трюк
История Майк МакГлотлин
Это должно было стать признаком того, что компания Wagler Competition Products привезла свой «магазинный грузовик» на Ultimate Callout Challenge 2017 года. Двигатель, который, казалось, вылезал из моторного отсека Chevrolet Silverado, был как с наддувом, так и с двумя турбонагнетателями. Прошло не так много времени, прежде чем турбины исчезли, и в этой конкретной программе двигателя остался только нагнетатель. Несколькими годами позже нечто подобное произошло в 3 000 км от Азусы, штат Калифорния, где Banks Power приступила к захватывающему проекту Chevy C20 с двигателем на винтах, пыхтящим азотом и дизельным двигателем, который должен был взорвать улицу.
Нет, они не кричат о Джимми Детройтсе. Это современные дизели Duramax с питающими их винтовыми воздуходувками, и они меняют представление многих о высокоэффективных масляных горелках. Мгновенный наддув сразу после холостого хода, огромный наддув и невероятно высокие обороты двигателя (для дизеля) — вот лишь некоторые из основных моментов. И подумайте о децибелах, подобных Top Fuel Dragster, когда вы поймаете его лично… От задающего моду «Screwed Coupe» до 4-секундного рельса Ваглера на восьмой миле до Pro Mod Corvette, который еще не дебютировал, и громкого уличного террора Бэнкса. , в дизельном мире назревает что-то новое, и оно демонстрирует огромный потенциал.
Облажавшееся купе: знак грядущего
Одним из первых указаний на то, что тренд Duramax не за горами, подала компания Wagler Competition Products. Офис в Одоне, штат Индиана, предлагает послепродажную поддержку для 6,6-литрового дизельного двигателя V-8 GM с 2011 года, и это место, где можно купить головки цилиндров, шатуны, распределительные валы и полные сборки двигателей. Большинство впервые увидело этот Chevy Coupe 1937 года на выставке SEMA 2017, где было быстро обнаружено, что неуклюжий винтовой вентилятор PSI был единственным источником принудительной индукции. Под нагнетателем находился двигатель DX500L Duramax, полностью алюминиевое творение Wagler, оснащенное одними из самых прочных и передовых деталей в отрасли.
Выдувной рельс
Имея массивный, специально изготовленный нагнетатель PSI, ребята из Wagler выпустили этот драгстер в обращение в 2020 году. Буквально ворвавшись на гоночную арену, он сразу же разогнался до 4 на восьмой миле. Через несколько коротких месяцев рельс, который показал лучший результат 4,23 на скорости 166 миль в час, уже был в пределах досягаемости самых быстрых существующих дизельных транспортных средств. Головокружительные, 1,07-секундные 60 футов также были выполнены. К сожалению, прежде чем какие-либо проблемы, которые сдерживали драгстер, удалось решить, цепная реакция нежелательных событий привела его в изуродованное месиво в конце трассы.
Это дизель, обещаем!
В шасси рельса Wagler располагался двигатель Duramax 385 ci. Восемь высокопроизводительных форсунок S&S Diesel Motorsport выступали через крышки клапанов заготовки, а пара форсунок S&S CP3 поддерживала давление в рампе. Затем был доминирующий нагнетатель PSI наверху. Нагнетатель, настроенный на создание наддува от 40 до 75 фунтов на квадратный дюйм, требует других требований, чем турбокомпрессор, живущий в той же среде. Для охлаждения нагнетателя использовалась смесь воды и метанола 50/50, которая распределялась благодаря четырем инжекторам Billet Atomizer. Чтобы гарантировать, что температура всасывания остается под контролем (наряду с дополнительным преимуществом предоставления дополнительных пони), использовалась закись азота. Блок управления двигателем Motec контролировал как двигатель, так и водно-метанольную систему, а трансмиссия Coan Engineering Powerglide передавала мощность на заднюю часть драгстера.
Самая громкая ячейка Dyno в дизеле
Но то, что рельсы были повреждены, не означало, что компания Wagler отказалась от взорванной платформы Duramax. Наоборот, дутая система Duramax вызвала достаточно интереса, чтобы другой крупный игрок в мире дизельных гонок захотел попробовать эту комбинацию. Подробнее об этом ниже. Прямо сейчас к динамометрическому стенду двигателя Wagler, вероятно, прикручен двигатель Duramax с наддувом, охлаждением на водном метаноле и питанием закисью азота. Там, в одной из самых громких дизельных комнат, они, вероятно, найдут еще больше лошадиных сил, чтобы поиграть с ними.
7500 об/мин!
Это будет двигатель номер 2 для машины, в которую он упадет, но второй раз должно быть амулетом. Машина? Как насчет кузова C7 Corvette на шасси Джерри Бикеля и снаряженной массы менее 2700 фунтов! Wagler поставит силовую установку Duramax серии DX из алюминиевых заготовок, собранную с высококачественными крепежными элементами ARP, работающую от S&S и настроенную Hardway Performance с помощью ECM Motec. И хотя это не изображено выше, экзотический Duramax будет увенчан массивным вентилятором PSI. Ходят слухи, что во время динамометрических испытаний двигателя цельнолитой V-8 крутил безумные 7500 об/мин. Когда он, наконец, будет представлен на трассе, ищите команду, стоящую за ним, которая пробежит 3-секундные восьмые мили.
Взорванный L5P банков (доступен как двигатель ящика…)
В качестве рекламы своей новой линейки комплектов двигателей L5P Duramax в ящиках компания Banks Power решила построить кастомный шиномонтажный станок Chevy C20 66 года выпуска с наддувом и закачкой азотом, чтобы привлечь всеобщее внимание. Шасси Roadster Shop, изготовленная на заказ 9-дюймовая задняя часть Strange, воздушная подвеска Ridetech и сверхвысокая система наклона кузова — все это играет второстепенную роль по отношению к последнему кусочку глазной конфеты, скрывающемуся под капотом грузовика с патиной: R866SC Дюрамакс. В отличие от других вариантов контейнеров L5P от Бэнкса, которые имеют двойной турбонаддув или сочетание турбонаддува и наддува, этот малыш оснащен одним нагнетателем Whipple.
Заготовка Уиппла
Сердцем двигателя R866SC Duramax является двухвинтовой нагнетатель Whipple. В частности, Бэнкс работал с Whipple, чтобы заставить 3,8-литровый нагнетатель Gen V работать с приложением Duramax. Whipple приводится в движение заполненным жидкостью вязкостным демпфером, разработанным в Banks, и использует 12-реберный ремень, а не зубчатый ремень. Промежуточный охладитель воздух-вода, соединенный с двигателем, поддерживает температуру на впуске на льду (и имеет собственный контур охлаждающей жидкости), а уникальная система закиси азота NOS добавляет дополнительную мощность. Двигатель берет свои реплики от Motec ECM.
Единственный в своем роде классический дизель Repower
После нескольких изменений в программном обеспечении Motec и прогрева баллонов с закисью, мощность LokJaw может варьироваться от 700 до 1200 л.с. И если мы что-то знаем о нагнетателях, так это то, что с мгновенным наддувом вы получаете мгновенный крутящий момент, поэтому нет необходимости говорить, что сверхвысокопроизводительные шины Nitto Invo не работают для них. На улице ’66 C20 Бэнкса будет, мягко говоря, немногим. И мало чем отличается от других выдувных Duramax V-8 в этом произведении, его выхлопная нота обеспечит властное присутствие вне зависимости от обстановки.
Еще от водительской линии
Если вы хотите поближе познакомиться с головокружительным, прожигающим шины классическим Chevy Бэнкса под названием «LokJaw», загляните в этот краткий обзор годичного строительства компании.
6 двигателей V8 с заводским нагнетателем, которые разгромили соревнования маслкаров
История Бенджамин Хантинг
Нет замены рабочему объему — если только это не нагнетатель. Возможность подачи дополнительного воздуха в двигатель уже давно является одним из самых надежных и доступных способов получения дополнительной мощности, и они стали обычным явлением на вторичном рынке маслкаров для тех, кто ищет быстрый прирост мощности.
Совсем недавно детройтские автопроизводители были готовы предоставить покупателям двигатели V8 с наддувом прямо из выставочного зала, с потрясающими цифрами мощности, которые теперь просто подписаны в листе заказа от каждого из традиционных производителей спортивных автомобилей Америки.
Потребовалось много времени, чтобы добраться до того, что мы имеем сегодня, но история пионеров мускул-каров с наддувом V8 восходит к 1950-м годам. Эти 6 масл-машин V8 с заводским наддувом сокрушили конкуренцию и проложили путь к нынешнему изобилию вариантов большой мощности на рынке.
1. Форд F-код 312 V8
Smack Dab В середине производственного цикла Ford Thunderbird первого поколения появился один из первых заводских двигателей V8 с наддувом современной эпохи. В 1957 году Форд решил сделать доступной версию своего восьмицилиндрового двигателя объемом 312 кубических дюймов с наддувом, а вариант с F-кодом отличался изготовленным вручную нагнетателем Маккалоу-Пакстона, который увеличил мощность с 285 до недооцененных 300 л. наряду с крутящим моментом 345 фунт-футов). Это сделало автомобиль намного быстрее, чем его современник родстер Chevrolet Corvette, который был оснащен малоблочным безнаддувным двигателем V8.
В том году было построено всего 212 экземпляров T-Bird с кодом F, с намеками на то, что Ford рассматривал возможность омологации нагнетателя для использования в NASCAR в ответ на недавнее доминирование Chrysler с его двигателями Hemi (вариант с кодом F действительно избежал модельный ряд Thunderbird, некоторые из которых превратились в седаны, такие как Fairlane 500).
К сожалению, NASCAR полностью запретил не только нагнетатели, но и впрыск топлива для 1958, в котором Форд полностью отказался от программы, прежде чем она успела повлиять на гоночную трассу.
2. Студебеккер R2/R3 289/304 V8
В начале 1960-х у Studebaker было мало средств на разработку, и он искал экономичные способы оживить свой существующий модельный ряд. Только что представив спортивное купе Avanti с кузовом из стекловолокна в 1962 году, в следующем году у компании появилась идея наддува своего V8 объемом 289 кубических дюймов.
Пакет назывался R1, и, как и F-код, он опирался на нагнетатель, созданный Paxton (который к тому моменту был дочерней компанией Studebaker). Мощность подскочила до 290, что на 50 пони больше, чем у безнаддувного Avanti.
Легенда гонок Энди Гранателли отвечал за настройку двигателей R2 и более позднего пакета R3, который увеличил рабочий объем до 304 кубических дюймов и увеличил мощность до заявленных 335 лошадиных сил при чуть более 5300 об/мин (с нераскрытым «истинным» числом на динамометрическом стенде ближе к 400). при более высоких оборотах двигателя).
Avanti был быстрой машиной и хорошо конкурировал как с Corvette, так и с Thunderbird на прямой. Хотя для высококлассного Gran Turismo Hawk также было построено несколько моделей с наддувом, настоящим шоком в линейке Studebaker с наддувом стал компактный R2/R3 Lark.
Эта небольшая, легкая модель (предлагавшаяся как купе и седан) оказалась очень популярной, и несколько сотен выпущенных автомобилей были ужасными драг-стрипами, которые до сих пор вытесняют более распространенные маслкары на ретро-трассах.
3. Ford SVT Cobra ‘Терминатор’ 4.6 V8
Вы должны прыгнуть почти на 40 лет в будущее, чтобы найти заводской двигатель для маслкаров с нагнетателем, который оказал такое же влияние, как и комбинация Studebaker R2/R3, но ожидание того стоило. Решение Ford установить вентилятор на 32-клапанный 4,6-литровый алюминиевый блок V8 в SVT Cobra 2003–2004 годов стало легендой, которая могла бы поддержать прозвище «Терминатор», данное ему командой разработчиков Blue Oval.
Обладая мощностью 390 лошадиных сил и крутящим моментом 390 фунт-футов, Terminator был почти на 30 процентов мощнее предшествующей ему Cobra (в которой использовалась безнаддувная версия того же двигателя). Mustang мог разогнаться до 60 миль в час всего за 4,5 секунды и преодолеть четверть мили менее чем за 13 секунд, что делало его грозным соперником не только Chevrolet Camaro SS того времени, но и более дорогого Corvette.
Где действительно блистал Ford SVT Cobra, так это на вторичном рынке. Было смехотворно легко заменить другой шкив на его нагнетатель Eaton M-112 и провернуть дополнительные 60 лошадей и 100 фунт-фут крутящего момента, что было только отправной точкой для того, что стало устрашающим доминантом дрэг-стрипа и респектабельным дорожным курсом. руль (благодаря независимой настройке задней подвески).
SVT Cobra подняла планку доступной производительности в начале 2000-х годов и положила начало гонке вооружений, которая быстро обострилась.
4. Форд Шелби GT500 5,4/5,8 V8
Форд не закончил с наддувом Мустанга. В поколении, которое последовало за Терминатором, Дирборн сотрудничал с Кэрроллом Шелби для производства Shelby GT500, серии переднеподъемных Мустангов с наддувом, которые давали ужасающую мощность пони-кару, который теперь имеет ручную ось.
Начиная с 2007 года, GT500 оснащался железным блоком модульного 5,4-литрового двигателя V8, предлагаемого Ford GT. SVT заменила нагнетатель Рутса на двухвинтовой, установленный в суперкаре, и настроила его так, чтобы он выдавал 500 лошадиных сил и 480 фунт-фут крутящего момента прямо из коробки.
Это положило начало пугающей череде мускулистых «Мустангов», включая GT500 KR (540 л. алюминиевый блок 5.4L V8 мощностью 550 лошадиных сил.
В 2013 году компания Ford решила пойти ва-банк, увеличив рабочий объем Shelby GT500 до 5,8 л и придав ему 662 лошадиных силы и 631 фунт-фут крутящего момента. Конечным результатом стал сложный опыт вождения, который проверил самые пределы платформы S197. После 2014 года Shelby с наддувом исчез из ассортимента Mustang, но след, который он оставил в сердцах и умах поклонников маслкаров, навсегда изменил сцену спортивных автомобилей Детройта, породив двух прямых конкурентов, которые продолжили традицию сногсшибательных результатов динамометрического стенда.
5. Cadillac CTS-V / Chevrolet Camaro ZL1 LSA
Когда в 2009 году компания Cadillac представила седан CTS-V второго поколения (а также купе и универсал), она представила двигатель V8 с наддувом, основанный на популярной малоблочной архитектуре LS.
Двигатель LSA имел мощность 556 л. CTS-V полагался на здоровенный V8 до 2015 года.
Если бы LSA была ограничена Cadillac, то ее влияние на современные маслкары могло быть меньше. Однако в 2012 году General Motors освободила его от своих роскошных цепей и поместила под капот Chevrolet Camaro ZL1, где он выдавал 580 л.с. и 556 фунт-фут крутящего момента.
Модель ZL1 оснащалась LSA до 2015 модельного года, обеспечивая достойную защиту от Shelby GT500, которая не была ослаблена несколько резкими характеристиками управляемости Ford на высоких скоростях.
6. Dodge Challenger/Charger SRT Hellcat
Dodge Challenger SRT Hellcat появился на сцене в 2015 модельном году и приземлился с невероятной силой на рынке маслкаров. Chrysler взял блок Hemi V8 объемом 6,4 л, который ранее устанавливался в стандартных версиях автомобиля SRT, и согласовал его диаметр с меньшим ходом поршня V8 объемом 5,7 л, создав мельницу объемом 6,2 л.
Следующим шагом была установка двухвинтового нагнетателя и увеличение наддува до 11,6 фунтов на квадратный дюйм, что дало конечный результат в 707 л.с. и 650 фунт-фут крутящего момента.
Трудно выразить словами, насколько это изменило правила игры для поклонников спортивных автомобилей. Преодолеть отметку в 700 л.с. было большим делом, особенно если учесть, что в отличие от большого количества послепродажных сборок, двигатель поставлялся с полной заводской гарантией. В конечном итоге трансмиссия будет расширена за счет включения седана Charger, внедорожника Jeep Grand Cherokee, пикапа Ram и внедорожника Dodge Durango.
В этой статье я рассажу о том, как сделать достаточно простой лазерный проектор из подручных деталей.
Введение
Существуют два метода создания изображения при помощи лазера — это векторная и растровая развертка.
В случае векторной развертки луч лазера перемещается в пространстве вдоль контуров необходимого изображения, отключаясь только на время перехода от одного контура к другому.
Благодаря этому лазер оказывается большую часть времени включенным, за счет чего формируемая картинка получается достаточно яркой.
Именно этот метод обычно используется в различных промышленных лазерных проекторах. При этом для быстрого перемещения лазерного луча приходится использовать достаточно сложные электронно-механические устройства — гальванометры. Их цены обычно начинаются от 80$ за пару, а в домашних условиях гальванометры изготовить проблематично (хотя и реально).
Второй метод создания изображения — растровая развертка. В этом методе луч лазера последовательно движется вдоль всех строк изображения. Именно этот метод используется в ЭЛТ-трубках старых телевизоров и мониторов.
Благодаря тому, что оба вида движений (по вертикали и горизонтали) выполняются циклически, механику можно значительно упростить (по сравнению с векторной разверткой). Кроме того, так как формируемое изображение состоит из отдельных элементов, то его значительно проще формировать с программной точки зрения.
Недостаток растровой развертки — луч будет проходить вдоль всех элементов изображения, даже если их не нужно подсвечивать, что из-за чего падает яркость изображения.
Именно этот метод, из-за его простоты, я и захотел реализовать в своем проекторе.
Для перемещения лазерного луча вдоль линии (горизонтальной развертки) очень удобно использовать зеркало, вращающееся с постоянной скоростью. Благодаря тому, что вращение непрерывное, скорость движения луча может быть достаточно большой. А вот переход от одной линии к другой реализовать сложнее.
Самый простой вариант — использовать несколько лазеров, направленных на вращающееся зеркало. Недостатки этого метода — число отображаемых линий будет определятся числом использованных лазеров, что усложняет конструкцию, а ширина зеркала должна быть достаточно большой. Хотя есть и достоинства — единственный подвижный элемент в такой системе — это зеркало, а использование нескольких лазеров позволяет добиться достаточно высокой яркости изображения. Вот пример проектора, использующего такой принцип.
Еще один вариант развертки, который можно встретить в сети — объединение вертикальной и горизонтальной развертки за счет использования вращающегося многогранного зеркала, в котором отдельные зеркала-грани расположены под разным углом к оси вращения. Благодаря такой конструкции зеркала, при повороте зеркала от одной грани к другой луч лазера отклоняется на разные углы по вертикали, за счет чего и создается вертикальная развертка.
Несмотря на общую простоту получающегося проектора (нужны только лазер, зеркало с мотором и датчик синхронизации) у метода есть большой недостаток — большая сложность изготовления такого многогранного зеркала в домашних условиях. Обычно угол наклона зеркал-граней приходится подстраивать в процессе сборки, причем делать это нужно с большой точностью, что значительно усложняет конструкцию зеркала.
Вот пример проектора, использующего такой принцип.
Для упрощения конструкции я решил использовать другой принцип развертки — постоянно вращающееся зеркало для формирования горизонтальной развертки и периодически колеблющееся зеркало для формирования вертикальной развертки.
Реализация
Горизонтальная развертка
Откуда можно взять быстро вращающееся зеркало? Из старого лазерного принтера!
В лазерных принтерах для развертки лазерного луча вдоль листа бумаги используется именно многогранное (полигональное) зеркало, установленное на валу скоростного бесколлекторного двигателя. Обычно этот двигатель закреплен на печатной плате, которая им и управляет.
У меня уже был подходящий зеркальный модуль из принтера:
Документацию на сам модуль и использованную в нем микросхему найти не удалось, так что для определения распиновки модуля мне пришлось провести простой реверс-инжиниринг. Линии питания на разъеме найти довольно просто — они подключены к единственному на плате электролитическому конденсатору. Однако просто при подаче питания двигатель вращаться не будет — на плату нужно подать сигнал тактирования, который определяет скорость вращения. Этот сигнал — простой меандр частотой от 20 до 500-1000 Гц (для разных моделей может быть по разному).
Чтобы найти нужную линию, я взял генератор импульсов, настроенный на частоту 100 Гц, и подсоединял его выход через резистор в 470 ко всем свободным линиям разъема лазерного модуля. При подаче сигнала на нужную линию мотор начал вращаться. Скорость вращения зеркала получается очень высокой, последующие измерения показали, что она может превышать 250 об/сек. Но, к сожалению, из-за большой скорости вращения мой лазерный модуль довольно громко шумел. Для экспериментов это не является проблемой, а вот для постоянной работы проектора это плохо. Возможно, что за счет использования более нового зеркального модуля или установки конструкции в коробку уровень шума можно значительно снизить.
Лазер
Для первых тестов я использовал лазерный модуль из дешевой указки. Модуль должен быть закреплен так, чтобы его можно было поворачивать по нескольким осям — это нужно для того, чтобы правильно направить лазер на зеркало:
Так как из-за использования растровой развертки свет лазера распределяется по всей площади изображения, то яркость формируемого изображения выходит довольно низкой — изображение можно видеть только в темноте.
Поэтому, уже после того, как я получил изображение, я заменил лазерный модуль на другой, в котором использован лазерный диод из DVD (пример изготовления такого модуля).
Внимание — лазер из DVD очень опасен для зрения, все работы с таким лазером нужно проводить в специальных защитных очках!
Конструкция крепления этого лазерного модуля такая же, как и у предыдущего.
Лазер и модуль полигонального зеркала я установил на небольшой дощечке из оргалита. Лазер должен быть закреплен в одной плоскости с зеркалом. После подачи питания с сигнала тактирования на мотор и питания на лазер нужно выставить лазер так, чтобы его луч попадал на грани зеркала. В результате при вращении полигонального зеркала формируется длинная горизонтальная лазерная линия.
Фотодатчик синхронизации
Для того, чтобы управляющий микроконтроллер мог отслеживать положение движущегося лазерного луча, нужен фотодатчик. В качестве фотодатчика я использовал фотодиод, закрытый кусочком картона с прорезью. Прорезь нужна для того, чтобы более точно обнаруживать момент попадания луча на фотодиод.
Вот так выглядит крепление фотодиода (без картона с прорезью):
При нормальной работе мотора отраженный луч лазера должен сначала попадать на фотодатчик, а потом уже — на зеркало вертикальной развертки.
После того, как датчик был установлен, я проверил его работу, подав на него напряжение через резистор. Сигнал с датчика я наблюдал осциллографом — его амплитуда оказалась достаточной для того, чтобы подключить датчик напрямую к GPIO входу микроконтроллера.
Вертикальная развертка
Как я уже упоминал ранее, для формирования вертикальной развертки я использовал периодически колеблющееся зеркало. Каким образом можно сделать привод такого зеркала?
Самый простой вариант — использовать подгруженный электромагнит. Иногда в простейших конструкциях лазерных проекторов используют зеркала, прикрепленные к обычным динамикам. Но такое решение обладает большим количеством недостатков (плохая повторяемость результатов, низкая технологичность конструкции, сложность в калибровке).
В своей конструкции проектора я решил использовать BLDC мотор из DVD для управления зеркалом вертикальной развертки. Поскольку проектор изначально планировался для вывода текста, это значило, что отображаемых линий будет немного, а значит, что зеркало нужно поворачивать на небольшой угол.
BLDC мотор из DVD содержит три обмотки, входящие в состав статора. Если одну из обмоток подключить к плюсу источнику напряжения, а две других поочередно соединять с его минусом, то ротор двигателя будет колебаться. Максимальный угловой размах колебаний определяется конструкцией мотора, в частности, числом его полюсов. Для мотора из DVD этот размах не превышает 30 градусов. Благодаря достаточно большой мощности такого мотора, простоте управления (нужно всего два ключа), вращательному движению этот мотор очень хорошо подходит для изготовления простого текстового лазерного проектора.
Вот так выглядит мой мотор с приклеенным к нему зеркалом:
Стоит обратить внимание на то, что отражающая поверхность зеркала должна быть впереди, то есть не закрыта стеклом.
Конструкция в целом
Вот так выглядит проектор целиком:
Проекционная часть крупным планом:
Полигональное зеркало вращается по часовой стрелке, так что луч лазера двигается слева направо.
Здесь уже установлен мощный лазерный диод из DVD (внутри коллиматора). Зеркало вертикальной развертки установлено таким образом, что проецируемое изображение оказывается направлено вверх — в моем случае, на потолок комнаты.
Как видно из фотографии, лазером и механикой проектора управляет микроконтроллер stm32f103, установленный на маленькой отладочной плате (Blue Pill). Эта плата вставлена в Breadboard.
Схема конструкции:
Как я уже упоминал раньше, для управления мотором полигонального зеркала нужен только один сигнал — тактирования («POLY_CLOCK»), который вырабатывает один из таймеров stm32, работающий в режиме ШИМ. Частота и скважность этого сигнала остается неизменной в процессе работы проектора. Для питания платы мотора я использую отдельный блок питания на 12 В.
Два ШИМ сигнала для управления положением зеркала вертикальной развертки формирует другой таймер микроконтроллера. Эти сигналы заведены на микросхему ULN2003A, которая и управляет мотором от DVD. Таким образом, устанавливая различную скважность ШИМ каналов этого таймера, можно изменять угол поворота мотора.
К сожалению, в существующем виде конструкция не имеет обратной связи по положению зеркала. Это значит, что микроконтроллер может привести зеркала в движение, но его текущего положения он «знать» не будет. Из-за инерционности ротора двигателя и индуктивности катушек изменение направления движения зеркала тоже происходит с некоторой задержкой.
Все это приводит к двум последствиям:
Плотность линий получается переменной. Это связано с тем, что скорость вращения зеркала не контролируется.
Немалую часть линий использовать нельзя. Вертикальное зеркало колеблется циклично, так что часть времени линии можно было бы выводить сверху вниз, а другую часть — снизу вверх. В результате из-за отсутствия данных о положении приходится отображать линии только при движении мотора в одну строну. Так как отображается только часть линий, яркость изображения падает (то есть лазер используется не полностью).
Тем не менее, благодаря отсутствию обратной связи, конструкция получается очень простой.
Процесс формирования изображения проектором тоже довольно прост:
Модуляция лазера у меня также реализована при помощи одного из ключей микросхемы ULN2003A. Резистор R3 нужен для простейшей защиты лазерного диода от слишком большого тока. Он закреплен прямо на конце провода лазера и заизолирован. Для питания лазера я использовал отдельный регулируемый блок питания. Важно контролировать ток, потребляемый лазером, и следить, чтобы он не превышал максимально допустимого значения для использованного лазерного диода.
Пример формируемого изображения (шрифт высотой 8 линий):
Некоторое искажение пропорций текста связано с тем, что проектор светит на стену под углом.
Сейчас каждый цикл колебаний зеркала вертикальной развертки состоит из 32 шагов (один шаг соответствует повороту полигонального зеркала на 1 грань).
В текущей реализации проектор может выводить около 14 полноценных линий, остальные линии либо сливаются друг с другом, либо неправильно смешиваются с остальными.
В фотографии в начале статьи также используется шрифт высотой 8 линий. Как видно, даже две строки текста более-менее нормально отображаются.
В то же время таблица знакогенератора в этом проекте содержит шрифты высотой 12 и 6 линий:
На этой фотографии хорошо заметна переменная плотность линий.
Пример «бегущей строки», отображаемой таким проектором:
На видео изображение мерцает по вертикали, в реальности глазом этот эффект незаметен.
→ Файлы проекта
Модели из бумаги
КАМАЗ-5320— АВТОМОБИЛЬ-ТЯГАЧ
Совсем
недавно о КамАЗе говорили как о машине будущего, а сегодня…
Бегут по дорогам нашей страны мощные комфортабельные
грузовики-труженики, развозят по городам и селам оборудование
для новостроек, зерно, технику. ..
КамАЗ-5320
— грузовой автомобиль Камского автомобильного завода.
Спроектированный на базе лучших отечественных образцов, он стал
родоначальником целого семейства КамАЗов.
Сам
КамАЗ-5320 — это большегрузный тягач грузоподъемностью до 8. т,
рассчитанный на работу с прицепом. Его младший брат —
КамАЗ-5410— мощный седельный тягач. В паре с полуприцепом они
представляют настоящий автопоезд длиной более 12 м и могут
перевозить до 14 т груза.
КамАЗ-5511—
самосвал. Для подъема его кузова служит гидравлический механизм
с трехступенчатым телескопическим цилиндром.
Все КамАЗы
имеют экономичные дизельные двигатели мощностью 180—210 л. с.
Итак,
познакомьтесь поближе с этой замечательной машиной.
Для модели
потребуются материалы: плотная чертежная бумага (двойная),
картон толщиной 1 мм и 2 мм, аппликационная или гуммированная
бумага (для отделки модели), прозрачная пленка (для окон,
зеркал), пасики, оси диаметром 5 мм из древесины сосны, шкивы,
проволока, клей, микроэлектродвигатель и батарейки. Инструменты
обычные: нож, линейка и т. д.
Общий вид
модели без прицепа вы видите на рисунке 52. На развертках
деталей размеров нет. Но все детали выполнены в одном масштабе.
Каждый из вас сам решит, во сколько раз их увеличить. Буква В
на развертках обозначает вырез.
Нижняя
часть автомобиля (рама, колеса и т. д.) выкрашена в черный цвет,
а верхняя (кабина, кузов) может быть голубой, красной, желтой и
т. д. Если детали нижней части машины вырезать из черной бумаги,
это намного облегчит в последующем отделку модели.
Модель
собирается из нескольких самостоятельных составных частей: рамы,
колес, кабины, кузова. Остановимся подробнее на каждой из них.
Но вначале обратим ваше внимание на два способа склеивания
бумаги. Первый заключается в следующем. Берут два листа плотной
бумаги, аккуратно смазывают одну сторону каждого из них клеем.
Складывают вместе. Пузырьки воздуха, попавшие при склейке между
листами, удаляют чистой тряпочкой. Склеенную бумагу кладут между
газетами и сушат день-полтора под прессом.
Второй
способ: берут фанеру толщиной 8—10 мм. Если фанеры такой толщины
не окажется, приклеивают по краям фанерного листа рамку из
деревянных планок сечением 20X20 мм. Торцевые стороны фанеры или
планок смазывают клеем. Кладут на фанеру заранее смоченный лист
бумаги и приклеивают его к торцам. Дают бумаге просохнуть, а
затем наклеивают на нее второй лист, тоже слегка увлажненный.
Края и этой бумаги приклеивают к торцам планок или фанеры.
Рама
(деталь 6, рис. 53). Вырежьте из двойной бумаги развертки 6а, 66, 6в, 6г
и 6д. В первой развертке сразу же прорежьте отверстия
для осей. Затем согните ее, как показано на чертеже, и приклейте
к ней деталь 66.
После этого
склейте развертки 6г и 6в. К отогнутым сторонам
детали 6г подклейте деталь 6д. Получившуюся
заготовку смонтируйте на уже готовую
часть рамы
(детали 6а и 66). В раме должно получиться гнездо
для микроэлектродвигателя. Подклейте хвостовую часть рамы и
можете приступать к установке на раме заднего моста модели:
электродвигателя, осей, шкивов, пасиков (см. далее на рис. 56,
а — «Установка электромотора»). Теперь дело за передним
мостом (рис. 54 «Поворотное устройство», деталь 8). Сразу оговоримся: повторить устройство мостов настоящего
автомобиля сложно, поэтому на модели оба эти узла упрощены.
Рассмотрим подробнее изготовление поворотного устройства.
Вырежьте из
картона деталь А. В выступающих ушках проделайте
отверстия диаметром 6 мм. Затем вклейте изнутри бумажные втулки
Г (они наматываются на деревянную ось диаметром 7 мм).
Вырежьте из 2-мм картона две поворотные скобы Б и
приклейте к ним деревянные оси диаметром 5 мм — на них
надеваются передние колеса. Теперь во втулки Г вставьте
деревянные оси диаметром 5 мм и смонтируйте на них скобы Б.
Посередине
детали А приклейте двойную скобу (детали Е и Ж),
предварительно проделав в заготовках отверстия под проволочные
скобки. К скобкам Б приклейте рычаги Д. Деталь 3 тоже двойная. Сделайте в заготовках отверстия под
проволоку и склейте их шайбами 3′. Уголок И и
планка К монтируются на деталях Е, Ж и 3 тоже
проволочными скобками. А деталь 3 еще и скрепляется
скобками с рычагами Д.
Колеса
(рис. 55). Их на
модели десять. Расскажем, как собирается одно из них.
Вырежьте из
картона толщиной 1 мм две заготовки Г и сделайте в них
отверстия под оси. Затем из картона толщиной 2 мм вырежьте
деталь Б, проделав в ней отверстие под ось, и деталь Д. Между дисками Г вставьте втулку 11 и склейте
заготовки с ободом В. К шести колесам (внешним) приклейте
детали Д, к остальным — детали Б. Пары задних
колес соедините между собой промежуточной шайбой А, предварительно смазанной клеем с двух сторон, и наденьте их на
оси заднего моста. С лицевой стороны этих (см. рис. 55) колес
приклейте звездочки Е и наклейте на них фиксаторы Ж.
Передние
колеса наденьте на боковые оси поворотного устройства, подклейте
на детали Г звездочками Е’ и закрепите их такими
же фиксаторами. Итак, рама и колеса смонтированы.
Кабина
(деталь 4, рис. 56, 57). Чтобы не красить потом кабину, вырежьте заготовку
для нее из бумаги голубого или любого другого цвета. Разметьте
на бумаге развертку Н и приклейте на нее окна (детали А и А’, В и В’, Л и Л’) со стеклами (из
прозрачной пленки или светофильтров) и рамками, дверцы Д кабины и капот Б. Но сначала прорежьте на капоте
отверстия под фары и радиатор. Ту часть развертки, где написано
«КАМАЗ», надрежьте, перегните и подклейте с лицевой стороны.
Далее вырежьте по контуру развертку кабины и аккуратно склейте
ее.
Во
внутреннюю часть кабины вклейте картонный каркас Ж. Крылья Е вырежьте из двухслойной бумаги. Подклейте их к
кабине и каркасу. Подножки 3 приклейте к нижней части
кабины и передней части крыльев. Затем к кабине с обратной
стороны приклейте задний капот И и воздухозаборник К
(он склеен из бумаги серебристого цвета). На крыше кабины
закрепите вентиляционную задвижку (детали О и О’). К
внутреннему каркасу приклейте кронштейны 7 с отверстиями для
осей диаметром 5 мм и длиной по 7—8 мм.
Кузов (рис. 58—60). Он такого же
цвета, как и кабина. Сначала вырежьте из двухслойной бумаги
нижнюю часть кузова (деталь 20). Снизу для жесткости
укрепите ее тонким картоном. Затем приступайте к изготовлению
бортов. Они собираются из шести деталей: четырех деталей 21
и двух деталей 22. Как собирается одна из них —
деталь 21, показано на рисунке
Вырежьте из
двухслойного картона деталь Б. Приклейте ее к развертке
В. Клапаны детали В приклейте на заготовку Б,
а сверху деталь А, вырезанную из однослойного
картона. Теперь подклейте заднюю часть развертки Вив отверстия
бортов вклейте детали Г. Борта приклеивайте по краю
днища. Трехсекционную часть борта (деталь 22) и
двухсекционную (деталь 21) дополнительно скрепите
планками 3. Внутрь кузова вклейте гнезда 23 для
проволочных каркасов тента 1. Снизу кузова приклейте три
держателя 15.
Сборка модели (см. рис.). Вначале установите на раме кабину 4.
Она крепится подвижно на шарнирах. Шарнир — это
кронштейны 7 с втулкой (один из них крепится на раме, другой
— на внутреннем каркасе кабины). Затем приклейте к кабине бампер
5, а к раме — поворотное устройство 8. Далее
укрепите по бокам рамы баки 16, ящик для аккумуляторов 17, бензобак 9, задние огни 12 и прицепное
устройство 13. Балки 14 приклейте вдоль рамы. Теперь
смонтируйте на раме кузов. К днищу кузова приклейте щитки (детали
18 и 19). Их четыре. В гнезда 23 вставьте
каркас для тента. Тент нужно сшить из ткани. Выкройки для
него даны с припуском на подшив. Теперь на кабине установите
зеркала (детали Г и Г’).
Модель КамАЗа
собрана. Соедините электродвигатель с пультом управления (ПУ) —
двумя батарейками и переключателем.
Грузовой автомобиль
выпускается у нас еще и в другой модификации с восьмитонным прицепом
(см. рисунок на с. 65). Попробуйте сделать модель прицепа
самостоятельно. Размеры модели: 112X56X15 мм. Растояние между осями
колес —67 мм. Передние колеса поворотные.
Если вы захотите
построить модели других автомобилей, выпускаемые Камским автогигантом:
самосвала, бетоновоза, трайлера, то за основу можете взять чертежи рамы,
колес, кабины модели КамАЗа-5320. ! конструкции эти части у всех
автомобилей данного завода одинаков Разница между ними только в длине
рамы.
Экологичный сканер форм и документов — Smart Engines
Smart Document Engine
— автоматический анализ и извлечение данных из деловых документов для настольных, серверных и мобильных платформ.
Smart Document Engine — высокопроизводительное программное обеспечение для автоматической классификации, распознавания и анализа документов и бланков. Система помогает автоматизировать рабочие процессы документооборота и оптимизировать процессы ввода документов. Smart Document Engine быстро и безопасно сканирует и извлекает необходимые данные из различных типов документов — стандартных и отчетных бланков, первичных, деловых, уставных, финансовых, нотариальных, юридических, страховых и банковских документов, а также типовых анкет и бланков строгой отчетности.
Как и другие продукты Smart Engines, Smart Document Engine работает автономно: данные НЕ передаются на серверы, НЕ сохраняются или сохраняются, а доступ в Интернет требуется НЕ . Процесс распознавания документа выполняется на устройстве пользователя.
Благодаря нашим современным алгоритмам распознавания и компьютерного зрения, компактным моделям глубоких нейронных сетей с преобразованием Хафа (HoughNet и HoughEncoder) и энергоэффективной технологии распознавания текста GreenOCR®, разработанной нашими учеными и инженерами, Smart Document Engine решает задачи распознавания бизнес-документов даже на мобильных телефонах, раньше это удавалось только высокопроизводительным серверам.
Благодаря технологиям Smart Engines современный мобильный телефон сканирует поток документов со специализированного сканера документов с производительностью до 30 страниц в минуту, ранее это могли делать только высокопроизводительные рабочие станции или серверы. При этом качество находится на высоком уровне, решение обеспечивает наилучшее распознавание текста, точность цифровых и других данных документа. Таким образом, распознавание налоговой справки на всю страницу на Galaxy S10 занимает менее 3 секунд. При этом система быстро и точно сканирует как сканы, так и фотографии и автоматически выполняет все действия, необходимые для классификации, извлечения данных и распознавания текста, устойчивых к условиям освещения, геометрическим искажениям и плохому качеству изображения.
Важнейшей особенностью Smart Document Engine является возможность создания специализированных решений для автоматической обработки, классификации, распознавания и анализа документов и бланков различной сложности, необходимых конкретным клиентам. Высокопроизводительные и точные решения по распознаванию документов, оптимизированные под конкретный поток данных и бизнес-процессы, позволят вашей организации сократить расходы и облегчить обработку рабочей нагрузки без ущерба для безопасности данных — изображения не передаются никаким третьим лицам или их сервисам. .
Технология GreenOCR®, включенная в Smart Document Engine, обеспечивает высокую точность распознавания печатных текстов (OCR), рукописных и рукописных полей форм (ICR), а также распознавание меток и галочек (OMR). Реализованный на основе ИИ подход «извлекаю то, что вижу» не использует лингвистические модели, а качественное распознавание текста достигается чрезвычайно высокой точностью распознавания символов. Таким образом, он позволяет добиться высокой точности оцифровки и избежать ошибок, когда система распознавания подменяет результат на основе той или иной лингвистической или статистической модели языка.
Разработчикам предоставляется простой API для интеграции Smart Document Engine в программное обеспечение с поддержкой различных языков программирования, таких как C, C++, C#, Java, Python, PHP, Swift, Objective C для широкого спектра операционные системы: iOS, Android, Sailfish Mobile, Linux, Windows, macOS, Astra Linux, Atlix OS и др. Также возможно подключение к популярным фреймворкам RPA.
КТО УЖЕ ИСПОЛЬЗУЕТ ТЕХНОЛОГИИ СКАНИРОВАНИЯ ОТ SMART ENGINES
Функции сканера документов
Классификация, сканирование и распознавание документов с фиксированным макетом
Документы с фиксированным макетом — это документы, различные копии которых совпадают при удалении реквизитов поля. Классическими примерами фиксированных бланков документов являются бланки для оправдания отсутствия по болезни или машиночитаемые экзаменационные бланки для студентов. Smart Document Engine включает современные алгоритмы быстрого поиска и типизации, а также форм с фиксированным макетом в сканах, фотографиях и видеопотоке. Технология позволяет мгновенно обнаруживать и сканировать такие документы, а также проверять их типы.
Классификация и распознавание гибких форм
Гибкие формы – это документы, элементы и реквизиты которых могут изменять свое положение относительно друг друга. Классическими примерами гибких форм являются налоговые и бухгалтерские документы, такие как счета, балансы предприятий, отчеты о финансовых результатах, платежные поручения и т. д. Smart Document Engine быстро идентифицирует такие документы, обнаруживает важные детали и выполняет их распознавание и анализ.
Анализ неструктурированных документов
Smart Document Engine позволяет создавать решения для сканирования и анализа таких документов, как доверенности, договоры и контракты. С помощью решения Smart Document Engine можно классифицировать такие документы, извлекать текст или другие сведения, проверять подписи и печати и многое другое.
Поддержка сканов, фотографий и видео
Smart Document Engine может распознавать документы и формы как по изображениям, снятым с планшетных и листовых сканеров, так и по фотографиям и видео, снятым с помощью смартфонов, планшетов или других мобильных устройств.
Анализ многостраничных документов
Smart Document Engine позволяет классифицировать и распознавать как отдельные изображения документов, анкет и форм, так и многостраничные документы или последовательности страниц, содержащие несколько документов. Обработка последовательности страниц позволяет упростить процесс сканирования потока, отсортировать поток и проверить наличие необходимых документов (проверка полноты).
Распознавание текстовых деталей
Стек технологий, реализованный в платформе Smart Document Engine, позволяет быстро и точно распознавать однострочные и многострочные текстовые поля на более чем 100 языках, извлекать детали из плотных абзацев, машинописных и рукописных полей и многое другое.
Распознавание меток и флажков
Smart Document Engine позволяет точно и надежно распознавать метки и флажки, сделанные как цифровым способом, так и пером.
Проверка и распознавание рукописных заметок и подписей
Smart Document Engine позволяет извлекать рукописные поля и подписи, распознавать рукописные числовые поля и проверять наличие рукописных отметок и подписей.
Распознавание таблиц
Для качественной обработки бухгалтерских, налоговых, банковских и других документов в системе Smart Document Engine реализован поиск и распознавание табличных данных. Поддерживаются таблицы с фиксированной структурой, реляционные и нереляционные, таблицы с переменным количеством столбцов и табличное структурированное распознавание данных.
Обнаружение и распознавание штампов
Smart Document Engine оснащен модулями быстрого обнаружения, определения местоположения и классификации штампов. Помимо поиска и проверки штампов, платформа позволяет распознавать отдельные текстовые компоненты штампов.
Проверка ключевых слов и фраз
При анализе документов сложной структуры на выявление значимых фраз и абзацев, а также выявление некорректных изменений в текстах печатных документов Smart Document Engine позволяет проверять наличие ключевых слов и фраз и следить за целостностью целевых абзацев.
Контроль содержимого
Smart Document Engine проверяет ввод данных документа, включая обязательную проверку ввода текстовых или графических полей, и выполняет анализ зон документа, предназначенных для рукописного или рукописного заполнения.
Обнаружение дефектов, исправлений и других пометок
Smart Document Engine позволяет обнаруживать, находить и распознавать помарки, зачеркивания, исправления и другие пометки в документе, чтобы контролировать его достоверность и извлекать дополнительную информацию.
Проверка логотипов и других графических элементов
Smart Document Engine позволяет обнаруживать, находить и проверять графические элементы, такие как логотипы компаний, а также важные графические поля документа, например, личную фотографию, прикрепленную к анкете.
Контроль цветности документа
Smart Document Engine позволяет определять как цвет документа в целом, так и его отдельных элементов (штампов и подписей), таким образом, позволяет распознавать черно-белую копию документа даже при повторном сканирование или фотографирование.
Анализ атрибутов текстового поля
В дополнение к распознаванию текстового поля Smart Document Engine позволяет анализировать атрибуты текстового поля и отдельных символов, такие как характеристики шрифта (наличие засечек, курсив и полужирность), оценка единообразия, монотонность и др.
Результаты
С помощью SDK Smart Document Engine вы можете добавить глубокий анализ макета документа и распознавание к своим инфраструктурным решениям для автоматизации бэк-офиса, а также к мобильным приложениям, чтобы максимально упростить удаленное автоматическое документирование.
Smart Document Engine поставляется в виде автономного сканера документов SDK (комплект для разработки программного обеспечения), который содержит все необходимые предварительно скомпилированные библиотеки, документацию по программному интерфейсу и примеры интеграции для различных языков программирования. Разработчикам предоставляется простой, но многофункциональный API (интерфейс прикладного программирования), позволяющий интегрировать решение по распознаванию документов в клиентское ПО с использованием языков C++, C#, Java, Python и Objective-C для широкого спектра систем: iOS, Android , Linux, Windows, MacOS, Sailfish Mobile, Astra Linux и др. Поддерживаются следующие аппаратные платформы: x86_64, ARM v7, v8 (Aarch42, Aarch64), MIPS. Есть возможность подключения к популярным фреймворкам RPA.
Стандартные шаблоны документов представляют собой результаты ПЦР-тестов некоторых популярных лабораторий, налоговые сертификаты, платежные поручения, балансы, отчеты о прибылях и убытках, техасские формы DL-14A, США, формы SSA, CMS и IRS.
Smart Document Engine можно объединить с Smart ID Engine, чтобы обеспечить функциональность для ввода данных документов, удостоверяющих личность, решение обеспечивает высокое качество и быстрое распознавание более 1600 типов документов. Распознавание закодированных объектов, таких как машиночитаемые зоны (МСЗ) и штрих-коды, доступно благодаря использованию Smart Code Engine.
Преимущества
GreenOCR ® Технология GreenOCR ® , разработанная нашими учеными и инженерами в рамках инициативы Green AI, обеспечивает превосходное качество и скорость распознавания при минимальном потреблении энергии и воздействии на окружающую среду. Процесс распознавания выполняется на CPU и не требует дополнительных ускорителей GPU. Технология позволяет распознавать машинописные или печатные тексты (OCR), рукописные тексты (ICR) и пометки (OMR).
Скорость Инновационный целочисленный конвейер обработки изображений, включающий 8-битную и 4-битную архитектуру нейронной сети, позволяет использовать интеллектуальное распознавание документов даже на бюджетных устройствах благодаря эффективному использованию доступных аппаратных ресурсов
Эффективность Высочайшая производительность достигается за счет алгоритмов компьютерного зрения и компактных глубоких нейронных сетей. Полный цикл от определения типа до распознавания всех деталей может занять всего 2 секунды для страницы документа формата А4.
Точность Наши последние достижения в области вычислительного интеллекта и глубокого обучения позволили нам создать технологии оптического распознавания символов нового поколения и установить новый эталон качества компьютерного зрения. Точность распознавания реквизитов документа достигает 99,5% без участия человека.
Надежность Для повышения надежности реализован подход «Я извлекаю то, что вижу» на основе ИИ. Этот подход не предполагает использования каких-либо словарей и грамматик и основан на ответственных компактных сетях. Помимо результатов распознавания, пользователь может получить доступ к показателям достоверности для каждого поля документа и получить другую информацию о процессе распознавания.
Безопасность Благодаря достижениям наших ученых, все вычисления выполняются на устройстве, данные не передаются на серверы, что подтверждено независимым международным аудитом. Данные НЕ передаются, НЕ хранятся, НЕ требуется доступ в Интернет, а обработка данных производится в локальной оперативной памяти. «Правило трех НЕ» обеспечивает высокий уровень безопасности и конфиденциальности для наших клиентов.
Операционные системы Smart Document Engine поддерживает широкий класс операционных систем, включая специализированные операционные системы для обработки персональных данных: Cent OS, Ubuntu, Red Hat Enterprise Linux, SUSE Linux Enterprise Server, Arch Linux и другие дистрибутивы Linux, MS Windows, macOS, Aurora ОС, iOS, Android, ОС Sailfish Mobile.
Простое в использовании программное обеспечение Наши передовые алгоритмы искусственного интеллекта автоматически обнаруживают документ в кадре, автоматически определяют его тип, находят текстовые и графические детали и выполняют их распознавание. Система устойчива к различным геометрическим искажениям, шуму, непостоянному освещению, дефектам печати и низкому разрешению.
Языки Система поддерживает распознавание документов на 100 языках мира, кириллице и латинице, а также логографических шрифтах, включая корейский, японский, традиционный и упрощенный китайский. Кроме того, система ищет таблицы, печати, подписи, рукописные заметки, распознает галочки и штрих-коды.
Линейка продуктов В рамках Smart Document Engine можно использовать все возможности распознавания закодированных объектов Smart Code Engine, а также распознавание и проверку живучести документов, удостоверяющих личность, в Smart ID Engine. Наши клиенты пользуются преимуществами использования всех продуктов Smart Engines, использования единого интерфейса SDK и снижения затрат на интеграцию.
RPA Поддержка практически всех операционных систем и аппаратных платформ, возможность использования скорости, качества и широкого спектра устройств обработки изображений (смартфоны, планшеты, смарт-камеры, веб-камеры, документ-камеры, сканеры), а также гибкие возможности интеграции для роботизированной автоматизации процесса ввода данных (RPA).
Технические спецификации
Поддерживаемые архитектуры ЦП:
x86
x86_64
ARMV7-V8 (Aarch42 и AARCH64)
MIPS (AARCH42 и AARCH64)
MIPS32 (Aarch4 и AARCH64)
MIPS32 (Aarch4 и AARCH64)
MIPS32 и MIPS32 (Aarch4 и AARCH64) (MIPS3 и AARCH64) (MIPS3 и AARCH64).
Поддерживаемые мобильные ОС:
Android (5.1 и выше)
iOS (10 и выше)
ОС Sailfish Mobile (2.2 и выше)
Индивидуальные версии: по запросу
Поддерживаемые серверные и настольные ОС:
MS Windows (все официально поддерживаемые версии)
ОС на базе ядра Linux, включая Ubuntu, Red Hat (RHEL), Debian, CentOS, SUSE, Astra Linux, Oracle Linux и другие
macOS (все официально поддерживаемые версии)
QNX (версия 7.0 и выше)
Solaris (версия 11.3 и выше)
Индивидуальные версии: по запросу
Поддерживаемые типы документов:
Результаты теста ПЦР
Tax certificates
Payment orders
Balance sheets
The profit and loss statement
Texas DL-14A
Form SSA-3
Form SSA-827
Form SS-4
Form SS-5
Форма CMS-L564
Форма CMS-1500
Форма CMS-40B
Форма W-8BEN
Форма W-4V
Другие типы документов могут быть добавлены по запросу.
Mobile SDK включает интерфейсы интеграции React Native и Flutter.
Интеграция с другими языками программирования и фреймворками (такими как Go, Perl, Xamarin и др.) обеспечивается за счет использования API на C
SDK уже содержит примеры использования Smart Document Engine в Java / Python / C++ / C / Swift / Objective C / C# / Java / PHP.
OCR-Engines — Smart Engines
Продукты и решения
Сканирование удостоверений личности SDK
Сканирование данных документов с удостоверений личности, паспортов, водительских прав, свидетельств о регистрации транспортных средств (VRC), виз, свидетельств о рождении, страховых карт, и другие документы. Поддерживает сканирование более 2158 типов документов, удостоверяющих личность, из более чем 210 территорий и организаций по всему миру. Работает на мобильном телефоне, планшете или сервере, веб-камере, с фотографиями и сканами документов, а также в видеопотоке с веб-камеры или камеры смартфона, независимо от их качества, и устойчив к условиям съемки.
SDK для высококачественного сканирования банковских карт, MRZ, штрих-кодов (QR code, PDF417 и др.) fly: MRZ (машиночитаемая зона документа), все виды кредитных карт и штрих-кодов вне зависимости от ракурса съемки, в движении и при пересвете или плохом освещении.
Модуль интеллектуального кода »
Сканирование МСЗ »
Сканирование кредитных карт »
Сканирование штрих-кодов »
SDK для высококачественного сканирования банковских карт, MRZ, штрих-кодов (QR code, PDF417 и т.
д.) на лету: МСЗ (машиночитаемая зона документа), все виды кредитных карт и штрих-кодов вне зависимости от ракурса съемки, в движении и при пересвете или плохом освещении.
Модуль интеллектуального кода »
Сканирование МСЗ »
Сканирование кредитных карт »
Сканирование штрих-кодов »
Решения для извлечения данных и документооборота
Автоматизированный ввод данных государственных, юридических и деловых документов: фиксированные формы, полуструктурированные и неструктурированные документы (первичные бухгалтерские документы, формы KYC, формы согласия на обработку персональных данных, заявления, налоговые справки , бухгалтерские балансы, отчеты о прибылях и убытках, платежные поручения) по сканам и фотографиям, сделанным в естественных условиях, включая автоматическую классификацию документов, распознавание текстовых полей, проверку наличия печатей и подписей и проверку целостности пакета документов.
Интеллектуальный механизм обработки документов »
Распознавание анкет и анкет »
Признание форм согласия и доверенностей »
Компьютерная визуализация и томография
Зеленый ИИ для томографической реконструкции и визуализации. Алгоритмизация процесса восстановления изображения непосредственно в процессе рентгено-томографического сканирования. Мы стремимся снизить дозу облучения, полученную во время облучения, путем нахождения оптимальной точки окончания сканирования.
Двигатель Smart Tomo »
Компьютерная визуализация и томография
Зеленый ИИ для томографической реконструкции и визуализации. Алгоритмизация процесса восстановления изображения непосредственно в процессе рентгено-томографического сканирования. Мы стремимся снизить дозу облучения, полученную во время облучения, путем нахождения оптимальной точки окончания сканирования.
Двигатель Smart Tomo »
Новости
06.09.2022
ZEUSTECH интегрирует решение Smart Engines MRZ OCR в свое мобильное приложение для отелей
Греческая компания ZEUSTECH I.T. Сервисы представили программное обеспечение Smart Engines для сканирования паспортов и автоматического извлечения данных из машиночитаемых зон (МСЗ) в соответствии с международными и местными стандартами для паспортов, видов на жительство, удостоверений личности, виз и других. Интеграция решения Smart Engines OCR позволяет ZEUSTECH сделать новый шаг…
21.06.2022
SignD Unified Onboarding Platform использует решения Smart Engines AI для распознавания кредитных карт
SignD, ведущий провайдер KYC, который объединяет 30 различных функций регистрации, соответствия, подписи и оплаты, развернул программное обеспечение Smart Engines для сканирования кредитных карт. Эта технология помогает клиентам SignD удобно и безопасно проверять кредитные карты без ручного ввода данных. Сканирование с помощью искусственного интеллекта позволяет SignD считывать данные с кредитных карт: …
17.06.2022
Встречайте SDK Smart Engines v1.11.0 для автоматического сбора данных с помощью ИИ: 1974 типа ID с поддержкой 3010 уникальных шаблонов
Компания
Smart Engines выпустила майское обновление для собственной линейки продуктов на базе ИИ. Smart ID Engine SDK версии 1.11.0 теперь поддерживает 1974 типа документов с 3010 уникальными шаблонами по всему миру и повышает точность сопоставления лиц.
NASA провело второе огневое испытание обновлённого двигателя RS-25 для лунной программы «Артемида»
3DNews Технологии и рынок IT. Новости космос NASA провело второе огневое испытание об…
Самое интересное в обзорах
07.04.2021 [13:34],
Константин Ходаковский
Вчера, 6 апреля в рамках новой серии мероприятий по разработке и производству двигателей сверхтяжёлой ракеты Space Launch System (SLS) для будущих полётов на Луну, космическое агентство NASA провело второе огневое испытание одиночного обновлённого двигателя RS-25. Полный прожиг продолжался более восьми минут (500 секунд) и был проведён на испытательном стенде А-1 в Космическом центре имени Джона Стенниса близ залива Сент-Луис.
Обновлённый опытный двигатель RS-25 №0528 на тестовом стенде A-1 (NASA | SSC)
Это часть запланированной серии из семи испытаний, призванной предоставить ценные данные для Aerojet Rocketdyne, основного поставщика двигателей SLS, который по действующим контрактам с NASA изготовит 24 обновлённых двигателя. Сейчас компания готовится к налаживанию производства обновлённых версий RS-25, которые будут применяться после первых четырёх полётов SLS.
Первая ступень SLS оснащается четырьмя двигателями RS-25: они способны создавать в совокупности 7,1 меганьютон тяги при старте и 8,9 МН — при подъёме. Двигатели RS-25 для первых четырёх полётов SLS уже прошли сертификационные испытания. По сути, они являются немного модернизированными основными двигателями, применявшимися в программе многоразовых кораблей Space Shuttle в рамках 135 миссий. 16 таких двигателей старого образца осталось на складах и как раз они обеспечат 4 первых миссий лунной программы.
В ходе новой серии испытаний операторы сосредоточены на оценке новых компонентов обновлённых RS-25 и снижении рисков при эксплуатации. Они будут запускать двигатель в различных условиях, чтобы оценить и проверить его возможности, а также предоставить данные для расширения производства обновлённых двигателей, выпускаемых с использованием передовых и более экономичных технологий, в том числе, 3D-печати, которые позволят снизить стоимость производства на 30 %. Кроме того мощность агрегатов возросла на 11 %.
Первые огневые испытания обновлённого RS-25 проводились 28 января — тогда он тоже проработал в течение 500 секунд (именно столько времени требуется для вывода SLS на орбиту). На последнем огневом испытании 6 апреля операторы также установили двигатель RS-25 в подвес, впервые после монтажа задействовав новую систему векторного управления. Подвес перемещает двигатели по узкой круговой оси, чтобы обеспечить правильную траекторию полёта.
NASA называет SLS самой мощной ракетой в мире. SLS полетит на Луну в рамках программы «Артемида», причём первый беспилотный запуск состоится в этом году. Последующие миссии уже планируются пилотируемыми. Испытания RS-25 в Космическом центре Джона Стенниса проводятся объединённой командой операторов космических служб NASA, Aerojet Rocketdyne и Syncom Space Services.
Источник:
Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Теги: rs-25, sls, artemis, лунная программа, огневые испытания
← В прошлое В будущее →
Жизнь двигателя после смерти ракеты / Хабр
Спейс шаттлы прекратили полеты почти ровно семь лет назад, но их двигателям SSME (RS-25) оказалась уготована более долгая жизнь. Сейчас они активно испытываются под разными названиями для двух проектов, причем в одном случае они модифицируются под однократное использование, а в другом, наоборот, проверяют, что двигатели сохранили возможность отправиться в космос снова с минимальными задержками.
Испытания двигателя на базе SSME, фото NASA
Перезапуск производства для SLS
От шаттлов осталось шестнадцать двигателей SSME. Этого хватит на четыре полета сверхтяжелой ракеты SLS (на второй ступени стоят четыре двигателя), но для последующих пусков потребуются новые. Поэтому еще в 2015 году Aerojet Rocketdyne получила контракт на возобновление производства. Параллельно тогда же начались проверки адаптированных под новую ракету двигателей со склада. А с конца 2017 года приступили к испытаниям модификаций для новых двигателей.
Главным отличием новых RS-25 будет увеличенная тяга. В конце эксплуатации шаттлов двигатели работали на 104,5% исходной тяги. Для адаптированных двигателей со склада ее уже увеличили до 109%, и если в 2017 году планировали добавить 2 процента, то уже в феврале этого года тестовый двигатель «разогнали» до 113% исходной тяги. Кроме этого, на RS-25 поэтапно внедряются новые детали.
На этапе 1А на двигатель установили новый демпфер пого-колебаний, произведенный методом селективного лазерного спекания на 3D-принтере. Печатать деталь сложной формы будет дешевле, чем изготавливать использовавшимися ранее методами.
Этап 1B, как ожидается, начнется 4 августа, и на нем проверят 9 новых деталей, среди которых новая камера сгорания, изготовленная методом горячего изостатического прессования, и более дешевая теплоизоляция насоса топлива высокого давления.
Новая изоляция — серебряное покрытие слева. Фото NASA
Главным изменением этапа 2 будут простые гофрированные трубопроводы вместо сложных гибких соединений. В отличие от шаттла, двигатели SLS будут меньше поворачиваться в полете, что позволяет упростить конструкцию.
А на этапе 3 сопло, которое раньше изготавливалось из 37 деталей, заменят на новое, собирающееся из всего четырех.
Изготовление нового сопла, фото NASA
В итоге кроме увеличения тяги двигатель должен заметно подешеветь, потому что новые компоненты, как ожидается, будут стоить на 20-60% меньше.
Экономия на новых деталях, иллюстрация NASA
По условиям заключенного контракта шесть новых двигателей должны быть переданы NASA в июле 2024 года.
Подтверждение многоразовости для XSP
Экспериментальный космоплан XSP (или еще недавно XS-1) — это проект DARPA по созданию ракеты-носителя с крылатой многоразовой первой ступенью.
В качестве двигателя крылатой ступени выбрали один SSME. Под названием AR-22 двигатель, в отличие от первого проекта, использует уже хранящиеся на складе детали и дефорсирован с 104,5% до исходных 100% тяги, которая была в 70-х. Зато здесь двигатель успешно показал пригодность к повторному пуску через сутки — в начале июля завершилась серия испытаний с 10 пусками двигателя за 10 дней. Именно быстрота повторного использования является одной из «киллер-фич» проекта.
Конечно же, такая скорость межполетной подготовки породила новые проблемы, например, пришлось искать способы быстро просушить двигатель. Но с ними справились, и среднее время межполетной подготовки составило 18,5 часов, а лучшее — 17 часов.
Заключение
Использование удачных конструкций прошлых проектов — логичная вещь, но сейчас, с модой на многоразовость, забавно смотреть, как из многоразового двигателя шаттла делают одноразовый для SLS. И если задуматься, тут скрыта любопытная история. Те компоненты шаттла, которые могли служить десятки полетов, устарели. В начале нулевых NASA пришлось искать по чуть ли не помойкам процессоры 8086. А двигатели постоянно перебирались и заменялись — за 135 полетов шаттлов на них отработали 46 SSME (еще один был изготовлен, но не летал ни разу). В среднем один двигатель служил 8,8 полетов, и при производстве новых двигателей в них закладывали модификации, улучшающие их характеристики.
История обновлений двигателя, схема NASA
В результате двигатель пережил свою ракету, и сейчас его может ждать еще долгая жизнь в других проектах.
Двигатель РС-25 | Aerojet Rocketdyne
Загрузка…
Обеспечение освоения дальнего космоса
Компания Aerojet Rocketdyne является генеральным подрядчиком проверенных в полете высокопроизводительных двигателей RS-25, которые используются для приведения в движение американской ракеты-носителя нового поколения — системы космического запуска NASA (SLS) . Четыре двигателя RS-25, расположенные в нижней части основной ступени, приведут ракету в движение во время ее восьми с половиной минут подъема в космос с тягой более 2 миллионов фунтов.
Основные характеристики
RS-25 произошел от главного двигателя космического челнока Aerojet Rocketdyne (SSME), который успешно обеспечил 135 полетов космического челнока. За время эксплуатации шаттла двигатель претерпел пять крупных модернизаций, каждый раз с применением современных технологий и инноваций, каждый раз демонстрируя значительные улучшения в плане безопасности и надежности. Между программой шаттла и программой SLS двигатели RS-25 и SSME в совокупности отработали более 1,1 миллиона секунд.
RS-25 представляет собой двигатель ступенчатого сгорания, работающий на жидком водороде и жидком кислороде, что делает его одним из самых эффективных двигателей, которые когда-либо производились в стране. Двигатели SSME на шаттле обычно работали с вакуумной тягой 491 000 фунтов (104,5% от номинального уровня мощности). Требуемый уровень мощности для двигателей RS-25, которые будут летать на SLS, составляет 512 000 фунтов вакуумной тяги (109 процентов от номинального уровня мощности), чтобы увеличить грузоподъемность машины. Будущие модификации будут иметь еще более высокую тягу.
Компания Aerojet Rocketdyne приступила к разработке нового поколения двигателей RS-25 для использования 16 двигателей, оставшихся от программы космических челноков. Эти двигатели нацелены на снижение стоимости на 30% по сравнению с двигателями, которые летали на космических шаттлах, и будут оснащены новейшими передовыми технологиями производства, включая 3-D печать .
Технические характеристики двигателя
Пропелленты
Тяга (уровень мощности 109 %)
Удельный импульс (уровень мощности 109 %)
Размеры
Топливо: жидкий водород Окислитель: жидкий кислород Соотношение смеси (O/F): 6,0
Вакуум: 512 300 фунтов Уровень моря: 418 000 фунтов Давление в камере: 2 994 фунтов на кв. дюйм
30 сентября 2021 г. — Aerojet Rocketdyne успешно завершила серию испытаний ракетного двигателя системы космического запуска
18 марта 2021 г. — От испытательного стенда к стартовой площадке: основная ступень первой системы космического запуска НАСА доставлена в Космический центр Кеннеди на Луну
27 января 2021 г. — Предстоящая серия испытаний двигателя RS-25 продемонстрирует недорогие компоненты ракетного двигателя для программы NASA Artemis0006
Сентябрь 2020 г. — Подготовка к главному событию SLS Green Run
20 июля 2020 г. — Aerojet Rocketdyne завершает работу над двигателем для миссии НАСА Artemis II 25 ракетных двигателей для поддержки программы Artemis
Сможет ли RS-25, бывший двигатель шаттла, доставить нас на Марс?
Сердце системы космических запусков НАСА прибыло в Космический центр Кеннеди в апреле прошлого года в качестве первой за последние 50 лет ракеты агентства для работы в дальнем космосе.
212-футовая основная ступень ракеты вместе с парой твердотопливных ускорителей и модулем экипажа «Орион» в значительной степени составляют систему космического запуска (SLS), на которую НАСА рассчитывает вернуться на Луну в рамках своей программы «Артемида» в 2026 году— последний раз агентство совершило этот подвиг с Аполлоном-17 в 1972 году.
Несмотря на десятилетия между пилотируемыми запусками на Луну, SLS полагается на рабочую лошадку из программы шаттлов. В нижней части основной ступени установлены четыре двигателя RS-25, ранее называвшиеся главным двигателем космического корабля (SSME), поставляемые Aerojet Rocketdyne. Первоначально разработан в 1970-х, двигатели опытные, модернизированные ветераны, среди которых 25 предыдущих полетов космических челноков. Среди четырех двигателей, установленных на SLS, есть номера 2045 и 2060, оба использовались 8 июля 2011 года для запуска последней миссии шаттла, STS-135. Дуг Брэдли был в Космическом центре Кеннеди во время этого запуска, работая главным инженером Rocketdyne. «Я был на многих рейсах, но на 135 все было по-другому, — говорит Брэдли. «Это было наэлектризовано. Это был очень эмоциональный полет».
Списание космического корабля «Шаттл» оставило в Rocketdyne задел из 16 двигателей, которые компания законсервировала. Было грустно, говорит Брэдли, видеть их списанными, когда они могли бы выполнить еще десятки миссий.
Теперь, будучи заместителем руководителя программы в Aerojet Rocketdyne, Брэдли руководит возрождением двигателя SSME. (Слияние с Aerojet в 2013 году привело к нынешнему названию компании.) И это настоящее возвращение: SLS — это специально построенный внепланетарный транспорт для кампании NASA Artemis, направленной на возвращение людей на поверхность Луны, а затем на Марс. Таким образом, SSME, первоначально созданный с помощью логарифмических линеек и бумаги, стал основой исследований человека в 21 веке.
«Очень приятно видеть возрождение этих двигателей, — говорит Брэдли. «А что может быть лучше, чем отправиться на Луну и Марс?»
Космический корабль «Атлантис» во время последней миссии шаттла, STS-135, 10 июля 2011 года. Сзади видны три двигателя.
NASA//Getty Images
Rocketdyne начала производство SSME 31 марта 1972 года, но прошло еще пять лет, прежде чем Брэдли встал на борт. Выпускник инженерного факультета Калифорнийского политехнического государственного университета в Сан-Луис-Обиспо, Брэдли получил наводку от соседа и подал заявку в Rocketdyne на работу по программе челноков.
«Я был старомодным. Каждый дизайн вы переносили на физическую чертежную доску с помощью ручек или карандашей», — говорит Брэдли. «Они начали огневые испытания двигателей в 1975 году, но в 1977 году мы все еще сжигали изрядное количество двигателей. Я был в турбомашине, и мы приняли на себя основную часть повреждений, так что это было очень захватывающе». Четыре турбонасоса лежат в основе конструкции двигателя. Эти вращающиеся вентиляторы создают экстремальное давление, которое осторожно выбрасывает жидкий водород (Lh3) и жидкий кислород (LOX) в основную камеру сгорания. Эти машины работают в суровых условиях, при температуре внутри камеры до 6000°F — достаточно высокой, чтобы расплавить железный прут в лужу. Но именно перепады температур создают особенно опасную нагрузку на тонко обработанные внутренности двигателя.
«Только на турбонасосах у вас есть градиент в пару тысяч градусов от одного конца до другого», — говорит Брэдли. «Камера сгорания еще хуже. Они составляют тысячи градусов с (физическими) допусками в доли дюймов».
Создание центрального кондиционера для основной камеры сгорания потребовало нестандартного мышления. В начале 1970-х годов исследователи Rocketdyne создали новый медно-циркониевый сплав под названием NARloy-Z специально для использования в двигателе. Новый материал мог выдерживать давление и температуры, которые угрожали деформировать крошечные каналы, которые доставляют сверхохлажденный жидкий водород через облицовку основной камеры сгорания, чтобы предотвратить ее возгорание.
SSME также подвергался многолетним испытаниям, проводившимся в эпоху, когда еще не было компьютерного моделирования. НАСА потребовало, чтобы двигатели выдержали не менее 65 000 секунд пламени и дыма на стендах перед первым полетом, хотя двигатель работает всего 510 секунд во время миссии. Испытания включали в себя испытание SSME для работы на уровнях мощности, превышающих требуемые для миссии. Спустя десятилетия, когда НАСА оценивало двигатели SLS, эта дополнительная тяга оказалась бесценной.
Космический шаттл, запущенный 12 апреля 1981 года, стал первым в мире многоразовым пилотируемым космическим кораблем, а SSME — первым многоразовым космическим ракетным двигателем. Когда орбитальный аппарат приземлился, его SSME были сняты, осмотрены и отремонтированы перед тем, как подготовиться к следующей миссии.
«Я называю их своими детьми, потому что я жил со всеми этими двигателями с того дня, как они родились, когда они были испытаны, когда они летали», — говорит Билл Маддл, инженер по полевой интеграции RS-25 компании Aerojet Rocketdyne, который также работал по шаттл-программе. «Я должен был прикоснуться ко всем этим двигателям и стать частью их истории на протяжении 125 полетов».
SSME проходит испытательные стрельбы в Национальной лаборатории космических технологий в Миссисипи, 1981 год.
Smith Collection/Gado//Getty Images
Оказывается, многоразовые двигатели, построенные по тем же стандартам, развили то, что инженеры называют «личностями». в зависимости от их производительности и требований к обслуживанию. Это явление наблюдается в авиационных ангарах и на верфях — местах, где аппаратное обеспечение используется повторно, и обслуживающий персонал знакомится с ним в течение срока службы.
И Маддл видит существующую конюшню RS-25 в похожем, более личном ключе.
«У меня 16 уникальных детей», — отмечает он. «Я люблю их всех до смерти, но у всех есть свои особенности».
Поскольку миссии шаттлов изменились, двигатель попросили работать на более высоких уровнях, до 104,5 процента от его номинальной мощности, в основном для того, чтобы выдерживать больший вес при строительстве Международной космической станции.
«Они просили его работать при таких высоких давлениях и температурах, и он каждый раз возвращался», — Путаница. «Когда вы запустили этот двигатель, чтобы отправить астронавтов в космос, он это сделал».
Когда шаттл ушел в отставку в 2011 году, похоже, ушел и SSME.
Тысячи зрителей наблюдают за первым запуском Колумбии ранним утром 12 апреля 1981 г. проблема. Вот все, что мы тогда знали о металлическом звере и его трех двигателях RS-25.
В 2015 году НАСА подготовилось объявить о выборе двигателей, которые будут использоваться в его новой системе космического запуска. Благодаря 30-летнему послужному списку и более чем 1 миллиону секунд общего времени наземных испытаний и полетов, почтенная история двигателя стала аргументом в пользу продажи, особенно в программе НАСА, которая традиционно не допускала риска. SLS станет крупнейшей из когда-либо созданных операционных пусковых систем, а эффективные двигатели получат больше преимуществ по мере увеличения масштабов ракет, что было хорошей новостью для заявки SSME.
«Мы измеряем эффективность в удельном импульсе (ISP), как расход топлива для ракеты. Наш интернет-провайдер получает 452 секунды, что очень и очень жарко. Для других ракет это будет около 300», — говорит Брэдли. «Чем эффективнее вы работаете, тем меньше топлива вам нужно поднять. Эффективность на самом деле означает груз». Он добавил, что это крайне важно для программы Artemis, целью которой является обеспечение устойчивого присутствия человека на Луне и выполнение пилотируемых миссий на Марс. В ноябре 2015 года НАСА выделило Aerojet Rocketdyne 1,16 миллиарда долларов на адаптацию 16 законсервированных SSME к новой системе запуска и перезапуск производственной линии для шести новых двигателей, теперь переименованных в RS-25. «Вы слышите это решение, празднуете 10 минут, а потом приступаете к работе», — говорит Брэдли. «Это другой автомобиль, поэтому нам нужно много сделать. Ракета выше, поэтому давление, поступающее в двигатели, выше при запуске».
Космические челноки использовали три SSME, но гигантский SLS требует четыре двигателя, что еще больше меняет условия эксплуатации. Под мегаракетой не так много свободного места, особенно с учетом того, что людям нужно место для работы над ними. «Между стеной этого автомобиля и краем двигателя всего 8 дюймов», — говорит Маддл. «И я должен поставить туда техника, который должен что-то закручивать».
Техники снимают двигатели с космического корабля «Атлантис», 18 августа 2011 года.
Getty Images
Ближайшие языки пламени от двигателей 17-этажных твердотопливных ракетных ускорителей, по одному прикрепленному к каждой стороне основной ступени, теперь также представляют угрозу. «В программе шаттлов наши двигатели были на 20 или 30 футов выше, чем ускорители», — говорит Брэдли. «На этой ракете мы рядом с ними, а это большие, мощные звери». Дополнительная тепловая защита теперь защищает четыре основных двигателя от двух ускорителей.
Во время первых запусков Artemis SLS двигатели RS-25 должны будут работать на максимальной мощности, на которую рассчитаны SSME, 109процентов от мощности основного двигателя космического челнока.
Начиная с пятой миссии «Артемида», двигатели будут задействованы для достижения 111 процентов мощности шаттлов эпохи. «Без какого-либо редизайна как такового мы можем пойти дальше и немного увеличить скорость. И мы думаем, что можем пойти дальше», — говорит Брэдли.
Длительное использование этого двигателя говорит о силе его оригинальной конструкции, говорит Маддл. «Вы просите что-то, чтобы дросселировать до 111 процентов, 114 процентов, а затем также иметь возможность дросселировать до 65 процентов, это огромный диапазон для ракетного двигателя».
НАСА удвоило ставку на RS-25 в мае 2020 года, когда оно выделило Aerojet Rocketdyne 1,79 миллиарда долларов на производство еще 18 двигателей в дополнение к шести уже заказанным. Суммарная цена этого нового контракта на RS-25 и более раннего контракта, в результате чего за каждый одноразовый двигатель SLS может взиматься более 100 миллионов долларов, вызвала недоумение критиков.
Взгляд на двигатели РС-25 на SLS.
NASA//Getty Images
В конце концов, стоимость каждого SSME оценивается в 40 миллионов долларов. А в 2018 году United Launch Alliance заплатила Blue Origin примерно от 14 до 16 миллионов долларов за пару своих новых двигателей BE-4 для использования в ракете ULA Vulcan Centaur. Тяга BE-4 аналогична RS-25, но Blue Origin не выпустила свой ISP.
Aerojet заявляет, что расчет по каждому двигателю несправедлив, поскольку плата за контракт включает в себя новое оборудование для дополнительных испытаний, а также инвестиции в производство, которые приведут к общей экономии. Это все еще большие деньги для двигателей, которые будут использоваться только один раз, прежде чем их выбросят в океан.
Работа с одноразовой системой запуска является новой для ветеранов SSME в Aerojet Rocketdyne, где основной принцип проектирования и производства изменился с повторного использования на снижение затрат. Предприятия компании в Калифорнии и Флориде создают устаревшие компоненты двигателей с использованием производственных технологий 21-го века, таких как лазерная печать, чтобы сократить время, необходимое для изготовления и проверки качества двигателей. «Главное, над чем мы сейчас работаем, — это сохранение надежности и снижение стоимости», — говорит Брэдли.
Новые РС-25 будут запущены только во время одного испытания и одного пуска, поэтому у двигателей не будет возможности развить те характеристики, которые возникают в результате контакта с сопровождающими.
Возвращение двигателя на самодельной ракете — эмоциональное и горько-сладкое возвращение. «Мне было грустно видеть, как уходят мои дети, но теперь они поступают в колледж», — говорит Маддл.
500-секундные огневые испытания двигателя RS-25 в Космическом центре Стеннис НАСА в Миссисипи, 28 февраля 2019 г..
НАСА
20 января 2021 года экспериментальный двигатель РС-25 заработал на полную продолжительность, все 500 секунд, необходимые для вывода Ориона на орбиту. Брэдли отправился в Центр космических полетов имени Стенниса в штате Миссисипи, чтобы отработать испытательный полигон — знакомую площадку для теперь уже высокопоставленного инженера-исполнителя.
Визит пробудил воспоминания о первом испытании ракетного двигателя, которое Брэдли наблюдал в том же месте, будучи новичком в Aerojet. Он наблюдал с крыши здания всего в четверти мили от того места, где взревел двигатель, ударяя по ушам и распространяя ударные волны по груди. «В то время, когда я был молодым инженером, я думал: «Как эта штука держится вместе?», — говорит Брэдли. Наблюдение за вспышкой RS-25 в январе 2021 года, вырвавшейся далеко за первоначальные пределы своей конструкции, вновь пробудило эти воспоминания. «Должен признаться, что во время последнего испытания одного двигателя у меня была такая же мысль, — говорит он. «Я давно в этом бизнесе, но количество энергии, которое мы используем, я никогда не воспринимаю как должное».
SLS должен совершить свой первый полет где-то в этом году, неся капсулу Orion с манекеном с приборами в кресле, где однажды будут сидеть астронавты, и Брэдли планирует снова увидеть, как его старый друг летает.
Британцы занялись разработкой гибридного ракетного двигателя
Британская компания Reaction Engines занялась разработкой относительно компактного гиперзвукового реактивного двигателя для ракет, который будет эффективно работать как в атмосфере, так и в вакууме. При этом, как пишет Aviation Week, силовая установка сможет функционировать без сбоев во всех диапазонах скоростей, начиная дозвуковым и заканчивая гиперзвуковым. Новая установка будет собираться по гибридной схеме, совмещая в себе преимущества атмосферного реактивного и ракетного двигателей, и ее можно будет использовать повторно.
Сегодня ракеты-носители в зависимости от класса имеют несколько ступеней, двигатели каждой из которых работают на строго определенном участке полета. При этом все двигатели являются ракетными, то есть и горючее, и окислитель для их работы подаются из баков в самих ступенях ракеты. Такая конструкция проверена десятилетиями, однако имеет несколько недостатков. В их числе, например, — относительно небольшой забрасываемый вес ракеты-носителя при ее существенных габаритах.
Новый гибридный гиперзвуковой реактивный двигатель позволит сделать ракеты-носители компактнее. Установка получила название SABRE (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine, синергичный атмосферный ракетный двигатель). Общие ее габариты будут соответствовать габаритам турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой F135, устанавливаемого на американские истребители F-35 Lightning II. Его длина составляет 5,6 метра, а диаметр — 1,2 метра.
Предполагается, что двигатель получит универсальные камеру сгорания и сопло, по конструкции во многом схожие с подобными элементами обычного ракетного двигателя. На старте и при разгоне SABRE будет работать как обычный прямоточный реактивный двигатель, используя для сжигания топлива воздух. Этот воздух будет подаваться в газогенератор по обводным воздухозаборникам, идущим вокруг системы подачи топлива и окислителя. При достижении скорости в пять чисел Маха (6,2 тысячи километров в час) двигатель будет переходить в ракетный режим.
В ракетном режиме полета воздухозаборники силовой установки будут перекрываться, а в воздуховоды будет небольшими порциями подаваться жидкий кислород. В качестве топлива для двигателя планируется использовать жидкий водород. Для эффективной работы двигателя на скоростях до пяти чисел Маха потребуется охлаждение поступающего воздуха с более чем одной тысячи градусов Цельсия до -150 градусов Цельсия. Дело в том, что по мере увеличения скорости полета воздушный поток в воздухозаборнике начнет резко тормозиться, сжиматься и нагреваться.
Для охлаждения поступающего воздуха Reaction Engines уже разработали соответствующую систему. Она представляет собой сеть трубок диаметром один миллиметр и общей протяженностью около двух тысяч километров. Толщина стенки одной трубки составляет 20 микрон. Сеть этих трубок будет покрывать внешнюю стенку воздуховодов. В сами трубки под давлением в 200 бар (197 атмосфер) будет подаваться гелий, выполняющий роль теплоносителя. По расчетам разработчиков, система позволит охлаждать поступающий воздух за 1/100 секунды.
На первом этапе разработки британская компания планирует создать гибридный двигатель — демонстратор технологий. В атмосферном режиме он сможет развивать тягу до 196 килоньютонов. При этом полноценная силовая установка в этом режиме будет выдавать уже 667 килоньютонов. Для сравнения, двигатель F135 способен развивать тягу в 191 килоньютон в режиме форсажа. Первые испытания демонстратора технологий планируется провести через 12–15 месяцев, а полноценной силовой установки — в 2020–2021 годах.
SABRE позволит создавать одноступенчатые ракеты-носители, причем силовую установку, в отличие от обычных ракетных двигателей, можно будет использовать повторно. По оценке британской компании, гибридный гиперзвуковой двигатель будет иметь несколько преимуществ. Во-первых, он упростит конструкцию ракет-носителей. Во-вторых, повторное его использование позволит сделать запуски грузов в космос дешевле. Наконец, потребление топлива новой силовой установкой будет значительно меньше, чем у обычных ракетных двигателей.
В настоящее время многие страны занимаются разработкой новых силовых установок для ракет-носителей. Так, в конце августа текущего года индийская Организация космических исследований провела первые успешные испытания гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателей. Такие силовые установки индийцы планируют устанавливать на ракеты-носители, что позволит отказаться от части запаса жидкого окислителя, а значит, сделать массу ракеты меньше. Это в свою очередь позволит несколько увеличить забрасываемый вес.
Василий Сычёв
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Какой ракетный двигатель самый лучший? / Хабр
Ракетные двигатели — одна из вершин технического прогресса. Работающие на пределе материалы, сотни атмосфер, тысячи градусов и сотни тонн тяги — это не может не восхищать. Но разных двигателей много, какие же из них самые лучшие? Чьи инженеры поднимутся на пьедестал почета? Пришло, наконец, время со всей прямотой ответить на этот вопрос.
К сожалению, по внешнему виду двигателя нельзя сказать, насколько он замечательный. Приходится закапываться в скучные цифры характеристик каждого двигателя. Но их много, какую выбрать?
Мощнее
Ну, наверное, чем мощнее двигатель, тем он лучше? Больше ракета, больше грузоподъемность, быстрее начинает двигаться освоение космоса, разве не так? Но если мы посмотрим на лидера в этой области, нас ждет некоторое разочарование. Самая большая тяга из всех двигателей, 1400 тонн, у бокового ускорителя Спейс Шаттла.
Несмотря на всю мощь, твердотопливные ускорители сложно назвать символом технического прогресса, потому что конструктивно они являются всего лишь стальным (или композитным, но это неважно) цилиндром с топливом. Во-вторых, эти ускорители вымерли вместе с шаттлами в 2011 году, что подрывает впечатление их успешности. Да, те, кто следят за новостями о новой американской сверхтяжелой ракете SLS скажут мне, что для нее разрабатываются новые твердотопливные ускорители, тяга которых составит уже 1600 тонн, но, во-первых, полетит эта ракета еще не скоро, не раньше конца 2018 года. А во-вторых, концепция «возьмем больше сегментов с топливом, чтобы тяга была еще больше» является экстенсивным путем развития, при желании, можно поставить еще больше сегментов и получить еще большую тягу, предел тут пока не достигнут, и незаметно, чтобы этот путь вел к техническому совершенству.
Второе место по тяге держит отечественный жидкостной двигатель РД-171М — 793 тонны.
Четыре камеры сгорания — это один двигатель. И человек для масштаба
Казалось бы — вот он, наш герой. Но, если это лучший двигатель, где его успех? Ладно, ракета «Энергия» погибла под обломками развалившегося Советского Союза, а «Зенит» прикончила политика отношений России и Украины. Но почему США покупают у нас не этот замечательный двигатель, а вдвое меньший РД-180? Почему РД-180, начинавшийся как «половинка» РД-170, сейчас выдает больше, чем половину тяги РД-170 — целых 416 тонн? Странно. Непонятно.
Третье и четвертое места по тяге занимают двигатели с ракет, которые больше не летают. Твердотопливному UA1207 (714 тонн), стоявшему на Титане IV, и звезде лунной программы двигателю F-1 (679 тонн) почему-то не помогли дожить до сегодняшнего дня выдающиеся показатели по мощности. Может быть, какой-нибудь другой параметр важнее?
Эффективнее
Какой показатель определяет эффективность двигателя? Если ракетный двигатель сжигает топливо, чтобы разгонять ракету, то, чем эффективнее он это делает, тем меньше топлива нам нужно потратить для того, чтобы долететь до орбиты/Луны/Марса/Альфы Центавра. В баллистике для оценки такой эффективности есть специальный параметр — удельный импульс.
Удельный импульс показывает, сколько секунд двигатель может развивать тягу в 1 Ньютон на одном килограмме топлива
Рекордсмены по тяге оказываются, в лучшем случае, в середине списка, если отсортировать его по удельному импульсу, а F-1 с твердотопливными ускорителями оказываются глубоко в хвосте. Казалось бы, вот она, важнейшая характеристика. Но посмотрим на лидеров списка. С показателем 9620 секунд на первом месте располагается малоизвестный электрореактивный двигатель HiPEP
Это не пожар в микроволновке, а настоящий ракетный двигатель. Правда, микроволновка ему все-таки приходится очень отдаленным родственником…
Двигатель HiPEP разрабатывался для закрытого проекта зонда для исследования лун Юпитера, и работы по нему были остановлены в 2005 году. На испытаниях прототип двигателя, как говорит официальный отчет NASA, развил удельный импульс 9620 секунд, потребляя 40 кВт энергии.
Второе и третье места занимают еще не летавшие электрореактивные двигатели VASIMR (5000 секунд) и NEXT (4100 секунд), показавшие свои характеристики на испытательных стендах. А летавшие в космос двигатели (например, серия отечественных двигателей СПД от ОКБ «Факел») имеют показатели до 3000 секунд.
Двигатели серии СПД. Кто сказал «классные колонки с подсветкой»?
Почему же эти двигатели еще не вытеснили все остальные? Ответ прост, если мы посмотрим на другие их параметры. Тяга электрореактивных двигателей измеряется, увы, в граммах, а в атмосфере они вообще не могут работать. Поэтому собрать на таких двигателях сверхэффективную ракету-носитель не получится. А в космосе они требуют киловатты энергии, что не всякие спутники могут себе позволить. Поэтому электрореактивные двигатели используются, в основном, только на межпланетных станциях и геостационарных коммуникационных спутниках.
Ну, хорошо, скажет читатель, отбросим электрореактивные двигатели. Кто будет рекордсменом по удельному импульсу среди химических двигателей?
С показателем 462 секунды в лидерах среди химических двигателей окажутся отечественный КВД1 и американский RL-10. И если КВД1 летал всего шесть раз в составе индийской ракеты GSLV, то RL-10 — успешный и уважаемый двигатель для верхних ступеней и разгонных блоков, прекрасно работающий уже много лет. В теории, можно собрать ракету-носитель целиком из таких двигателей, но тяга одного двигателя в 11 тонн означает, что на первую и вторую ступень их придется ставить десятками, и желающих так делать нет.
Можно ли совместить большую тягу и высокий удельный импульс? Химические двигатели уперлись в законы нашего мира (ну не горит водород с кислородом с удельным импульсом больше ~460, физика запрещает). Были проекты атомных двигателей (раз, два), но дальше проектов это пока не ушло. Но, в целом, если человечество сможет скрестить высокую тягу с высоким удельным импульсом, это сделает космос доступней. Есть ли еще показатели, по которым можно оценить двигатель?
Напряженней
Ракетный двигатель выбрасывает массу (продукты сгорания или рабочее тело), создавая тягу. Чем больше давление давление в камере сгорания, тем больше тяга и, главным образом в атмосфере, удельный импульс. Двигатель с более высоким давлением в камере сгорания будет эффективнее двигателя с низким давлением на том же топливе. И если мы отсортируем список двигателей по давлению в камере сгорания, то пьедестал будет оккупирован Россией/СССР — в нашей конструкторской школе всячески старались делать эффективные двигатели с высокими параметрами. Первые три места занимает семейство кислородно-керосиновых двигателей на базе РД-170: РД-191 (259 атм), РД-180 (258 атм), РД-171М (246 атм).
Камера сгорания РД-180 в музее. Обратите внимание на количество шпилек, удерживающих крышку камеры сгорания, и расстояние между ними. Хорошо видно, как тяжело удержать стремящиеся сорвать крышку 258 атмосфер давления
Четвертое место у советского РД-0120 (216 атм), который держит первенство среди водородно-кислородных двигателей и летал два раза на РН «Энергия». Пятое место тоже у нашего двигателя — РД-264 на топливной паре несимметричный диметилгидразин/азотный тетраоксид на РН «Днепр» работает с давлением в 207 атм. И только на шестом месте будет американский двигатель Спейс Шаттла RS-25 с двумястами тремя атмосферами.
Надежней
Каким бы ни был многообещающим по характеристикам двигатель, если он взрывается через раз, пользы от него немного. Сравнительно недавно, например, компания Orbital была вынуждена отказаться от использования хранившихся десятилетиями двигателей НК-33 с очень высокими характеристиками, потому что авария на испытательном стенде и феерический по красоте ночной взрыв двигателя на РН Antares поставили под сомнение целесообразность использования этих двигателей дальше. Теперь Antares будут пересаживать на российский же РД-181.
Большая фотография по ссылке
Верно и обратное — двигатель, который не отличается выдающимися значениями тяги или удельного импульса, но надежен, будет популярен. Чем длиннее история использования двигателя, тем больше статистика, и тем больше багов в нем успели отловить на уже случившихся авариях. Двигатели РД-107/108, стоящие на «Союзе», ведут свою родословную от тех самых двигателей, которые запускали первый спутник и Гагарина, и, несмотря на модернизации, имеют достаточно невысокие на сегодняшний день параметры. Но высочайшая надежность во многом окупает это.
Доступней
Двигатель, который ты не можешь построить или купить, не имеет для тебя никакой ценности. Этот параметр не выразить в числах, но он не становится от этого менее важным. Частные компании часто не могут купить готовые двигатели задорого, и вынуждены делать свои, пусть и попроще. Несмотря на то, что те не блещут характеристиками, это лучшие двигатели для их разработчиков. Например, давление в камере сгорания двигателя Merlin-1D компании SpaceX составляет всего 95 атмосфер, рубеж, который инженеры СССР перешли в 1960-х, а США — в 1980-х. Но Маск может делать эти двигатели на своих производственных мощностях и получать по себестоимости в нужных количествах, десятками в год, и это круто.
Двигатель Merlin-1D. Выхлоп из газогенератора как на «Атласах» шестьдесят лет назад, зато доступно
TWR
Раз уж зашла речь о спейсэксовских «Мерлинах», нельзя не упомянуть характеристику, которую всячески форсили пиарщики и фанаты SpaceX — тяговооруженность. Тяговооруженность (она же удельная тяга или TWR) — это отношение тяги двигателя к его весу. По этому параметру двигатели Merlin с большим отрывом впереди, у них он выше 150. На сайте SpaceX пишут, что это делает двигатель «самым эффективным из всех когда-либо построенных», и эта информация разносится пиарщиками и фанатами по другим ресурсам. В английской Википедии даже шла тихая война, когда этот параметр запихивался, куда только можно, что привело к тому, что в таблице сравнения двигателей этот столбец вообще убрали. Увы, в таком заявлении гораздо больше пиара, нежели правды. В чистом виде тяговооруженность двигателя можно получить только на стенде, а при старте настоящей ракеты двигатели будут составлять меньше процента от ее массы, и разница в массе двигателей ни на что не повлияет. Несмотря на то, что двигатель с высоким TWR будет более технологичным, чем с низким, это скорее мера технической простоты и ненапряженности двигателя. Например, по параметру тяговооруженности двигатель F-1 (94) превосходит РД-180 (78), но по удельному импульсу и давлению в камере сгорания F-1 будет заметно уступать. И возносить тяговооруженность на пьедестал как самую важную для ракетного двигателя характеристику, по меньшей мере наивно.
Цена
Этот параметр во многом связан с доступностью. Если вы делаете двигатель сами, то себестоимость вполне можно подсчитать. Если же покупаете, то этот параметр будет указан явно. К сожалению, по этому параметру не построить красивую таблицу, потому что себестоимость известна только производителям, а стоимость продажи двигателя тоже публикуется далеко не всегда. Также на цену влияет время, если в 2009 году РД-180 оценивался в $9 млн, то сейчас его оценивают в $11-15 млн.
Вывод
Как вы уже, наверное, догадались, введение было написано несколько провокационно (простите). На самом деле, у ракетных двигателей нет одного параметра, по которому их можно выстроить и четко сказать, какой самый лучший. Если же пытаться вывести формулу лучшего двигателя, то получится примерно следующее:
Самый лучший ракетный двигатель — это такой двигатель, который вы можете произвести/купить, при этом он будет обладать тягой в требуемом вам диапазоне (не слишком большой или маленькой) и будет эффективным настолько(удельный импульс, давление в камере сгорания), что его цена не станет неподъемной для вас.
Скучно? Зато ближе всего к истине.
И, в заключение, небольшой хит-парад двигателей, которые лично я считаю лучшими:
Семейство РД-170/180/190. Если вы из России или можете купить российские двигатели и вам нужны мощные двигатели на первую ступень, то отличным вариантом будет семейство РД-170/180/190. Эффективные, с высокими характеристиками и отличной статистикой надежности, эти двигатели находятся на острие технологического прогресса.
Be-3 и RocketMotorTwo. Двигатели частных компаний, занимающихся суборбитальным туризмом, будут в космосе всего несколько минут, но это не мешает восхищаться красотой использованных технических решений. Водородный двигатель BE-3, перезапускаемый и дросселируемый в широком диапазоне, с тягой до 50 тонн и оригинальной схемой с открытым фазовым переходом, разработанный сравнительно небольшой командой — это круто. Что же касается RocketMotorTwo, то при всем скептицизме по отношению к Брэнсону и SpaceShipTwo, я не могу не восхищаться красотой и простотой схемы гибридного двигателя с твердым топливом и газообразным окислителем.
F-1 и J-2 В 1960-х это были самые мощные двигатели в своих классах. Да и нельзя не любить двигатели, подарившие нам такую красоту:
РД-107/108. Парадоксально? Невысокие параметры? Всего 90 тонн тяги? 60 атмосфер в камере? Привод турбонасоса от перекиси водорода, что устарело лет на 70? Это все неважно, если двигатель имеет высочайшую надежность, а по стоимости приближается к «большому глупому носителю». Да, конечно, когда-нибудь и его время пройдет, но эти двигатели будут жить еще лет десять минимум, и, похоже, поставят рекорд по долголетию. Не получится найти более успешный двигатель с более славной историей.
Использованные источники
Материал во многом базируется на вот этой сводной таблице из английской вики, там стараются на каждую цифру дать ссылку и держать материал актуальным.
Полная картинка КДПВ с копирайтами, которые пришлось отрезать при кадрировании — тут.
Похожие материалы по тегу «незаметные сложности».
снаряд — Как реактивный двигатель работает в вакууме
спросил
Изменено 5 лет, 10 месяцев назад
Просмотрено 1к раз
$\begingroup$
Дело не в наличии кислорода для сжигания газов. Я хочу знать, поскольку в вакууме нет ни воздуха, ни трения, как сила, прикладываемая реактивным двигателем, может создавать тягу для движения машины
снаряд
движитель
$\endgroup$
2
$\begingroup$
Подумайте об отдаче оружия. Пистолет стреляет массой (снарядом) с очень большим импульсом в отрицательном направлении. Из-за баланса импульса пистолет получает импульс в положительном направлении.
Реактивный двигатель делает то же самое с сильно ускоренным газом, который также имеет массу и, следовательно, большой импульс на высокой скорости.
$\endgroup$
1
$\begingroup$
Каждое действие имеет равное и противоположное противодействие.
Итак, чтобы двигаться «вперед», мы должны продвигать что-то еще назад.
В наземной технике упираемся в землю. Поскольку земля является практически неподвижным объектом, это очень эффективно.
В самолетах мы продвигаемся вперед, отталкивая воздух (и небольшое количество продуктов сгорания) назад. Обычно мы называем самолеты, в которых все вращающиеся компоненты находятся внутри воздуховода и выталкивают воздух из отверстия, «струями». Поскольку реактивная масса в основном свободна, а энергия в большом почете, существует тенденция к созданию двигателей, которые перемещают больше воздуха с меньшей скоростью.
В космосе нет воздуха. Поэтому мы не можем использовать его в качестве окислителя и, что более важно, мы не можем использовать его в качестве реакционной массы. Так что всю нашу реакционную массу мы должны нести с собой. Здесь масса топлива обычно является ограничивающим фактором, поэтому мы пытаемся максимизировать скорость истечения.
$\endgroup$
Зарегистрируйтесь или войдите
Зарегистрироваться через Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Ракетный двигатель
Ракетный двигатель
Тяга – это сила, которая перемещает самолетов по воздуху. Тяга создается двигателем система самолета. Разные типы двигателей развивают тягу в различными способами, хотя тяга обычно создается за счет некоторых применение третьего закона Ньютона — действие <-> реакция. Газ ускоряется двигательной установкой и реакция на это ускорение создает силу на двигателе. А общий вывод уравнения тяги показывает, что количество создаваемой тяги зависит от массового расхода через двигатель и скорость газа на выходе.
Во время и после Второй мировой войны было выпущено несколько ракет Самолет с двигателем, созданный для изучения высокоскоростного полета. X-1 раньше преодолевали «звуковой барьер» и Х-15 были реактивные самолеты. В ракетном двигателе хранится топливо и хранящийся окислитель смешиваются и взрываются при горении камера. Затем горячий выхлоп проходит через сопло что ускоряет течение. Для ракеты ускоренный газ или рабочая жидкость, — горячий выхлоп; окружающая атмосфера не используется. Поэтому ракета будет работать в космосе, где есть без окружающего воздуха и реактивного двигателя или пропеллер работать не будет. Джеты и гребные винты полагаются на атмосферу в качестве рабочего тела.
Есть две основные категории ракетных двигателей; жидкостные ракеты и твердотопливные ракеты. В жидкая ракета, топливо и источник кислород (окислитель), необходимый для горение хранятся отдельно и закачиваются в камеру сгорания форсунки где происходит горение. В твердотопливная ракета, горючее и окислитель смешиваются вместе и упакован в прочный цилиндр. В нормальных температурных условиях, топливо и окислитель не будут гореть; но они сгорают при воздействии источник тепла. Для инициирования горения используется какой-либо тип воспламенителя. РДТТ на конце пороха, обращенном к соплу. Как только топливо начинает гореть, горячие выхлопные газы производится, который используется для приведения в движение ракеты, и Образуется «фронт пламени», который перемещается в порох. Как только начнется горение, это будет продолжаться до тех пор, пока не сгорит все топливо. С жидкостной ракетой можно остановить тягу, отключив поток топливо; а вот с твердотопливной ракетой пришлось бы разрушить обшивку, чтобы остановить двигатель. Жидкостные ракеты, как правило, тяжелее и больше сложный из-за насосов, а горючее в ракету обычно заливаешь просто перед запуском. Твердотопливная ракета намного проще в обращении и может простоять годами перед стрельбой.
На этом слайде мы показываем изображение ракеты Х-15 с двигателем самолет в левом верхнем углу и фотография испытания ракетного двигателя в нижний правый. На картинке справа мы видим только вне сопла ракеты, при этом горячий газ выходит из нижний. Х-15 нес одноместный пилот поднялся на высоту более 60 миль над землей и пролетел еще чем в шесть раз больше скорости звука почти 30 лет назад.
Распределение микроволн во внутренней камере микроволновой печи происходит довольно неравномерно. Определённая часть микроволн попадает в разогреваемый продукт сразу, другая же часть поглощается продуктом лишь после отражения от стенок внутренней камеры. Такое наравномерное поглощение микроволн ведет к неравномерному разогреву продукта. Для равномерного разогрева продуктов в микроволновой печи предусмотрен поворотный поддон. Вращение поддона осуществляется специальным двигателем.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Мотор для микроволновой печи пластиковый вал V. Мотор для микроволновой печи 30V. Мотор для микроволновой печи 21V. Равномерный нагрев пищи в микроволновке обеспечивается благодаря непрерывному вращению поддона. Крутящий момент тарелке передает мотор СВЧ печи.
При поломке этого устройства поддон перестает вращаться, нагрев пищи происходит неравномерно либо вовсе прекращается, бытовой прибор становится бесполезным.
Двигатель тарелки выходит из строя по причине износа, перегорания втулки или замыкания витков обмотки. Для вращения тарелки в микроволновку устанавливается маломощный синхронный двигатель. Его конструкция включает статор, имеющий вид обмотки, кольцевидный каркас и ротор, являющийся магнитом постоянного типа.
Мощность двигателя СВЧ печи не превышает 4 Вт, поэтому поддон вращается крайне медленно. Использование ротора повышает усилие на выходе, что позволяет компактному моторчику вращать тяжелую стеклянную тарелку с продуктами. Медная проволочная обмотка обеспечивает питание двигателя. Каркас устанавливается в нижней части металлического корпуса. В его центре находится ось ротора.
Для профилактики износа механизм обрабатывается смазкой. Прочная металлическая крышка защищает мотор от проникновения загрязнений. Разные виды двигателей, поставляемых современными производителями, отличаются такими параметрами:.
Новый двигатель СВЧ печи купить правильно можно, зная технические характеристики вышедшей из строя детали. Обращают внимание на такие параметры:. Установка оригинальных запасных частей увеличивает срок службы микроволновой печи. Случается, что такие детали в продаже отсутствуют. В таком случае можно подобрать универсальный мотор известного бренда, например, Whirlpool Volt, совместимый с большим количеством моделей печей.
Наши специалисты помогут вам сделать правильный выбор. Мы оповестим вас о пуступлении товара по указанному email. Логин Пароль Запомнить меня Забыли пароль. Ваш телефон. Меню close. Отзывы База знаний Подбор запчастей. Одесса 72 07 Харьков 65 17 Kyivstar 23 88 Vodafone 40 07 Lifecell 07 Корзина 0. Главная Запчасти для микроволновых печей. Мотор СВЧ.
Розничная цена. Universal 5. LG Samsung 1. Страна производитель. Китай 1. Корея 6. Выбрано: 0 Показать. Очистить все. Цена: грн. Цена: — грн. Моторчик двигатель для СВЧ печи Моторчик двигатель для СВЧ печи Равномерный нагрев пищи в микроволновке обеспечивается благодаря непрерывному вращению поддона. Конструкция и виды поворотных механизмов СВЧ Для вращения тарелки в микроволновку устанавливается маломощный синхронный двигатель.
Разные виды двигателей, поставляемых современными производителями, отличаются такими параметрами: строение выходного вала редуктора эта деталь подстроена под вид переходной втулки той или иной модели печи ; мощность и напряжение мотора данные указываются на дне корпуса. Правила выбора двигателя Новый двигатель СВЧ печи купить правильно можно, зная технические характеристики вышедшей из строя детали. Обращают внимание на такие параметры: Строение двигателя.
Важным моментом является способ крепления к основанию печи и втулке вращающейся тарелки. Неправильно подобранный мотор не сможет обеспечивать нормальную работу прибора. Рабочее напряжение. Выпускаются детали, работающие от или В. Число оборотов в минуту. Составляет от 2 до 6. Параметр обозначается маркировкой RPM с соответствующим числом.
Составляет от 2,5 до 5 Вт. Какую модель выбрать? У нас есть запчасти. Все категории Аксессуары Вал хлебопечки Ведра для хлебопечей Втулки медно-графитовые, бронзо-графитовые для хлебопечек Клавиатура для хлебопечей Корпусные запчасти Лопатка для хлебопечи Мерные стаканы и ложки Модуль хлебопечки Мотор двигатель Привод ведра хлебопечки Подшипник хлебопечки Ремень для хлебопечки Сальники для хлебопечек Тен для хлебопечей Термодатчики для хлебопечей.
Все категории Бойлеры, тэны, термоблоки Заварочные блоки диффузоры Клапана катушка Колбы Контейнеры Моторный блок Насос кофемашины Прокладки, уплотнители Сито фильтры Средство для чистки Счетчик расхода воды Краны Модуль кофемашины Переключатели Ручки переключения режимов Пружины Корпусные детали Редукторы, Моторы Ремни Трубки, переходники, насадки Фильтры для кофемашин Мерная ложка-прессователь Терморегулятор для кофеварки.
Все категории Плафоны для холодильника Роллеры для холодильников Датчики холодильника Двигатель вентилятора обдува Двигатель воздушной заслонки Держатель полок Заслонка Клапан Кнопка холодильника Компресор Крыльчатки Лампочка для холодильника Модуль холодильника Обрамление полки Панель пластиковая холодильника Петля холодильника Полки холодильника Пусковое релле холодильника Ручка холодильника Таймер оттайки Термометры Терморегулятор холодильника Трансформатор холодильника Тэн испарителя Уплотнитель для холодильника Фильтр для фреона Фильтра Фреон Ящики холодильника Дверь холодильника.
Все категории Датчики Замок блокиратор двери Клапан подачи воды Кнопка сетевая Колесики ролики ящика Корпус улитка циркуляционного насоса Корзина ПММ Крыльчатки ремкомплекты Модуль посудомоечной машины Насос сливной посудомоечной машины Насос помпа циркуляции Пружины Разбрызгиватели импеллеры Сальники уплотнительные кольца Тен посудомоечной машины Термостат посудомоечной машины Уплотнитель двери Фильтр Шланги заливные с аквастопом Патрубок посудомоечной машины Реле уровня воды прессостат.
Все категории ТЭН для аэрогриля Универсальные запчасти. Все категории Фильтр для вытяжки. Все категории Вентилятор крыльчатка Мотор обдува Температурные датчики Модуль управления Корпусные запчати.
Все категории Ножи для кофемолок Втулка для кофемолок. Все категории Струйные трубки Фильтр для воды. Все категории Ручка электрогриля Тэн для электрогриля. Все категории Уплотнители для сушильных машин Крыльчастки для сушильных машин Ролики для сушильных машин.
Все категории Двигатель мотор фена Переключатели мощности. Все категории ТЭН чайника Термостаты для чайников. Все категории Аксессуары Щетки. Все категории Щупы. Все категории Ручки для пароварок. Все категории Платы управления модули для телевизоров Пульты для телевизора Аксессуар Тюнер.
Все категории Корпусные запчасти Переключатель обогревателя Подошвы утюга Сетевая кнопка обогревателя ТЭН маслянного обогревателя Терморегулятор термостат Чехол для гладильной доски Шнур сетевой Клапаны для утюгов Уполотнители.
Все категории Баночки Корпусные запчасти. Все категории Фильтр. Все категории Жала Паяльники для паяльной станции Клемы Припой для пайки. Все категории Фильтра. Все категории Аксессуары для кухонной техники Аксессуары к товарам по уходу за домом и одеждой. График работы:. В будние дни с до 18 Суббота с 9 до 15 Воскресенье выходной. Наши контакты:. Мы в соцсетях:. Доктор Хаус. Загорская Ужгород , Закарпатская область Товар добавлен в корзину. Вы подписались на товар. Задайте параметры товара Отмена.
Мы оповестим вас о пуступлении товара по указанному email Ваш email Авторизация. Войти на сайт. Используйте вашу учетную запись Google для входа на сайт. Используйте вашу учетную запись на Facebook. Вход в личный кабинет. Запомнить меня Напомнить пароль. X Заказ обратного звонка.
Реверс мотора с микроволновки
Главная деталь в любой СВЧ печи — это магнетрон. Магнетрон — это такая специальная вакуумная лампа, которая создаёт СВЧ-излучение. СВЧ-излучение весьма интересным образом воздействует на обычную воду, которая содержится в любой пище. При облучении электромагнитными волнами частотой 2,45 ГГц молекулы воды начинают колебаться.
Заказать двигатель поддона для микроволновой печи в EasyFix Киев. ✰ Широкий ассортимент запчастей. ✰ Скидки после первой покупки. Приобрести.
Мотор (двигатель) M2HJ49ZR02 для микроволновой печи (СВЧ) SAMSUNG, LG DE31-10154A
Большинство микроволновых печей оснащены специальным двигателем, который в процессе приготовления пищи вращает тарелку. Благодаря этому продукт разогревается равномерно. К сожалению, выход из строя моторчика — совсем не редкость. Ниже рассказывается о нюансах замены и подключения двигателя. Перед проведением работ отключите микроволновку от сети. Сразу стоит отметить, что мотор может не вращаться из-за неисправного привода двигатель в этом случае ни при чём. Чтобы это определить, нужно из печи вытащить поворотную тарелку вместе с роликами. Для этого положите изделие боком на мягкую поверхность, чтобы получить доступ к моторному отсеку.
Запчасти для микроволновой печи СВЧ
Если посылка не пришла в указанный срок или ее качество не соответствует заявленному мы вернем вам полную стоимость товара. Наши специалисты на связи 24 часа. Приветливые менеджеры ответят на все ваши вопросы, помогут открыть спор и разобраться с оплатой. Крутящий вал не подошёл, слишком короткий-снял со старого мотора.
Электродвигатель отвечает за работу поворотного механизма СВЧ-печки. Поворотный механизм нужен для обеспечения равномерного нагрева разогреваемой пищи, которое происходит за счет проникновения генерируемых магнетроном и отражаемых стенками радиоволн.
Двигатели поддона для микроволновки
Предлагаем моторы поддона двигатели вращения поддона, свч двигатель, мотор свч для микроволновых печей различных марок. Продолжить покупки Оформление заказа. Продолжить Перейти в закладки. Продолжить покупки Сравнение товаров 0. Оформление заказа Войти Регистрация. Ваш город — Калифорния Угадали?
Моторы для микроволновых печей
У вас неполадки с микроволновой печью? Досадная проблема, но не столь уж редкая и вполне разрешимая. У нас в каталоге вы найдёте запчасти для свч печей всех ходовых и популярных моделей. Богатство ассортимента, который мы рады предложить, поможет вам подобрать для себя именно то, что нужно. Все запчасти предоставляются с гарантией качества, даже те, что удивят вас своей невысокой ценой. Даже с недорогими тарелками, магнетронами и кулерами из нашего каталога техника проработает долго и продуктивно. Есть в наличие как оригинальные, так и универсальные запчасти для свч, которые подойдут к любой модели печи. Если вы не знаете наверняка, какая конкретно запчасть нужна для вашей микроволновки, просто свяжитесь с нашими консультантами.
Заказать Мотор тарелки для микроволновой печи Шарп (Sharp) RMOTDAWRZ1 — RMOTDAWRZ1 по цене р. в интернет-магазине «Zip-rem».
Двигатель для СВЧ вращения тарелки в микроволновой печи универсальный 220в
Чтобы двигатель для микроволновки работал максимально долго, его производят из качественных и крепких материалов. Оригинальные и прочные запчасти для техники предлагает интернет магазин Арлос в Москве. Фирмы производители запчастей. В любой, даже самой дорогой микроволновке, двигатель может выйти из строя влюбой момент.
Мотор вращения тарелки для микроволновки
В последнее время очень сложно представить свою жизнь без микроволновой печи, так как именно она стала незаменимым атрибутом нашей жизни. Дело в том, что даже просто разогреть еду в печи, намного проще, чем сделать это на обычной плите. Поэтому, когда микроволновая печь ломается, мы чувствуем, что нам чего — то не хватает на кухне. В основном он представлен электродвигателем с крыльчаткой, которые ломаются только из — за того, что присутствуют слишком большие температуры, также может быть большая нагрузка на сеть, или же печь сильно активно используется. Двигатель для микроволновки, состоит из таких элементов, как катушка, щетка и крыльчатки, поэтому выход из строя одной из этих деталей, может повлечь за собой и поломку всего двигателя в целом. Если вы заметили, что работа нарушена в вашей микроволновой печи, то необходимо сразу заменить двигатель, чтобы это не привело к более серьезным последствиям.
СВЧ печь — предмет широкого использования в офисах и жилых домах.
Двигатели поддона для микроволновых печей
СВЧ печь является очень полезной бытовой техникой, которая должна присутствовать на кухне каждой хозяйки. Благодаря этой помощнице, существенно упрощается процесс разогревания продуктов, а также появляется возможность приготовления некоторых блюд. Для обеспечения равномерного прогревания всего объема пищи, необходимо ее вращение. Этот процесс реализовывается поворотным столом, который присутствует во всех моделях микроволновых печей. Полноценная реализация функций такого механизма обеспечивается двигателем с отдельным приводом, обладающим небольшими оборотами и приличным показателем крутящего момента.
Двигатели микроволновых печей
Мотор для микроволновой печи пластиковый вал V. Мотор для микроволновой печи 30V. Мотор для микроволновой печи 21V. Равномерный нагрев пищи в микроволновке обеспечивается благодаря непрерывному вращению поддона.
НАСА опубликовало официальную финальную версию своего доклада об испытаниях двигателя EmDrive
Двигатель EM Drive официально прошел рецензирование. Прохождение экспертной оценки означает, что эксперты нашли методику экспериментов разумной.
(Продолжение темы. Предыдущие посты: http://ru-universe.livejournal.com/1072293.html , http://ru-universe.livejournal.com/1047609.html , http://ru-universe.livejournal.com/1046943.html , http://ru-universe.livejournal.com/1019794.html , http://ru-universe.livejournal.com/934167.html , http://ru-universe.livejournal.com/903292.html . Ссылки на материалы на эту тему, размещённые в нашем сообществе ранее, см. здесь.)
Источники — https://geektimes.ru/post/282800/ , http://www.forbes.com/sites/briankoberlein/2016/11/19/nasas-physics-defying-em-drive-passes-peer-review/
Экспериментальная установка EmDrive. Credit: White, et al.
НАСА уже довольно долгое время изучает так называемый «невозможный» двигатель. Споры ученых и энтузиастов космического дела не прекращаются вот уже 15 лет, с момента предоставления двигателя его создателем. И спорить действительно есть о чем — ведь EmDrive создает тягу в замкнутом контуре без всякого выхлопа. На первый взгляд, двигатель нарушает закон сохранения импульса. На второй — тоже нарушает. Но вот результаты десятков (а возможно, уже и сотен) испытаний однозначно говорят о том, что двигатель таки работает.
Агентство НАСА решило взять изучение EmDrive в свои руки. После ряда испытаний, включая вакуум, оказалось, что двигатель действительно работает, и о тепловой конвекции здесь и речи быть не может. Не так давно отчет НАСА попал в открытый доступ, но это все же была не официальная публикация, а нечто вроде утечки. Сейчас заключение специалистов агентства опубликовано по всем правилам на сайте издания Journal of Propulsion and Power.
Как и сообщалось, ранее, авторы публикации — Гарольд Уайт, Пол Марч, Джеймс Лоуренс, Джерри Вера, Андре Сильвестр, Дэвид Брэйди и Пол Бэйли (Harold White, Paul March, James Lawrence, Jerry Vera, Andre Sylvester, David Brady, Paul Bailey), все они работают в Космическом центре им. Линдона Джонсона.
Содержание отчета примерно то же, что уже размещалось в сети, но в последней версии документа есть официальное заключение о том, что EmDrive, созданный в НАСА, развивает тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт в вакууме. При этом специалисты во время испытаний и после них пытались найти возможную ошибку в конструкции испытательного стенда или самого двигателя, что и приводит к появлению тяги или, по крайней мере, к ее фиксации. Ошибок и проблем найдено не было, что позволяет говорить о том, что двигатель действительно работает. И это при том, что для появления тяги должна быть «равная по силе обратная реакция».
Двигатель в НАСА испытывали на стенде с установкой на базе торсионного маятника.
1,2 миллиньютона на киловатт — это очень малый показатель. Даже солнечный парус развивает тягу в 3,6 миллиньютона на киловатт, не говоря уже о двигателях на ракетном топливе. Тем не менее, энтузиасты EmDrive считают, что если двигатель оснастить еще и ячейками с топливом, то есть с водородом и кислородом, то его вполне можно использовать в космическом деле. Например, установить на МКС, что позволит работать с минимальным количеством топлива, а также снизить количество маневров для разгона станции. Это, по словам специалистов, должно уменьшит нагрузку на корпус и опорные конструкции МКС, продлив общий срок ее эксплуатации.
Также есть мнение, что EmDrive можно использовать и для космических путешествий, устанавливая такой двигатель на кораблях, которые летят к Луне, Марсу и другим объектам Солнечной системы и даже за ее пределами.
Изображение спутника компании Cannae
В конце лета этого года появилась информация о том, что уже в следующем году, возможно, в космосе протестируют работу схожего двигателя, работающего на микроволнах с созданием тяги в замкнутом контуре без выхлопа. Речь идет о Cannae Drive. Его экспериментальный образец планируется запустить на орбиту. Срок испытаний — полгода. Таким двигателем оснастят орбитальный спутник, который и будет пробовать перемещаться при помощи электромагнитной тяги.
На орбиту при условии получения финансирования могут отправить и миниатюрный спутник с портативным EmDrive. Этот двигатель разработан немецким инженером. Он начал собирать средства, но, к сожалению, кампания оказалась неудачной — финансирование инженер не получил. Хотя есть вероятность того, что проектом займется какая-либо крупная компания, но эта вероятность не так уж и велика.
Внятного объяснения того, почему «невозможный» двигатель все же работает, пока нет. По мнению НАСА, есть вероятность, что у тяги EmDrive — квантовая природа. Так, она представляет собой последствие появления «квантового вакуума виртуальной плазмы» частиц, появляющихся и исчезающих в замкнутом контуре пространства-времени. Если это так, то снимается «обвинение» в нарушении двигателя закона сохранения импульса, поскольку система, на самом деле, вовсе не изолированная.
Финские физики в июне этого года предложили свое объяснение работы «невозможного» двигателя. Они считают, что в резонаторе EmDrive могут появляться пары фотонов, которые находятся в противофазе друг с другом. Такие пары уносят импульс в сторону, противоположную движению двигателя. И взаимодействие таких фотонов способствует возникновению электромагнитной волны с нулевой поляризацией. Импульс такая волна все же переносит.
«Принцип работы EmDrive можно сравнить с принципом работы реактивного двигателя самолета, когда газы, двигающиеся в одном направлении, толкают самолет в противоположном направлении», — говорит Арто Аннила (Arto Annila), представитель команды ученых из Финляндии. «Микроволновое излучение — это топливо, которое уходит в резонатор… а тягу в EmDrive создают пары фотонов. Когда два фотона движутся вместе, но имеют противоположные фазы, тогда у этой пары нет электромагнитного поля, следовательно, она не будет отражаться от металлических стенок, а уйдет».
В целом, после того, как НАСА подтвердила работу двигателя в земных условиях, для того, чтобы убедиться в возможности его эксплуатации в космосе, нужно провести соответствующие испытания на орбите. И уже после этого можно будет планировать использование EmDrive в космических программах разных стран и компаний.
В космос без топлива — 3 двигателя будущего
Самая главная проблема для космонавтики – космическая радиация. Проблема даже не в ней самой, а в корабле, который бы защитил от неё, ведь для его строительства необходимы все экономические ресурсы развитых стран мира. Но не менее большой проблемой является преодоление гравитации. Для этого мы используем сильнейшие в мире двигатели, топливо для которых занимает большую часть космических шатлов и ракет. Если бы получилось решить проблему с топливом, можно было бы освободить много места в ракетах или кораблях.
Давайте поговорим о трёх наиболее известных и перспективных разработках в этой отрасли.
Фотонные двигатели
На данный момент, это гипотетический двигатель для ракет, источником энергии для которого служит некое тело, излучающее мощный свет. Сами по себе фотоны имеют импульс, который теоретически мог бы создавать реактивную тягу. То есть фотонный двигатель может развить максимальную тягу из расчёта на затраченную массу космического аппарата, позволяя достичь скорости близкой к скорости света.
С этим двигателем много вопросов, в том числе, как найти некое вещество, излучающее свет с такой мощностью, как его удержать в необходимом русле, что должно послужить энергией для самого тела, излучающего столь мощный поток света.
Рассмотрим несколько из вариантов такого двигателя.
Аннигиляционный двигатель
Вопрос антивещества очень любим в научной фантастике, много исследований этому посвящено и у физиков.
Энтузиасты этой идеи считают, что взаимодействие вещества и антивещества позволяет перевести практически всю вступающую в реакции массу в излучение.
Следует отметить, что часто встречаемая в популярной литературе фраза о том, что при аннигиляции выделяются гамма-кванты, не совсем верна с точки зрения физики.
Гамма-кванты выделяются только при электрон-позитронной аннигиляции. Если же этот процесс в состоянии покоящийся пары протон-антипротон, тогда происходит сложная реакция – образование адронного мезоатома со временем существования 10−27 секунды. Затем происходит распад этого атома с образованием пионного комплекса, состоящего из 2-12 нейтральных и заряженных пи-мезонов, затем в период времени, порядка 10−17 секунд нейтральные пионы распадаются с выделением гамма-квантов с пиком энергии в спектре 70 МэВ, а заряженные пионы удаляются с околосветовыми скоростями из области реакции. Если это происходит в вакууме, то это 20-40 м, в плотном веществе, например, в графите – 0,1-0,2 м. следующий этап – распад с образованием мюонов, которые уже распадаются на нейтрино и электроны.
Другими словами, при аннигиляции антивещества мы увидим в ракетных двигателях некую магнитную ловушку для частиц. При такой невысокой массовой отдаче, около 23% эксплуатация фотонного двигателя становится невыгодной, если мы не используем внешние ресурсы.
Что это за внешние ресурсы?
В первую очередь – водород и гелий в космической среде, но тут возникает новая проблема, возможность получения этих веществ. Количество межзвёздного вещества в космической среде очень мало – около одного атома антиводорода и на 5×106 атомов обычного водорода антигелия.
И главная проблема, с которой мы сталкиваемся, говоря об аннигиляции – хранение и управление антивеществом, так как это очень мощный и нестабильный процесс.
Двигатель на магнитных монополях
В физике есть такая модель, которая получила название «модель Хоофта-Полякова». Согласно этой модели можно построить фотонный двигатель, который не использует антивещество, а катализирует распад протона на позитрон и пи-мезон с помощью магнитного монополя.
Какова основная проблема с этим двигателем?
Основная проблема – магнитный монополь частица гипотетичная, в реальности не найденная учёными. Теоритически она могла бы обладать ненулевым магнитным зарядом. Магнитный заряд является источником статистического магнитного поля так же, как электрический заряд является источником статического электрического поля.
Магнитный монополь можно представить как отдельный полюс длинного и тонкого постоянного магнита, но у магнитов два полюса, поэтому все известные элементарные частицы, обладающие электромагнитным полем, являются магнитными диполями.
Другими словами, о вышеуказанном двигателе можно было бы говорить в потенциальном ключе, если бы в мире существовал бы магнит только с одним полюсом.
Двигатели на микроволнах
Главное верить в мечту. Наверное, таким принципом руководствуется британский инженер Роджер Шоуэр, который в начале 2000-х задумал разработать двигатель на микроволнах (EmDrive), создав для этого небольшую компанию.
Но Шоуэр не единственный, кто свято верит в появление подобного двигателя, так как первые упоминания о нём уже встречались в научно-популярной литературе.
По задумке EmDrive должен представлять собой конусообразный резонатор, на узком конце которого установлен мощный магнетрон – электронная лампа, генерирующая микроволны. Когда магнетрон работает, микроволны отражаются от резонатора, усиливаясь от одного конца к другому.
В результате такого процесса, создаётся едва заметный дисбаланс давлений, который и создаёт тягу, не требующую огромного количества топлива и безотходную.
Шоуэр утверждает, что благодаря непосредственному преобразованию электричества в тягу не происходит потери момента импульса. Англичанин утверждает, что это никак не будет нарушать законы Ньютона. Но тут возникает проблема – двигатель подобного принципа работы был уже сконструирован до Шоуэра, но его эффективность была равна нулю.
Почему двигатель оказался не эффективным?
Волны Шоуэра заперты внутри резонатора, то есть энергия не передаётся внешнему устройству. Чтобы стало понятнее, представим себе некое устройство, которое поднимает груз вверх, например, ракету или шатл. А теперь положите эту гипотетическую ракету или шатл внутрь груза. Или представьте, что вы пытаетесь подтолкнуть автомобиль сидя внутри.
Тем не менее, на разработку такого двигателя был выделен грант. И тут возникает вопрос, в связи с этим возник новый интерес к подобному двигателю.
В 2012 году китайские исследователи заинтересовались разработками Шоуэра. Китайцы построили свой аналол двигателя на микроволнах, после чего объявили, что получили с помощью него тягу, равную 72 кг.
Вместе с этим исследованием американец Гвидо Фетта продемонстрировал свой вариант микроволнового двигателя.
После испытаний обоих двигателей специалистами NASA появилась публикация, в которой фигурировало слово – «аномальное создание тяги». Казалось бы, новый двигатель найден, но всё оказалось не столь оптимистично.
Во-первых, испытания проводили пять человек из небольшого отдела, который занимается исследованием нестандартных моделей двигателя, таких как вечный двигатель и т.п. руководитель этого отдела Уайт известен своей скандальной репутацией и многочисленными фальсификациями. Поэтому пока что можно говорить лишь о том, что экспериментальная лаборатория провела предварительное испытание резонансного двигателя.
Кроме того, согласно отчёту Уайта, двигатель работает даже при неправильной установке, однако, согласно словам разработчика, энергия должна излучаться только с зауженной части двигателя.
Смутило физиков и использование таких терминов, как «квантовый ваккум виртуальной плазмы», на деле являющийся набором слов.
На сегодняшний момент исследования в этой области продолжаются, но пока реальных успехов подобный двигатель не добился.
Ионный двигатель
Его принцип заключается в создании реактивной тяги на базе ионизированного газа, который разгоняется до высоких скоростей в электрическом поле.
Технические характеристики ионного двигателя: потребляемая мощность 1—7 кВт, скорость истечения ионов 20—50 км/с, тяга 20—250 мН, КПД 60—80 %, время непрерывной работы более трёх лет. Рабочим телом, как правило, является ионизированный газ, или ртуть.
Его главным недостатком является маленькая тяга, в сравнении с привычным химическим двигателем.
На сегодняшний день ионному двигателю принадлежит рекорд негравитационного ускорения аппарата DeepSpace 1, который развил скорость на 4,3 км/с при массе 370 кг, израсходовав 74 кг ксенона. Другой аппарат Dawn набрал скорость уже 11,1 км/с.
Принцип работы такого двигателя заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем. При этом благодаря высокому отношению заряда к массе, становится возможным разогнать ионы до очень высоких скоростей. На сегодняшний день для источника энергии, необходимой для ионизации используются солнечные батареи, что добавляет дополнительной массы аппарату.
Нейтральное топливо подаётся в двигатель, где бомбардируется высокоэнергетическими электронами и ионизируется. Таким образом, в камере образуется смесь из положительных ионов и отрицательных электронов. Электроны отфильтровываются в камере с помощью катодных сеток, притягивающих к себе частицы.
Ионы попадают между сетками, где разгоняются и выбрасываются в пространство, ускоряя корабль.
Главный недостаток подобных двигателей, на сегодняшний день – слабая тяга, то есть его не получиться использовать при долгой работе. Но, с другой стороны, есть возможность при достаточно долгой работе разогнать аппарат до скоростей, недоступных многим используемым двигателям.
Наука не стоит на месте, а технологии стремительно развиваются, поэтому, можно говорить о потенциальной возможности создания новых типов двигателей в ближайшем будущем.
Читайте также:
Опубликован итоговый доклад об испытаниях “невозможного” двигателя EmDrive
НАСА уже довольно долгое время изучает так называемый «невозможный» двигатель. Споры ученых и энтузиастов космического дела не прекращаются вот уже 15 лет, с момента предоставления двигателя его создателем. И спорить действительно есть о чем — ведь EmDrive создает тягу в замкнутом контуре без всякого выхлопа. На первый взгляд, двигатель нарушает закон сохранения импульса. На второй — тоже нарушает. Но вот результаты десятков (а возможно, уже и сотен) испытаний однозначно говорят о том, что двигатель таки работает.
Воспользуйтесь нашими услугами
Агентство НАСА решило взять изучение EmDrive в свои руки. После ряда испытаний, включая вакуум, оказалось, что двигатель действительно работает, и о тепловой конвекции здесь и речи быть не может. Не так давно отчет НАСА попал в открытый доступ, но это все же была не официальная публикация, а нечто вроде утечки. Сейчас заключение специалистов агентства опубликовано по всем правилам на сайте издания Journal of Propulsion and Power.
Как и сообщалось, ранее, авторы публикации — Гарольд Уайт, Пол Марч, Джеймс Лоуренс, Джерри Вера, Андре Сильвестр, Дэвид Брэйди и Пол Бэйли (Harold White, Paul March, James Lawrence, Jerry Vera, Andre Sylvester, David Brady, Paul Bailey), все они работают в Космическом центре им. Линдона Джонсона.
Содержание отчета примерно то же, что уже размещалось в сети, но в последней версии документа есть официальное заключение о том, что EmDrive, созданный в НАСА, развивает тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт в вакууме. При этом специалисты во время испытаний и после них пытались найти возможную ошибку в конструкции испытательного стенда или самого двигателя, что и приводит к появлению тяги или, по крайней мере, к ее фиксации. Ошибок и проблем найдено не было, что позволяет говорить о том, что двигатель действительно работает. И это при том, что для появления тяги должна быть «равная по силе обратная реакция».
Двигатель в НАСА испытывали на стенде с установкой на базе торсионного маятника.
1,2 миллиньютона на киловатт — это очень малый показатель. Даже солнечный парус развивает тягу в 3,6 миллиньютона на киловатт, не говоря уже о двигателях на ракетном топливе. Тем не менее, энтузиасты EmDrive считают, что если двигатель оснастить еще и ячейками с топливом, то есть с водородом и кислородом, то его вполне можно использовать в космическом деле. Например, установить на МКС, что позволит работать с минимальным количеством топлива, а также снизить количество маневров для разгона станции. Это, по словам специалистов, должно уменьшит нагрузку на корпус и опорные конструкции МКС, продлив общий срок ее эксплуатации.
Также есть мнение, что EmDrive можно использовать и для космических путешествий, устанавливая такой двигатель на кораблях, которые летят к Луне, Марсу и другим объектам Солнечной системы и даже за ее пределами.
Изображение спутника компании Cannae
В конце лета этого года появилась информация о том, что уже в следующем году, возможно, в космосе протестируют работу схожего двигателя, работающего на микроволнах с созданием тяги в замкнутом контуре без выхлопа. Речь идет о Cannae Drive. Его экспериментальный образец планируется запустить на орбиту. Срок испытаний — полгода. Таким двигателем оснастят орбитальный спутник, который и будет пробовать перемещаться при помощи электромагнитной тяги.
На орбиту при условии получения финансирования могут отправить и миниатюрный спутник с портативным EmDrive. Этот двигатель разработан немецким инженером. Он начал собирать средства, но, к сожалению, кампания оказалась неудачной — финансирование инженер не получил. Хотя есть вероятность того, что проектом займется какая-либо крупная компания, но эта вероятность не так уж и велика.
Внятного объяснения того, почему «невозможный» двигатель все же работает, пока нет. По мнению НАСА, есть вероятность, что у тяги EmDrive — квантовая природа. Так, она представляет собой последствие появления «квантового вакуума виртуальной плазмы» частиц, появляющихся и исчезающих в замкнутом контуре пространства-времени. Если это так, то снимается «обвинение» в нарушении двигателя закона сохранения импульса, поскольку система, на самом деле, вовсе не изолированная.
Финские физики в июне этого года предложили свое объяснение работы «невозможного» двигателя. Они считают, что в резонаторе EmDrive могут появляться пары фотонов, которые находятся в противофазе друг с другом. Такие пары уносят импульс в сторону, противоположную движению двигателя. И взаимодействие таких фотонов способствует возникновению электромагнитной волны с нулевой поляризацией. Импульс такая волна все же переносит.
«Принцип работы EmDrive можно сравнить с принципом работы реактивного двигателя самолета, когда газы, двигающиеся в одном направлении, толкают самолет в противоположном направлении», — говоритАрто Аннила (Arto Annila), представитель команды ученых из Финляндии. «Микроволновое излучение — это топливо, которое уходит в резонатор… а тягу в EmDrive создают пары фотонов. Когда два фотона движутся вместе, но имеют противоположные фазы, тогда у этой пары нет электромагнитного поля, следовательно, она не будет отражаться от металлических стенок, а уйдет».
В целом, после того, как НАСА подтвердила работу двигателя в земных условиях, для того, чтобы убедиться в возможности его эксплуатации в космосе, нужно провести соответствующие испытания на орбите. И уже после этого можно будет планировать использование EmDrive в космических программах разных стран и компаний.
Воспользуйтесь нашими услугами
Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!
ВЗГЛЯД / Создан бестопливный двигатель :: Общество
30 сентября, пятница | Последнее обновление — 04:55 | vz.ru
Разделы
Danil Shamkin/ZUMA/Global Look Press
Украина рискует потерять российский транзит газа. Москва предупреждает, что введет санкции против украинского «Нафтогаза», если тот продолжит требовать в суде деньги у Газпрома за газ, который не был прокачан. Шансы, что это предупреждение подействует на украинскую компанию, невелики. Поэтому отключение украинского транзита становится вопросом времени. К чему это приведет? Подробности…
У «Турецкого потока» досрочно отозвали экспортную лицензию
Росавтодор заявил о решении ряда застарелых дорожных проблем в регионах
Гривна полностью вышла из оборота в ЛНР
Перейти в раздел…
Александр Щербак/ТАСС
Парламент России одобрил целый пакет поправок о социальной помощи мобилизованным согражданам. За ними сохраняется рабочее место, банки обязаны предоставить им «кредитные каникулы». Оставшиеся в тылу семьи военных освобождаются от уплаты штрафов по платежкам ЖКХ. Какие дополнительные меры помощи своим героям должно еще принять государство в ближайшее время? Подробности…
Полянский раскритиковал решение отложить заседание СБ ООН по «Северным потокам»
Пасечник назвал 30 сентября волнительным и знаковым днем
Путин подписал указы о признании независимости Запорожской и Херсонской областей
Перейти в раздел…
The Presidential Office of Ukrai/Global Look Press
Несмотря на колоссальные потери личного состава, ВСУ продолжают концентрировать живую силу и технику для наступления на территории, освобожденные Россией. Какие факторы вынуждают украинское командование к скорым атакам и на каких участках фронта они могут произойти? Подробности…
Гладков сообщил о сработавшей в Белгороде ПВО
Постпредство России обвинило Гутерриша в нарушении Устава ООН
Генерал Салюков отметил роль «Вербы» и «Иглы» в уничтожении авиации Украины
Дональд Трамп допустил, что инциденты на «Северных потоках» могут привести к войне. Множатся и угрозы «обрушения всего ада» на Россию за якобы возможное применение ядерного оружия против Украины. На этом фоне в мире все чаще обсуждается вероятность полномасштабного конфликта между великими державами. Каковы шансы на то, что развитие геополитической ситуации пойдет по наихудшему для планеты сценарию? Подробности…
NYT узнала о планах США открыть в Германии центр координации помощи Киеву
Остин отказался делать предположения о диверсии на «Северных потоках»
Испания присоединилась к иску Украины против России
Перейти в раздел…
EPA/Andrey Korotov/ТАСС
Напавший на ижевскую школу Артем Казанцев был одет в толстовку со свастикой. Убийца не сможет рассказать следователям о своих мотивах – во время штурма он покончил с собой. Но ответственность за трагедию взяло на себя сообщество, предположительно, связанное с Украиной. Насколько правдоподобна версия об украинском следе и какие меры необходимо принять для предотвращения таких трагедий? Подробности…
Ядерный реактор Запорожской АЭС не поврежден в результате удара ВСУ
В ДТП под Махачкалой погибли четыре человека
При обстреле ВСУ колонны с беженцами в Харьковской области погибли 30 человек
Перейти в раздел…
Что будет после референдумов
Геворг Мирзаян, доцент департамента политологии Финансового университета при Правительстве РФ
Украина окончательно потеряла не только Донецкую и Луганскую области, но также Запорожскую и Херсонскую. Вопрос в том, как после этого будут вести себя участники конфликта на Украине.
Подробности…
Обсуждение:
15 комментариев
Зачем США поджигают Иран
Владимир Прохватилов, президент Академии реальной политики
Бить женщин, даже еще до смерти – позор для любого мужчины, будь он трижды правоверный мусульманин. Но и закрывать глаза на подрывные ухищрения Америки бессмысленно.
Подробности…
Обсуждение:
7 комментариев
Материнское сердце всегда дотянется до передовой
Марина Хакимова-Гатцемайер, журналист
Если у русского мужчины отношение к Родине как к матери, то у русской женщины отношение к Родине – как к ребенку.
Подробности. ..
Обсуждение:
5 комментариев
Украинцев возмутило новогоднее обращение Зеленского
По факту нападения на росгвардейцев на незаконной акции в Москве возбуждены новые дела
Глава ВЦИОМ назвал россиян «тоскующими индивидуалистами»
Оба газопровода «Северный поток» выведены из строя
На газопроводах «Северный поток» и «Северный поток – 2» обнаружены три утечки газа. Европейские чиновники считают диверсию одной из наиболее вероятных причин повреждения. В Швеции сообщили о двух мощных взрывах в районах ЧП
Подробности…
В школе № 88 Ижевска неонацист застрелил 13 человек
Утром в понедельник злоумышленник устроил стрельбу в школе № 88 в Ижевске, после чего покончил с собой. По данным СК, мужчина был одет в черную майку с нацистской символикой и балаклаву. По последним данным, погибли 13 человек, среди которых семь детей
Подробности…
На бывшей Украине проходят референдумы о вступлении в состав России
В пятницу в Донецкой и Луганской народных республиках, а также на освобожденных территориях Херсонской и Запорожской областей начались референдумы о вступлении в состав России. Участники голосования уверены, что мир может принести только Россия. Голосование продлится по 27 сентября
Подробности…
Перейти в раздел…
21:02
собственная новость
Центр реставрации книг решили создать в Кирове
Перспективы создания на базе библиотеки имени А. И. Герцена регионального центра реставрации книг обсудила министр культуры России Ольга Любимова с главой Кировской области Александром Соколовым.
Подробности…
20:39
собственная новость
В Тверской области запланировали торжества в честь 350-летия Петра I
Мероприятия в честь 350-летия со дня рождения Петра I в 2022 году вошли в перечень культурного развития Верхневолжья, сообщили в правительстве Тверской области, где рассмотрели реализацию национального проекта «Культура».
Подробности…
19:30
собственная новость
Названы сроки создания модельных библиотек в Ставрополье
Модельные библиотеки откроют в Благодарненском, Георгиевском и Левокумском округах Ставрополья в 2022 году по нацпроекту «Культура», сообщила министр культуры края Татьяна Лихачева.
Подробности…
Перейти в раздел…
На что больше похожа авария на морском газопроводе «Северный поток»?
Диверсия
Случайное внешнее воздействие
Внутренняя неисправность
Вы поддерживаете инициативу запретить в текущей ситуации выезд за границу гражданам призывного возраста?
Да
Нет
Затрудняюсь ответить
Среди ваших знакомых есть люди, получившие повестки в рамках объявленной частичной мобилизации?
Да
Нет
Перейти в раздел…
НОВОСТЬ ЧАСА:Постпредство России обвинило Гутерриша в нарушении Устава ООН
Технологии открытия Олимпиады
Линзы спасут от слепоты
Официальные представители NASA подтвердили, что собираются испытать прототип ракеты с плазменным двигателем, но для этого его нужно доставить на МКС. Подобная необходимость возникла из-за того, что двигатель ракеты, созданный бывшим американским астронавтом Франклином Чанг-Диасом, способен работать только в открытом космосе. Двигатель, который называют VASIMR, принципиально отличается от тех, которые были известны человечеству ранее.
Принцип работы современных ракетных двигателей состоит в том, чтобы нагревать какие-либо вещества и направлять полученные в результате горения газы сквозь крайне горячие металлические сопла.
VASIMR летает на солнечной энергии, соответственно, не будет требовать топлива
В результате сзади ракеты вырастает огненный хвост. В соответствии с законом сохранения импульса образуется реактивная тяга, толкающая ракету в противоположном от выброса направлении.
Новый двигатель VASIMR использует микроволны, чтобы создать и ускорить свободные электрически заряженные частицы, известные как плазма. После этого они направляются наружу через сопла, сделанные из огромных магнитов, создающих поле, управляющее движением плазмы.
Плазма – это полностью или частично ионизированный газ, многие физики называют ее четвертым агрегатным состоянием вещества. Главное отличие плазмы от газа состоит в том, что она значительно лучше проводит электричество. Тем не менее некоторые ученые считают плазму специфической разновидностью газа.
Руководитель проекта, семь раз летавший в космос на «шаттлах», Франклин Чанг-Диас работал в NASA над созданием новой ракеты. Но в 2005 году он принял предложение возглавить проект техасской компании Ad Astra Rocket Co., вложившей в VASIMR примерно 25 млн долларов. NASA также поддерживало разработку двигателя, предоставляя лаборатории, оборудование и персонал.
После создания VASIMR компания Ad Astra вела переговоры с правительством США о проведении тестов ракеты на американском сегменте МКС. 6 августа представители NASA подтвердили, что подобные испытания нового двигателя будут проведены.
Дело в том, что VASIMR работает только в открытом космосе. Двигатель при помощи солнечных батарей перерабатывает энергию Солнца в электричество, необходимое для производства микроволн, нагревающих плазму. Магнитное поле, создаваемое при прохождении частиц через сверхпроводящие магниты, выбрасывает их из двигателя, создавая толкающий ракету хвост.
«По нашему мнению, на рынке первое применение ракеты – это перевозка грузов с низкой околоземной на низкую окололунную орбиту», – заявил Тим Гловер, глава отдела развития компании Ad Astra, телеканалу Discovery . Подобное путешествие займет шесть месяцев, но ракета может перевозить гораздо больше груза, чем обычная. Кроме того, VASIMR летает на солнечной энергии, соответственно, не будет требовать топлива.
Сейчас, по словам Гловера, Ad Astra выбирает место на МКС, на которое может быть установлена ракета. Также компания решает, как ракета будет доставлена на станцию.
Дело в том, что в 2010 году космические «шаттлы» США перестанут выполнять полеты в космос. В связи с этим, по заявлению Гловера, фирма рассматривает возможность воспользоваться японским кораблем HTV, который должен совершить первый полет в 2009 году. Компания также не исключает возможность заключения договора с частными американскими перевозчиками.
Установка VASIMR на станции потребует выхода астронавтов в открытый космос. Но после установки она будет управляться со станции или с Земли. Компания планирует первый раз запустить двигатель в 2011 или в 2012 году.
Идея испытать двигатель на МКС возникла в связи с тем, что Ad Astra хочет протестировать VASIMR, не неся лишних трат на проектирование дополнительного компонента ракеты, позволяющего ему летать в атмосфере Земли.
NASA планирует вернуть астронавтов на Луну в 2020 году. Это первый шаг американской программы постоянного увеличения количества людей, находящихся за пределами низкой околоземной орбиты.
Тем не менее Гловер не видит проблем в том, что его компания пытается перехватить у проекта Orion, запущенного NASA, лидерство на рынке лунной транспортной системы.
«NASA всегда повторяло, что открыто для частных инициатив, – заявил он. – Если мы на собственные деньги создадим систему для перевозки грузов на Луну, это будет крайне выгодно для работы NASA».
Теоретически область применения плазменного двигателя гораздо больше. В будущем возможен переход двигателя на использование энергии ядерного реактора вместо солнечной.
Способность ядерной энергии производить микроволны гораздо выше, поэтому время путешествия на Марс при подобном изменении сократится с девяти месяцев до 39 дней. Таким образом, при удачном для компании развитии событий их двигатель может стать основным используемым человечеством для полетов в космос.
Новости СМИ2
Подписывайтесь на ВЗГЛЯД в
Новости СМИ2
Новости СМИ2
О газете | Вакансии | Реклама на сайте
Новости ВсЁ Hi-Tech — Мифический космический двигатель наконец-то пройде…
С самого рождения космической эпохи мечта о поездке в другую солнечную системы удерживалась в «ракетной узде», которая жестко ограничивает скорость и размеры космического корабля, который мы запускаем в космос. По оценкам ученых, даже при использовании самых мощных ракетных двигателей сегодня потребуется около 50 000 лет, чтобы достичь нашего ближайшего межзвездного соседа — Альфы Центавра. Если люди когда-либо надеются увидеть восход инопланетного солнца, время транзита должно существенно сократиться.
Работает ли невозможный двигатель EmDrive?
Среди передовых концепций двигателя, который мог бы сдвинуть все это с мертвой точки, очень немногие вызывали столько же волнения — и противоречий — как EmDrive. Впервые описанный почти двадцать лет назад, EmDrive работает за счет преобразования электричества в микроволны и направления этого электромагнитного излучения через коническую камеру. Теоретически, микроволны могут оказывать давление на стенки камеры и создавать достаточную тягу для движения космического аппарата, находящегося в космосе. На данный момент, однако, EmDrive существует только как лабораторный прототип, и до сих пор неясно, способен ли он вообще создавать тягу. Если и создает, то силы, которые недостаточно сильны, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом, не говоря уж о том, чтобы двигать аппарат.
Однако за последние несколько лет несколько ученых, в том числе и NASA, утверждали, что успешно произвели тягу с EmDrive. Если это правда, нас ждет один из крупнейших прорывов в истории освоения космоса. Проблема в том, что тяга, наблюдаемая в этих экспериментах, настолько мала, что трудно сказать, существует ли она вообще.
Решение заключается в разработке инструмента, который сможет измерить эти незначительные проявления тяги. Поэтому команда физиков из немецкого Technische Universität Dresden решила создать устройство, которое позволило бы решить эту проблему. Проект SpaceDrive, возглавляемый физиком Мартином Таймаром, заключается в создании инструмента, настолько чувствительного и невосприимчивого к помехам, что он раз и навсегда положит конец дискуссии. В октябре Таймар и его команда представили свой второй набор экспериментальных измерений EmDrive на Международном астронавтическом конгрессе, и их результаты будут опубликованы в Acta Astronautica уже в этом августе. Отталкиваясь от результатов экспериментов, Таймар говорит, что разрешение саги с EmDrive ждет нас через пару месяцев.
Многие ученые и инженеры не верят в EmDrive, поскольку он нарушает законы физики. Микроволны, толкающие стенки камеры EmDrive, по всей видимости, генерируют тягу ex nihilo, то есть из ничего, которая идет вразрез с сохранением импульса — действие и никакого противодействия. Сторонники EmDrive, в свою очередь, ищут ответы в хитрых интерпретациях квантовой механики, пытаясь понять, как мог бы работать EmDrive без нарушения ньютоновской физики. «С теоретической точки зрения никто не воспринимает это всерьез», говорит Таймар. Если EmDrive способен генерировать тягу, как утверждают некоторые группы, «никто понятия не имеет, откуда она берется». Когда в науке есть теоретический разрыв такого масштаба, Таймар видит лишь один способ его закрыть: экспериментальный.
В конце 2016 года Таймар и 25 других физиков собрались в Эстес-Парке, штат Колорадо, на первую конференцию, посвященную EmDrive и связанным с ним экзотическим двигательным системам. Одно из самых интересных выступлений сделал Пол Марш, физик лаборатории NASA Eagleworks, в которой он со своим коллегой Гарольдом Уайтом тестировал различные прототипы EmDrive. Согласно презентации Марша и последующему докладу, опубликованному в Journal of Propulsion and Power, он и Уайт наблюдали несколько десятков микроньютонов тяги в своем прототипе EmDrive. Для сравнения, один двигатель SpaceX Merlin производит около 845 000 ньютонов тяги на уровне моря. Однако проблема для Марша и Уайта заключалась в том, что их экспериментальная установка включала несколько источников помех, поэтому они не могли утверждать наверняка, чем была обусловлена тяга, либо конкретная помеха.
Таймар и дрезденская группа использовали точную копию прототипа EmDrive, использованного в лаборатории NASA. Она представляет собой медный усеченный конус — с обрезанным верхом — длиной чуть меньше фута. Эту конструкцию придумал еще инженер Роджер Шойер, который первым описал EmDrive в 2001 году. Во время испытаний конус EmDrive помещается в вакуумную камеру. За пределами камеры устройство генерирует микроволновый сигнал, который передается по коаксиальным кабелям на антенны внутри конуса.
Это не первый случай, когда команда в Дрездене пытается измерить почти незаметную силу. Они создавали подобные устройства для работы над ионными двигателями, которые используются для точного позиционирования спутников в космосе. Эти микроньютоновые двигатели помогают спутникам обнаруживать слабые явления, такие как гравитационные волны. Но для изучения EmDrive и подобных двигателей без топлива потребуется наноньютоновое разрешение.
Новый подход заключался в применении торсионных весов, баланса маятникового типа, который измеряет величину крутящего момента, приложенного к оси маятника. Менее чувствительная версия этого баланса также использовалась командой NASA, когда они решили, что EmDrive производит тягу. Чтобы точно измерить эту небольшую силу, дрезденская команда использовала лазерный интерферометр для измерения физического смещения весов баланса, производимого EmDrive. По словам Таймара, их торсионные весы обладают наноньютоновым разрешением и поддерживают подруливающие устройства весом в несколько килограммов, что делает эти весы тяги самыми чувствительными из существующих.
Но по-настоящему чувствительные весы тяги вряд ли будут полезны, если вы не сможете определить, является ли обнаруженная сила тягой, а не проявлением внешнего вмешательства. И существует множество альтернативных объяснений наблюдений Марша и Уайта. Чтобы определить, производит ли EmDrive тягу на самом деле, ученые должны суметь экранировать устройство от интерференции магнитных полей Земли, сейсмических вибраций окружающей среды и теплового расширения EmDrive, связанного с нагреванием микроволнами.
По словам Таймара, внесение изменений в конструкцию торсионного баланса — чтобы лучше контролировать источник питания EmDrive и защитить его от магнитных полей — позволит решить ряд интерференционных проблем. Куда сложнее было решить проблему «теплового дрейфа». Когда мощность подается на EmDrive, медный конус нагревается и расширяется, что смещает его центр тяжести настолько, что торсионный баланс регистрирует силу, которую ошибочно можно принять за силу тяги. Тайман и его команда надеялись, что изменение ориентации двигателя поможет решить эту проблему.
В ходе 55 экспериментов Таймар и его коллеги зарегистрировали в среднем 3,4 микроньютона силы от EmDrive, что было очень похоже на то, что обнаружили и в NASA. Увы, эти силы, по всей видимости, не пришли испытание на тепловое смещение. Они были более характерны для теплового расширения, нежели для тяги.
Но для EmDrive надежда еще не потеряна. Таймар и его коллеги также разрабатывают два дополнительных типа весов тяги, включая сверхпроводящий баланс, который поможет устранить ложные срабатывания, вызванные тепловым дрейфом. Если они обнаружат силу от EmDrive на этих весах, есть большая вероятность, что это действительно толчок. Но если никакой тяги весы не выявят, это будет означать, что все предыдущие наблюдения тяги EmDrive были ложноположительными. Таймар надеется получить окончательный вердикт до конца года.
Но даже отрицательные результаты не будут означать приговор для EmDrive. Есть много других типов двигателей без топлива. И если ученые когда-либо разработают новые формы движения на слабой тяге, сверхчувствительные тяговые весы помогут отделить фантастику от факта.
Исследователи изучают возможность запуска ракет с использованием мощного луча микроволнового излучения — ScienceDaily
Новости науки
от исследовательских организаций
2
Исследователи изучают возможность запуска ракет с использованием мощного луча микроволнового излучения
Дата:
3 августа 2021 г.
Источник:
Университет Цукуба
Итого:
Исследователи обнаружили, что энергия может передаваться в свободно летающий дрон с помощью луча микроволнового излучения. Команда оценила эффективность этого процесса и сравнила его с эффективностью беспилотника с фиксированным положением. Результаты имеют последствия для возможности использования такой передачи микроволновой энергии для запуска самолетов, космических кораблей и ракет и позволяют избежать высоких требований к топливу на борту обычно используемых подходов к движению.
Поделиться:
ПОЛНАЯ ИСТОРИЯ
Для отправки ракеты в космос обычно требуется, чтобы около 90% начального веса ракеты составляло топливо. Это ограничение можно было бы преодолеть путем беспроводной передачи необходимой мощности на ракету через пучок микроволнового излучения. Исследовательская группа из Японии исследовала возможность использования таких двигателей с микроволновым питанием для реальных приложений.
реклама
В исследовании, опубликованном в этом месяце в Journal of Spacecraft and Rockets , исследователи под руководством Университета Цукубы продемонстрировали беспроводную передачу энергии через микроволны для свободно летящего дрона и определили эффективность этого процесса.
Предыдущие анализы такого рода проводились несколько десятилетий назад и в основном рассматривали микроволны низкой частоты (несколько гигагерц; ГГц). Учитывая, что эффективность передачи энергии увеличивается с повышением рабочей частоты, команда, проводившая это последнее исследование, использовала микроволны с относительно высокой частотой (28 ГГц). Беспилотник команды весил примерно 0,4 кг и в течение 30 секунд завис на высоте 0,8 метра над источником микроволнового луча.
«Мы использовали сложную систему слежения за лучом, чтобы убедиться, что беспилотник получает как можно больше микроволновой мощности», — говорит Кохей Шимамура, ведущий автор исследования. «Более того, чтобы еще больше повысить эффективность передачи, мы тщательно настроили фазу микроволн с помощью аналогового фазовращателя, который был синхронизирован с устройствами GPS».
Исследователи измерили эффективность передачи энергии через луч (4%), захват микроволн дроном (30%), преобразование микроволн в электричество для движения (40%) и другие соответствующие процессы. Основываясь на этой информации и аналитической формуле, они рассчитали, что общий КПД передачи энергии в их эксперименте составляет 0,43%. Для сравнения, в предыдущем исследовании команда измерила общую эффективность передачи для беспилотника с фиксированным положением (а не в свободном полете) и составила 60,1%.
«Эти результаты показывают, что требуется дополнительная работа для повышения эффективности передачи и тщательной оценки осуществимости этого подхода к движению самолетов, космических кораблей и ракет», — объясняет Шимамура. «Будущие исследования также должны быть направлены на усовершенствование системы отслеживания луча и увеличение дальности передачи по сравнению с тем, что было продемонстрировано в нашем эксперименте».
Несмотря на то, что ракетные двигатели с микроволновым питанием все еще находятся на ранних стадиях, когда-нибудь они могут стать лучшим способом запуска ракет на орбиту, учитывая высокие потребности в бортовом топливе обычных двигателей.
изменить мир к лучшему: спонсируемая возможность
Источник истории:
Материалы предоставлены Университетом Цукуба . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
Ссылка на журнал :
Сатору Суганума, Кохей Шимамура, Махо Мацукура, Дык Хунг Нгуен, Коити Мори. Эффективность двигателя с микроволновым питанием 28 ГГц для демонстрации в свободном полете . Журнал космических кораблей и ракет , 2021; 1 DOI: 10. 2514/1.A35044
Цитировать эту страницу :
MLA
АПА
Чикаго
Университет Цукуба. «Ракетный двигатель с микроволновым двигателем получает импульс: исследователи изучают возможность запуска ракет с использованием мощного луча микроволнового излучения». ScienceDaily. ScienceDaily, 3 августа 2021 г. .
Университет Цукуба. (2021, 3 августа). Ракетный двигатель с микроволновым питанием получает импульс: исследователи изучают возможность запуска ракет с использованием мощного луча микроволнового излучения. ScienceDaily . Получено 29 сентября 2022 г. с сайта www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210803105540.htm
Университет Цукуба. «Ракетный двигатель с микроволновым двигателем получает импульс: исследователи изучают возможность запуска ракет с использованием мощного луча микроволнового излучения». ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210803105540.htm (по состоянию на 29 сентября, 2022).
реклама
Микроволновый двигатель для чистой струи
Увеличить
Dan Ye
Я обычно подхожу к статьям на тему альтернативных двигателей с определенной долей цинизма. Но нам наконец-то дали исследование микроволновых двигателей, которое не опирается на невозможную физику. Вместо этого он использовал старый добрый плазменный двигатель.
Плазменные двигатели обычно рассматривались как средство движения в космосе, но теперь один из них был разработан для работы в атмосферных условиях. По словам исследователей, это воздушно-плазменный двигатель, который может создавать такую же тягу, как коммерческий реактивный двигатель.
Горючий воздух?
Реактивный двигатель — это всего лишь разновидность двигателя внутреннего сгорания: смешайте топливо и воздух и сожгите из смеси к чертям собачьим. В результате воспламенения газ (большая часть которого состоит из азота и не горит) быстро нагревается, заставляя его расширяться со взрывом. Быстрое расширение можно использовать для питания вентиляторов, создающих тягу, или использовать непосредственно для создания тяги. Но ключевой момент заключается в том, что газ необходимо быстро нагреть до очень высоких температур, чтобы он мог расширяться. Топливо реактивного двигателя — это всего лишь источник энергии для получения тепла.
Эпоха пара опиралась на ту же концепцию, что и современные паровые турбины. Нагрейте воду до очень горячего газа, затем дайте ей расшириться, чтобы совершить работу. Опять же, ключ в том, чтобы передать всю эту энергию газу, чтобы он мог быстро расширяться. Паровой двигатель, однако, представляет собой двигатель внешнего сгорания, в котором сгорание нагревает воду до того, как вода направляется в то место, где она действительно работает.
Рекламное объявление
Теперь группа исследователей продемонстрировала своего рода плазменный двигатель внутреннего/внешнего сгорания. Основная идея заключается в том, что воздух ионизируется в плазму, которая быстро нагревается и расширяется для создания тяги.
Для этого исследователи использовали магнетрон для генерации относительно мощных микроволн (около 1 кВт). Микроволны проходят по волноводу (прямоугольной металлической трубке), который постепенно становится тоньше, а затем снова расширяется (см. рисунок). Кварцевая трубка помещается в отверстие волновода в самом узком месте. Воздух нагнетается через кварцевую трубку, проходит через небольшой участок волновода и выходит с другого конца кварцевой трубки.
На входе в трубку воздух проходит над электродами, на которые воздействует очень сильное поле. Это отрывает электроны от некоторых атомов (в основном азота и кислорода), создавая низкотемпературную плазму низкого давления. Давление воздуха от нагнетателя на входе в трубку выталкивает плазму дальше вверх по трубе, так что она попадает в волновод.
Увеличить / Плазменный двигатель с микроволновым питанием.
Dan Ye
В волноводе заряженные частицы плазмы начинают колебаться вместе с микроволновым полем, быстро нагреваясь. Ионы, атомы и электроны часто сталкиваются друг с другом, передавая энергию от ионов и электронов к нейтральным атомам, быстро нагревая плазму. В результате исследователи утверждают, что плазма быстро нагревается до температуры, превышающей 1000°C.
Тяга мерная
Нагретая плазма создает факельное пламя, когда горячий газ выходит из волновода, создавая тягу. Измерение давления газов (тяги) оказалось затруднительным. Большинство датчиков давления и барометров, как правило, жалуются, когда их помещают во что-то вроде паяльной лампы.
Рекламное объявление
Так изобретательны исследователи. Они закрыли кварцевую трубку полой сферой с небольшим отверстием. Если бы тяга плазмы была достаточно высокой, сфера загрохотала бы вокруг трубы. Постепенно добавляя массу к сфере, она в конечном итоге оседала на трубе и переставала дребезжать. Исследователи оценили общую силу газа, уравновешивая ее с силой гравитации. Я почти уверен, что есть лучшие способы измерения тяги (и при этом оставаться низкотехнологичными), но до тех пор, пока исследователи будут последовательны, систематическое смещение будет одинаковым для всех измерений.
В конце концов, команда смогла показать, что они получают тягу около 28 Н/кВт, что довольно близко к тяге современного ТРДД (по моим приблизительным расчетам, современный ТРД выдает около 15 Н/кВт). . Эффективность тяги корректируется на тягу просто из-за воздушного потока нагнетателя.
Вопрос в масштабировании. При расходе воздуха (около 1 м 3 /ч) и мощности микроволн (менее 1 кВт), которые тестировали исследователи, все масштабировалось очень хорошо. Но воздушные потоки примерно в 15 000 раз ниже, чем у полноразмерного двигателя. Тяга также должна увеличиваться примерно на четыре порядка (то есть мощность тоже). Экстраполяция линейных трендов на четыре порядка — хороший способ разочароваться в жизни.
Я также считаю, что предупреждающие знаки уже есть в газетах. Если вы посмотрите внимательно, есть некоторые недостающие точки данных. Например, при самой высокой мощности микроволн тестируются только более низкие скорости потока, а при низкой мощности микроволн тестируются все скорости потока. Это кажется странным упущением. Я подозреваю, что плазма не стабильна при больших потоках и больших мощностях.
Если вы думаете, что эта работа может помочь уменьшить вес двигателя, я бы не был так уверен. Если плазменный двигатель станет частью турбовентиляторного двигателя, я подозреваю, что он будет тяжелее. В конфигурации без байпаса он может быть легче. Тем не менее, это очень крутая работа, и я надеюсь, что она получится.
Электрический микроволновый плазменный двигатель может соперничать с традиционными реактивными двигателями
Китайская группа продемонстрировала прототип микроволнового плазменного двигателя, способного работать в атмосфере Земли и производить тяга с эффективностью, сравнимой с реактивными двигателями современных авиалайнеров — в лабораторных условиях.
Плазменные двигатели уже используются на космических кораблях в качестве средства солнечно-электрического передвижения с использованием ксеноновой плазмы, но такие вещи бесполезны в атмосфере Земли, так как ускоренные ионы ксенона теряют большую часть своей силы тяги из-за трения о воздух. Не говоря уже о том, что они создают лишь небольшую тягу.
Эта конструкция, задуманная и построенная группой из Института технических наук Уханьского университета, использует только воздух и электричество и, по-видимому, дает впечатляющий толчок, благодаря которому она может найти применение в электрических самолетах.
Устройство работает за счет ионизации воздуха для создания низкотемпературной плазмы, которая нагнетается в трубку воздушным компрессором. На полпути вверх по трубе в плазму попадает мощная микроволновая печь, которая сильно сотрясает ионы в плазме, разбивая их о другие неионизированные атомы и значительно повышая температуру и давление плазмы. Эта температура и давление создают значительную тягу вверх по трубе.
В конструкции двигателя используется воздушный компрессор для создания начальной скорости воздуха, затем воздух ионизируется в плазму и нагревается до высоких температур и давлений с помощью мощной микроволновой печи
Dan Ye, Jun Li and Jau Tang
Часть секретного соуса здесь заключается в плоском волноводе, через который запускаются микроволны. Микроволны, генерируемые магнетроном мощностью 1 кВт и 2,45 ГГц, направляются по волноводу, который сжимается до половины своей высоты по мере приближения к плазменной трубке. Это делается для того, чтобы повысить напряженность электрического поля и передать плазме как можно больше тепла и давления.
Исследователи заметили, что при постоянном потоке воздуха от компрессора факел пламени в трубке удлинялся при увеличении мощности микроволн. Они попытались измерить создаваемую тягу, что оказалось трудным, поскольку струя плазмы с температурой в тысячу градусов разрушила бы обычный барометр.
Вместо этого они остановились на уравновешивании полого стального шарика на верхней части трубы, который можно было заполнить меньшими стальными шариками, чтобы изменить его вес. При определенном весе тяга будет противодействовать гравитационным силам, тянущим мяч вниз, и начнет отрывать его от трубы, заставляя его двигаться и прыгать, и исследователи использовали эти измерения, за вычетом тяги, создаваемой воздушным компрессором, для работы. насколько сильно их новый плазменный двигатель толкал.
Температура в тысячи градусов поджарила бы обычную барометрическую систему измерения, поэтому исследователи использовали плазменные двигатели, чтобы поднять груз стального шарика на конце плазменной трубки, измерив вес, который мог поднять каждый уровень мощности и потока воздуха
Dan Ye, Jun Li и Джау Тан
Они проверили это в диапазоне уровней мощности и расхода воздуха, и, несмотря на несколько импровизированный метод измерения, они обнаружили линейную зависимость между тягой двигателя и мощностью микроволн и потоком воздуха.
С точки зрения эффективности, тяговая сила при 400 Вт и 1,45 кубометрах воздуха в час составляла 11 ньютонов, что представляет собой преобразование мощности в тягу со скоростью 28 Н/кВт. Предполагая линейную экстраполяцию, команда предположила, что она может взять батарею Tesla Model S, способную выдавать 310 кВт, и превратить ее в что-то вроде движущей силы 8500 Н.
Для сравнения, в электрическом самолете Airbus E-Fan используется пара канальных электрических вентиляторов мощностью 30 кВт, которые вместе создают тягу 1500 Н. Это означает эффективность 25 Н/кВт, что не так хорошо, как у первого прототипа, собранного в этой лаборатории. Исследователи говорят, что эффективность тяги уже «сопоставима с реактивными двигателями коммерческих самолетов».
Исследователи говорят, что работают над тем, чтобы отказаться от своего метода тестирования стальных шариков в пользу чего-то более надежного и точного, а также пытаются повысить эффективность конструкции. Но все выглядит многообещающе для этой новой идеи плазменного двигателя в электрических двигателях самолета, с несколькими важными оговорками.
Во-первых, это не будет большой отбивной в качестве замены реквизита или канальных вентиляторов на eVTOL, независимо от того, насколько тише он может быть, если эта плазма выходит при тысячеградусных температурах. А во-вторых, как указано в этом превосходном анализе Ars Technica, «потоки воздуха примерно в 15 000 раз ниже, чем у полноразмерного двигателя. Тяга также должна масштабироваться примерно на четыре порядка (имеется в виду мощность тоже.) Экстраполяция линейных трендов на четыре порядка — хороший способ разочароваться в жизни».
Лабораторные результаты показывают линейное увеличение тяги как с воздушным потоком, так и с микроволновой мощностью, хотя точки данных не включают максимальную мощность при самом высоком воздушном потоке
Dan Ye, Jun Li и Jau Tang
Кроме того, по какой-то причине точки данных не показывают самые высокие уровни мощности микроволн при самых высоких скоростях полета, которые, по-видимому, позволяет испытательная установка, сигнализируя о том, что в лаборатории уже начинают происходить странности.
И, наконец, даже если он столь же эффективен или более эффективен, чем обычный старый двигатель Airbus при заданном количестве подводимой энергии, факт остается фактом: авиационное топливо несет гораздо больше энергии при заданном весе, чем батареи (в 43 раза больше, Согласно The Verge), повышение эффективности двигателя едва ли дает каплю в море.
Тем не менее, это интересная и новая конструкция плазменного двигателя, и нам интересно посмотреть, что из этого выйдет. Если он действительно окажется масштабируемым и эффективным вплоть до уровней, удобных для самолетов, он может внести реальный вклад в развивающуюся область электрической авиации с нулевым уровнем местных выбросов.
Посмотрите на короткое видео ниже, как работает прототип, на котором явно двигается этот стальной шар.
Прототип плазменного двигателя
Статья находится в открытом доступе по адресу AIP Авансы .
Источник: Американский институт физики через Ars Technica
Новый электрический реактивный двигатель действительно работает в атмосфере
Новая конструкция плазменного реактивного двигателя была представлена в прошлом году группой исследователей из Китая. Хотя сама по себе это не новая технология, этот новый дизайн может стать секретом, позволяющим использовать эти двигатели в атмосфере, а не только в космосе.
Несмотря на то, что выходная тяга все еще довольно мала по сравнению с обычными атмосферными двигателями, после масштабирования этот новый тип двигателя может оказаться революционным для аэрокосмической промышленности.
Но прежде чем мы рассмотрим этот новый дизайн, давайте вкратце узнаем, как работают плазменные реактивные двигатели.
Что такое плазменный двигатель?
Плазменные двигатели обычно рассматриваются как потенциальная форма движения космического корабля. Такие двигатели отличаются от двигателей с ионными двигателями, которые генерируют тягу за счет извлечения ионного тока из источника плазмы. Эти ионы затем ускоряются до высоких скоростей с помощью сеток или анодов.
Плазменные двигатели обычно не требуют высоковольтных сеток или анодов/катодов для ускорения заряженных частиц в источнике плазмы, но используют токи и потенциалы, которые генерируются внутри, в виде сильноточной электрической дуги между двумя электродами, для ускорения ионов. Это, как правило, приводит к более низкой скорости выхлопа, поскольку для ускорения используется ограниченное напряжение.
Пример работающего плазменного двигателя. Источник: Московский Физический Институт/Flickr
Однако, поскольку трение воздуха в космосе практически отсутствует, тяга этих двигателей не должна быть такой высокой. Если бы постоянное ускорение можно было выкачивать месяцами или годами, можно было бы в конечном итоге достичь очень высокой скорости.
Такие двигатели имеют различные преимущества по сравнению с другими видами электрических двигателей. Например, отсутствие высоковольтных сеток анодов снижает риск ионной эрозии сетки.
Еще одним преимуществом является то, что выброс плазмы является так называемым «квазинейтральным». Это означает, что положительные ионы и электроны существуют в равном количестве, а это означает, что простая ионно-электронная рекомбинация в выхлопных газах может использоваться для тушения выхлопного шлейфа, что устраняет необходимость в электронной пушке.
Типичные примеры этих двигателей, как правило, генерируют источник плазмы с использованием различных методов, включая радиочастотную или микроволновую энергию с использованием внешней антенны. Из-за особенностей конструкции этих двигателей в них может использоваться ряд видов топлива, включая аргон, двуокись углерода или даже человеческую мочу.
Как и следовало ожидать, у этой технологии есть и недостатки. Главным из них является высокая потребность в энергии, необходимая для их питания.
Например, двигателю VX-200 с переменным удельным импульсом Magnetoplasma Rocke (VASIMR) требуется электрическая мощность 200 кВт для создания тяги 1,12 фунта (5 Н) или 40 кВт/Н. Теоретически такой спрос на энергию можно было бы удовлетворить с помощью ядерных реакторов на космических кораблях, но дополнительный вес может оказаться непомерно большим для запуска корабля.
Еще одной проблемой является плазменная эрозия. Во время работы плазма может вызвать термическую абляцию стенок полости двигателя и опорной конструкции, что в конечном итоге может привести к отказу системы.
Самые популярные
На сегодняшний день такие двигатели действительно полезны только тогда, когда космический корабль находится в космосе. Это связано с относительно низкой тягой, которая не позволяет реально использовать их для запуска корабля на орбиту. В среднем эти ракеты обеспечивают тягу около 2 фунтов (4,45 Н). Плазменные двигатели очень эффективны в космосе, но ничего не делают, чтобы компенсировать орбитальные расходы химических ракет.
Источник: Nathanael Coyne/Flickr
Большинство космических агентств разработали те или иные формы плазменных двигательных установок, включая, но не ограничиваясь, Европейское космическое агентство, Иранское космическое агентство и, конечно же, НАСА.
Различные примеры из реальной жизни были разработаны и использованы в некоторых космических миссиях. Например, в 2011 году НАСА в партнерстве с Busek запустила первый двигатель на эффекте Холла на борту спутника Tacsat-2. Они также используются на космическом зонде NASA Dawn.
Другим примером является вышеупомянутая магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом, в настоящее время разрабатываемая компанией Ad Astra Rocket.
VASIMR использует источник электроэнергии для ионизации топлива в плазму. Электрические поля нагревают и ускоряют плазму, в то время как магнитные поля направляют плазму в правильном направлении, когда она выбрасывается из двигателя, создавая тягу для космического корабля. Теоретически 200-мегаваттный двигатель VASIMR мог бы сократить время в пути от Земли до Юпитера или Сатурна с шести лет до четырнадцати месяцев, а от Земли до Марса — с 6 до 39 месяцев.дней.
Не слишком потрепанный.
Что такого особенного в этом новом китайском плазменном двигателе?
Группа китайских инженеров представила в прошлом году рабочий прототип микроволнового двигателя. Исследователи говорят, что двигатель должен работать в атмосфере Земли с эффективностью и тягой, сравнимой с обычными реактивными двигателями.
Плазменные двигатели, обычно использующие инертные газы, такие как ксенон, оказались непригодными для использования в атмосфере Земли, поскольку образующиеся ионы имеют тенденцию терять силу тяги из-за трения с воздухом. Еще одна сложная проблема заключается в том, что существующие образцы производят довольно низкую тягу, которая хороша в космосе, но будет жалко мала на Земле.
Новый дизайн, созданный исследователями из Института технических наук Уханьского университета, использует воздух и электричество вместо таких газов, как ксенон. Испытания показали, что двигатель способен развивать впечатляющую тягу, которая однажды может найти применение в современных самолетах.
Этот новый плазменный двигатель работает немного похоже на двигатель внутреннего сгорания, в котором плазма генерируется из исходного газа, который затем, в свою очередь, быстро нагревается и расширяется для создания тяги. В новом двигателе ионизированный воздух используется для производства низкотемпературной плазмы, которая затем подается в трубу с помощью воздушного компрессора. Когда воздух поднимается по трубке, он бомбардируется микроволнами, которые сильно сотрясают ионы, заставляя их сталкиваться с другими неионизированными атомами.
Художественное представление космического корабля мощностью в несколько мегаватт VASIMR. Источник: Ad Astra Rocket Company/Wikimedia Commons
Этот процесс резко увеличил температуру и давление плазмы, создав тем самым значительную тягу дальше по трубе.
Это удивительное достижение частично достигается за счет использования плоского волновода (прямоугольной металлической трубки), через который фокусируются микроволны. Генерируемые специально разработанным магнетроном мощностью 1 кВт и 2,45 ГГц, микроволны посылаются вниз по направляющей, которая сужается до половины своего первоначального размера по мере приближения к плазме, а затем снова расширяется. Этот процесс увеличивает напряженность электрического поля и воздействует на плазму как можно большим количеством тепла и давления.
Кварцевая трубка также помещается в отверстие волновода в самом узком месте. Воздух нагнетается через эту трубку, затем проходит через небольшой участок волновода, а затем выходит с другого конца кварцевой трубки.
Когда воздух входит в трубку, он проходит над электродами, на которые воздействует очень сильное поле. Эта обработка отрывает электроны от некоторых атомов воздуха/газа (в основном азота и кислорода), что создает низкотемпературную плазму низкого давления. Давление воздуха от вентилятора устройства на входе в трубку затем толкает плазму дальше вверх по трубе, пока она не попадет в волновод.
Как только плазма оказывается в волноводе, заряженные частицы начинают колебаться в микроволновом поле, вызывая быстрый нагрев. При этом суп из атомов, ионов и электронов часто сталкивается друг с другом, распределяя энергию от ионов и электронов к нейтральным атомам, быстро нагревая плазму.
В результате исследователи утверждают, что плазма быстро нагревается до температуры, значительно превышающей 1000°C. Выхлопная горячая плазма создает пламя, похожее на факел, когда горячий газ выходит из волновода, создавая таким образом тягу.
Насколько мощен новый плазменный двигатель?
Исследователи заметили, что если поток воздуха в компрессоре остается точно настроенным, струя пламени, образующаяся в трубке, удлиняется в ответ на увеличение мощности микроволн. Основываясь на этом наблюдении, исследователи попытались количественно определить, какая тяга создавалась.
Хотя на первый взгляд это звучит относительно просто, в этом есть одна серьезная проблема. Струя плазмы в тысячу градусов, создаваемая двигателем, уничтожила бы обычный барометр.
Чтобы преодолеть это, команда решила мыслить немного нестандартно. Они придумали способ сбалансировать полый стальной шар наверху трубы. Этот шар был наполнен меньшими стальными шариками, чтобы изменять его вес по мере необходимости. При определенном весе тяга будет такой, что она будет противодействовать гравитационным силам, действующим на шар вниз на выпускном конце трубы, что позволит ему подняться на определенную высоту над трубой.
Схема новой конструкции плазменного реактивного двигателя. Источник: Дэн Йе и др. 2 020.
Вы можете посмотреть настоящие кадры работы двигателя здесь.
Используя это измеренное расстояние и вычитая тягу, добавляемую компрессором, команда смогла косвенно получить оценку тяги плазменной струи.
Используя эту инновационную, хотя и нетрадиционную технику, команда смогла протестировать устройство при различных уровнях мощности и скорости воздушного потока. Как оказалось, им удалось найти линейную зависимость между движущей силой, мощностью микроволн и потоком воздуха.
Более того, эта технология кажется довольно эффективной. Он способен выкачивать тяговую силу при входной мощности 400 Вт и 1,45 кубических метра воздуха в час, что составляет 2,45 фунта тяги (11 Н), что представляет собой преобразование мощности в тягу со скоростью 6,29 фунта тяги ( 28 Н)/кВт.
Предполагая линейную зависимость между мощностью микроволн (и потоком воздуха) и мощностью тяги, можно использовать батарею Tesla Model S, способную выдавать 310 кВт, и превратить ее в что-то вроде 1,9. 11 фунтов (8,5 кН) движущей силы тяги.
Для сравнения: в снятом с производства двухместном электрическом самолете Airbus E-Fan использовалась пара канальных электрических вентиляторов мощностью 30 кВт, которые вместе создавали общую статическую тягу двигателя около 1,5 кН. Использование некоторых расчетов обратной стороны сигаретной пачки будет означать эффективность около 5,62 фунта (25 Н) / кВт. Неплохо, но не так хорошо, как прототип, созданный исследователями.
Двигаясь вперед, команда уже ищет способы использования более сложного и надежного метода для проверки тяги технологии. Они также ищут способы дальнейшей доработки и повышения эффективности двигателя.
Тем не менее, эта инновационная концепция плазменного двигателя определенно идет в гору. Но, если бы все было так просто. Есть, конечно, некоторые важные предостережения с таким нововведением.
Какой бы захватывающей ни была эта технология, она, вероятно, не сможет найти много покупателей на многообещающем рынке eVTOL. Хотя он тише, чем опоры канальных вентиляторов, его выхлоп при температуре в тысячу градусов может вызвать серьезные проблемы. Другая проблема заключается в том, что, как указывает Ars Technica, «потоки воздуха примерно в 15 000 раз ниже, чем у полноразмерного двигателя. Тяга также должна масштабироваться примерно на четыре порядка (что означает, что мощность не ) Экстраполяция линейных трендов на четыре порядка — хороший способ разочароваться в жизни».
Некоторые люди, просматривающие данные, также указали на некоторые странные упущения в доступных в настоящее время данных, опубликованных командой. По какой-либо причине, которая не указана, точки данных не показывают самые высокие уровни мощности микроволн при самых высоких скоростях полета прототипа.
Хотя этот туман просто связан с тем, что буровая установка не тестировалась на таких уровнях мощности, он также может указывать на серьезные проблемы с двигателем на этих уровнях мощности.
Изображение, показывающее линейную зависимость между тяговым шлейфом в кварцевой трубке и потребляемой мощностью. Источник: Дэн Йе et al 2 020.
Еще одна проблема для будущего такого двигателя – его источник питания. Хотя он, по крайней мере, если не более, эффективен, чем обычные двигатели Airbus, при одинаковом энергоснабжении, факт остается фактом: авиационное топливо является очень энергонасыщенным источником топлива. Особенно это касается аккумуляторов (на самом деле где-то в районе 43 раз больше).
Сравните новые двигатели мощностью 28 Н/кВт с двигателями коммерческого самолета Airbus A320, которые вместе производят около 220 000 Н тяги. Это означает, что для нового двигателя для реактивного самолета сопоставимого размера потребуется более 7800 киловатт мощности — примерно столько же, сколько производят 570 блоков Tesla Powerwall 2.
Тем не менее, это очень интересное технологическое новшество. Если этот новый двигатель на основе плазмы действительно окажется настоящим Маккоем и будет масштабируемым, не говоря уже об эффективности, он может стать чем-то вроде квантового скачка в авиационных двигателях, работающих на неископаемом топливе.
Следи за этим пространством, небом.
Еще новости
Наука Тело бегуна предпочитает двигаться в определенном темпе независимо от расстояния
Грант Каррин| 28.04.2022
инновация 901:00 Метавселенная развивается. Вот как ведущие бренды могут избежать FOMO в 2022 году
Ameya Paleja| 16.03.2022
культура Сальвадор: дефицит биткойнов приведет к «гигантскому росту цен»
Крис Янг | 31.01.2022
Трибологические исследования, исследования окисления и теплопроводности наночастиц дисульфида молибдена (MoS2), синтезированного в микроволновой печи, в качестве нанодобавок в дизельное моторное масло
Исследования трибологии, окисления и теплопроводности наночастиц дисульфида молибдена, синтезированного в микроволновой печи (MoS 2 ) наночастицы в качестве нанодобавок в дизельное моторное масло
Скачать PDF
Скачать PDF
Артикул
Открытый доступ
Опубликовано:
Тачнатарен Нагараджан 1 ,
Mohammad Khalid 2 ,
Nanthini Sridewi 1 ,
Priyanka Jagadish 2 ,
Syed Shahabuddin 3 ,
Kasturi Muthoosamy 4 &
…
Rashmi Валвекар 5
Научные отчеты том 12 , Номер статьи: 14108 (2022) Процитировать эту статью
424 доступа
Сведения о показателях
Предметы
Машиностроение
Наноматериалы
Abstract
Смазка стала неотъемлемой частью повышения эффективности двигателя в эпоху быстрой глобализации. Трибологические, окислительные и теплопроводные свойства моторного масла играют жизненно важную роль в повышении качества срока службы двигателя автомобиля. В этом исследовании дисульфид молибдена (MoS 2 ) наночастицы были синтезированы с помощью микроволнового гидротермального реактора. Позже наночастицы были диспергированы в дизельном моторном масле SAE 20W50 для приготовления наносмазки. Результаты показывают, что наносмазка с концентрацией MoS 2 0,01 мас.% показала снижение коэффициента трения, среднего диаметра пятна износа на 19,24% и 19,52% соответственно по сравнению с базовым маслом. Кроме того, наносмазка с концентрацией наночастиц MoS 2 0,01 % масс. показала увеличение времени индукции окисления на 61,15% по сравнению с базовым маслом. Кроме того, МоС 9Добавление 0332 2 в базовое масло демонстрирует ~ 10% улучшение теплопроводности по сравнению с базовым маслом.
Введение
Автомобильная промышленность уделяет большое внимание экологичности, качеству, долговечности и энергоэффективности. Например, 79% топлива рассеивается из-за потери энергии в обычном легковом автомобиле 1 . Потери энергии и механические повреждения вызваны главным образом трением и износом. Трение и износ потребляют около 1/3 преобладающей мировой энергии, и более половины энергии приходится на трение транспортного оборудования 2 . Кроме того, на изношенные детали приходится почти 4/5 механических отказов 3 . Трение также способствует возникновению серьезных проблем, таких как поверхностная коррозия и загрязнение окружающей среды. В результате снижение трения и износа имеет решающее значение для продления срока службы механического оборудования, повышения эффективности использования топлива и снижения выбросов.
Смазка — один из самых надежных способов снижения фрикционного износа, энергосбережения, защиты окружающей среды и сокращения выбросов углерода 4 . Многие решения были использованы для снижения трения и износа для достижения целей энергосбережения. Улучшение профиля текстуры канавки в условиях гидродинамической смазки может повысить несущую способность масляной пленки 5 . С другой стороны, их трибологические свойства обычно обусловлены условиями трения и подвержены износу после длительного срока службы. Поскольку они могут образовывать гидродинамический или эластогидродинамический смазочный слой на контактной поверхности во время фрикционного скольжения, жидкие смазочные материалы часто используются в автомобильной промышленности 6 . В дополнение к смазочным маслам в качестве жидких смазок иногда могут использоваться ионные жидкости 7 . Во время пуска и останова механических частей или когда возникает среда с высоким трением, жидкие смазочные материалы не могут образовывать непрерывный смазочный слой в середине трущихся поверхностей. В этом контексте возникают фазы граничной смазки и смешанной смазки, что приводит к повышенному трению и износу. Применение присадок к смазочным материалам является известным методом снижения трения и износа за счет граничной смазки 8 . Органические фосфаты, органические сульфиды и органические соединения металлов являются традиционными присадками к смазочным материалам с высокой дисперсионной стабильностью и трибологическими свойствами. С точки зрения токсикологии, производство сульфатной золы, фосфора и серы (SAPS), которые могут вызвать загрязнение воздуха, такое как кислотные дожди и туманный климат 9 и химическая эрозия, являются проблемами, с которыми окружающая среда сталкивается в той или иной степени. Хотя другие присадки, в том числе ионные жидкости, обладают хорошими трибологическими свойствами, их использование в промышленности сдерживается их высокой стоимостью и недостаточной экологичностью 10,11 . Наносмазочные материалы используют наночастицы в качестве смазочных добавок в базовой смазке, где диаметр частиц обычно составляет от 1 до 100 нм 12 . Эксперименты in situ показывают, что включение наносмазок в базовые масла или покрытия значительно снижает трение и износ, а также демонстрирует интригующие трибологические свойства. Данное исследование направлено на улучшение трибологических качеств дизельного моторного масла с помощью наноприсадок. Это первая попытка синтезировать MoS 9.0332 2 наночастиц с использованием пути микроволнового синтеза для трибологического применения. Синтез наночастиц с использованием передового метода микроволнового синтеза экономит время, энергию и обеспечивает лучшие трибологические, окислительные и теплопроводные свойства, чем традиционный гидротермальный метод 13 . Затем были определены физико-химические параметры наночастиц MoS 2 , и наночастицы были диспергированы в дизельном моторном масле для разработки нового наносмазочного материала. После этого были исследованы трибологические, окислительные и тепловые характеристики. Основной целью этого исследования является создание MoS 2 наночастиц с использованием микроволновой технологии, обладающей улучшенными трибологическими, окислительными и термическими свойствами при диспергировании в дизельном моторном масле. Это исследование проложит путь к разработке новых микроволновых синтезированных MoS 2 наноприсадок для дизельного моторного масла.
Результаты и обсуждение
Характеристика MoS
2 наночастицы и наносмазка
Сканирующий электронный микроскоп с полевой эмиссией (FESEM) и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (EDS) MoS
2 наночастицы
На рисунке 1 показана морфология наночастиц MoS 2 при увеличении (а) в 25 000 раз и (б) в 100 000 раз. Наночастицы равномерно распределены, хорошо огранены, плотно выращены, полувертикально и чередуются ламеллярные нанолисты с шероховатыми краями, что подтверждает морфологию нанолистов сформированного MoS 2 . На рисунке 1b показаны неоднородные нанолисты размером примерно 150–300 нм. Однако несколько нанолистов уложены друг на друга и видны как агломераты. Равномерное и однородное распределение молибдена и серы по нанолисту показано на картировании элементов EDS с высоким разрешением на рис. 1c, d. Кроме того, спектр ЭДС MoS 9Образец 0332 2 на рис. 2 подтверждает наличие серы и молибдена. Соответствующий количественный анализ поверхности ЭДС в таблице 1 представляет элементное распределение серы и молибдена. Рис. 1 .
Полноразмерное изображение
Рисунок 2
Спектр ЭДС наночастиц MoS 2 .
Изображение полного размера
Таблица 1 Элементное распределение наночастиц MoS 2 .
Полноразмерная таблица
Рентгенограмма MoS
2 наночастиц
69,7°, которые можно отнести к пикам (002), (100), (103), (110) и (201) чистого гексагонального MoS 2 фазы в соответствии с картой JCPDS № 371492, которые соответствуют предыдущим исследованиям 14,15 . Уширение пика означает, что размер кристаллов очень мал. Для (100) и (103) пиков XRD различие по величине между эталонной картиной на карте JCPD и синтезированной наночастицей связано с различиями в текстуре разности размеров кристаллитов и размеров рассеивающих доменов. Размер кристаллитов оценивается с помощью уравнения Шеррера. (1)
$$D = \frac{K\lambda }{{\beta \cos \theta }}$$
(1)
где D — размер кристаллита (нм), K = 0,9 (константа Шеррера), λ — длина волны рентгеновского излучения, β — полная ширина на полувысоте (FWHM), а θ — положение пика.
Рисунок 3
Рентгенограмма наночастиц MoS 2 .
Полноразмерное изображение
Согласно формуле. (1), размер кристаллитов наночастиц MoS 2 составлял 53,6 нм. Кроме того, на рентгенограммах не обнаруживаются другие пики отдельных фаз или примесей, что свидетельствует о нарушении кристаллической структуры MoS 2 нанолистов имеет высокую чистоту.
Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) наночастиц MoS
2
На рисунке 4 показаны спектры FTIR наночастиц MoS 2 . Пики были подтверждены с использованием прикладной библиотеки FTIR и журналов. Оба образца имеют сильные полосы поглощения при 485 см -1 , 905 см -1 , 1120 см -1 и 1665 см -1 . Связь Mo-S отвечает за полосу при 485 см -1 , а связь S-S отвечает за полосу 905 см -1 . Валентные колебания гидроксильной группы и колебания Mo-O ответственны за полосу поглощения между 1120 и 1665 см -1 16 . Выявляя функциональные группы, присутствующие в исследовании, спектры FTIR дополнительно подтверждают образование MoS 2 .
Рисунок 4
График FTIR-спектроскопии наночастиц MoS 2 .
Полноразмерное изображение
Визуальное наблюдение и дзета-потенциал наносмазки MoS
2
Стабильность наносмазки MoS 2 против седиментации посредством визуального наблюдения показала, что четыре различные концентрации: 0,1 % масс., 0,05 % масс., 0,01 % масс. и 0,005 % масс. наносмазок на основе MoS 2 были устойчивы к седиментации в течение 21 дня (рис. 5). Дзета-потенциал имеет важное значение, поскольку его величина используется для определения стабильности коллоидных дисперсий. Как показано в таблице 2, значение дзета-потенциала MoS 9Наносмазка 0332 2 с концентрациями MoS 2 0,05 % масс., 0,01 % масс. и 0,005 % масс. выше 60 мВ, что указывает на то, что природа наночастиц MoS 2 чрезвычайно стабильна в наносмазке. В то время как 0,1% масс. показал более низкое значение дзета-потенциала, что указывает на плохую стабильность в моторном масле, поскольку концентрация наночастиц является самой высокой.
Рисунок 5
Визуальное наблюдение за стабильностью дисперсии наносмазок MoS 2 при различных концентрациях.
Изображение полного размера
Таблица 2. Величина дзета-потенциала наносмазки MoS 2 с различными концентрациями.
Полноразмерная таблица
Дисперсии с более высоким дзета-потенциалом (отрицательным или положительным) электрически стабильны, тогда как дисперсии с более низким дзета-потенциалом образуют агломераты или хлопья. Как правило, произвольное значение 25 мВ (положительное или отрицательное) отличает низкозаряженную внешность от сильно заряженной. Дисперсия с дзета-потенциалом от 40 до 60 мВ считается достаточно стабильной, тогда как дисперсия с дзета-потенциалом более 60 мВ считается чрезвычайно стабильной. Значение дзета-потенциала прямо пропорционально дисперсионной стабильности материалов 17 .
Трибологический анализ наносмазки MoS
2
На рис. коэффициент трения базового масла составил 0,0946. Коэффициент трения базового масла с наночастицами MoS 2 оказался ниже, чем у чистого базового масла. По сравнению с базовым маслом коэффициент трения был снижен до 2 %, 10,25 %, 190,24 % и 11,73 % для 0,1 % масс., 0,05 % масс., 0,01 % масс. и 0,005 % масс. соответственно. Когда процентное содержание MoS 2 в наносмазке было увеличено с 0,01% масс., некоторые наночастицы MoS 2 агломерируются, что приводит к увеличению размера вторичных частиц. В результате ухудшится трение и износ, что приведет к увеличению коэффициента трения. Самая низкая концентрация наночастиц MoS 2 , 0,005 % по массе, была недостаточной для покрытия всей контактной поверхности, что приводило к большему коэффициенту трения, чем 0,01 % по массе MoS 2 . Это говорит о том, что 0,01% масс. наносмазки MoS 2 является наилучшей концентрацией для снижения коэффициента трения. Скольжение нанолистов вызывает это явление на неровностях и деформированных поверхностях отдельных нанолистов на границах раздела с образованием защитного слоя, известного как трибопленка, который снижает коэффициент трения 18,19,20 . Создание трибопленки, состоящей из нанолистов, помогает уменьшить трение, вызванное скольжением отдельных слоев нанолистов.
Рисунок 6
COF MoS 2 наносмазка.
Увеличенное изображение
Результаты показывают некоторые повреждения, вызванные адгезионным износом под действием приложенной нагрузки из-за постоянного трения скольжения. Из-за более высокой поверхностной энергии и большого количества оборванных S-связей наночастицы MoS 2 могут легко реагировать и образовывать стойкое к истиранию защитное покрытие на контактирующих поверхностях. Нанолисты MoS 2 будут захватывать поверхности трения, образуя адсорбированную пленку и образуя связи S–O или S–Fe. Оксидный слой на поверхности подложки обеспечивал O и Fe. Адсорбирующее покрытие устранило непосредственный контакт между фрикционными контактами и повысило трибологические характеристики 21 . Эффект твердой граничной смазки между парами трения создает защитную трибопленку. Благодаря адекватной смазывающей способности это может привести к превосходной способности противостоять разрушению при сдвиге.
На рисунке 7 представлены данные о диаметре пятна износа наносмазки MoS 2 с различными массовыми процентами наночастиц MoS 2 в базовом масле. Изображение диаметра пятна износа, созданного на стальных шариках во время трибологических испытаний, показано на рис. 8. Когда для трибологического исследования было проведено четырехшариковое испытание, WSD для базового масла без добавления наночастиц составил 0,09.53. Однако добавление наночастиц MoS 2 в базовое масло сводит к минимуму WSD. По сравнению с базовым маслом WSD снижается на 1,8 %, 10,6 %, 19,52 % и 16,5 % для 0,1 % масс., 0,05 % масс., 0,01 % масс. и 0,005 % масс. соответственно. Это показывает, что 0,01 мас.% MoS 2 дает самый низкий показатель WSD в трибологическом анализе. На рис. 8 изображения следов износа базового масла (A), наносмазки с 0,1 % масс. (B) и 0,05 % масс. (C) MoS 2 демонстрируют более темные концентрические бороздки, указывающие на абразивный износ, но меньшее процентное содержание MoS 2 , например, 0,01 % масс. (D) и 0,005 % масс. (E), продемонстрировали более гладкие следы износа, что указывает на уменьшение поверхностей контакта между стальными шариками. Более темная борозда глубже, а более яркая борозда мельче. Суреша и др. 22 сделал аналогичное наблюдение. Эти гребни отвечают за прочное отложение наночастиц MoS 2 на поверхности износа, что приводит к снижению износа. Хуанг и др. сообщил об аналогичном процессе с графитовыми листами 23 . В другом эксперименте Hernandez et al. продемонстрировали, что наночастицы агрегируют в области следа износа 24 . По сравнению с базовым маслом, содержащим наночастицы MoS 2 , изображение следа износа стального шарика, смазываемого базовым маслом, имеет множество широких и глубоких гребней. Это может быть связано с тем, что многие нанолисты MoS 2 легче проникают в контакт со смазкой. Кроме того, нанолисты могут создавать непрерывный слой на трущихся поверхностях благодаря своей отличной контактной адгезии, улучшая трибологические качества. Это явление известно как эффект восстановления, когда MoS 2 наночастицы оседают и занимают канавки на изношенных поверхностях царапин трущихся поверхностей, избегая прямого контакта между двумя поверхностями и снижая ВСД. Описанные выше результаты экспериментальных трибологических исследований подразумевают, что при идеальной концентрации 0,01 мас.% MoS 2 в моторном масле можно значительно улучшить как коэффициент трения, так и WSD.
Рисунок 7
Средний профиль WSD на наносмазке MoS 2 .
Полноразмерное изображение
9Рис. 2 ( D ) и 0,005% масс. MoS 2 ( E ).
Изображение в полный размер
Согласно первоначальным исследованиям, образование трибопленки и эффект починки являются основным механизмом снижения фрикционного износа в случае MoS 2 наносмазка. Из-за плоской геометрии MoS 2 он может легко скользить между поверхностями масла. Кроме того, MoS 2 будет слипаться или агломерироваться вместе и осаждаться по мере увеличения концентрации, увеличивая износ и трение между поверхностями. Разделение прослоек на отдельные слои объясняется процессом износа нанолистов MoS 2 из-за более слабых ван-дер-ваальсовых или кулоновских взаимодействий отталкивания при контактном принуждении 25,26 . Эти результаты показывают, что добавление MoS 2 к смазке значительно улучшает трибологические свойства наносмазки.
Анализ окисления MoS
2 наносмазка
В автомобильной промышленности смазочные материалы выдерживают окисление, вызванное высокой температурой, высокой нагрузкой и постоянным контактом с воздухом. Окисление ускоряет процесс деградации базовых масел и присадок, что снижает их производительность, эффективность и срок службы. Результаты ОИТ наносмазок представлены на рис. 9.. По сравнению с базовым маслом показатель OIT был улучшен на 12,17 %, 65,68 %, 61,15 % и 25,46 % для 0,1 % масс., 0,05 % масс., 0,01 % масс. и 0,005 % масс. соответственно. Наносмазка с 0,05% масс. наночастиц MoS 2 показала самый высокий OIT по сравнению с другими концентрациями состава нанолубриканта.
Рисунок 9
ОИТ MoS 2 наносмазка с различной концентрацией.
Увеличить
За счет синергетического действия MoS 2 с Цинк-диалкилдитиофосфатом (ZDDP) были повышены антиоксидантные характеристики нанолубриканта. Присадка ZDDP является одной из наиболее широко используемых присадок в автомобильной промышленности. Он наиболее известен своими противоизносными характеристиками, но также обладает антиоксидантными и противозадирными характеристиками. Способность фосфатов переваривать оксиды, по-видимому, связана с противоизносными свойствами ZDDP. Несколько авторов 27,28,29 продемонстрировали синергетическое взаимодействие между MoDTC и ZDDP благодаря производству MoS 2 . Смазочные материалы проходят трехэтапный процесс окисления. Свободный радикал образуется на первой стадии, инициации. Свободный радикал соединяется с кислородом с образованием перекисных радикалов на второй стадии, называемой распространением. После соединения с другими компонентами смазки эти радикалы имеют дополнительные радикалы. В третьей фазе два радикала объединяются, образуя стабильную молекулу, известную как стадия терминации. Синергетический эффект MoS 2 с ZDDP способствует донорству водорода, что останавливает процесс распространения радикалов. Это приводит к тому, что OIT наносмазки становится выше. Наносмазка с 0,1 мас. %, 0,01 мас. % и 0,005 мас. % наночастиц MoS 2 обладает более низким OIT, чем 0,05 мас. % и 0,01 мас. %, поскольку указанные концентрации не оптимальны для обеспечения более высокого OIT в наносмазке. . Существенное улучшение OIT наносмазок показывает, что синергетический эффект наночастиц MoS 2 и ZDDP может проявлять хорошую устойчивость к окислению, усиливая антиоксидантные свойства наносмазок.
Анализ теплопроводности
Согласно трибологическому анализу и анализу окисления, наносмазка с 0,01 мас.% наночастиц MoS 2 дает хорошие результаты по сравнению с другими концентрациями наночастиц MoS 2 в наносмазке. Таким образом, эта концентрация была дополнительно исследована на ее теплопроводность с использованием метода лазерной вспышки. Добавление MoS 2 в базовое масло демонстрирует улучшение теплопроводности, как показано на рис. 10. Теплопроводность наносмазки показала улучшение примерно на ~ 10% по сравнению с базовым маслом. Из-за более низкой концентрации MoS 2 наночастиц (0,01 масс.%), заметное улучшение теплопроводности было вызвано молекулярными столкновениями между базовым маслом и наночастицами 30,31,32,33,34 . Кроме того, предполагаемое поведение теплопроводности во время исследования указывает на то, что это улучшение связано с механизмом перколяции и участием броуновского движения нанолиста 35,36,37 . Кроме того, фононы наночастиц рассеиваются в активных наноструктурах, улучшая контактную проводимость 38 .
Рисунок 10
Теплопроводность 0,01% масс. наносмазки с базовым маслом.
Изображение полного размера
В дальнейшем развиваются каналы теплопроводности, улучшающие теплопроводность. Этот сценарий известен как механизм перколяции. Кроме того, теплообмен между сталкивающимися наночастицами повышал теплопроводность наносмазки. Например, из рис. 10 видно, что теплопроводность наносмазки увеличивается больше, чем у базового масла после температуры 60 °С, так как происходит более интенсивное броуновское движение наночастиц 39 . Это явление теплового переноса в наносмазке было связано с физико-химическими свойствами базового масла, а также взаимодействием с наночастицами армирования.
Заключение
В трибологическом анализе наносмазка с концентрацией наночастиц MoS 2 0,01 % масс. показывает наилучшие результаты по снижению коэффициента трения и диаметра пятна износа с уменьшением коэффициента трения на 19,24% и 19,52% по сравнению с коэффициентом трения базового масла. Это связано с образованием защитной пленки, известной как трибопленка, которая образуется между поверхностями трения, что значительно снижает коэффициент трения. Снижение WSD было вызвано явлением, известным как эффект исправления, когда MoS 2 наночастицы оседают и заполняют борозды на изношенных поверхностях царапины трущихся поверхностей, избегая прямого контакта между двумя поверхностями и снижая ВСД. В анализе OIT наносмазка с концентрацией наночастиц MoS 2 0,01 мас.% показывает наилучшие результаты с увеличением OIT на 65,68% по сравнению с базовым маслом. Наночастицы MoS 2 могут проявлять хорошую устойчивость к окислению, усиливая антиоксидантные свойства нанолубрикантов. Таким образом, включение MoS 9Наночастицы 0332 2 значительно улучшают характеристики наножидкостей, поскольку наносмазка с концентрацией наночастиц MoS 2 0,01 % масс. обеспечивает наилучший результат в COF, WSD и OIT по сравнению с другими концентрациями. Кроме того, добавление MoS 2 продемонстрировало тенденцию к улучшению теплопроводности на ~ 10% по сравнению с базовым маслом. Это связано с механизмом перколяции, который может увеличить теплопроводность. Все тесты подтверждают, что 0,01 мас.% MoS 9Наносмазка на основе 0332 2 показала самое высокое улучшение в трибологическом анализе, анализе окисления и анализе теплопроводности.
Методы
Материалы
Все химические вещества, использованные в эксперименте, были аналитической чистоты и использовались без дополнительной очистки. Химические вещества, такие как тетрагидрат молибдата аммония ((NH 4 )6Mo 7 O 24 .4H 2 O) (Fisher Chemicals-Чикаго, США), тиомочевина (SC(NH 2 ) 9Для синтеза наночастиц MoS 2 использовали этанол (CH 3 CH 2 OH) (Sigma-Aldrich, США). В качестве смазочного масла использовалось дизельное моторное масло класса API SAE 20W50 CD/SE GL-4.
Получение наночастиц MoS
2 с использованием усовершенствованного микроволнового синтеза Позже в 35 мл деионизированной воды добавляли один ммоль тетрагидрата молибдата аммония ((NH 4 )6Mo 7 O 24 .4H 2 O) и 30 ммоль тиомочевины (SC(NH 2 ) 2 ). Раствор перемешивали при 700 об/мин в течение 20 минут при комнатной температуре с помощью мешалки Fisherbrand™ Isotemp™ с нагреваемой пластиной. Для реакции синтеза использовали микроволновую платформу (Milestone flexiWAVE). Гомогенный раствор переносили в тефлоновый сосуд платформы микроволнового синтеза. Раствор нагревали до 200°С в течение 15 мин. После завершения синтеза реакционную смесь оставляли для естественного охлаждения до комнатной температуры (∼26°C). Затем образцы центрифугировали на универсальной настольной центрифуге Sartorius Centrisart® D-16C (Геттинген, Германия) с максимальной скоростью 9 об/мин.000 мин −1 . Образцы несколько раз промывали деионизированной водой перед замачиванием в этаноле. Затем образцы сушили в течение 12 ч в гравитационной конвекционной печи Memmert UN55 (Schwabach, Германия) при 70 °C. Затем порошок тщательно измельчали в ступке из натурального агата диаметром 50 мм и пестиком. На рисунке 11 показан общий процесс синтеза наночастиц MoS 2 .
Рисунок 11
Схема получения наночастиц MoS 2 с помощью усовершенствованного микроволнового синтеза.
Изображение полного размера
MoS
2 состав на основе наносмазки
Для синтеза нанолубриканта 0,1 % масс. , 0,05 % масс., 0,01 % масс. и 0,005 % масс. мл дизельного моторного масла SAE 20W50. Затем смесь гомогенизировали в течение 10 минут при 5000 об/мин с использованием лабораторного смесителя с большими сдвиговыми усилиями Silverson L5M-A. Образцы дополнительно обрабатывали ультразвуком в течение 30 минут в ультразвуковой ванне Cole-Parmer (Vernon Hills, США) для повышения стабильности и обеспечения того, чтобы все наночастицы были однородно смешаны с базовым маслом без агломерации. Сформулированные нанолубриканты были очень стабильны в течение более одной недели. На рисунке 12 показан общий процесс приготовления наносмазки. МоС 2 наносмазки с различными концентрациями были приготовлены и хранились в герметичном контейнере при комнатной температуре для дальнейшего анализа их применения, такого как трибология, время индукции окисления и теплопроводность.
Рис. 12
Технологическая схема приготовления наносмазочного состава MoS 2 .
Увеличенное изображение
Физико-химическая характеристика MoS
2 наночастиц и нанолубриканта
MoS 2 наночастиц были охарактеризованы физико-химически с помощью автоэлектронной сканирующей электронной микроскопии (FESEM), энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS), Рентгеновский дифрактометр (XRD) и инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR). Кроме того, МоС 2 наносмазка характеризовались дзета-потенциалом и визуальным наблюдением. Все физико-химические характеристики наночастиц MoS 2 и нанолубрикантов описаны ниже:
Размер и морфология MoS 2 наночастицы исследовали на приборе FEI Quanta 400F, США, прикрепляя образцы к шлейфам с помощью токопроводящей углеродной ленты. Машина работала при высоком вакууме 20 кВ. Для получения морфологических деталей образцов использовались различные увеличения от 25 000 × до 100 000 × . Кроме того, элементный состав MoS 2 наночастиц также оценивали с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS).
Рентгеновский дифрактометр (XRD)
Рентгеновский дифрактометр PANalytical использовался для сбора данных XRD. Образец наночастиц MoS 2 сканировали от 20 до 80 градусов с шагом 1 град/мин. Размер щели расходимости 0,9570 градуса. Медный материал использовался для генерации рентгеновского излучения с длиной волны (K альфа) 1,54 ангстрема. Рентгеновские лучи фильтровались через Ni при рабочем напряжении 45 кВ и силе тока 27 мА.
Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR)
Инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR), Spectrum Two™ Perkin Elmer (L160000M), использовали для идентификации функциональных групп наночастиц MoS 2 . Спектры были получены со спектральным волновым числом от 500 до 4000–1 с 200 сканированиями.
Дзета-потенциал
Дзета-потенциал суспензий определяли с помощью Zetasizer Nano (Malvern, Worcestershire, UK) для определения их стабильности. Между поверхностью частицы и дисперсионной жидкостью существует электрический потенциал на плоскости скольжения. Устройство сочетает в себе электрофорез и лазерную доплеровскую велосиметрию, которая определяет скорость частицы в жидкости при воздействии электрической энергии. Поскольку известны индекс вязкости и диэлектрическая проницаемость масла, которые равны 115 и 2,4, уравнение Генри использует уравнение Смолуховского для вычисления дзета-потенциала.
Визуальное наблюдение за наносмазкой
Стабильность наносмазок MoS 2 против седиментации изучалась путем визуального наблюдения. Образцы в центрифужных пробирках визуально контролировали на устойчивость к седиментации в течение 21 дня.
Оценка трибологических свойств наносмазки MoS
2
Четырехшариковый триботестер Ducom TR-30L использовали для оценки коэффициента трения и среднего WSD наносмазок MoS 2 с концентрациями 0,1 % масс., 0,05 % масс., 0,01 % масс. и 0,005 % масс. , а также базовое масло. Стальные шарики были погружены в наносмазку для проведения трибологических испытаний, при этом стальной шарик вращается в контакте с тремя другими металлическими шариками на участке шариков. Диаметр стального шарика, использованного в тесте, составлял 12,7 мм. Физические параметры использованного стального шара приведены в таблице 3. Во избежание загрязнения стальные шары и связанное с ними оборудование перед трибологическими экспериментами промывали в этаноле и сушили. Скорость вращения, приложенная нагрузка, время и температура составляли 12 000 об/мин, 392,5 Н, 3600 с и 75 °C в соответствии со стандартом ASTM 4172–94. При фрикционном контакте четырех металлических шариков стандартные условия ASTM 4172–94 помогают в ранней проверке противоизносных свойств смазочного материала. В табл. 4 приведены рабочие параметры четырехшарикового триботестера. Коэффициент трения наносмазки определялся основным процессором данных на триботестере. Диаметр следа износа оценивали с помощью устройства для получения изображения. После четырехшарикового испытания измеряют диаметр изношенного пятна закрепленных металлических шариков, чтобы установить степень износа. На протяжении всего эксперимента смазку поддерживали при постоянной температуре 75 °C. Стальные шарики промывали этанолом, а изношенный рубец изучали с помощью оптического микроскопа. Коэффициент трения был измерен с использованием уравнения. (2)
$$\mu = 2,22707 \frac{\tau}{p}$$
(2)
где µ – коэффициент трения для экспериментальных образцов, средний момент трения, τ в кг-см и p , — нагрузка при проведении исследования.
Оценка характеристик времени индукции окисления (OIT) MoS
2 наносмазка
OIT наносмазок MoS 2 определяли с помощью ДСК под давлением при четырех различных концентрациях: 0,1 % масс. , 0,05 % масс., 0,01 % масс., 0,005 % масс. и базовое масло. Эти тесты были проведены с помощью дифференциального сканирующего калориметра высокого давления (HP-DSC) 25P прибора TA. Использование HP-DSC для изучения окислительной стабильности наносмазок требует воздухонепроницаемой камеры для образцов. HP-DSC измеряет температурный поток для веществ, чувствительных к давлению, связывая тепловой поток пустой эталонной чашки с чашкой для образца. Эта процедура проводилась в ускоренных условиях при давлении 500 фунтов на квадратный дюйм и изотермической температуре 200 °C. Для всех экспериментов в HP-DSC помещали примерно 3,2 мг нанолубриканта, и образцы сначала давали уравновеситься при 50 °C. В таблице 5 перечислены рабочие параметры P-DSC. Связь между кинетической константой скорости (k) и температурой (T) в кинетических выражениях, таких как те, которые управляют измерениями OIT, определяется выражением Аррениуса в (3) 9{{\frac{ — E}{{RT}}}}$$
(3)
где k(T) – удельная константа скорости при температуре T (1/мин), Z – предэкспоненциальный множитель (1/мин), E представляет собой энергию активации (Дж/моль), R представляет собой молярную газовую постоянную (8,3143 Дж/моль·К), а T представляет собой абсолютную температуру (К).
Таблица 5 Рабочие условия для P-DSC.
Полноразмерная таблица
Оценка свойств теплопроводности MoS
2 наносмазка
Сначала образцы вводили в кольцо для образцов с помощью шприца. Затем образец заполняли кольцом образца, что было критически важным для однородного облучения. Наконец, верхний и нижний уплотнительные диски были покрыты графитом перед сборкой компонентов держателя образца, чтобы способствовать поглощению черного тела. Нагрев осуществляли от комнатной температуры до 140°С со скоростью 10°С/мин. Атмосфера камеры азотная. Рабочие параметры NETZSCH 467 HT HyperFlash® показаны в таблице 6.
Таблица 6 Рабочие условия LFA.
Полноразмерная таблица
Доступность данных
Все данные, полученные или проанализированные в ходе этого исследования, включены в эту опубликованную статью. Дополнительные данные можно получить у соответствующего автора по запросу.
Ссылки
«>
Холмберг, К. и Эрдемир, А. Влияние трибологии на потребление энергии и выбросы CO 2 во всем мире, а также в двигателях внутреннего сгорания и электромобилях. Трибол. Междунар. 135 , 389–396 (2019).
Артикул
Google ученый
Хе, Ф., Се, Г. и Луо, Дж. Неисправности электрических подшипников в электромобилях. Трение 8 (1), 4–28 (2020).
Артикул
Google ученый
Холмберг, К. и др. Глобальное потребление энергии из-за трения в грузовиках и автобусах. Трибол. Междунар. 78 , 94–114 (2014).
Артикул
Google ученый
Луо, Дж. и Чжоу, X. Технология сверхсмазочных материалов — промышленность будущего почти избавится от износа и потребления энергии трения. Трение 8 , 643–665 (2020).
Артикул
Google ученый
Ван В. и др. Оптимизация профиля текстуры канавки для улучшения гидродинамических характеристик смазки: теория и эксперименты. Трение 8 (1), 83–94 (2020).
Артикул
Google ученый
Узома, ПК и др. Трибология двумерных наноматериалов: обзор. Покрытия 10 (9), 897 (2020).
КАС Статья
Google ученый
Хуа, Дж. и др. Контролируемое трение зеленых ионных жидкостей через влажность окружающей среды. Доп. англ. Матер. 22 (5), 1
3 (2020).
КАС Статья
Google ученый
Дешпанде, П. и др. Влияние добавления наночастиц TiO 2 в смазку, содержащую MoDTC, на трибологическое поведение контактов сталь/сталь в условиях граничной смазки. Трибол. лат. 68 (1), 1–13 (2020).
Артикул
Google ученый
Spikes, H. Мало- и бессульфатные зольные, фосфорные и сернистые противоизносные присадки к моторным маслам. Смазка. науч. 20 (2), 103–136 (2008).
КАС Статья
Google ученый
Хуан Г. и др. Маслорастворимые ионные жидкости в качестве противоизносных и противозадирных присадок в поли-α-олефинах для контактов сталь/сталь. Трение 7 (1), 18–31 (2019).
КАС Статья
Google ученый
Цзян, К. и др. Трибологическая оценка экологически чистых ионных жидкостей, полученных из возобновляемых биоматериалов. Трение 6 (2), 208–218 (2018).
КАС Статья
Google ученый
«>
Шафи, В. К. и Чару, М. Системы наносмазывания: обзор. Матер. Сегодня проц. 5 (9), 20621–20630 (2018).
Артикул
Google ученый
Соломон Г. и др. Микроволновой синтез против обычного гидротермального синтеза нанолистов MoS2: применение к реакции выделения водорода. Кристаллы 10 (11), 1040 (2020).
КАС Статья
Google ученый
Соломон, Г. и др. Ag 2 S/MoS 2 нанокомпозиты, закрепленные на восстановленном оксиде графена: быстрый межфазный перенос заряда для реакции выделения водорода. Приложение ACS Матер. Интерфейсы. 11 (25), 22380–22389 (2019).
КАС Статья
Google ученый
Парк, С.-К. и др. Простой метод с использованием l-цистеина для выращивания нанолистов MoS 2 на углеродных нанотрубках для высокопроизводительных литий-ионных аккумуляторов. Далтон Транс. 42 (7), 2399–2405 (2013).
КАС Статья
Google ученый
Нагараджу, Г. и др. Гидротермальный синтез аморфного MoS 2 жгутов нановолокон путем подкисления тетрагидрата гептамолибдата аммония. Наноразмерный рез. лат. 2 (9), 461–468 (2007).
ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья
Google ученый
Ван, Б. и др. Роль наноразмерных материалов в качестве присадок к смазочным материалам в снижении трения и износа: обзор. Износ 490 , 204206 (2022).
Артикул
Google ученый
Ing, T.C. и др. Влияние температуры на трибологические свойства пальмового стеарина RBD. Трибол. Транс. 55 (5), 539–548 (2012).
КАС Статья
Google ученый
«>
Ордоньес, М. и др. Формирование трибопленки при сухом скольжении композитов на основе графита и MoS 2 , полученных методом искрового плазменного спекания. Трибол. Междунар. 160 , 107035 (2021).
Артикул
Google ученый
Кольхаузер, Б. и др. Реактивное формирование на месте и самосборка нанохлопьев MoS 2 в углеродных трибопленках для снижения трения. Матер. Дес. 199 , 109427 (2021).
КАС Статья
Google ученый
Сюй Ю., и др. Nano-MoS 2 и графеновые добавки в масло для трибологических применений. В Нанотехнологии в нефтегазовой промышленности 151–191. (Спрингер, 2018).
Суреша Б., и др. . Трибологическое поведение масла понгамии в качестве смазки с нанотрубками галлуазита и без них с использованием четырехшарикового тестера. В Материалы конференции AIP . (ООО «АИП Паблишинг», 2019 г.).
Хуан Х. и др. Исследование трибологических свойств графитовых нанолистов в качестве присадки к маслам. Wear 261 (2), 140–144 (2006).
КАС Статья
Google ученый
Battez, A.H. и др. Способность суспензии наночастиц предотвращать износ в условиях экстремального давления. Wear 263 (7–12), 1568–1574 (2007).
Артикул
Google ученый
Вентилятор, W. и др. Перенормировка колебательного спектра за счет принудительной связи через ван-дер-ваальсову щель между монослоями Mo S 2 и W S 2 . Физ. B 92 (24), 241408 (2015).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья
Google ученый
Ма, Х. , Шен, З. и Бен, С. Понимание расслоения и диспергирования нанолистов MoS2 в чистой воде. J. Коллоидный интерфейс Sci. 517 , 204–212 (2018).
ОБЪЯВЛЕНИЕ КАС Статья
Google ученый
Grossiord, C. и др. Трибохимические взаимодействия между Zndtp, Modtc и боратом кальция. Трибол. лат. 8 (4), 203–212 (2000).
КАС Статья
Google ученый
Мураки М., Янаги Ю. и Сакагучи К. Синергетический эффект на фрикционные характеристики в условиях качения-скольжения за счет комбинации диалкилдитиокарбамата молибдена и диалкилдитиофосфата цинка. Трибол. Междунар. 30 (1), 69–75 (1997).
КАС Статья
Google ученый
Бек, С. и др. Синергетические эффекты MoDTC и ZDTP на фрикционное поведение трибопленок в нанометровом масштабе. Трибол. лат. 17 (4), 797–809 (2004).
КАС Статья
Google ученый
Таха-Тиерина, Дж., и др. . Наножидкости для управления энергией на основе 2D-структур. В ASME Международный конгресс машиностроения и выставка . (Американское общество инженеров-механиков, 2012 г.).
Таха-Тиерина, Дж. и др. Электроизоляционные термонано-масла с использованием 2D-наполнителей. ACS Nano 6 (2), 1214–1220 (2012).
КАС Статья
Google ученый
Ribeiro, H. и др. Повышенная теплопроводность и механические свойства гибридных полиуретановых нанокомпозитов MoS 2 /h-BN. J. Appl. Полим. науч. 135 (30), 46560 (2018).
Артикул
Google ученый
«>
Цзэн Ю.-Х. и др. Приготовление и повышение теплопроводности наножидкостей MoS на основе масла-теплоносителя 2 . Дж. Наноматер. 2013 , 15 (2013).
Google ученый
Ян Р. и др. Теплопроводность монослоя дисульфида молибдена, полученная методом температурно-зависимой рамановской спектроскопии. ACS Nano 8 (1), 986–993 (2014).
КАС Статья
Google ученый
Lee, S. и др. Молекулярно-динамическое моделирование: изучение эффектов броуновского движения и индуцированной микроконвекции в наножидкостях. Номер. Теплопередача. Часть А Прил. 69 (6), 643–658 (2016).
ОБЪЯВЛЕНИЕ Статья
Google ученый
Пенья-Парас, Л. и др. Температурная зависимость поведения при экстремальном давлении добавок наночастиц CuO и TiO2 в металлообразующих полимерных смазочных материалах. Индивидуальная смазка. Трибол. 39 , 28 (2017).
Артикул
Google ученый
Теруэль, М. и др. 2D MoSe 2 наножидкости, приготовленные путем эксфолиации жидкой фазы, для теплопередачи при концентрации солнечной энергии. Сол. Энергия Матер. Сол. Ячейки 200 , 109972 (2019).
КАС Статья
Google ученый
Шин С. и Чен Р. Измерения теплового переноса наноструктур с использованием подвешенных микроустройств. В 9019 году5 Nanoscale Energy Transp , 12–1 (2020).
Рибейро, Х.И. и др. Hybrid MoS 2 Нанонаполнители /h-BN в качестве синергетических рассеивающих тепло и усиливающих добавок в эпоксидных нанокомпозитах. Приложение ACS Матер. Интерфейсы 11 (27), 24485–24492 (2017).
Артикул
Google ученый
Загрузить ссылки
Благодарности
Это исследование было поддержано Национальным университетом обороны Малайзии в рамках программы грантов для докторантов и аспирантов (PS0022-UPNM/2022/GPPP/SG/7) и индивидуального исследовательского гранта Университета Санвей. (ГРТИН-ИГС-ГАМРГ[С]-14-2022).
Информация об авторе
Авторы и организации
Факультет оборонных наук и технологий, Национальный университет обороны Малайзии, Куала-Лумпур, Малайзия
Thachnatharen Nagarajan и Nanthini Sridewi
Material (Advanced Research and ), Школа инженерии и технологий Университета Санвей, Селангор, Малайзия
Мохаммад Халид и Приянка Джагадиш
Департамент науки, Школа технологий, Нефтяной университет имени Пандита Диндайала, Гандинагар, Гуджарат, Индия
Сайед Шахабуддин
Центр нанотехнологий и передовых материалов (CENTAM), инженерный факультет, кампус Ноттингемского университета в Малайзии (UMNC), 43500, Семених, Селангор, Малайзия
Кастури Мутхусами
2 Химический факультет , Школа новой энергетики и химического машиностроения, Сямэньский университет, Малайзия, Джалан Сансурия, Бандар Сансурия, 43900, Сепанг, Селангор, Малайзия
Рашми Валвекар
Авторы
Thachnatharen Nagarajan
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Мохаммад Халид
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Нантини Шридеви
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
Приянка Джагадиш
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Syed Shahabuddin
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Kasturi Muthoosamy
Просмотр публикаций автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Академия
Рашми Валвекар
Посмотреть публикации автора
Вы также можете искать этого автора в PubMed Google Scholar
Взносы
Т. Н. выполнил эксперименты и написал основной текст рукописи; М.К., Н.С., С.С. и Р.В. разработали эксперименты и руководили ими; К.М. и PJ выполнили характеристику, проанализировали данные и подготовили рисунки. Все авторы рассмотрели рукопись.
Авторы, переписывающиеся
Связь с Мохаммад Халид или Нантини Шридеви.
Заявление об этике
Конкурирующие интересы
Авторы не заявляют об отсутствии конкурирующих интересов.
Дополнительная информация
Примечание издателя
Springer Nature остается нейтральной в отношении юрисдикционных претензий в опубликованных картах и институциональной принадлежности.
Права и разрешения
Открытый доступ Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License, которая разрешает использование, совместное использование, адаптацию, распространение и воспроизведение на любом носителе или в любом формате при условии, что вы укажете авторство оригинальный автор(ы) и источник, предоставьте ссылку на лицензию Creative Commons и укажите, были ли внесены изменения. Изображения или другие сторонние материалы в этой статье включены в лицензию Creative Commons на статью, если иное не указано в кредитной строке материала. Если материал не включен в лицензию Creative Commons статьи, а ваше предполагаемое использование не разрешено законом или выходит за рамки разрешенного использования, вам необходимо получить разрешение непосредственно от правообладателя. Чтобы просмотреть копию этой лицензии, посетите http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.
Перепечатка и разрешения
Об этой статье
Комментарии
Отправляя комментарий, вы соглашаетесь соблюдать наши Условия и правила сообщества. Если вы обнаружите что-то оскорбительное или не соответствующее нашим условиям или правилам, отметьте это как неприемлемое.
Скачать PDF
Разработка микроволновой обработки компонентов из нитрида кремния для современных тепловых двигателей. Микроволновый отжиг нитрида кремния с высоким содержанием добавок.
Заключительный отчет CRADA для номера CRADA ORNL90-0035
Показаны 1-4 из
7 страниц в этом отчете.
PDF-версия также доступна для скачивания.
Описание
Первоначальная работа по микроволновому отжигу плотного нитрида кремния показала ускоренный рост зерен и улучшенное сопротивление ползучести для материалов, отожженных при температурах 1200—1500 C. В этих испытаниях время отжига было порядка 10—20 ч для достижения наблюдаемых изменений. Для дальнейшего изучения эффективности микроволнового отжига было заключено соглашение о совместных исследованиях и разработках (CRADA) в области микроволновой обработки нитрида кремния с компанией Garrett Ceramic Components/Allied-Signal (GCC/AS). Первоначальный план ORNL предусматривал микроволновый отжиг образцов плотного нитрида кремния с высоким содержанием добавок (> 5%), предоставленных GCC/AS, при различных …
продолжение ниже
Физическое описание
Информация о создании
Тигс, Т. Н.
6 декабря 1994 г.
Контекст
Этот
отчет
входит в состав сборника под названием:
Управление научно-технической информации Технические отчеты
а также
предоставлено отделом государственных документов библиотек ЕНТ к Электронная библиотека ЕНТ,
цифровой репозиторий, размещенный на Библиотеки ЕНТ.
Его просмотрели 73 раза.
Более подробную информацию об этом отчете можно посмотреть ниже.
Поиск
Открытый доступ
Кто
Люди и организации, связанные либо с созданием этого отчета, либо с его содержанием.
Автор
Тигс, Т. Н.
Соединенные Штаты. Министерство энергетики.
Министерство сельского хозяйства США, Вашингтон, округ Колумбия (США)
Являясь одновременно федеральной и государственной депозитарной библиотекой, отдел государственных документов библиотек ЕНТ хранит миллионы единиц хранения в различных форматах. Департамент является членом Программы партнерства по контенту FDLP и Аффилированного архива Национального архива.
О |
Просмотрите этого партнера
Свяжитесь с нами
Исправления и проблемы Вопросы
какая
Описательная информация, помогающая идентифицировать этот отчет. Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие элементы в электронной библиотеке.
Описание
Первоначальная работа по микроволновому отжигу плотного нитрида кремния показала ускоренный рост зерен и улучшенное сопротивление ползучести для материалов, отожженных при температурах 1200—1500 C. В этих испытаниях время отжига было порядка 10—20 ч для достижения наблюдаемых изменений. Для дальнейшего изучения эффективности микроволнового отжига было заключено соглашение о совместных исследованиях и разработках (CRADA) в области микроволновой обработки нитрида кремния с компанией Garrett Ceramic Components/Allied-Signal (GCC/AS). Первоначальный план ORNL заключался в микроволновом отжиге образцов плотного нитрида кремния с высоким содержанием добавок (> 5%), предоставленных GCC/AS, в разное время и при различных температурах. Должно было быть три типа образцов и 3-4 режима отжига, всего 9—12 циклов отжига. Затем материалы будут охарактеризованы как ORNL, так и GCC/AS, чтобы определить любые изменения свойств. Цели заключались в следующем: (1) определить влияние микроволновой кристаллизации на механические свойства и (2) сравнить эффективность микроволнового и обычного нагрева. Исследованы механические свойства, такие как вязкость разрушения, прочность на изгиб и разрыв при высоких температурах. Задержки, организационные изменения и другие приоритеты коммерциализации привели к закрытию этой CRADA. Этот отчет содержит сводку результатов для одной композиции нитрида кремния.
Физическое описание
Примечания
OSTI как DE96000761
Предметы
Ключевые слова
Рост кристаллов
Свойства разрушения
Тепловые двигатели
Жаростойкие материалы
Горячее прессование
Механические свойства
Микроволновое отопление
Фазовые исследования
Отчет о проделанной работе
нитриды кремния
Тематические категории ИППП
36 Материаловедение
Источник
Другая информация: PBD: 6 декабря 1994 г.
Язык
Английский
Тип вещи
Отчет
Идентификатор
Уникальные идентификационные номера для этого отчета в электронной библиотеке или других системах.
Другое :
DE96000761
Отчет № :
ОРНЛ/М—4079
Номер гранта :
AC05-84OR21400
https://doi. org/10.2172/113868
Отчет Управления научной и технической информации № :
Этот отчет является частью следующего сборника связанных материалов.
Управление научно-технической информации Технические отчеты
Отчеты, статьи и другие документы, собранные в Управлении научной и технической информации.
Управление научной и технической информации (OSTI) — это офис Министерства энергетики (DOE), который собирает, сохраняет и распространяет результаты исследований и разработок (НИОКР), спонсируемых Министерством энергетики, которые являются результатами проектов НИОКР или другой финансируемой деятельности в DOE. лаборатории и объекты по всей стране, а также получатели грантов в университетах и других учреждениях.
О |
Просмотрите эту коллекцию
Какие обязанности у меня есть при использовании этого отчета?
Цифровые файлы
7
файлы изображений
доступны в нескольких размерах
1
файл
(. pdf)
API метаданных: описательные и загружаемые метаданные, доступные в других форматах
Когда
Даты и периоды времени, связанные с этим отчетом.
Дата создания
6 декабря 1994 г.
Добавлено в цифровую библиотеку ЕНТ
16 июня 2015 г., 7:43.
Описание Последнее обновление
27 мая 2021 г. , 10:59
Статистика использования
Когда последний раз использовался этот отчет?
Вчерашний день: 0
Последние 30 дней: 1
Всего использовано: 73
Дополнительная статистика
Взаимодействие с этим отчетом
Вот несколько советов, что делать дальше.
Поиск внутри
Поиск
Начать чтение
PDF-версия также доступна для скачивания.
Все форматы
Цитаты, права, повторное использование
Ссылаясь на этот отчет
Обязанности использования
Лицензирование и разрешения
Связывание и встраивание
Копии и репродукции
Международная структура взаимодействия изображений
Мы поддерживаем IIIF Презентация API
Распечатать/поделиться
Полезные ссылки в машиночитаемом формате.
Архивный ресурсный ключ (ARK)
ERC Запись: /ark:/67531/metadc623765/?
Заявление о стойкости: /ark:/67531/metadc623765/??
Международная структура взаимодействия изображений (IIIF)
Наша традиционная бескомпромиссность в роторном исполнении С 2015 года мы произвели очень много роторных машинок Seawolf Hybrid. Этой машинкой работают мастера совершенно разных уровней по всему миру, потому мы всегда получали много актуальной информации по ее работе, что позволяло постоянно совершенствовать конструкцию машины и улучшать ее производительность.
Сейчас эта машинка легко делает весь спектр работ любыми классическими иглами или картриджами с мембранами любой жесткости. За эти годы мы довели ее работу до совершенства, а ее надежность и безотказность достигли уровня наших индукционных машин (наши индукционные машины славятся на весь мир как очень надежные, мощные и быстрые). Последний год мы работали над тем, чтобы, сохранив запредельную надежность и мощность, уменьшить габариты и вес, сделать машинку более удобной. У нас это получилось, о чем я расскажу сейчас подробно.
Не нужно перенастраивать при работе картриджами или премейдами Разрабатывая Avenger Hybrid мы хотели создать надежный, быстрый, универсальный и современный инструмент для тех кто любит классический стиль тату-машинок и одновременную возможность работать премейдами и картриджами. Машинка сделана таким образом, чтобы ее не нужно было перенастраивать в процессе работы, если вы меняете иглы на картриджи и наоборот.
Работа на радикально низких оборотах Мы подвесили боек на двух подшипниках и поставили очень мягкую возвратную пружину. Вся наша система имеет очень низкое трение и поэтому вы можете работать начиная с радикально низких оборотов. Машинка стартует и может работать всего на 2-2,5 вольтах c премейдами или картриджами с мягкой мембраной. Суммарно в нашем механизме установлено 4 подшипника и его не нужно смазывать или обслуживать.
От мягкости до жесткости —простым изменением напряжения Опросив около ста владельцев роторных тату-машинок Seawolf Hybrid, я пришел к выводу что мастера хотят сохранить его выдающиеся способности к созданию контуров и плотного закраса, но сделать его чуть мягче для ЧБ работ и цветного реализма.
Путем компьютерного моделирования и множества живых тестов на коже мы добились этого. На данный момент тщательным образом рассчитаны:
— строк — длина бойка — вес инерционной части бойка — точка приложения силы от двигателя — упругость силиконового амортизатора через который двигатель передает свою энергию на боек
В итоге, при строке 3,6 мм мы можем получить реальную амплитуду до 4,1 мм за счет встроенных в шатун амортизаторов и инерции бойка. Именно эта разница в 0,5 мм и создает фирменный гибридный удар этой роторной тату-машинки. За счет амортизатора комбинируя различные классические иглы и картриджи вы можете получить мягкость как на роторах со строком 3,3 мм, так и хлесткость удара как на роторах со строком 4,1 мм.
Идеальный центр тяжести — ничего не напрягает руку Разобравшись с механизмом, мы решили улучшить все остальное. Следуя классическим индукционным традициям, мы вырезали раму машины из стали, а боковые накладки отфрезеровали из прочного и химически стойкого пластика Delrin.
Мы взяли новый двигатель который по объему в три раза меньше предыдущего, но мощнее (было — диаметр 28мм Х длинна 38мм, стало — диаметр 17мм Х длинна 25мм). Это позволило перенести центр тяжести гораздо ближе к замку.
На данный момент, из всех роторных тату-машинок с боковым расположением мотора в мире, наша обладает самым лучшим расположением центра тяжести. Это позволяет очень комфортно работать При весе в 120 грамм она кажется очень легкой и шикарно управляется.
Мы расположили разъем питания максимально близко к центру тяжести и рассчитали угол таким образом, чтобы избавить вас от навязчивого ощущения тянущих проводов. Вы получите максимальный комфорт и безупречный контроль во время работы.
Супер удобный замок и прижим иглы Дьявол кроется в деталях повседневного взаимодействия с тату-машинкой. Ничего не напрягает так, как дебильно сделанный замок или прижим иглы.
Создавая SuperJaws(c) tube vise, мы полностью переосмыслили и изобрели заново замок с прорезью спереди и гильотиной внутри. В этот замок очень удобно вставлять иглы и он зажимает бэкстемы намертво от малейшего усилия. При этом, он распределяет нагрузку на бэкстем равномерно и не ломает одноразовые пластиковые держатели.
Обычно татумашинки с боковым расположением мотора имеют очень неудобные крепления для резинок прижимающих иглу. Мы перепробовали более десяти разных вариантов и сделали это красиво и удобно.
Двигатель Мы тщательно проанализировали статистику поломок двигателей известных швейцарских и немецких брендов, после чего решили заказать кастомный двигатель по нашим спецификациям.
В двигателе стоят 2 надежных японских подшипника, усиленный узел с щетками, безупречно отбалансированный ротор, самые мощные неодимовые магниты и все это упаковано в жесткий корпус из нержавеющей стали.
Моторы собраны герметично — их сложно залить маслом и вывести из строя, как это часто бывает на двигателях известных марок.
По надежности и мощности наши двигатели уверенно конкурируют и часто превосходит двигатели известных марок. У нас есть статистики поломок различных двигателей от производителей и продавцов тату-оборудования и мы знаем, о чем говорим!
Двигатель делается по нашим спецификациям в Китае и проходит дополнительный контроль качества на нашем производстве в Москве.
В данной модели установлен двигатель V1C7 мощностью 7 ватт, 10500 оборотов в минуту (175 герц).
Традиционное качество VBI В процессе прототипирования и тестирования, мы последовательно изучили и тщательно продумали абсолютно все детали и нюансы. Мы очень гордимся созданным оригинальным дизайном и потрясающей эргономикой этой машинки.
Разработано и сделано в России.
Отзывы Мастера отмечают, насколько легко делать полоски даже в сложных местах без непробитостей и поплывов, а также комфортную и быструю работу как с тонкими, так и с толстыми контурами заметно превосходящую другие роторные тату-машинки.
Многие похвалили мягкость при работе с чб и цветовыми переходами и в то же время скорость, плотность и атравматичность закраса даже большими группами игл при повышении напряжения.
Всем очень нравится зажимной замок, удобное крепление резинок, расположение RCA, компактность и развесовка машинки.
Это машинка работающая на экстремально низких оборотах стартующая всего от 2,5 вольт и шикарно работающая во всем рабочем диапазоне напряжения. В целом это суперуниверсальная тату-машинка позволяющая простым изменением напряжения питания делать все, что вам нужно в любом стиле татуировки и любыми классическими иглами и картриджами!
Режимы работы: Тонкие контура: 4-7,5 V Толстые контура: 5-9 V ЧБ работы: 4,5-7,5 V Цветной реализм: 6,5-9 V Плотный покрас: 4-9 V Dotwork: 3-7 V Whip shading: 4-9 V
Спецификации: Входящее напряжение: 3-10 V max. 10 V Разъем: RCA Скорость: 0-10500 об/мин (175 Гц) Stroke: 3,6 мм Инерционный разлет бойка: 0-0,5 мм Максимальные иглы: 50 Магнум Вес: 120 г. Размер: 51 x 51 x 54 мм
Покрытие рамы: Толстый слой позолоты для придания раме декоративных и антикоррозионных свойств.
AVENGER GOLD — нет в наличии
Купить!
асинхронный, синхронный или на постоянных магнитах?
Можно ли буксировать электромобили? Зависит от типа двигателя. Да, бывают разные. Если вы только собираетесь покупать электрокар, то знайте: до полной разрядки его лучше не доводить. И вот почему
Автомобили с двигателями внутреннего сгорания допускают буксировку. Если у вас механическая коробка передач, то это самое простое дело: ставите нейтраль в коробке передач или выжимаете сцепление – и ваш мотор оказывается физически отключен от колес, а машина превращается в обычную телегу: тяни не хочу.
С автоматами чуть сложнее, в них полного разрыва связи между колесами и мотором не предусмотрено. Но и они в режиме N позволяют буксировать машину на короткие расстояния и с невысокой скоростью.
Однако в инструкциях к электромобилям вы прочтете, что буксировка или не допускается вовсе, или, как в случае с современными моделями Tesla, допускается со скоростью не более 5 км/ч на расстояние не более 10 метров: иными словами, вы в праве только оттолкать сломанную машину на обочину.
А может ли быть иначе? Да, старые модели Tesla такое позволяли. Как и GM EV1 – легенда электрокаров 90-х годов прошлого века. Так в чем же дело? В типе электрических двигателей. Или, если уж говорить совсем правильно, электрических машин, так как в электромобилях эти устройства служат не только двигателями, но и генераторами. И на современных типах электрокаров встречается три типа таких устройств. Но для начала немного истории.
В 1821 году британский ученый Майкл Фарадей в своей статье впервые описал основные принципы преобразования электроэнергии в движение. Фарадей уже знал, что электрический ток, проходя через проволоку, создает магнитное поле. Закрученный в катушку, такой провод становится электромагнитом.
Он также знал, что противоположные полюса магнитов притягиваются, а одинаковые – отталкиваются. В электромагнитах же полярность зависит от направления движения тока, то есть ее можно быстро менять. И вот что придумал Фарадей. Берем магнит, который движется к другому. В последний момент полярность меняется, но рядом расположен третий магнит, к которому можно тянуться. Затем четвертый, пятый. Эти разнополярные магниты выстроены в линию. И если ее закольцевать, движение будет идти по кругу до тех пор, пока сквозь электромагниты идет ток и пока его направление не перестает меняться.
Чтобы понять, как это действует, представьте, что у вас в руках два школьных магнита в форме подковы или буквы U – помните, были такие. Если их повернуть друг к другу взаимоотталкивающимися полюсами, то они будут стремиться сделать полуоборот, чтобы снова друг к другу притянуться. А теперь представьте, что их полюса постоянно меняются местами: тогда они станут вертеться друг относительно друга. Это и есть электродвигатель.
Так впервые был описан принцип действия всех электромоторов в целом и самого древнего в частности: того, который работает от постоянного тока и использует с одной стороны постоянные магниты из намагниченного сплава, а с другой – переменные электромагниты. Это наш первый герой: мотор-генератор постоянного тока на перманентных магнитах.
Изобретения Фарадея были развиты его полседователями, в частности изобретателем электрической лампочки Томасом Эдисоном. Эдисон усовершенствовал генераторы постоянного тока и стал пионером в электрификации Нью-Йорка. В 1884 году на пороге его кабинета появился молодой сербский инженер. Звали иммигранта Никола Тесла.
Тесла предложил улучшить конструкцию Эдисона и попросил за работу 50 тысяч долларов – баснословная в те времена сумма. По легенде Эдисон согласился, но когда Тесла действительно существенно улучшил существующую модель, любимец Америки просто кинул безвестного сербского эмигранта.
Тесла рассердился и отправился к главному конкуренту, адепту переменного тока Джорджу Вестингаузу. Так началась «Война токов», окончательно проигранная постоянным током только в 2007 году, когда Нью-Йорк последним из городов перешел на ток переменный.
Генераторы Эдисона вырабатывали электричество с напряжением, близким к потребительскому: 100-200 вольт. Это удобно для домов, но его сложно передавать на большие расстояния из-за сопротивления проводов. Тут было два решения: увеличивать диаметр кабелей или повышать напряжение. Первый вариант позволял делать линии длинной 1,5 километра. Да, совсем немного. Второй вариант был невозможен из-за отсутствия в те годы эффективных способов повышения напряжения постоянного тока.
Однако еще в 1876 году русский ученый Павел Яблочков изобрел трансформатор, меняющий напряжение переменного тока. Подача энергии на большие расстояния перестала быть проблемой.
Но была другая проблема. Лампочкам Эдисона все равно от какого тока питаться: постоянного или переменного. А вот с электродвигателями сложнее: они в те годы требовали только постоянного. В 1888 году Тесла запатентовал в США асинхронный электрический двигатель переменного тока. Он же изобрел и синхронный генератор, впоследствии использованный и как двигатель. Это второй и третий герои нашей статьи.
Так поговорим же о них поподробнее
Если в детстве вам доводилось разбирать игрушечные электрические машинки, то вы должны помнить устройство их простейших двигателей. Для остальных напомним. Все применяемые в электромобилях моторы состоят из двух частей: неподвижного статора и вращающегося ротора.
В игрушечных машинах на статоре стоят постоянные магниты, а на роторе – электрические переменные. При вращении на них через специальные щетки подается постоянный ток от батареек, и их последовательное включение и обеспечивает движение.
Похожая конструкция встречается практически у всех электромобилей. С одним отличием: на роторе там стоят постоянные магниты, а на статоре, напротив, электрические и переменные. Так в том числе можно избавиться от щеток: одного из немногих элементов электродвигателя, который подвержен износу.
Преимущество моторов на постоянных машинах в том, что они легкие, компактные, мощные, эффективные, работают от вырабатываемого аккумуляторами постоянного тока… так, стоп! А какие недостатки?
Недостаток прост. Таким моторам не хватает тяги. Так перейдем же к асинхронным инверсионным моторам переменного тока.
Бородатый анекдот про умирающего мастера заваривать чай, который делился своим секретом словами «не жалейте заварки» – это прям притча про компанию Tesla. Вопреки расхожему мнению, ее основал не Илон Маск (он позже стал главным инвестором и владельцем), а Мартин Эберхард и его партнер Марк Тарпенинг.
Эти двое придумали немыслимое. Создать не тихоходный, эффективный и относительно дешевый электрокар, а дорогой, быстрый и клевый. Маск же первым идею оценил и быстро прибрал ее к рукам.
Имя компании Tesla не случайно. Одной из ее технических революций стало использование асинхронного двигателя без постоянных магнитов, работающего на переменном токе – того самого, который изобрел Никола Тесла. Эта конструкция дороже как сама по себе, так и благодаря необходимости в установке преобразователя постоянного тока от батареи в переменный для электродвигателя. Успешное решение данной задачи и стало первым из множества теперь уже легендарных прорывов «Теслы».
Благодаря мощному асинхронному мотору электрокары Tesla с самого начала были очень динамичным, что стало ключевой причиной роста их популярности. В таком моторе переменный ток в обмотке статора создает вращающееся магнитное поле. Оно вызывает индукцию в роторе, заставляя его вращаться чуть медленнее, чем вращение самого поля – поэтому двигатель и называется асинхронным. Если скорости вращения синхронизируются, поле перестает создавать в роторе индукцию, и он начинает замедляться, рассинхронизируясь обратно. Важно заметить, что собственно на ротор никакого электричества напрямую не подается.
Итак, есть еще третий тип электрического двигателя, который встречается в современных электромобилях: синхронный на электромагнитах. Он похож по устройству на двигатели с постоянными магнитами на роторе, только эти магниты – электрические. На них подается постоянный ток, так что полярность магнитов ротора остается неизменной. А вот полярность магнитов статора, напротив, меняется, что и обеспечивает вращение.
Такие синхронные моторы на электромагнитах славятся своей способностью обеспечивать стабильность оборотов и ставятся, обычно, на всякие установки вроде насосов. А еще… на электрокар Renault Zoe. Зачем? Честно сказать, найти быстрый ответ на этот вопрос не получилось. Можем лишь предположить, что это связано с лучшей способностью такого двигателя служить генератором, рекуперируя энергию торможения. Мотор на Zoe не самый мощный, а мощным генератором он быть обязан.
Так что же лучше? Большинство автоконцернов выбирает моторы на постоянных магнитах: они эффективнее. Tesla в первые годы настаивала на асинхронных моторах. Но потом… сделала ставку на двух моторную полнопривродную схему, в которой асинхронный мотор обеспечивает динамику, а двигатель на постоянных магнитах гарантирует низкий расход энергии при небольших нагрузках. И только Renault… ну вы поняли.
А теперь о том, что ждет нас дальше. При буксировке даже обесточенный двигатель на постоянных магнитах тут же начинает работать как генератор, что чревато перегревом и возгоранием энергосистемы электромобиля. В синхронных моторах Renault оставшейся магнетизм в роторе также способен вызвать индукцию в катушках статора, ну и пошло поехало – генерация тока, перегрев, пожар.
И только асинхронные двигатели, когда их статоры не под напряжением, не являются генераторами: их можно буксировать.
Так вот, современная тенденция такова. Моторы на постоянных магнитах становятся все мощнее и тяговитее, оставаясь самыми эффективными. Производители постепенно переходят на них. Но придумать, как машины с ними безопасно буксировать инженерам еще предстоит. Пока они декларируют принцип «Наши электромобили не ломаются и в буксировке не нуждаются». Но звучит не больно убедительно.
История европейских внедорожников. 1980-е годы — Журнал «4х4 Club»
Совершив серьёзный рывок в 1970-х, в следующем десятилетии европейцы снова впали в спячку, почти не предлагая новых моделей внедорожников.
Если, конечно, не считать эксцентричной самодеятельности итальянских фирм.
На протяжении всех 1980-х годов европейские автопроизводители стойко игнорировали рынок внедорожников, предлагая лишь улучшенные старые модели. К примеру, Mercedes-Benz потихоньку подтягивал комфорт своего Gelаndewagen до уровня легкового автомобиля среднего класса, а англичане выпустили доработанный Land Rover серии 90/110 с новой спрямлённой передней частью, зачернённой радиаторной решёткой и пружинной подвеской вместо рессор. Кроме того, британцы хвастались четырёхдверным вариантом Range Rover.
Самый первый Duster. ARO серии 100 отличался полностью независимой подвеской
Несколько аномально на этом фоне смотрелась румынская альтернатива «Ниве» – ARO серии 100 (1980). Созданная на основе узлов и агрегатов легковой Dacia 1310 (лицензионный Renault 12), она оснащалась съёмным или мягким верхом, откидным лобовым стеклом и вполне легковым комфортом. Подвеска – пружинная полностью независимая. Двигатели первоначально 1. 3/1.4 литра мощностью 54/62 л. с., рулевое – реечное, тормоза – дисковые на всех колёсах. Любопытно, что на экспорт серия 100 шла как Dacia Duster, но в отличие от нынешнего румыно-французского кроссовера ARO был полноценным внедорожником с рамой, жёстко подключаемым полным приводом и понижающей передачей в раздаточной коробке.
ARO серии 100
МАЛОЙ КРОВЬЮ
Позиция европейских фирм объяснялась довольно просто: руководителям корпораций показалось, что они придумали отличную замену комфортабельным внедорожникам – полноприводные версии обычных легковых автомобилей, которые как правило выпускали без понижающей передачи. Дешёвые модели комплектовали виско-муфтой, подключающей задний или передний мост, дорогие – межосевым дифференциалом, в том числе продвинутым Torsen. При этом новые легковушки со всеми ведущими колёсами и не позиционировались как вездеходы. Реклама напирала на их улучшенную управляемость, хорошую проходимость по снегу, повышенную безопасность и т. д. Однако были здесь и свои исключения, например, Volkswagen.
Transporter Syncro 4х4
Первым стал полноприводный Transporter Syncro 16 (позже Syncro 4×4), появившийся в 1985 году. Он представлял собой обычный лёгкий микроавтобус с расположенным сзади мотором-оппозитом жидкостного охлаждения, который дополнили передним ведущим мостом, подключавшимся при помощи виско-муфты. Но самое интересное, что внедорожник комплектовали блокировками межколёсных дифференциалов. А довершали портрет колёса на 16-дюймовых дисках, вместо стандартных 15-дюймовых, усиленный кузов и при желании – кенгурином. Подвеска – полностью независимая рычажно-пружинная, рулевое управление – реечное. Двигатели – бензиновые оппозиты объёмом 1.9 литра (78 л. с.), 2.1 литра (92 л. с.), а также 1.7-литровый дизель мощностью 57 л. с.
Volkswagen Golf Country (1990) был очень популярен в России
Второй внедорожной модификацией обычного автомобиля Volkswagen стал Golf Country, который кроме полного привода с виско-муфтой и блокировками дифференциалов, получил подрамники, мощную защиту картера двигателя, крепление для запасного колеса сзади и штатный кенгурин. Всё это добавило модели триста килограмм, так что её масса в снаряжённом состоянии составила 1 245 кг. Двигатель на Golf Country ставили объёмом 1.8 литра и солидной для того времени мощностью 98 л. с. Выпустили таких «супергольфов» совсем немного – за два года, с 1990-го по 1991-й, собрали около 7,7 тысячи экземпляров.
Салон Volkswagen Golf Country
ДЛЯ ДИКТАТОРОВ И ЗВЁЗД
Пока крупные компании раздумывали, стоит ли им присоединяться к этой странной моде на внедорожники, мелкие фирмы бросились завоёвывать рынок. Первой отреагировало итальянское кузовное ателье Rayton Fissore. В 1984 году оно представило комфортабельный внедорожник Magnum, созданный на основе укороченного шасси армейского автомобиля Iveco VM 90 и узлов и агрегатов FIAT. Кузов, несмотря на малую серию около 200 экземпляров в год, был стальным и устанавливался на хитрую раму сложной формы. Дизайн от Тома Тиарды, сына создателя удивительного Lincoln Zephir, отличался простой и функциональной формой. И неудивительно, ведь основным заказчиком была итальянская полиция и карабинеры. Для удешевления производства часть элементов салона позаимствовали у Lancia, передние фары были точно такие же, как у FIAT Regatta, а задние фонари сняли с Citroen BX. Сначала вездеход предлагали только в варианте универсал, но позже появились двухдверный фургон, пикап и открытый фаэтон, которым без особого успеха пытались заинтересовать армию.
Попытка заинтересовать военных открытым вариантом Rayton Fissore Magnum оказалась неудачной
Первое время машину оснащали итальянскими моторами: двухлитровым FIAT мощностью 138 л. с. и турбодизелем VM рабочим объёмом 2.4 литра и мощностью 110 л. с. Чуть позже появилась версия с V6 от Alfa Romeo (2.5 литра, 160 л. с.). Автомобиль имел постоянный полный привод с двухступенчатой раздаточной коробкой и центральным дифференциалом, автоматически блокируемым при помощи виско-муфты. Передняя подвеска – торсионная двухрычажная, задняя – зависимая рессорная. Рулевое управление – реечное, что в те годы было довольно необычно для вездехода. Салон гражданской версии щеголял кожаной обивкой, панелью приборов и дверными картами из полированного дерева. Отдельные экземпляры, продаваемые дилерами Ferrari, даже получали руль с соответствующим логотипом. С января 1989 года Magnum начали продвигать в США, правда с 4.9-литровым мотором Ford (185 л. с.) и автоматической коробкой на четыре ступени. Максимальная скорость достигла 180 км/ч против 150-170 км/ч у европейских моделей. Любопытно, что Magnum дожил аж до 2003 года.
Эксклюзив для Америки. После установки под капот Rayton Fissore Magnum фордовского V8 он стал называться Laforza
Почти одновременно с Rayton Fissore на рынок шикарных внедорожников попыталась выйти и фирма Lamborghini. Смелая попытка носила имя LM002 и появилась на свет в 1985 году. Внешне машина напоминала американский Hummer (тогда ещё называвшийся HMMWV) на стероидах. И не без причины. Ведь LM002 представлял собой творчески переосмысленный проект Cheetah, который в своё время участвовал в конкурсе на новый внедорожник для армии США.
Несущей конструкцией супервездехода Lamborghini была пространственная трубчатая рама, как на гоночных машинах 1950–1960-х годов. К ней крепились панели из стеклопластика и алюминия. Выпускали в основном четырёхдверные пикапы, универсалы же собирали по особому заказу, например, для султана Брунея. Подвеска – независимая двухрычажная пружинная на всех колёсах, коробка передач – ручная пятиступенчатая фирмы ZF. Привод – постоянный полный с блокировкой центрального дифференциала. Раздаточную коробку подняли выше уровня днища, из-за чего значительную часть салона занял трансмиссионный туннель (как и у HMMWV).
Lamborghini LM002
Под капотом располагался V12, позаимствованный у суперкара Lamborghini Countach. Интересно, что мотор оснащали шестью карбюраторами фирмы Weber, для которых пришлось сделать специальный громоздкий горб на капоте, несколько снижавший обзорность. Правда после того как в 1991 году карбюраторы заменили электронным впрыском, высота надстройки уменьшилась. При рабочем объёме 5.2 литра мотор развивал мощность в 450 л. с., чего вполне хватало, чтобы разогнать вездеход массой 2.7 тонны до 200 км/ч (по тем временам это считалось совершенно безумной скоростью и не только для вездехода). Динамика тоже впечатляла – 8,5 секунды до сотни. Поздняя версия с впрыском развивала мощность в 492 л. с., а скорость поднялась до 240 км/ч, хотя и была принудительно ограничена 210 км/ч. Всего до 1992 года продали чуть больше 300 экземпляров, треть из которых отправилась в США. Их приобрели такие звезды как Сильвестр Сталоне, Тина Тёрнер и Майк Тайсон. Кроме того, среди владельцев LM002 были замечены покойные Муамар Каддафи, Пабло Эскобар и Удай Хусейн, старший сын Саддама. Машину последнего, к слову, торжественно взорвали американские солдаты в 2004 году. Имелся внедорожник Lamborghini и в Москве, а журнал «Клуб 4×4» даже его тестировал. Владельцем машины был тогдашний глава гильдии каскадёров Александр Иншаков.
Салон Lamborghini LM002. В 1980-е любая роскошь выглядела немного пошловато
Но если можно запихнуть под капот вездехода мотор от суперкара, то почему не превратить суперкар в вездеход? И вот в 1993 году французская фирма Aixam начала предлагать Mega Track с расположенным сзади шестилитровым V12 от Mercedes-Benz S-класса мощностью 400 л. с. Кузов сделали из стекло- и углепластиковых панелей, навешанных на пространственную раму. Система полного привода – с виско-муфтой и без понижающей передачи в раздатке. Этот странный гибрид мог и до 300 км/ч разогнаться, ускоряясь до 100 км/ч за 4,4 секунды, и по бездорожью прокатиться – клиренс в 220 мм вполне позволял. А если этого не хватало, гидросистема поднимала машину над дорогой на 300 мм. К сожалению, состоятельные покупатели не торопились выкладывать деньги за Mega Track и всего продали около десяти экземпляров, причём первый из них отправился в Москву.
Mega Track
КОПИИ И ОРИГИНАЛЫ
Однако в конце 1980-х годов европейцы всё-таки встрепенулись. Сначала в 1989 году увидел свет Land Rover Discovery, представлявший собой нечто вроде младшего брата, сильно подорожавшего к тому моменту Range Rover. Основой конструкции служила рама, подвеска – зависимая пружинная. Моторы: V8 объёмом 3.5 литра (позже 3.9) мощностью 164 л. с. и турбодизель 2.5 литра мощностью 111 л. с. Как и Range, автомобиль получил постоянный полный привод с блокируемым центральным дифференциалом.
Land Rover Discovery (1991). Весьма ненадёжный, но невероятно комфортный автомобиль
В том же 1989 году итальянское кузовное ателье Bertone приступило к переделке Daihatsu Rocky. Итальянцы заменили японский мотор турбодизелем от BMW (1.6 литра, 115 л. с.), поставили новую переднюю часть с четырьмя круглыми фарами и доработали салон. Вторую модель с 1992 года собирали уже на базе Daihatsu Feroza. Двигатель тоже BMW, но уже бензиновый (1.6 литра, 100 л. с.).
Двухлитровый мотор Opel Frontera был довольно слабым даже по меркам 1992 года
Далее, в 1991-1992 годах, General Motors запускает на европейский рынок Isuzu Amigo/Rodeo и Isuzu Trooper. Их продавали под названиями Opel Frontera и Opel Monterey соответственно. Конструктивно это были внедорожники с независимой передней подвеской и цельным мостом сзади (причём у Frontera – на рессорах) и с подключаемым передним мостом. Правда, при этом Frontera комплектовали скромными четвёрками объёмом 2. 0 и 2.2 литра (115 и 136 л. с.), что для автомобиля массой 1600-1800 кг было не то чтобы достаточно. По ходовой части и трансмиссии Opel, в отличие от исходника, модернизировали для снижения массы, что негативно сказалось на надёжности. А вот Monterey этой участи избежал, он уже в стандарте обзавёлся солидным по меркам Европы V6 рабочим объёмом 3.2 литра (177 л. с.).
Салон Opel Frontera хоть и был простым, имел свои особенности. Например, два ряда довольно нелепых кнопок, обрамляющих приборную панель
Чтобы не отставать от конкурента, Ford в 1993 году быстро договаривается с Nissan, в результате чего появляется Maverick (2.4 литра, 124 л. с.), представлявший собой слегка перелицованный Nissan Terrano II. Любопытно, что наблюдался и обратный процесс. Трудно в это поверить, но Honda в первой половине 1990-х продвигала на японском рынке Land Rover Discovery под названием Honda Cross Road. Ещё более серьёзные изменения на европейском рынке произошли во второй половине 1990-х годов, когда автопроизводители начали отказываться от концепции «настоящих внедорожников», но это уже совсем другая история.
Текст Георгия Варфоломеева
Статьи со сложностью 1.3
вчера
Люди составили психологические портреты мужчин по их дикпикам
23 июля
ВОЗ признала вспышку обезьяньей оспы чрезвычайной ситуацией международного значения
20 июля
Британцев стали чаще кусать экзотические змеи
13 июля
Nokia встроила беспроводные наушники в кнопочный телефон
07 июля
NASA удалось вернуть связь со спутником CAPSTONE
25 мая
На московском кладбище установили напечатанный на 3D-принтере памятник
05 апреля
«Создатель» ГМ-детей Хэ Цзянькуй вышел из тюрьмы
02 апреля
Цихлид и скатов научили прибавлять и вычитать единицу
Никто не знает, когда ускорится процесс ломки старого, какими непреднамеренными последствиями он будет сопровождаться. Нет в мире центра управления переменами и созданием новых систем, структур и институтов. Распространение теорий заговоров выгодно тем, кто хочет перевести стрелки на традиционных виновников всех бед и лишений (ТНК, масоны, евреи, спецслужбы и т.д.). Никто не знает, кто и в каком режиме будет создавать новое.
Сегодня нет пользующихся доверием моральных авторитетов, ярких глобальных лидеров. Зато есть потерявшие доверие своих граждан правительства, слабые, не наделенные реальной властью международные организации. Большое влияние на процесс принятия решений имеет большой бизнес и ТНК. Механизмы лоббизма во многих странах работают так, что сложно отделить, где заканчивается бизнес, который too-big-to-fail, а где начинается правительство.
Контекст для глобальных перемен подходящий, но хирургически вмешиваться в «большую» систему никто не решается. Страх неопределенности и повторения Великой депрессии в глобальном масштабе парализует политическую волю. Люди тоже не хотят отказываться от ставших уже привычными так называемых социальных прав. Они продолжают требоваться от государства из соблюдения, не особо интересуясь издержками. Складывается впечатление, что нас ждет Развал социализма 2.0. Первая версия была в конце 1980-ых, начале 1990-ых. Тогда социализм на Западе сумел трансформироваться в приемлемые для своих граждан формы. Сейчас такого противостояния, такой неокученной институтами Запада территории, как было в конце 1980-ых, в мире нет. Китай нельзя сравнить с СССР тех времен. Запад подсадил на институциональную иглу welfare state подавляющее большинство развивающихся стран и сам дошел до предела развития этой интервенционистской модели. Долги, высокая безработица, несбалансированность пенсионной системы, дефицитность медицинской системы, протекционизм, ригидный рынок труда, высокие налоги, низкое качество системы госуправления, коррупция и теневая экономика, валютные дисбалансы, токсичные активы — все это подталкивает мир к глобальным переменам. На этот раз этот тренд совпал с другим, гораздо более конструктивным и положительным. Он касается прорывных научных открытий, уникальных технологий, которые имеют большой потенциал стать основой для совершенно новой организации производства, для уникальных товаров и услуг. Комплекс научных открытий, прорывных технологий, инновационных товаров и услуг можно назвать третьей промышленной революцией. Она нейтральна по отношению к основным политическим и правовым институтам. Она может как ускорить процесс очищения глобальной экономики от интервенционизма, т. е. начать новую эпоху Возрождения свободы и отношения laissez faire, так и инициировать ужесточение государственного регулирования, увеличение полномочий государства под весьма благовидным предлогом подготовки институтов, структур и систем для работы в условиях III-ей промышленной революции.
В то время как производство товаров и услуг идет по пути децентрализации, специализации, углубления международной системы разделения труда, процесс трансформации политических и правовых институтов может пойти в прямо противоположном направлении. Одна группа интервенционистов настаивает на трансферте полномочий наднациональным органам, формирование глобального центрального банка и структуры, подобной министерству финансов. Другие же наоборот настаивают на саморегулировании не только без наднациональных государственных организаций, но также без национального правительства в сфере регулирования бизнеса.
Третья промышленная революция: определение
Третья промышленная революция – это комплексные глубокие трансформации систем, структур, институтов, отношений и технологий, которые радикально меняют способы, механизмы, содержание того, как люди организуют производство, обмен, потребление, обучение, коммуникации и отдых.
Под системами имеется в виду, прежде всего, система разделения труда, денежная, финансовая, торговая, правовая и информационная системы. Под структурами мы понимаем структуры государственного и корпоративного управления, международные организации и организации негосударственного сектора (NGO), в том числе религиозные. Под институтами мы понимаем собственность, государство, бизнес, право, деньги, торговлю, нормы и стандарты производства и обмена товарами/услугами, а также интеллектуальные элиты и средний класс.
Научные открытия, генерируемые частными и государственными организациями, воплотились в новейшие технологии, уникальные машины, оборудование, приборы и устройства. Технологии трансформировались в конкретные инвестиционные и потребительские товары и услуги. Новые товары и услуги позволяют радикально изменить систему международного и локального разделения труда. Они входят в противоречие со старыми нормами и стандартами производства. Распорядители чужого (политики и чиновники) тоже нервничают, так как бегство капитала и труда от налогов становится реальной угрозой стабильности системы государственных финансов.
Уходит в прошлое понятие «страна происхождения». Научные лаборатории и испытательные полигоны находятся в одной стране, дизайн делается специалистами в другой, сборка осуществляется в третьей, над маркетингом товара думают совсем другие люди. Финансовые потоки ходят так, чтобы оптимизировать налоговую нагрузку. Бизнес в эпоху третьей промышленной революции устроен так, что людям совсем не обязательно уезжать из своей страны, чтобы быть сотрудником глобальной или даже региональной ТНК.
Финансовая система стала глобальной с жесткими императивами для национальной денежной и фискальной политики. В новую стадию вступила конкуренция законодательств, систем личной и имущественной безопасности (вкладов и выручки в том числе), культур и традиций, образовательных систем и систем охраны здоровья.
Локомотивы третьей промышленной революции – это уникальный класс новых предпринимателей. Они экстерриториальны, космополитичны, полилингвистичны, образованы, коммуникативны и аполитичны. Их цель – глобальный рынок. Они интегрируют последние достижения в сфере транспорта и телекоммуникаций для аллокации производств на основе последних достижений науки и техники. Они аутсорсят услуги по оптимизации налогового бремени и правового консалтинга. Они – это как часть сегодняшних больших ТНК, так и новые структуры. Они представляют как развитые, так и развивающиеся страны.
Новые отношения эпохи промышленной революции – это отношения между новыми предпринимателями с традиционными участниками рынка старой эпохи: национальным бизнесом, старыми ТНК, национальными государствами и международными организациями. По каким правилам они будут работать, кому и как платить налоги, будут ли они подчиняться некому глобальному правительству, кто получит право их проверять – на все эти вопросы пока нет ответов. Новые отношения касаются взаимоотношений новых глобальных предпринимателей с неинтегрированной в процессы производства товаров и услуг рабочей силой, профсоюзами, правительствами, которые по разным причинам выпадают из новой системы разделения труда. Новые отношения выстраиваться между предпринимателями-инноваторами и старой интеллектуальной элитой, с опинионмейкерами (религиозные организации, академики, преподаватели, эксперты, деятели культуры и искусства)
Фундаменты третьей промышленной революции
Джереми Рифкин (Jeremy Rifkin)[1] выдвинул идею третьей промышленной революции (Third Industrial Revolution (TIR)[2]. Она была поддержана европейским парламентом в июне 2007 года в виде принятия формальной декларации. В последующие пять лет целый ряд исследовательских центров развили эту тему, основываясь на серии прорывных открытий и технологий, которые появились в этот период времени. В ее основе лежит синергия телекоммуникационных и энергетических технологий и систем. Новые формы коммуникации стали средством для создания, организации и управления новыми источниками энергии, в том числе возобновляемой. По мнению Дж. Рифкина, третья промышленная революция зиждется на пяти столпах:
1) возобновляемые источники энергии: солнечная, ветряная, гидро, геотермальная, океанических волн, биомассы и др.;
2) строительство зданий, которые сами генерируют электроэнергию,
3) водородные и другие технологии по хранению энергии,
4) технология smart grid или энергетический интернет, т. е. умная система координации поведения производителей и потребителей электроэнергии в автоматическом режиме, когда каждый дом может стать мини-электрической подстанцией. Использование интернет технологий для трансформации системы передачи электроэнергии, т. е. превращение сети по передаче электроэнергии в такую же систему для энергии, как интернет для передачи информации (использование smart grid или intergrid). Германия является мировым лидером в реалии модели smart grid. Проводится эксперимент в шести регионах, которые объединены в одну систему. Более 1 млн. зданий было модернизировано и преобразовано в мини электрические генераторы. Такие известные компании, как Siemens, Bosch Daimler работают над новыми IT программами, над компьютерами и устройствами, которые позволят объединить интернет коммуникацию и энергетическую сеть.
5) электрические, гибридные и другие транспортные средства, в том числе на топливных элементах.
Первая промышленная революция ознаменовалась радикальным изменением промышленной мануфактуры, внедрением паровых двигателей и изобретением печатного пресса. Изменение текстильного производства, развитие легкой промышленности позволило резко увеличить производительность труда, изменило характер производства, способ и место жизни людей и т. д. Появилась фабричная экономика, а печатное слово радикально изменило информационное и образовательное поле.
Вторая промышленная революция – развитие электричества, двигателей внутреннего сгорания и конвейерной сборки. Электрификация заводов и фабрик ознаменовали эпоху массового производства товаров. Товаром-символом этого периода стал автомобиль. Развитие автомобилестроения резко увеличило спрос на энергоресурсы. Автомобили изменили место и способ жизни людей, а телефон, радио и ТВ осуществили радикальную перезагрузку социальной жизни.
По мнению Дж. Рифкина, третья промышленная революция предполагает соединение коммуникационных технологий на базе интернета, возобновляемых источников энергии. Другие ученые считают не менее важным изобретением, которое создает фундамент для третьей промышленной революции, принтеры 3D для изготовления потребительских товаров. Использование таких технологий позволит осуществить переход к массовой кастомизации производства. Взаимосвязь, взаимное подключение, интеграция, взаимопроникновение и взаимодополняемость – вот характеристики новой системы производства/обмена/коммуникации. Централизация заменяется децентрализацией при работе над научными открытиями и инновационными товарами, в дизайне, производстве и дистрибуции. Мы имеем место с распределенным/рассеянным капитализмом.
По оценке Дж, Рифкина через 25 лет миллионы зданий будут построены не только как дома, офисы, промышленные здания, а как электростанции. Они будут генерировать электроэнергию на местном уровне (солнце, ветер, мусор, отходы лесного и с/х производства) и излишки поставлять в сеть.
Изготовление товаров при помощи 3D принтеров (3-D printing) позволит миллионам людей во всем мире стать производителями товаров на свой вкус, продавать их через продвижение сайта. Производство 3-D известно также как производство склеиванием (additive manufacturing), т. е. соединение материалов по данным модели 3D, слой за слоем. Этот способ радикально образом отличается от методологии традиционного производства, когда из заготовки (болванки, сырья) делается изделие. Дизайн изделия берется при помощи компьютера (computer aided design: CAD и файлы в формате STL или VRML). При таком производстве то, что вы видите на экране компьютера, вы получаете из 3D принтера. Это система WYSIWYG (What You See Is What You Get). Машина слой за слоем из жидкого, порошкообразного, пластмассвого или листового сырья изготавливает изделие. Изготовление модели на компьютере занимает от нескольких часов до нескольких дней. Физическое изготовление занимает несколько часов и зависит от величины изделия. В мире уже активно развиваются на рынке 3-D printing такие компании, как Within Technologies, Digital Forming, Shape Ways, Rapid Quality Manufacturing, Stratasys, Bespoke Innovations, 3D Systems, MakerBot Industries, Freedom of Creation, LGM и Contour Crafting.
Таким образом, мы вступаем в эпоху беспрецедентной демократизации производства. Каждая страна, каждое домашнее хозяйство может участвовать в процессе производства. Резко сократятся транспортные издержки, поскольку товары и запасные части будут производиться на местном уровне. Это будет эпоха малых и средних предприятий, которые будут конкурировать друг с другом на глобальном рынке. Гигантские фабрики и заводы уходят в прошлое. Каждый человек получает уникальный шанс произвести свой виртуальный продукт и предложить его на глобальный рынок. Расходы на маркетинг и логистику радикально сокращаются.
29 мая 2012 года вице-президент Еврокомиссии Антонио Таджани на конференции «Миссия роста: Европа лидирует в новой промышленной революции» сказал, что именно 29 мая началась третья промышленная революция и декларировал девиз «без новой промышленной политики нет роста, нет рабочих мест». Первая промышленная революция была революцией пара и угля. Основой второй стала нефть. В третьей – интернет энергии и не только энергия. Это новые сырьевые материалы, новые способы производства, услуги, строительство, транспорт, информационные технологии и химия. Еврокомиссия приняла документ Road Map for Moving to a Competitive Low Carbon Economy in 2050[3], в котором установила долгосрочные цели развития.
По оценке специалистов Еврокомиссии до 2030 года для модернизации энергетической системы (генерация и передача) нужно будет потратить около €1 триллиона и еще €150 на газовую инфраструктуру. По оценке Международного энергетического агентства (IEA) ежегодные инвестиционные потребности в модернизацию нефтегазовой системы составляют $350 млрд. или $8,4 трлн. в период 2008-2030.
Интеллектуальная/творческая элиты и III промышленная революция
Физики, химики и математики радуют мир великими открытиями. Лучшие физики мира трудились над тем, чтобы открыть бозон. Нанотехнологии давно используются в массовом производстве. Ученые Google зафиксировали признаки того, что компьютеры сами учатся. Уже есть фотоаппарат на гигапиксель. Дополнительная реальность в очках, автомобили без водителей, летающие автомобили, на одном литре уже можно проехать более 600 км., чипы в тело, беспроводная передача информации со скорость 2,5 терабит в секунду (7 фильмов в формате Blue Ray за одну секунду), индивидуализированные лекарства, авиабилеты через океан за $200, компьютер за $100, сотовый телефон за $20, автомобиль – за $2000 и роботы, роботы, роботы… Роботы в виде беспилотных летательных аппаратов – дронов стоят на вооружении армии США. Они используются для разведки и нанесения точечных ударов. Созданный IBM суперкомпьютер Watson выигрывает у людей практически во все игры. Инженеры из университета Токио изобрели робота, в принципе не способного проиграть. Такова наша реальность.
А что на это отвечают гуманитарные науки, включая экономику? Опять старые мантры на постмодернистский лад: равенство и справедливость. И еще счастье и благополучие – для всех на Земле. Опять без указания источников финансирования. Все это в старой, неадекватной системе образования. Опять в моде марксизм. Живо, как никогда, кейнсианство. Левиафан распоясался и во всем обвиняет «жирных котов» — финансистов. «Зеленые» лютуют, требуя новых налогов во имя счастливой, устойчивой планеты. Группа хиппи-коллективистов заявляет, что их 99% и во всем обвиняет 1% богатых. Их поддерживают идеологи ООН, ОЭСР, ЕС и даже администрации США. Никуда не делся джихад, фундаменталисты, не рассосался кризис на Ближнем Востоке, Афганистане и Сирии, не зажили раны цветных революций.
Китай же бурлит и развивается. Растет популярность «просвещенного авторитаризма». Все это на фоне бесхребетных политиканов, электорального популизма, высокой безработицы в Европе, долгового завала в зоне евро, повышения пенсионного возраста, кризиса олигархата в России, бардака в Украине и совкового авторитаризма в Беларуси. Франция вводит 75-процентный подоходный налог. Входит в моду налог на роскошь и налог на финансовые операции. Растет спрос распорядителей чужого (политиков и чиновников) на мировое правительство, глобальный центральный банк, общепланетного полицейского и суд. И все это на фоне глубокого кризиса доверия к органам госуправления, финансовым организациям и демократии.
Потеряны моральные ориентиры и страновые образцы для сторонников свободы. Загубят ли «лирики» достижения «физиков»? Похоронят ли они прогресс под грузом «социальной справедливости»? Произойдет ли очищение мировой экономики от интервенционизма? Работают ли национальные элиты, как сито плохих идей, разрушительных институтов из Запада или Востока? Неизбежен ли глобальный кризис и как выйти из него победителем? Какую яму вырыли нам современные философы, идеологи из элитных интеллектуальных центров? Откуда нам ждать интеллектуальной перестройки и кто будет ее драйверами? Какие политические, общественные и экономические институты нужны для полноценной адаптации достижений великих «физиков» со всего мира?
Ответы на эти вопросы формируют сегодня повестки дня политических, интеллектуальных, академических, общественных, бизнес и других площадок. Интенсифицируется борьба за философский, интеллектуальный mainstream будущего. За умы и сердца новых предпринимателей, потребителей борются старые идеологи, которые хотят и в эпоху третьей промышленной революции сохранить командные высоты и продолжать искусное порабощение, когда люди сами дают идеологам/правителям кнут с настоятельной просьбой высечь их в любой нужный для распорядителей чужого момент.
Большинство западных интеллектуалов (культурные, медийные, кино-, духовные, литературные, театральные, общественные) весьма критически или даже сказать враждебно относятся к капитализму II промышленной революции. Нет оснований считать, что они вдруг с энтузиазмом поддержат III-ю промышленную революцию, особенно в ситуации, когда их собственное влияние находится под угрозой из-за децентрализации системы генерации и передачи информации, в том числе в видео и аудио формате, через интернет.
В эпоху III-ей промышленной революции каждое домашнее хозяйство будет не только представлять собой независимую, но интегрированную в общую энергосеть сеть электроподстанцию, не только сможет быть производителем товаров и услуг, но также генерировать собственный контент, создавать открытую конкуренцию для mainstream интеллектуалов, через интернет становиться человеком влияния, т. е. opinionmaker.
Интернет стирает грань между формальным образованием и самообразованием как на уровне средней школы, так и для получения высшего образования. Обучение через интернет (лекции, вебинары, индивидуальные занятия с профессорами университетов с разных стран мира, с представителями мозговых центров) становится реальной альтернативой для монополизированного государством образования на национальном уровне. Децентрализация производства приведет к деконцентрации населения. Вполне вероятно, что может начаться отток населения из больших городов в сельскую местность и небольшие города, т. е. деурбанизация. Атомизация домашних хозяйств, локализация производства, субъективный выбор людьми партнеров для бизнеса, отдыха, хобби, развлечений со всего мира – все это резко сокращает влияние институциональных интеллектуалов. Каждый раз, когда идет разрушение старого, появляется спрос на нечто новое. Религию? Героев? Идеалов? Врагов? Открытым остается вопрос, как (формы, механизмы, содержание) распорядители чужого (чиновники и политики) будут использовать идеологов/интеллектуалов, чтобы сохранить высокий спрос людей на Большое государство.
Готовность Беларуси к третьей промышленной революции
Мир на пороге глобальной кастомизации, а в Беларуси все еще господствует Госплан, тотальная централизация производства, в том числе научного знания. На открытии Белорусского промышленного форума 15 мая первый вице-премьер Владимир Семашко похвастался индустриальными успехами Беларуси. 10 лет назад доля нашей страны в промышленном производстве мира составляла 0,06%, а в 2011 году увеличилась до 0,13%. На этом основании он сделал вывод о правильности выбранного пути развития страны и пообещал до 2020 года удвоить долю белорусской промышленности в мире. Т. е. до 0,26%, до четвертой части одного процента. Отсутствие у руководства Совмина здоровых амбиций, слабое понимание устройства современного мира и тяга к сохранению традиционной структуры производства – все это обрекает Беларусь на молдовизацию, превращение в страну третьего мира.
Знаменитая американская компания Apple стоит на пороге выпуска революционного телевизора iTV. На днях немецкая фирма Audi представила карбоновый велосипед e-bike с электромотором. Еще одна немецкая компания Mercedes-Benz в ближайшее время начнет серийное производство электрического скутера Smart. Это примеры реальных инноваций в стандартных товарах. Они революционизируют традиционные товары. Телевизоры, велосипеды, скутеры – это товары с потенциалом продаж на десятки миллиардов долларов, с ориентацией на весь мир. В этот список можно добавить постоянно меняющиеся смартфоны, планшеты, плейеры и другие гаджеты. В каждом домашнем хозяйстве будущего их будет несколько или даже несколько десятков.
Какова доля белорусской промышленности в их производстве? Ноль целых, ноль десятых. Белорусских производителей нет на массовых рынках емкостью в сотни миллиардов долларов. Нас нет сегодня и не будет завтра. Если наше правительство будет настаивать на выполнении программы промышленного развития до 2020 года, нас не будет на передовых «фронтах» самых инновационных, самых продвинутых и коммерчески выгодных рынков никогда. А ведь речь идет о производстве обыкновенных бытовых товаров. Может ли наша государственная промышленность предложить современный дизайн, бросить вызов итальянцам, французам или немцам? Едва ли. Стоит бросить один взгляд на то, что делает наша бытовая электроника и машиностроение, чтобы в этом убедиться.
Могут ли белорусские промышленные гиганты, например, производить для скутера Smart-а батарейки, на которых можно проехать сотни километров? Сомневаюсь, что наши производители могут выиграть тендер с азиатскими, немецкими или китайскими компаниями даже на производство педалей к этому скутеру. Тем более белорусские производители едва ли смогут производить карбоновые рамы, электромоторы или колесные диски для e-bike. А ведь у нас под носом, в Минске, есть мотовелозавод. Его без конкурса и тендера передали частному инвестору. Вполне допускаю, что он – хороший парень, но потребителям во всем мире нужны велосипеды и скутеры, а не просто хорошие парни из Беларуси. Понятно, что мы отстали от немцев на целую вечность не только в производстве автомобилей, но также велосипедов. Так почему же мы, как китайцы для американцев, не можем организовать хотя бы сборку самых современных велосипедов и скутеров?
Могут ли наши «Горизонт» и «Витязь» составить конкуренцию известной Foxconn в сборке телевизоров нового поколения от Apple? Нет никаких шансов. Или мы можем предложить американцам альтернативу LCD-дисплею Sharp с IGZO-панелью и встроенной камерой для обеспечения работы FaceTime? Или мы можем производить «начинку» для современных компьютеров/смартфонов, подвинув на мировом рынке Японию, Тайвань и Сингапур? После прикола с наклейками на чужие мониторы от «Интергала» только глубокие утописты и убежденные большевики могут верить в промышленный прорыв Минпрома и его подчиненных.
Суперсовременные байки, телевизоры или смартфоны с какими наворотами они бы ни продавались – это продукты дореволюционной эпохи. Это прошлое промышленности. Сегодня мы стоим на пороге третьей промышленной революции, которая перевернет мир так, как в свое время первая механизация ткацкого дела в конце XVIII века или конвейер XX века. На место массового производства приходит его глобальная кастомизация.
В прошлое уходят огромные цеха заводов и фабрик, станки по обработке металла, дымные, душные, замасленные помещения с рабочими в потертых комбинезонах и привычным инструментом пролетариата – молотом. Промышленные производства будущего мало чем отличаются от чистых офисов. Большинство работников выполняют свои обязанности за компьютером. Компьютер заменяет трудоемкий процесс изготовления образцов, подгонки, наладки и т.д. Трехмерные принтеры (3D) слой за слоем изготавливают самые сложные товары под самый изощренный заказ потребителя. Издержки модификации – несколько кликов компьютерной мыши.
Такого рода компьютеры, программное обеспечение к ним и сами 3D принтеры производят в Америке, Японии, Германии и Швейцарии. Они – голова и сердце будущего промышленного завода. Попробуй сегодня заказать у производителя один экземпляр пилы/косилки/платья под себя, с определенными особенностями. Вам такой ценник «зарядят», что вы и не рады будете. 3D принтеру все равно, делать одну штуку или 1 миллион штук. При помощи специального клея это устройство изготавливает инструменты и детали точь-в-точь, как приказывает ему компьютер. Один слой сырья скрепляется с другим и получается товар. Пока технологии не настолько совершенны, чтобы 3D принтер мог изготовить автомобиль или компьютер, но ученые утверждают, что это дело уже обозримого будущего. Сегодня уже можно желать запасные части для автомобилей, станков, инструментов, ювелирные украшения, обувь, слуховые аппараты и т.д.
Volkswagen разработал новую производственную стратегию Modularer Querbaukasten. Она позволяет собирать все модели своих автомобилей на одном конвейере. Меняется и сырье для их производства. Сегодня металл активно вытесняется углеводородными сплавами и композитными материалами. Их делают не машины, а специально «обученные» микроорганизмы. Контроль над всеми процессами осуществляется через программное обеспечение. Чтобы стать частью производственного процесса, совсем не обязательно быть подразделением большого промышленного гиганта. Можно производить софт и дизайн, работать по продвижению товаров, не выходя из своего дома или в рамках малого бизнеса. При этом нет разницы, на каком расстоянии от вас находится ваш заказчик, один километр или тысяча. Промышленный конвейер будущего ничего общего не будет иметь с сегодняшним собратом дореволюцинной эпохи. Огромные цеха вымрут, как когда-то вымерли динозавры, производители печатных машинок, аудиокассет или фотопленок. В любом маленьком городке Беларуси, Бангладеша или Ботсваны можно будет поставить 3D принтер и изготавливать товары по заказу из Ирландии, Индии или Ирака. Мы имеем дело с феноменом социального производства, его массовой кастомизацией. В прошлое уходят заказы по 1000 или по 100 тысяч единиц одного товара. Роботы, 3D принтеры с минимальными временными и трудовыми издержками способны сделать цвет, форму, вкус, дизайн эксклюзивно для вас. Речь идет не только о вещах, но и о лекарствах. В будущем мы сможем лечиться такими медикаментами, которые учитывают ваш ДНК и особенности функционирования вашего организма. Производители будут конкурировать за возможность изготовить эту вещь для вас в режиме он-лайн. Вы размещаете заказ, делаете платеж через интернет и быстро по почте получаете товар. Стирается грань между промышленным производством и сектором услуг. Потребитель становится целью нового производителя, который готов удовлетворить все больше его капризов.
Готова ли Беларусь к полноценному включению в третью промышленную революцию? Теоретически любая страна может стать ее двигателем. Чем быстрее она включится в процесс, тем больше шансов стать основным бенефициаром. Кто рано встает, тому бог дает. Погруженная в разработку стратегии развития промышленного производства до 2020 года наш Госплан проспал революционные изменения в науке, технике и производстве. Минпрому нечего предложить новому мировому промышленному производству, кроме, как говорят, своих цепей. У нас есть производители 3D принтеров или роботов по производству товаров по радикально новой схеме? Нет. У нас есть патенты и готовое производство новых композитных материалов или клеев? Нет. В Беларуси производят программное обеспечение для кастомизации производства самой широкой гаммы товаров? Нет. У нас есть современная логистическая инфраструктура, чтобы именно в нашей стране производители размещали 3D принтеры и отсюда рассылали товары по всему миру? Нет.
У нас готовы выпускать солнечные панели и другие источники энергии, которые стали бы реальной, коммерчески выгодной альтернативой нефти и газу? Нет. Государственные заводы могут производить роботы, которые бы делали 3D принтеры, компьютеры и десятки тысяч других товаров и средств производства. Даже близко нет. Может, у нас есть медицинские лаборатории, которые предлагают услуги по кастомизации современных лекарств под ДНК пациентов по всему миру с предварительной диагностикой через Skype? Тоже нет. Зато руководители нашего правительства продолжают с гордостью говорить о сохранении индустриального характера нашего национального производства. Тракторы, грузовики, телевизоры, холодильники, косилки или погрузчики – это, конечно, хорошо. Плюс еще бензин, мазут, калийные удобрения, а также изделия из металлов и дерева. Прекрасно, что они все еще продаются. Но это все глубокое прошлое! С такого рода производством Беларусь обречена оставаться в зоне статистической погрешности промышленного мира. Угроза для нас кроется в нас самих, вернее в том, что наши руководители почивают на лаврах, которые сами себе настелили. Они не понимают или не хотят понять, что на самом деле, они не на лаврах славы находятся, а по колено в субстандартной субстанции, которую Владимир Войнович емко назвал продуктом вторичным.
Чтобы быть готовым к плодам и бенефитам III промышленной революции Беларусь должна иметь следующее:
эффективную, современную систему производства и передачи электроэнергии. Нам не нужна монополия ни Белэнерго, ни Газпрома. Нам нужен полноценный, открытый, конкурентный рынок производителей и импортеров энергоресурсов;
качественная дорожная и транспортная (авиа, ж/д) инфраструктура;
финансовая и платежная системы, работающая по передовым мировым стандартам, не имеющая никаких барьеров и гарантирующая безопасность денег и конфиденциальность клиентов;
самый быстрый, доступный и всеохватывающий доступ к интернету со всем набором телекоммуникационных услуг – и никакого всеохватывающего «Белтелекома»;
качественную систему образования для подготовки специалистов для глобального, а не национального рынка труда: свободное владение иностранными языками, компьютерными и телекоммуникационными технологиями, доступ к самым современным знаниям в области физики, химии, математики, электроники, биотехнологии, инжиниринга, дизайна, маркетинга, брендинга и т. д. Новые университеты должны радикально отличаться от сегодняшних учебных заведений, организовывать стажировки у конкретных производителей. Для выполнения этой задачи нам не нужно министерство образования;
интеграцию в научные, исследовательские цепочки производства знаний ведущих компаний и центров мира. Сегодня доля промышленного производства в ВВП США составляет только 11%, но данный сектор дает 68% всех расходов на науку и исследования (R&D). Третья промышленная революция может вернуть Америке большую часть нового промышленного производства;
надежную, качественную защиту прав собственности, включая интеллектуальную собственность. Это фундамент новой промышленной политики. Это такой базовый стандарт, как хирургу тщательно помыть руки перед проведением операции;
безопасность, порядок и законность. Творческие люди, которые являются основой промышленности будущего, весьма чувствительны к беззаконию и произволу. Каждого креативного человека с мозгами, идеями, который вошел в систему разделения труда в рамках нового производства, надо холить, лелеять и чествовать. Дожинки важнее делать не столько в честь с/х производителей, сколько в честь ученых, программистов, дизайнеров и маркетологов;
свободу. Дефицит свободы резко снижает шансы страны на достойное место в новой структуре промышленно-сервисного производства в мире. Беларусь должна как можно скорее отменить въездные визы, ликвидировать барьеры на перемещение денег, товаров и рабочей силы. Торговый и финансовый протекционизм в эпоху III промышленной революции очень быстро превратит даже устойчивую страну предыдущей индустриальной эпохи в грустную, захудалую провинцию;
малое, прозрачное государство. Радикально меняются функции распорядителей чужого (политиков и чиновников). Как можно быстрее нужно отказаться от порочной практики централизованного планирования. Производители должны быть частными. Государству нечего делать в промышленно-сервисном секторе. Оно там нужно, как собаке пятая нога. Налоги людей и бизнеса должны идти на обеспечение безопасности, порядка, поддержку инфраструктуры и контроль за соблюдением прав собственности по международным нормам и стандартам.
Беларусь может игнорировать III промышленную революцию. От этого голод у нас не начнется, шкварка и чарка не пропадет. Бедность и отсталость – это тоже выбор. Только едва ли с ним согласятся сотни тысяч молодых, динамичных белорусов, которые, как евреи, армяне или курды, найдут свое место в жизни вдалеке от своей исторической родины. Обидно и досадно, если так случится. Все из-за вице-премьера В. Семашко, его начальников и подчиненных по Вертикали. Они до сих пор не научились ни думать, ни действовать глобально.
Ученые – создатели III-ей промышленной революции. Прорывные открытия и изобретения
Каждый год число научных открытий, новых технологий, прорывных товаров поражает воображение. Интернационализация научной деятельности, в основном, за счет частных источников финансирования, привела к увеличению числа открытий, а также уровню их коммерционализации. Мы наблюдаем две конфликтующие, противоположные по своему направлению и содержанию тенденции. С одной стороны, интернационализация ученого сообщества, расширение и углубление системы разделения труда в сфере НИОКР – и генерация поразительных открытий, товаров, услуг, которые резко повышают производительность труда, с другой стороны мы наблюдаем интернационализацию антикапиталистических интеллектуалов как из развитых, так и из развивающихся стран.
Они консолидировались по отношению к движению Occupy Wall-Street. Их объединяет уверенность в том, что сегодня для решения финансовых, производственных, социальных, экологических проблем нужно большое государство и не только на национальном, а на наднациональном, глобальном уровне. Они инновационны в плане введения в экономическую политику новых тезисов, новых горячих проблем, которые требуют безотлагательного бюджетного финансирования. Старые mainstream интеллектуалы могут стать нео-луддитами с одной стороны, т. е. препятствовать распространению новейших технологий под прикрытием защиты национальных интересов, культурной идентичности или безопасности здоровья и общественной морали или нео-интервенционистами с другой, т. е. требовать государственного контроля над новыми сетевыми ресурсами (интернет, электрическая сеть, транспортная сеть, хранение информации и т.д.), вводить новые формы государственного регулирования и требовать превращения целого ряда товаров и услуг в так называемые public good, производство и распределение которых должно быть эксклюзивно в руках государства (госсобственность) или жестко регулироваться им.
На фоне резкого полевения (усиления влияния теорий и идеологии распределения и интервенционизма) интеллектуалов, их стремления к новой реинкарнации так называемой социальной справедливости, их реинтерпретации собственности, ученые радуют мир сотнями, тысячами открытий, а бизнес усиливает радость их коммерциализацией. Приведем несколько примеров научных открытий, которые характеризуют уровень кооперации бизнеса и науки.
В начале январе 2012 года стволовые клетки, которые были впрыснуты мыши, имели на животное такой эффект, что они увеличили продолжительность жизни в 2–3 раза. Работа ученых в этом направлении – лекарства от старения будут одной из центральных тем НИОКР и фармацевтической промышленности.
Зимой 2012г. ученые университета штата Вайоминг представили генетически модифицированного шелкопряда. Он может производить большие количества шелка паука, который крепче стали. Он найдет свое применение в производстве оружия, медицине и строительстве.
Группа международных ученых заявила о создании проводов с очень низкой сопротивляемостью. Достижение стало возможным благодаря соединению атомов фосфора и покрытием их кремнием. В будущем такие нанотехнологии позволят создавать новые электронные устройства и приборы.
Группа ученых из США, Франции и Италии продемонстрировала работающие транзисторы, изготовленные из хлопкового волокна, которые покрыты золотыми наночастицами. Образовался высокопроводной полимерный материал. Такие материалы позволяют создавать электронные ткани, которые могут измерять загрязнение окружающей среды, ковры, которые считают, сколько человек по ним прошло и т. д.
Ученые из Калифорнии изобрели дешевый пластик, который может очищать воздух от большого количества углекислого газа. Из этого материала можно делать искусственные деревья.
Исследователи IBM успешно разместили один бит информации на группе только 12 суперохлажденных атомов. Сегодняшние твердые компьютерные диски требуют более 1 млн. атомов для хранения одного бита информации. Это достижение стало возможным при помощи сканирующего тоннельного микроскопа. Данное открытие может открыть дорогу для создания супер-компьютера с огромной способностью хранить информацию.
Немецкие ученые превратили золотую сферу диаметров в 60 нанометров в супер-чувствительный слуховой прибор. Потенциально им можно записывать звуки бактерий и других одноклеточных.
Ученые IBM сделали работающий 9-нанометровый транзистор, доказывая, что нанотрубы (nanotubes) могут быть альтернативой для кремния в будущих наноустройствах.
Австрийские ученые изготовили квантовый компьютер, который делает калькуляции, не показывая данные, которые он использует. Он использует цепочки фотонов, которые возникают в хаотичном порядке. Этот метод «слепой квантовой криптографии» может использоваться для обработки и передачи данных без опасности их перехвата и расшифровки. Такие технологии позволяют создать супербезопасные облачные компьютерные технологии.
Южнокорейские ученые изготовили экран, который определяет наличие и концентрацию молекул ДНК на них. Такие экраны можно будет использовать для создания смартфонов, которые могут диагностировать состояние человека.
Международная группа ученых установила, что графен, известный своими прекрасными свойствами проводимости, обладает также способностью фильтровать газы и жидкости.
Американские ученые продемонстрировали метод декодирования человеческий мыслей путем изучения части головного мозга, известного как superior temporal gyrus.
Изготовитель Microchip компания AMD запустила свою новую графическую карту Radeon HD 7950, основанную на 28 нанометрах. Сегодня стандарт 32 нанометра.
Исследователи создали самый тонкий лист стекла, из кремния и кислорода, шириной в три атома. Стекло стало случайным продуктом реакции, когда ученые синтезировали графен и покрытый медью кварц.
В феврале 2012г. голландские доктора успешно имплантировали 83-летней женщине искусственную челюсть, изготовленную на 3D принтере. Это начало новой эры изготовления очень точных человеческих трансплантов под конкретного человека.
Ученые Йельского университета обнаружили в южноамериканском дождевом лесу гриб, который ест пластик. Ученые надеются, что изучение этого феномена поможет решить огромную проблему отходов пластика.
Ученые университета Калифорнии из Сан Диего создали мельчайший лазер шириной только 200 нанометров. Этот лазер может быть использован для создания мощных оптических компьютеров и визуальных систем с высоким разрешением.
Инженеры BAE Systems создали структурный аккумулятор на основе углеводородного волокна. Он весит значительно меньше и сохраняет структурные способности и имеет большую емкость.
Голландские и американские ученые заявили о создании квантового компьютера из алмаза.
Невада стала первым штатом в США, которые принял официальные правила общественного тестирования автономных автомобилей.
Исследователи Венского университета технологий совершили прорывное открытие в сфере изготовления вещей на 3D принтере. Их устройство позволяет изготавливать изделия наномасштаба и на порядки быстрее всех своих предшественников.
Калифорнийская компания изготовила солнечные панели, которые на половину дешевле самых дешевых панелей на рынке (март 2012). Их использование становится более эффективным, чем традиционных видов топлива. В США число солнечных панелей в период с 2010 по 2011 удвоилось.
Компания Seagate заявила, что проложила дорогу к созданию 3,5-дюймовых твердых дисков на 60 терабайт после того, как ученые сумели преодолеть порог 1TB на квадратный дюйм.
Ученые MIT подсчитали, что под землей достаточно места, чтобы безопасно хранить 100-летний объем эмиссии США от традиционных видов топлива.
Новая технология сканирования показала, что человеческий мозг имеет удивительно простую 3D grid структуру, в которой листы параллельных нейронных волокон пересекают друг друга под прямыми углами.
Один из самых больших частных спонсоров НИОКР the Wellcome Trust запустил бесплатный он-лайн научный журнал для обмена научной информацией.
В 2011 году США заинвестировали в возобновляемые источники энергии $48 млрд. На втором месте по объему инвестиций в эту сферу оказался Китай ($45,5 млрд.). В целом в мире было заинтевестировано $236 млрд.
Немецкие физики создали первую универсальную квантовую компьютерную сеть (quantum computing network).
Военное ведомство США DARPA разместило заказ на $2 млн. на изготовление робота–спасателя, который мог бы подниматься по лестнице и устранять препятствия. Пентагон разместил заказ на изготовление конактной линзы с двумя фокусами. На рынок гражданских товаров она может попасть в 2014 году.
После трех лет работы IBM сделали ультралегкую литиевую батарейку, которая имеет большую емкость, чем те, что сегодня имеются на рынке.
Компания Intel выпустила свой новый микропроцессов Ivy Bridge, первый коммерческий процессор с чипом в 22 нанометра.
Японские ученые разработали беспроводной способ передачи данных в нерегулируемом спектре терагерц частот. Система может передавать данные с рекордной скоростью 3 Гигабайта в секунду. Потенциал увеличения скорости – до 100 гигабайт в секунду.
Израильские ученые вырастили здоровые клетки мышцы сердца из стволовых клеток взрослого человека.
Новый процесс производства биотоплива, открытый учеными Мичиганского университета позволяет увеличить объем производимой энергии более чем в 20 раз по сравнению с существующими методами.
Американские ученые продемонстрировали систему подавления огня при помощи электрического поля.
Шведские врачи провели первую в мире успешную операцию по замене раковому больному новой искусственной, выращенной в лабораторных условиях трахею.
Ученые создали работающий электрический мотор из одной молекулы.
Американские ученые создали самый легкий в мире материал – металлический микролаттис (metallic microlattice). Он лишь на немного плотнее воздуха.
Топ-10 технологических трендов 2012 года Версия Всемирного экономического форума
Информатика (IT) для добавления ценности в информацию.
Синтетическая биология и метаболический инжиниринг.
Зеленая революция 2.0.
Наномасштабный дизайн материалов.
Системная биология и компьютерное моделирование химических и биологических систем.
Утилизация углекислого газа.
Беспроводная энергия.
Энергетические системы высокой плотности.
Персонифицированная медицина, питание и предотвращение болезней.
Улучшенные образовательные технологии.
Примеры лучших технологий 2011 года по версии журнала TIME
Ученые MIT работают над лекарством для лечения обычного гриппа. Оно называется double-stranded RNA activated caspase oligomerizer или DRACO. Он борется с вирусами так же эффективно, как антибиотик борется с бактериями. Это генетически изготовленная молекула, которая должна вызывать «самоубийство» пораженных клеток.
Чип 3-D. В 2011 году Intel продемонстрировал трехмерный транзистор Tri-Gate. Он работает на 37% лучше и потребляет в 2 раза меньше энергии.
Стволовые клетки из жира являются сырьем для изготовления клеток мышц сердца после сердечного приступа.
Ученый из GlaxoSmithKline после 24 лет работы открыл вакцину Mosquirix, которая успешно лечит малярию.
Искусственный кремниевый лист от Даниэля Носера (Daniel Nocera), профессора MIT. Он превращает энергию солнца в химическое топливо.
Steve Visco и его коллеги из компании PolyPlus создали водно-литиевую батарею с мембраной, которая разделяет эти два элемента.
BMW изобрела лазерные фары, которые будут использоваться вместо нынешних LED фар.
Каждый месяц более 5 млрд. сотовых телефонов передают 6 петабайт информации (17 нолей). Доктор Harald Haas из университета Эдинбурга изобрел li-fi. Его система электричества для передачи данных.
Финская компания Senseg’s E-Sense technology придумала, как не только смотреть картины и экраны, но и чувствовать. Они ввели тактильные пиксели.
Британская группа Marconi Union сделала самую расслабляющую песню «Weightless» (невесомый). Она длится 8 мин. 10 секунд и сокращает взволнованность и нервозность на 65% и снижает биение сердца на 35%.
Matt Keennon из калифорнийской компании AeroVironment изготовил Nano Air Vehicle (NAV), мелкое, двукрылое устройство – шпион. Он летает со скоростью 17,7 км/час во всех направлениях, весит 18,7 грамм и стоит $4 млн.
Солнечные пластины от американской компании Ascent Solar гибкие и могут быть встроены в строительные материалы.
Немка Anke Domaske изготовила одежду из волокон кислого молока – Qmilch. Она похожа на шелк. Она подходит для людей, которые имеют аллергию на разные ткани. Платье или рубашку можно сделать из шести литров молока. Цена — $200 — $270.
Pratt & Whitney изготовила турбинный двигатель PurePower PW1000G Geared Turbofan engine. Он на 16% более топливоэффективен и в два раза тише других двигателей.
Датчанин Henrik Fisker сделал электромобиль Karma. Он может ехать на одной подзарядке 80 км, разгоняется от 0 до 85 км/час за 6,3 секунды. В авто есть также газовый двигатель, что увеличивает пробег до 400 км.
Третья промышленная революция радикально изменит мир. Мы на пороге воплощения фантастики в реальность. То, о чем писали многие фантасты, воплощается в конкретные товары. Новые технологии и товары способны решить не только проблему голода, дефицита энергии, но и продлить жизнь, сделать ее полноценной и здоровой. Одновременно существуют реальные угрозы. Даже самые навороченные «игрушки» резко меняют природу человека. А что если человек, суть которого осталась прежней еще с первой промышленной революции, решит побузить? Последует ли за III промышленной революцией III мировая война? Это, пожалуй, одна из самых важных тем 2010-ых. В ней тесно переплетаются экономические, технологические, идеологические, культурологические аспекты. А что Беларусь? Мы снова выпадаем из контекста.
[1]Советник Европейского Союза и целого ряда глав государств, профессор Wharton School, президент Foundation on Economic Trends (Фонд изучения экономических трендов) из Вашингтона D.C.
Кто на самом деле придумал «четыре новых изобретения» Китая?
от Pratik Jakhar BBC Monitoring
Опубликовано
Источник изображений, AFP/Getty
. торговля и прокат велосипедов.
Вердикт проверки реальности: Китай не изобрел ни одну из этих технологий, но он лидирует в их широкомасштабном внедрении.
Это утверждение неоднократно появлялось в китайских государственных СМИ с мая 2017 года. Китайский интернет-гигант Tencent. Он также является самым богатым человеком в Китае согласно рейтингу Hurun Global Rich List.
«У нас есть новая фраза под названием «четыре новых великих изобретения» в Китае, включая высокоскоростную железную дорогу, интернет-магазины, мобильные платежи и совместное использование велосипедов», — сказал он журналистам в NPC.
Но эти технологии возникли не в Китае, а впервые были изобретены несколько десятилетий назад.
Откуда возникла претензия?
Источником утверждения, по-видимому, является опрос Пекинского университета иностранных языков, проведенный в мае 2017 года, в ходе которого молодых людей из 20 стран попросили перечислить технологии, которые они «больше всего хотели бы привезти» в свою страну из Китая.
Самые популярные ответы респондентов: высокоскоростная железная дорога, мобильные платежи, прокат велосипедов и электронная коммерция.
С тех пор китайские СМИ и официальные лица использовали это для продвижения этих технологий как «четырех новых великих изобретений Китая» в наше время.
Зачем продолжать требовать?
Термин «четыре новых изобретения» восходит к «четырем великим изобретениям» древнего Китая — производству бумаги, пороху, книгопечатанию и компасу.
Китай уделяет большое внимание технологическому прогрессу, стремясь к 2020 году стать тем, что он называет «инновационной нацией»9.0006
«После многих лет подчинения технологическому превосходству развитых стран Запада Китай осознал важность самостоятельной разработки основных технологий. Только так он сможет по-настоящему обрести независимость и завоевать уважение как партнеров, так и конкурентов. », — сообщает агентство Синьхуа.
По данным Всемирного экономического форума, Китай уже сейчас занимает второе место в мире по расходам на исследования и разработки после США, на долю которого в 2015 году приходилось 21% от общей суммы в размере почти 2 триллионов долларов США.
Источник изображения, AFP/GETTY/JIJI PRESS
Подпись к изображению,
В 2014 году в Токио состоялась церемония празднования 50-летия сверхскоростного поезда Синкансэн. «высокоскоростная железная дорога.» Европейский союз определяет «высокоскоростную» скорость не менее 250 км/ч (155 миль в час) на новых трассах и 200 км/ч на старых трассах.
По данным Всемирной железнодорожной организации (UIC), первые высокоскоростные поезда начали курсировать в 1964 — японский синкансэн или сверхскоростной пассажирский экспресс.
В Европе и раньше устанавливались значительные рекорды скорости — во Франции поезд разогнался до 331 км/ч в 1955 году — но линия Токио — Осака была первым регулярным сообщением, которое двигалось с такой скоростью — первые поезда имели максимальную скорость 210 км/ч.
Китай открыл свою первую высокоскоростную железнодорожную линию в 2008 году из Пекина в Тяньцзинь, прямо перед Олимпийскими играми.
Мобильные платежи
Одни из первых платежей с мобильного устройства были совершены в 1997 в Финляндии.
В сообщениях местных новостей того времени (на финском языке) говорилось, что Telecom Finland позволила управлять музыкальным автоматом и автоматами по продаже напитков, позвонив по номеру телефона-автомата, включая автоматы Coca-Cola в аэропорту Хельсинки.
Однако некоторые утверждают, что технология мобильных платежей действительно началась, когда Apple Pay дебютировала в 2014 году.79.
Источник изображения, Gateshead Council
Image caption,
На этом снимке показан первый онлайн-заказ в Гейтсхеде, когда 72-летняя Джейн Сноуболл заказала по телевизору маргарин, кукурузные хлопья и яйца в местном магазине. супермаркет.
Используя технологию Videotex, г-н Олдрич подключил обычный телевизор к компьютеру местного продавца через телефонную линию.
Электронная коммерция стала популярной только в 1990-х годах, когда Amazon и eBay запустили свои веб-сайты в 1995.
Велопрокат
Наконец, первая концепция велопроката, получившая название «план белого велосипеда», была представлена в Амстердаме в 1960-х годах голландским контркультурным движением Provo. Однако велосипеды были конфискованы полицией на случай, если они поощряли кражу.
Первые широкомасштабные схемы велопроката появились в 1990-х годах в европейских городах. Первым из них считается Копенгаген.
Но китайские фирмы, такие как Mobike и Ofo, находятся в авангарде «бездокового» велопроката, новой системы, в которой пользователи находят велосипеды с помощью своего смартфона и оставляют их где угодно без необходимости парковать их на определенной пристани.
Источник изображения, AFP/Getty Images
Подпись к изображению,
Мобильные платежи доступны даже на рыночных прилавках в Китае — на этом снимке женщина покупает фрукты в Пекине, сканируя QR-коды на своем телефоне
Доминирующий игрок
Аналогично , Китай опередил другие страны в широком внедрении и адаптации всех четырех технологий.
«Некоторые могут возразить, что технологии, на которых основаны «четыре новых великих изобретения», возникли не в Китае. Это правда, но именно Китай использовал технологии для создания новых изобретений», — пишет Сюй Гунчэн, профессор Сямэньского университета.
В настоящее время Китай обладает крупнейшей в мире сетью высокоскоростных железных дорог — около 25 000 километров (15 500 миль) — и планирует удвоить ее к 2030 году.
Общий объем мобильных платежей в Китае за первые 10 месяцев 2017 года составил по данным Министерства промышленности и информационных технологий Китая.
Согласно исследованию PricewaterhouseCoopers, проведенному в 2017 году, Китай с более чем 700 миллионами пользователей Интернета также является крупнейшим и наиболее быстрорастущим рынком электронной коммерции в мире.
В феврале заместитель министра транспорта Китая заявил, что в Китае зарегистрировано 400 миллионов пользователей велопроката и 23 миллиона велосипедов, которыми пользуются совместно.
Узнайте больше из Reality Check
Присылайте нам свои вопросы
Следуйте за нами в Twitter
Сделано в (древнем) Китае: удивительные изобретения с Дальнего Востока
Фраза «Сделано в Китае», вероятно, заставляет вас задуматься сделано из пластика, вероятно, несправедливо, учитывая количество товаров высокого класса, поступающих из страны в данный момент (iPhone является отличным примером). Но, как обнаруживает Джеймс М. Рассел в своей новой книге, Будильник Платона , в котором собрана коллекция удивительных прорывов и устройств на протяжении всей истории, некоторые невероятные изобретения пришли с Дальнего Востока.
Вот три таких изобретения, которые показывают, как долго Китай находится в авангарде науки и техники.
Механические часы
Первое изобретение, 8 век нашей эры
Иногда радость истории заключается в мелких деталях, таких как оригинальные названия изобретений. Первые в мире механические часы получили название «Водяная сферическая карта неба с высоты птичьего полета».
Изобретен И Сином, буддийским математиком и монахом, в 725 г. н.э., он был разработан как астрономический инструмент, который, кстати, также работал как часы. Несмотря на название, это не были, строго говоря, водяные часы (те, в которых количество воды используется для непосредственного измерения времени). Однако приводился он в действие водой — поток падающей воды делал полный оборот колеса за сутки.
Гидромеханическая башня с часами китайского инженера Су Сун
Внутренний механизм был сделан из золота и бронзы и содержал сеть колес, крючков, штифтов, валов, замков и стержней. Колокол автоматически отбивал часы, а барабанный бой отмечал каждую четверть часа.
Еще одним великолепным названием часов был «Космический двигатель», построенный китайским изобретателем Су Сун между 1086 и 1092 годами нашей эры для императора династии Сун. Это тоже были механические астрономические часы, но они были огромными, занимали несколько этажей башни высотой более 10 метров (35 футов). Он был сделан из бронзы и приводился в движение водой. Наверху сфера на платформе отслеживала движение планет. Часы оставались на месте и работали до 1126 года, когда они были потеряны во время татарского нашествия.
Еще нравится это
Арбалет
Первое изобретение c. 6th Century BC
Арбалет представляет собой механическое применение принципа лука и стрелы. Обычно он состоит из горизонтального лука (известного как «стержень»), который крепится к прикладу. Снаряды, которыми он стреляет, называются болтами или стрелами.
Арбалеты были еще одним важным шагом в способности людей вести войну. В то время как стрельба из лука была высококвалифицированным ремеслом, которому, как правило, должны были учиться с детства посвященные лучники, арбалетом мог овладеть любой солдат или новобранец после нескольких недель обучения. Это позволило гораздо большему количеству армий привести в боевое состояние за короткий промежуток времени.
Римский арбалет-баллиста из Discorso della Religione Antica de Romani, 1570
Самые ранние достоверные свидетельства существования арбалета, которые у нас есть, относятся к 6 веку до н.э. в древнем Китае и соседних областях. В тексте 4 века до н.э. упоминается гигантский арбалет, использовавшийся в 6 или 5 веке до н.э., в то время как в классическом тексте Сунь-Цзы о военной тактике «Искусство войны» , датируемом 500–300 гг. до н.э., арбалет упоминается несколько раз.
Что касается артефактов, то в захоронениях по всему Китаю были обнаружены бронзовые арбалетные болты, датируемые серединой V века до н.э. 6 век до н.э.
Более спорный вопрос — когда впервые были использованы многозарядные арбалеты. Это арбалеты, которые могут быстро стрелять несколькими болтами. Есть некоторые предположения, что они могут быть датированы более ранним периодом, но обычно их приписывают известному военному советнику Чжугэ Ляну (181–234 гг. по Р.Х.).
Его версия, которая была бы смертоносна при использовании большими рядами солдат, могла стрелять двумя-тремя болтами одновременно. У него был магазин с болтами над луком и рычажный механизм для пополнения болтов. Оружие этого периода имело дальность действия около 100 метров (330 футов).
В средневековье китайцы также разработали 12-зарядный многозарядный арбалет, который продолжал использоваться до девятнадцатого века и сравнивался с пулеметом с точки зрения его разрушительной способности.
Сейсмоскоп Чжана
Дата изобретения II век Н.э.
Сейсмоскоп: современная копия прибора Чжан Хэна для обнаружения землетрясений землетрясения и вулканическая активность из-за крошечных движений земли, которые они вызывают. Примечательно, что первый сейсмометр был изобретен почти 2000 лет назад в Китае. Он известен как сейсмоскоп Чжан Хэна.
Его изобретатель Чжан Хэн считал, что основной причиной землетрясений является хаотическое движение воздуха, предположив, что:
… пока [воздух] не перемешивается, а скрывается в пустом пространстве, он невинно покоится, не давая проблемы с предметами вокруг него. Но всякая причина, приходящая на него извне, возбуждает его, или сжимает, и загоняет в узкое пространство… и когда возможность бегства отрезана, тогда «Глубоким ропотом Горы ревет он вокруг преград», что после долгих ударов он смещается и подбрасывается вверх, становясь тем свирепее, чем сильнее препятствие. ..
В устройстве Чжана подземные толчки заставляли бронзовый шар выпадать из любой из восьми трубок (в форме драконьих голов). Затем мяч попал в рот металлической жабе, положение которой указывало направление сейсмической волны.
Точно неизвестно, как работало устройство. Восемь подвижных рычагов определенно подняли защелку с помощью рукоятки и рычага, который выпустил шар. По-видимому, устройство также включало маятник, подвешенный к стержню. Это говорит о том, что движущей силой была инерция — возможно, небольшое движение маятника вызвало движение, которое трансформировалось в небольшое усилие на правильном рычаге.
Тем не менее, нет никаких четких исторических документов или сохранившихся примеров, поэтому современные попытки реконструкции включают в себя значительную степень спекуляций и интерпретаций нескольких упоминаний об устройстве в современных текстах. Тем не менее кажется очевидным, что сейсмоскоп Чжана действительно использовал технологию, аналогичную ранним современным сейсмографам.
После смерти Чжана только в 1783 году итальянский ученый по имени Скьянтарелли применил простой сейсмограф, который использовал его для измерения сильного землетрясения в Калабрии.
Чжан Хэн, китайский да Винчи
Фарфоровая статуэтка китайского астронома, математика и сейсмолога Чжан Хэна (78-139 гг. н.э.) 78–139 гг. н.э.), чей опыт в самых разных областях, включая математику, естественные науки, инженерное дело, картографию, искусство и поэзию, привел к тому, что его называют Леонардо да Винчи древнего Китая.
Первоначально он был второстепенным государственным служащим, но дослужился до главного астронома и дворцового служителя при императорском дворе. Помимо сейсмоскопа, он изобрел водяную астролябию (трехмерную модель Солнечной системы), дал улучшенную оценку числа пи и каталогизировал более 2500 звезд.
Он также подробно описал Луну, ее «темную сторону» и то, как лунные и солнечные затмения доказывают, что Луна должна быть сферическим объектом. И если всего этого было недостаточно для одного человека, он был еще и известным поэтом, чье творчество все еще изучалось спустя годы после его смерти.
Будильник Платона и другие удивительные древние изобретения Джеймса М. Рассела теперь в твердом переплете (9,99 фунтов стерлингов, Michael O’Mara Books)
Следите за журналом Science Focus в Twitter, Facebook, Instagram0137 и Flipboard
Кто лидирует в области искусственного интеллекта в 2030 году, тот будет править миром до 2100 года
Пару лет назад Владимир Путин предупредил россиян, что страна, которая лидирует в технологиях с использованием искусственного интеллекта, будет доминировать на земном шаре. Он был прав, когда беспокоился. Россия в настоящее время является второстепенным игроком, и гонка, похоже, идет в основном между Соединенными Штатами и Китаем. Но пока не сбрасывайте со счетов Европейский Союз; ЕС по-прежнему составляет пятую часть мировой экономики, и его сильные стороны недооценены. Технологическое лидерство потребует больших цифровые инвестиции , быстрые инновации бизнес-процессов и эффективные налоговые и трансфертные системы . Китай, по-видимому, имеет преимущество в первом, США — во втором, а Западная Европа — в третьем. Одного из трех не будет, и даже двух из трех будет недостаточно; тот, кто делает все три лучше всех, будет доминировать над остальными.
Мы на пороге колоссальных перемен. Но вам не нужно верить на слово ни г-ну Путину, ни мне. Вот что говорит Эрик Бриньолфссон, директор Инициативы Массачусетского технологического института по цифровой экономике и серьезный исследователь эффектов цифровых технологий:
«Это момент выбора и возможности. Это могут быть лучшие 10 лет, которые у нас когда-либо были в истории человечества, или одни из худших, потому что у нас больше власти, чем когда-либо прежде».
Чтобы понять, почему это особенное время, нам нужно знать, чем эта волна технологий отличается от тех, что были раньше, и чем они похожи. Нам нужно знать, что эти технологии означают для людей и бизнеса. И нам нужно знать, что правительства могут сделать и что они делают. Вместе с моими коллегами Вольфгангом Фенглером, Кенаном Каракюлахом и Равтошем Балом я пытался свести исследования таких ученых, как Дэвид Аутор, Эрик Бриньолфссон и Диего Комин, к урокам для неспециалистов. Этот блог использует работу для прогнозирования тенденций в течение следующего десятилетия.
4 волны, 3 факта
Полезно думать, что технические изменения произошли в виде четырех волн с 1800-х годов, вызванных последовательностью «технологий общего назначения» (GPT). Экономисты лучше всего описывают ТШП как «изменения, которые трансформируют как жизнь домохозяйств, так и способы ведения бизнеса фирмами». Четырьмя наиболее важными ТШП последних двух столетий были паровой двигатель, электроэнергия, информационные технологии (ИТ) и искусственный интеллект (ИИ).
Все эти GPT вдохновили на дополнительные инновации и изменения в бизнес-процессах. Надежные и наиболее важные факты о техническом прогрессе связаны с его темпами, предпосылками и проблемами:
Технологические изменения становятся все быстрее. Хотя темпы изобретения, возможно, не ускорились, время между изобретением и реализацией сократилось. Хотя средние задержки внедрения трудно измерить точно, не будет чрезмерным упрощением сказать, что они сокращаются вдвое с каждой волной GPT. Судя по имеющимся данным, время между изобретением и широким использованием сократилось примерно с 80 лет для парового двигателя до 40 лет для электричества, а затем примерно до 20 лет для ИТ (рис. 1). Есть основания полагать, что отставание внедрения технологий, связанных с ИИ, составит около 10 лет. С ускорением технологических изменений и такими же большими преимуществами первопроходца, как и всегда, растет потребность в крупных и скоординированных инвестициях.
Рисунок 1. Задержки внедрения технологий значительно сократились с 1800-х годов
Источник: Comin and Mestieri (2017).
Перескакивать практически невозможно. В то время как технология специального назначения, такая как стационарные телефоны, может быть пропущена в пользу новой технологии, которая делает то же самое, например, как мобильные телефоны, странам трудно перепрыгнуть через технологии общего назначения. Чтобы страна обогнала другую, она должна сначала догнать. Технический прогресс – это кумулятивный процесс. Инновации в бизнес-процессах, необходимые для использования парового двигателя, были необходимы фирмам, чтобы воспользоваться преимуществами электроэнергии. Более очевидно, что электричество было предпосылкой для информационных технологий. Правила, которые способствуют или препятствуют техническому прогрессу, образованию и инфраструктуре, а также отношение к социальным изменениям, которые сопровождают новые технологии, имеют такое же значение, как и сами технологии, что указывает на необходимость дополнительных политик, формирующих экономику и общество.
Автоматизация сокращает долю рабочей силы, а не вытесняет ее. В то время как наиболее часто выражаемая сегодня озабоченность заключается в том, что распространение искусственного интеллекта заменит рабочих умными машинами, последствия более ранних ТШП лучше охарактеризовать как сокращение доли трудовых заработков в добавленной стоимости. Но данные также свидетельствуют о том, что с 1970-х годов автоматизация в относительно развитых странах оказала давление на заработную плату. Иными словами, беспокойство должно вызывать не повсеместная безработица, а тот факт, что доходы все больше смещаются в пользу капитала, а не труда. Это означает, что страны, у которых есть эффективные механизмы решения проблем распределения, имеют преимущество перед теми, у которых их нет.
Большие деньги: преимущество Китая
Путин не первый российский лидер, который понял важность прорывных технологий общего назначения. Сто лет назад Коммунистическая партия Владимира Ленина изобрела пятилетний план по использованию электроэнергии. В самом деле, не будет преувеличением сказать, что современная практика планирования возникла благодаря ленинскому плану электрификации Советского Союза. Чтобы оценить значение электрификации, стоит прочесть краткий отчет Ленина о работе Совета Народных Комиссаров. Вот выдержки из этой речи, произнесенной в 19 г.20 под «бурные и продолжительные аплодисменты»:
«Вы услышите отчет Государственной электрификации, созданной ВЦИК 7 февраля 1920 года. Коммунизм — это Советская власть плюс электрификация вся страна. Мы слабее капитализма не только в мировом масштабе, но и внутри страны. Только когда страна будет электрифицирована, а промышленность, сельское хозяйство и транспорт поставлены на техническую базу современной крупной промышленности, только тогда мы одержим полную победу. У нас есть план, который дает нам смету материалов и финансов на длительный период, не менее десяти лет. Мы должны выполнить этот план во что бы то ни стало, и срок его выполнения должен быть сокращен».
Рисунок 2. Китай, возможно, уже тратит на НИОКР больше, чем США
Сегодня самым серьезным сторонником планирования в советском стиле является Коммунистическая партия Китая. В 2015 году он объявил о плане «Сделано в Китае 2025» на сумму 1,68 триллиона долларов, чтобы сделать с искусственным интеллектом то, что Ленин сделал с электроэнергией. План состоит в том, чтобы преобразовать китайскую экономику и доминировать в мировом производстве к 2030 году. Китай не обладает ни предпринимательской ловкостью Америки, ни способными системами государственных финансов Западной Европы, но он вкладывает много денег в цифровое господство. Вопрос в том, будет ли этого достаточно.
Последние два десятилетия стали свидетелями подъема Китая как экономической державы; следующие 10 лет решат, станет ли она со временем сверхдержавой. На данный момент подход президента Си можно обобщить примерно так же, как ленинскую стратегию в 1920 году: Государственный капитализм — это Народная партия плюс искусственный интеллект .
Деловая практика: Advantage America
История гласит, что в 2018 году президент Дональд Трамп пожаловался президенту Си Цзиньпину на то, что программа «Сделано в Китае 2025» оскорбляет США, поскольку ее цель — сделать Китай мировым лидером в области технологий. С тех пор официальных упоминаний о нем нет. Китайское правительство считает, что нет смысла дразнить мирового технологического лидера, заставляя его делать больше.
Но реальное преимущество США заключается в том, что правительство действует более мягко, чем в Китае или Европе, что приводит к более короткому отставанию от изобретения к рынку и более быстрой адаптации бизнеса, так что рост производительности реализуется быстрее, чем в конкурирующих странах. Обратите внимание на относительно быстрое распространение компьютеров, доступных для использования одновременно во всех богатых странах, в США по сравнению с Канадой, Японией, Германией и Францией (рис. 3).
Рисунок 3. Более быстрое распространение компьютеров в США, чем в Канаде, Японии и Западной Европе
Источники: исторический набор данных о внедрении технологий в разных странах, составленный Комином и Хобайном (2004 г.) и база данных проекта Мэддисон.
Нормативно-правовые, инфраструктурные и культурные условия, способствующие более быстрому внедрению инноваций в бизнес-процессы, требуют тесных связей между отраслью и академическими кругами, благоприятной среды для высококвалифицированных иммигрантов, разумного регулирования товарного рынка и разумных правил найма и увольнения. Это будет нелегко создать ни Китаю, ни Европе, и США какое-то время будут иметь это преимущество.
Мероприятия по улучшению ситуации: Advantage Europe
В то время как Соединенные Штаты быстро внедряют инновации, Западная Европа по своей природе более равноправна. Взгляните как на распространение, так и на проникновение использования Интернета, представленные на Рисунке 4. Европа играла в догонялки в период с 1990 по 2010 год, но с тех пор использование Интернета стало более распространенным в каждой европейской стране. Безусловно, большее неравенство в доходах в США как-то связано с этим, но было бы еще более тревожно, если бы оно также было связано с большим неравенством возможностей. Появляется все больше доказательств того, что это так, и растут опасения, что эти пробелы будут быстро увеличиваться по мере распространения технологий на основе ИИ в экономике.
Рисунок 4. Более быстрое распространение Интернета в США, но более низкое проникновение, чем в Европе
Источник: Показатели мирового развития Всемирного банка и база данных Maddison Project
Поскольку технологические изменения усугубят неравенство как в возможностях, так и в результатах, эффективное перераспределение станет более необходимым в течение следующего десятилетия, чем в прошлом. В этом случае у Европы будет большое преимущество: рыночное неравенство доходов во всех европейских странах, кроме пяти, ниже, чем в США (рис. 5). После уплаты налогов и трансфертов в каждой европейской экономике коэффициент Джини ниже, чем в американской.
Рисунок 5. Наиболее перераспределительные системы налогообложения и трансфертов в европейских странах
Источник: Causa and Hermansen (2018).
На что обратить внимание
Люди, которые делают долгосрочные экономические прогнозы, склонны сосредотачиваться на сильных сторонах: Китай может мобилизовать много денег, чтобы стать сверхдержавой, в США благоприятный климат для бизнеса, поэтому они продолжают доминировать в мировой экономике, а Европа более эгалитарна, поэтому она получит больше отдачи от затраченных средств. Но, возможно, вместо этого нам следует обратить внимание на готовность экономик исправить свои недостатки. Китай должен найти способы поощрения предпринимательства и устранения огромного неравенства в образовании и богатстве. Европа должна мобилизовать большие суммы денег и облегчить инвесторам в любом месте вывод изобретений на Единый рынок. Соединенным Штатам просто нужно быстро найти способы восстановить конкуренцию в сфере технологий, финансов, здравоохранения и государственного образования, чтобы их системы перераспределения не были перегружены.
Итак, кто, скорее всего, добьется успеха в следующем десятилетии? Мои деньги в Соединенных Штатах. Рост производительности снова ускорится по мере того, как предприятия воспользуются преимуществами новых технологий, потребители ощутят значительный выигрыш в цене и качестве, а политики перестанут беспокоиться о страхах перед длительной стагнацией. Если значительная часть налогового бремени будет перенесена с труда на капитал, доходы домохозяйств со средним уровнем дохода будут расти. Ожидайте, что Соединенные Штаты будут командовать до конца века.
Как CATL стала королем аккумуляторов для электромобилей в Китае
В конце 2019 года жители Арнштадта в центральной Германии проснулись и обнаружили землекопов, копающих землю на новом заводе на окраине города, на месте несуществующего завода по производству солнечных батарей. Растянувшийся почти на 57 акров (около 100 футбольных полей) проект стоимостью 2 миллиарда долларов стал первым крупномасштабным аккумуляторным заводом в Германии, способным ежегодно производить достаточное количество аккумуляторов для сотен тысяч электромобилей.
Германия изобрела четырехтактный двигатель внутреннего сгорания в 1876 году, и ее автомобильная промышленность помогла привести в действие послевоенный немецкий двигатель Wirtschaftswunder , а такие бренды, как BMW, Mercedes-Benz и Audi, стали символами надежности и инженерного мастерства. Но завод в Арнштадте строился не немецким автопроизводителем. Вместо этого его финансировала и строила малоизвестная китайская компания, основанная всего восемью годами ранее в горном рыбацком городке Ниндэ на востоке Китая. Компания Contemporary Amperex Technology, или CATL, уже заключила сделки на поставку аккумуляторов для Volkswagen и BMW, поскольку производители автомобилей стремились заново изобрести себя и отказаться от двигателей внутреннего сгорания. CATL также заключила соглашение на поставку аккумуляторов для электрических автобусов и грузовиков Daimler.
Чтобы выполнить цели Европейского Союза по изменению климата, немецкие автопроизводители должны были сократить выбросы углекислого газа во всем парке автомобилей, начиная с 2020 года, иначе Брюссель грозил крупными штрафами. Итак, начиная с 2019 года, до вступления в силу новой политики, такие автопроизводители, как Volkswagen и производитель Mercedes-Benz Daimler, начали объявлять смелые обещания относительно количества электромобилей, которые они будут производить.
Расширение производства аккумуляторов, самой дорогой части электромобиля (EV), имеет решающее значение для успеха электромобилей на массовом рынке. Тем не менее, у европейских автопроизводителей не было собственного производства аккумуляторов или какого-либо присутствия в более широкой цепочке поставок аккумуляторов. Тем временем CATL строила свой завод в Арнштадте, а Tesla вела переговоры о строительстве гигафабрики за пределами Берлина. У немецких автопроизводителей не было иного выбора, кроме как отправиться в Азию с открытыми чековыми книжками, чтобы купить аккумуляторы оптом и приобрести доли в китайских компаниях по производству аккумуляторов.
«Наши конкуренты не базируются в Ульме или Мюнстере, — говорит Вольф-Дитер Лукас, статс-секретарь Федерального министерства образования и исследований Германии. «Они базируются в Южной Корее и Китае». Это был поворот судьбы для Европы. Германия привыкла быть поставщиком передовых технологий в Китай, но теперь Китай продвинулся вверх по цепочке создания стоимости. К 2022 году CATL снабжала почти всех производителей электромобилей в мире, включая Tesla и Ford, что давало компании доминирующее положение в переходе от ископаемого топлива.
Как китайской компании, о которой мало кто слышал, удалось победить немецких автопроизводителей в их же игре?
Цзэн Юйцюнь, генеральный директор Contemporary Amperex Technology, и Вольфганг Тифензее (справа), министр экономики Тюрингии от Социал-демократической партии (СДПГ) подписывают контракт в рамках 5-х германо-китайских правительственных консультаций в Федеральной канцелярии в Берлине, Германия, июль 2018 г.
Arne Immanuel Bänsch/picture Alliance—Getty Images
Штаб-квартира CATL находится на окраине Нинде, в двух шагах от прудов, где фермеры разводят карпа. Гигантская фабрика находится рядом с улицей дешевых ресторанов лапши и мастерских по ремонту автомобилей, которые часто посещают рабочие-мигранты. Внутри завода детали аккумуляторов бесшумно перемещаются по автоматизированным конвейерным лентам. Здесь мало людей — и нет армий рабочих-мигрантов, типичных для китайских фабрик 2000-х годов. Когда-то обедневший город с небольшими чайными плантациями и горами, Ниндэ хорошо известен в Китае благодаря президенту Си Цзиньпину, который с 19 века занимал пост секретаря партии в городе.С 88 по 1990 год. В то время это было понижение в должности для Си, который был переведен из оживленного прибрежного города Сямэнь в Ниндэ после того, как его отец, Си Чжунсюнь, высокопоставленный член партии, отказался поддержать репрессии против либерального реформатора. Ху Яобанг, чья смерть в 1989 году вызвала студенческие протесты на площади Тяньаньмэнь, которые привели к жестокому подавлению Народно-освободительной армией в июне того же года.
В том же году молодой человек по имени Цзэн Юйцюнь, также известный как Робин Цзэн, проделал путь из провинции Фуцзянь в южный Китай, в шумный прибрежный город Дунгуань в южной провинции Гуандун недалеко от Гонконга, где царил капитализм и открытость для мире, несмотря на повсеместное подавление политических выступлений.
Для амбициозного молодого человека переезд в Дунгуань был похож на поездку в центр мира, место, подключенное к глобальным цепочкам поставок, где рабочие жили в переполненных общежитиях и могли смотреть гонконгское телевидение, которое не подвергалось цензуре из-за Дело в том, что в то время город был колонией Великобритании. В городе, который всего несколько лет назад был сельскохозяйственными угодьями и рисовыми полями, местное правительство поощряло иностранных инвесторов вкладывать средства в производственные предприятия. Дунгуань привлек значительные тайваньские, гонконгские и иностранные инвестиции в фабрики и действовал как магнит для китайских рабочих-мигрантов. (Население Дунгуаня удвоилось в 19 в.80-х.) Это был пограничный город: мир фабрик и проституток, куда мигранты приезжали по билетам на поезд в один конец, чтобы делать одежду или игрушки. По вечерам его улицы заполнялись заканчивающими смену молодыми рабочими, полными надежд и мечтаний.
Цзэн нашел работу в гонконгской компании SAE Magnetic, которая производила магнитные записывающие головки для жестких дисков компьютеров — отрасль, в которой Дунгуань станет доминировать. Это было значительное изменение по сравнению с детством Цзэна. Родился в крестьянской семье в небольшой горной деревушке Ланкоу недалеко от Ниндэ во время хаоса Культурной революции 19 века.68 лет, Цзэн был умен от природы. В возрасте 17 лет он бросил школу, чтобы изучать инженерное дело в Шанхайском университете Цзяо Тонг, а позже получил докторскую степень по физике конденсированных сред в Китайской академии наук в Пекине. После окончания университета он поступил на работу в государственную компанию в провинции Фуцзянь, где мог бы вести комфортную жизнь с «железной миской для риса», как называлась работа в государственных компаниях, — работа, которой гордились бы его родители. Но предприимчивый Цзэн не удовлетворился бездельем в сонном государственном секторе и всего через три месяца уехал в Дунгуань.
Цзэн проработал в Дунгуане 10 лет, став единственным директором SAE Magnetic в материковом Китае. В этот период он также начал узнавать об аккумуляторах, и к концу 1990-х генеральный директор компании по производству магнитных жестких дисков Лян Шаокан убедил Цзэна основать компанию по производству аккумуляторов.
В 1999 году Цзэн запустил ATL в Гонконге, чтобы производить батареи для мобильной электроники. Это было идеальное время: продажи мобильных телефонов росли, и многие подключались к Интернету, что требовало большей портативной мощности. Начался бум литиевых батарей, и вскоре Дунгуань стал центром производства мобильных телефонов, зарядных устройств и аксессуаров.
Штаб-квартира и производственный комплекс Contemporary Amperex Technology Ltd. (CATL) видны на этом аэрофотоснимке, сделанном в Нинде, провинция Фуцзянь, Китай, в понедельник, 29 января 2018 г.
Qilai Shen/Bloomberg—Getty Images
Однако, когда она начиналась, у ATL было мало собственной интеллектуальной собственности или какой-либо прорывной технологии. Цзэн и его коллеги потратили 1 миллион долларов на покупку патента на литий-полимер у Bell Labs в США. Но когда они вернулись домой, ATL обнаружила, что заставить технологию работать не так просто, как они думали — батарея расширялась, когда ее неоднократно заряжали, а также риску взрыва. Пока они боролись в Дунгуане, они опасались, что это может означать конец молодой компании. Они потратили две недели, работая сверхурочно, чтобы преодолеть трудности, пробуя различные комбинации электролитов. Наконец, они заставили литий-полимерный аккумулятор работать. Как только они это сделали, им удалось быстро снизить себестоимость производства — модель, которую Цзэн позже повторит с аккумуляторами для электромобилей. ATL удалось производить аккумуляторы вдвое дешевле, чем у корейских конкурентов. Их литий-полимерная батарея также была тоньше, чем у других моделей, и могла иметь форму, соответствующую устройству. Компания стала прибыльной в течение трех месяцев после производства батареи.
Это было началом перехода Китая к аккумуляторным батареям — в этом бизнесе доминировала Япония с тех пор, как Sony выпустила на рынок первый литий-ионный аккумулятор в 1991 году. 1995. К 2000 году на Японию по-прежнему приходилось 90% годового мирового производства литий-ионных аккумуляторов с 500 миллионами батарей, а Китай производил только 35 миллионов в год. Тем не менее, к 2001 году ATL поставила более миллиона аккумуляторов для Bluetooth-гарнитур и портативных DVD-плееров. В том же году Китай присоединился к Всемирной торговой организации, что открыло страну для значительных иностранных инвестиций. ATL помогла Китаю стать крупным производителем аккумуляторов.
В 2011 году Zen решила заняться автомобильными аккумуляторами и запустила CATL. К 2017 году CATL обогнала Panasonic и стала крупнейшим в мире производителем литий-ионных аккумуляторов по объемам продаж, сумев снизить производственные затраты по сравнению со своими корейскими и японскими конкурентами за счет увеличения масштабов производства. У немецких автопроизводителей не было иного выбора, кроме как полагаться на Китай для обеспечения безопасности своих аккумуляторов для электромобилей.
Но это была не только Германия. CATL поставляла аккумуляторы ряду китайских стартапов, таких как Nio и Xpeng, котирующихся на фондовой бирже США, которые начали экспортировать автомобили в Европу, добавляя немцам еще один уровень конкуренции. MG, британская автомобильная компания, принадлежащая китайской государственной компании SAIC, также продавала свои электромобили ZS EV с аккумуляторами CATL в Великобритании. И чтобы обеспечить постоянный приток ресурсов, CATL купила доли в австралийском литиевом проекте и никелевом проекте в Индонезии. , и месторождение кобальта в Демократической Республике Конго — все основные компоненты аккумуляторов.
К 2022 году круглолицый и миниатюрный Цзэн стоил 34,3 миллиарда долларов и был 30-м самым богатым человеком в мире, согласно списку миллиардеров Bloomberg за 2022 год. Компания создала больше миллиардеров, чем Google или Facebook, и уже стоит больше, чем Volkswagen. По словам Фрица Принца, австрийского профессора машиностроения из Стэнфордского университета, Германия совершила «стратегическую ошибку, пренебрегая исследованиями и разработками аккумуляторов». «Возможно, считалось, что батареи нужны только для смартфонов и других портативных устройств, что было ошибкой».
Адаптировано из новой книги Сандерсона «Вольт-раш: победители и проигравшие в гонке за экологичность»
Водородная энергия в США и Китае
Использование водородной энергии относится к преобразованию водорода в электричество, тепловую энергию и т.д. Водород – это энергия, получаемая из природного газа, электролиза воды, солнечного фотосинтеза и других форм . В отличие от угля, нефти и природного газа, которые можно добывать только из почвы.
Открытие водорода приписывается британскому химику и физику Генри Кавендишу (1731-1810). Однако еще в шестнадцатом веке знаменитый Парацельс (1493–1541) утверждал, что при контакте железных опилок и кислоты образуется газ. В семнадцатом веке фламандский химик и врач Жан Батист ван Гельмонт (1579–1644) случайно подвергся воздействию указанного газа, но не выделил и даже не собрал его: вместо этого ирландец Роберт Бойль (1627–1691) собрал указанный газ. газа случайно, но исследований не проводил.
Было известно только, что он горюч, и больше ничего. В 1700 году французский фармацевт Николя Лемери (1645-1715) упомянул об этом в своем докладе Академии наук в Париже.
Кавендиш был первым, кто собрал и изучил водород, но его понимание водорода было неверным. Он считал, что вода — это элемент, а водород — это вода со слишком большим количеством «флогистона» (название, данное химиками восемнадцатого века гипотетическому веществу, которое будет выделяться из соединений при сгорании или прокаливании, из которых оно будет составлять принцип воспламеняемости). ).
Только в 1782 году Антуан-Лоран де Лавуазье (1743-94) разъяснил, что вода не элемент, а соединение. В 1787 году он назвал этот горючий газ водородом , что означает «производитель воды», и подтвердил, что это элемент.
В качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания водород применяется недавно. Использование водорода в двигателях внутреннего сгорания имеет долгую историю.
Первый в истории человечества двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде, восходит к 1807 году, когда французский политик и изобретатель, натурализованный швейцарец Франсуа Исаак де Рива (1752–1828) создал одноцилиндровый водородный двигатель внутреннего сгорания.
Однако из-за ограниченного уровня технологий в то время производство и использование водорода было намного сложнее, чем использование таких ресурсов, как пар и бензин. Таким образом, двигатели внутреннего сгорания, работающие на водороде, уступили место паровым, дизельным и бензиновым двигателям.
Во время Второй мировой войны водород использовался для приведения в движение ракеты Фау-2. В 1960 году жидкий водород впервые был использован в качестве топлива для космической энергетики. В 1970 году злополучный космический корабль Apollo 13 , запущенный Соединенными Штатами, использовал жидкий водород для старта своей ракеты. Водород стал обычным топливом в ракетной промышленности. Все это, начиная с ракеты Фау-2, благодаря немецкому ученому Вернеру фон Брауну (1912-77).
Для современных космических челноков важнее уменьшить вес топлива и увеличить полезную нагрузку. Плотность энергии водорода очень высока, т. е. в три раза больше, чем у обычного бензина. Это означает, что космический шаттл использует в качестве топлива водород и его вес может быть уменьшен на 2/3 по сравнению с «полным баком» традиционного топлива, что, несомненно, чрезвычайно выгодно для космического корабля.
Ученые изучают космический корабль с «твердым водородом». Твердый водород используется как конструкционный материал и энергетическое топливо для космических аппаратов.
Различные транспортные средства на топливных элементах были публично протестированы в конце 1980-х годов, а возможность замены батарей небольшими топливными элементами появилась в конце 1990-х годов.
В 21 веке, столкнувшись с загрязнением окружающей среды и другими кризисами, водородные топливные элементы быстро развиваются, и на рынок выходит все больше автомобилей на водородном топливе.
Водородная энергетика стала предметом интенсивных исследований в разных странах, и новая энергетика упорно решает текущую сложную ситуацию, с которой сталкивается планета. Согласно опросу Министерства энергетики США, в последние годы промышленно развитые страны мира вкладывают средства в развитие водородной энергетики с ежегодным увеличением инвестиций на 20,5%. Соединенные Штаты всегда придавали большое значение водородной энергетике. В 2003 году администрация Буша II вложила 1,7 миллиарда долларов США в запуск плана разработки водородного топлива и представила ключевые проекты развития, такие как технология промышленного производства водородной энергии, технология хранения и прямое применение водородной энергии. В феврале 2004 года Министерство энергетики США объявило «План действий по исследованию, разработке и испытанию технологий водородной энергетики».
Водородное экономическое развитие в Соединенных Штатах перешло от этапа систематического внедрения к этапу оценки и формулирования политики. Первая водородная станция была создана в США в мае 2004 года: бытовая энергетическая станция третьего поколения — стационарная установка по производству водорода в Калифорнии — начала свою пробную фазу.
В июле 2005 г. немецкая компания Daimler Chrysler (1998-2007 гг.), одна из первых в мире компаний-производителей водородных топливных элементов, успешно разработала в Соединенных Штатах «аккумуляторное транспортное средство пятого поколения», установив регистратор данных о поездке для топлива. ячеистые транспортные средства в легковых автомобилях: полный пробег 5245 километров при максимальной скорости 145 км/ч.
И наоборот, в Китае стратегия развития энергетики ориентирована на стратегическое развитие национальной экономики, поскольку китайская ископаемая энергетика показала, что у нее все еще мало извлекаемых запасов: уголь составляет 114,5 млрд тонн, нефть — 3,8 млрд тонн, а запасы природного газа — до 1,37 трлн кубометров, что составляет 11,6%, 2,6% и 0,9% мировых запасов соответственно.
Китай имеет большое население и недостаточные ресурсы на душу населения. Извлекаемые запасы угля на душу населения составляют лишь половину среднемировых запасов, а нефти — лишь одну десятую. Потребление энергии на душу населения явно отстает, как и рекуперация энергии транспортом.
В то же время выхлопные газы автомобилей стали важнейшим фактором загрязнения воздуха, особенно городского. Таким образом, стремление к новой экологически чистой энергии имеет особое значение для устойчивого развития Китая.
В ходе последних пятилетних планов Министерство науки и технологий включило исследования и разработки транспортных средств на топливных элементах и связанных с ними технологий в Национальный план строительства в области науки и техники. В январе 2002 г. Академия наук Китая приступила к реализации крупного проекта Стратегического плана действий по научным и технологическим инновациям. Основное внимание уделяется высокомощным двигателям на топливных элементах с протонообменной мембраной и технологиям водородной энергетики.
Институт химической физики и Академия наук Китая в основном полагаются на Государственный план развития высоких технологий ( 863 Программа ) — Крупный проект для электромобилей — Министерства науки и технологий. Исследования и разработки двигателей на топливных элементах мощностью 75 кВт и 150 кВт и водородной энергетики продвигаются в области технологий с независимыми правами интеллектуальной собственности.
Такие ведущие мировые технологии помогут Китаю как можно скорее вступить в эру водородной энергетики. В дополнение к автомобилям и автобусам на топливных элементах Китай успешно разработал в общей сложности более 2000 километров в экспериментальных целях. Это показывает, что Китай имеет возможность разрабатывать двигатели на водородных топливных элементах. Когда проходили Олимпийские игры 2008 года в Пекине и Всемирная выставка 2010 года в Шанхае, первые автомобили на топливных элементах прошли успешные испытания.
Профессор Валори — президент Международной всемирной группы
10 древних китайских изобретений, которые вас удивят
Модель САПР колесницы с южной точки, ок. 2600 г. до н.э.; с летающим змеем Вэнь Юнчена
Богатая цивилизация древнего Китая, возможно, не была передана остальному миру так хорошо, как греческая или римская. Расцветая в плодородном бассейне рек Хуанхэ и Янцзы, китайская наука и техника начали зарождаться еще в глубокой древности. Вот 10 лучших древних китайских изобретений, которые изменили ход истории, какой мы ее знаем.
10. Сейсмографы: древнее китайское изобретение
Houfeng Didong Yi, копия китайского сейсмографа, via Pressfrom
Китай, обычно не связанный с землетрясениями, тем не менее является районом с высокой сейсмической активностью. Многовековые исторические отчеты о землетрясениях говорят нам о том, что проблемы Китая с землетрясениями были и остаются весьма значительными. Когда земля сотрясается, высокие горы соскальзывают, а обширные участки земли искривляются. Сыма Цянь (司马迁), знаменитый великий историк древнего Китая, упомянутый в 91 до н. э. в его Анналах о том, как сильное землетрясение в 780 г. до н.э. отклонило течение 3 рек. В тексте Тайпин Юйлан (太平御览) X века записано более 600 землетрясений в истории.
Бедствия были серьезным делом для имперских правительств. Отправка ресурсов для спасения своих подданных была главной заботой, как с моральной точки зрения, так и потому, что, если адекватная помощь не прибудет вовремя, большие слои населения, вероятно, будут страдать от голода и болезней. Наступивший хаос мог привести к потере власти и народным восстаниям и бунтам.
Чжан Хэн и его сейсмограф, via El Dispensador
Вам нравится эта статья?
Подпишитесь на наш бесплатный еженедельный информационный бюллетень
Таким образом, знать, что район пострадал от стихийного бедствия, было капиталом. К тому времени, когда новости дошли до дворца, у правительства, возможно, уже не было достаточно времени, чтобы организовать помощь и собрать солдат. В результате ученый, математик и изобретатель Чжан Хэн (张衡– 78–139 гг. н. э.) придумал китайское изобретение для измерения землетрясений, известное сегодня как сейсмограф.
Сейсмограф представлял собой большой сосуд из «тонкой литой бронзы» с крышкой. Вокруг сосуда на равном расстоянии друг от друга расположены головы 8 драконов с бронзовыми шарами во рту. Вокруг основания сосуда были размещены 8 соответствующих бронзовых жаб с широко открытыми ртами. Мяч, если его толкнуть или «встряхнуть», упадет в рот соответствующей жабе.
Хотя его иногда называют «системой раннего предупреждения», он предупреждал только о том, что землетрясение произошло в каком-то определенном направлении. Сейсмограф, известный как Houfeng Didong Yi (候风地动仪) примерно переводится как «прибор для измерения сезонных ветров и движений земли». Он считал, что землетрясения вызываются движением воздуха или ветра.
9. Водяное колесо: рабочая сила в Древнем Китае
Изображение водяного колеса в Tian Gong Kai Wu, через Routledge Handbooks Online
До появления паровой машины, двигателя внутреннего сгорания или электрической батареи машины приводились в движение людьми, животными, ветром и водой. В речной культуре древнего Китая люди стремились обуздать окружающие их природные силы. Водяное колесо, используемое как горизонтально, так и вертикально, было важным китайским изобретением и прорывом в технологических и промышленных возможностях древнего мира. Он продемонстрировал механическое понимание средств производства, а также понимание физических свойств потока воды и силы, необходимой для работы машин.
Создание водяного колеса, устройства, управляющего потоком воды, было важным элементом экономической экспансии Хань. Приведение в действие инструментов кузнецов, мельников и фермеров было технологической революцией. Водяное колесо заменило ручное вращение педалей для питания цепных насосов. Много оборудования, используемого в сельском хозяйстве, ирригации или кузнечном деле, извлекало выгоду из этой гидравлической энергии, поднимая воду в оросительные канавы или в общегородские системы водоснабжения.
Водяное колесо династии Сун из Кембриджской иллюстрированной истории Китая, 1999 г.
Ду Ши (杜詩), инженер времен династии Хань, впервые разработал его для работы с мехами для кузнечного дела, поскольку он усовершенствовал наклонный молот с регулировкой уровня и точки опоры с ножным приводом для ударов и полировки с гидравлическим приводом. Горизонтальное водяное колесо обычно работало с цепными насосами, вращающимися на шестернях, и горизонтальной балкой, однако известны вертикальные примеры, которые использовались для приведения в действие отбойных молотков для очистки риса или дробления руды.
8. Древняя письменность, которую можно прочитать и сегодня
Надписи на костях оракула династии Шан, в Национальном музее китайской письменности, через журнал Smithsonian Magazine
По сравнению с более простыми фонетическими алфавитными письмами, такими как греческий, Hanzi (汉字 — китайский алфавит) является логографическим письмом. Особенность ханьцзы в том, что его изучение — длительный процесс, но однажды усвоенный, он преодолевает фундаментальные лингвистические и диалектные барьеры. Высокограмотная форма письма, она формировала текстовую lingua franca , согласно которому речь и произношение между регионами и обществами могли быть взаимно непонятными. Тем не менее грамотные люди могли читать и понимать то же значение из классического китайского письма.
Изобретение иероглифов китайцами традиционно приписывается мифическому министру Желтого императора Цан Цзе (倉頡), который создал их, имитируя птичьи следы. Говорят, что у Цан Цзе было четыре глаза, что давало ему возможность видеть и знать больше, чем другие.
11 символов культуры Давенкоу, Шаньдун
Самые ранние полные китайские тексты впервые появляются на твердых материалах, таких как кости и бронзовые сосуды. Однако можно предположить, что архаичные формы китайских иероглифов изначально, вероятно, использовались на деревянных планках или других скоропортящихся материалах. Некоторые предшественники этих персонажей найдены на керамике периода неолита Эрлиган культуры Давенкоу.
Таким образом, самые ранние свидетельства китайской письменности появляются во время правления короля У Дина (1324–1266 гг. до н.э.) династии Шан, хотя, вероятно, они старше этого времени. Самые ранние образцы, в основном найденные в руинах Инь (Аньян, Хэнань), фиксируют результат гадания. Поскольку сохранившиеся образцы письменности в первую очередь касаются предсказаний и политической воли, ведутся споры по поводу первоначального функционального использования письма в качестве политического инструмента или инструмента ведения записей, как это встречается в других культурах мира.
7. Механика и шестерни, указывающие на юг
Реконструкция колесницы, указывающей на юг, Чжоу Кунг; Хуан Ти, Китай, 1122–1155 гг. до н. э.; 2698–2598 гг. до н. э., через Science Museum Group, Лондон
Колесница, указывающая на юг (指南车) — механическое устройство, в котором использовалось вращение колес, позволяющее статуе всегда указывать на юг. Вероятно, это одно из самых сложных устройств древнего Китая. Это была большая повозка со статуей наверху с поднятой рукой, указывающей на юг. Это гениальное китайское изобретение 3 века нашей эры всегда будет указывать на юг, куда бы вы ни повернулись.
Согласно легенде, карета, указывающая на юг, была впервые построена герцогом Чжоу как средство доставки домой некоторых посланников, прибывших издалека. Страна центрального Китая представляла собой бескрайнюю равнину, из-за которой легко потерять ориентацию. Герцог сделал это транспортное средство таким, чтобы в любую погоду можно было различать стороны света. В отличие от компаса, в котором используются магнетит и магнетизм, такая машина, если бы она работала, безусловно, была бы важным инструментом для определения пеленга и карт местности.
Колесница, указывающая на юг, использовала дифференциальные передачи, как у автомобиля. Когда колесное транспортное средство поворачивалось, колеса на его противоположной стороне вращались с разной скоростью. Дифференциалы работали с помощью механизма, соединяющего колеса с осью и соединяющего их с комбинацией шестерен, колес и маховиков.
Модель САПР колесницы с южной точки, ок. 2600 г. до н.э., через Gradcab
Если верить легенде, то это сложное механическое устройство может датироваться ок. 1030 г. до н.э. Более достоверным доказательством является то, что Ма Цзюнь (徳衡) (из Цао Вэй эпохи Троецарствия; 200–265 гг. Н.э.), знаменитый строитель и инженер, должен быть приписан к его изобретению и строительству.
6. Лак: натуральный пластичный пластик
Чаша с геометрическим орнаментом, 2 век до н.э., через Метрополитен-музей, Нью-Йорк
Использование лака — чисто китайское изобретение. Этот натуральный пластик получают путем сбора сока стволов местных и распространенных в центральном Китае лаковых деревьев ( Rhus vernicifera ). Его использование в качестве лака связано с его особыми свойствами, такими как легкость, долговечность, устойчивость к кислотам и щелочам, умеренная устойчивость к нагреванию, воде и устойчивости к бактериям.
Свидетельства использования лака восходят к династии Шан, где он использовался для покрытия скульптурных деревянных предметов и для сохранения стен погребальных камер Чжоу. Не исключено, что лак использовался и для украшения желобков бронзовых сосудов. Гробница Шанской «королевы» госпожи Фу Хао, обнаруженная в 1970-х годах в Аньяне, Китай, содержала богатую коллекцию лака. Однако самые старые свидетельства наличия лака относятся к 17 веку до нашей эры и были найдены в 1980 году на месте Эрлитоу. После этого он производился в гораздо больших количествах в период Восточной Чжоу (771–256 гг. До н.э.) и достиг своего пика во времена династии Хань.
Лакированная посуда династии Хань, найденная в гробнице в Мавандуи, Чанша, Китай, 202 г. до н.э. – 9 г. н.э., через Lumen Learning
К III веку до н.э. с поистине замечательным мастерством лакирования шкатулок и посуды украшали изображениями людей и животных, часто в подражание бронзовым мотивам. Во времена династии Хань он заменил бронзу как часть предметов, помещенных в гробницы, поскольку 3 могилы маркиза Джая в Мавандуи показывают, что они содержат более 400 лаковых предметов.
Производство лаков строго регламентировалось. Высоко ценимый материал, одна лакированная деревянная винная чаша могла быть сделана 7 ремесленниками и 5 должностными лицами компании. Он использовался для изготовления кухонной утвари, приготовления пищи и подачи горячих блюд и считался гораздо более ценным материалом, чем бронза. Из него также делали мебель, ширмы, подушки, шкатулки, носили как шляпки и обувь, украшали оружие. Очень податливый материал можно было придать любой форме, что давало свободу художественного самовыражения.
5. Бронзы с отливками в виде штучных форм
Изготовление бронзы в штучных формах в Китае, 1400–1300 гг. до н.э., методы литья в штучных формах, воска по выплавляемым моделям и композитного литья китайского бронзового века, через Semantic Scholar
Бронзовое литье — это метод, характерный для китайских методов производства бронзы. Первые изделия из меди и бронзы появляются сравнительно поздно, ок. 3000 г. до н.э. Появление бронз, легированных оловом или свинцом, совпадает с появлением династии Шан. Примерно к 1500 г. до н.э. на городище Эрлитоу в центральном Китае производили богато украшенные ритуальные изделия из бронзы. Производимые в больших количествах бронзы изготавливались методом штучной формы.
Необычное китайское изобретение, техника штучной формы, заключавшаяся в вырезании глиняных форм с вырезанными в них поверхностными украшениями перед заливкой расплавленной бронзы в глиняную отливку. Существенные предприятия по литью бронзы были обнаружены во многих местах династии Шан. Китайские мастера-металлисты разовьют весьма успешную техническую способность изготавливать очень сложные формы со взаимозаменяемыми частями. Этот метод позволил им производить сложные бронзы в больших количествах, поскольку сплавы меди, олова и свинца, используемые для изготовления бронзы, нельзя было выковать в лист.
Судно типа Дин династии Шан, ок. 1600-1046 гг. до н.э., через Метрополитен-музей, Нью-Йорк
Причина предпочтения методов штучной формы другим методам литья, таким как метод литья по выплавляемым моделям, вероятно, была связана с плохой ковкостью бронзовых сплавов в древнем Китае. Тем не менее, предпочтение этому могло быть не случайным, поскольку разные соотношения мышьяка или олова могли давать разные цвета бронзы.
4. Воздушные змеи для войны и науки
«Летающий змей» Вэнь Юнчена, через Christie’s
Популярный сегодня вид спорта и времяпрепровождения. Китайское изобретение запуска воздушных змеев насчитывает тысячи лет. Поначалу воздушные змеи могут показаться не впечатляющим изобретением, но они сочетают в себе множество отраслей и понимание подъемной силы и силы сопротивления.
Еще в V веке до нашей эры полулегендарная фигура Лу Баня (鲁班) делала воздушных змеев, похожих на птиц, которые могли летать в течение нескольких дней и делать сальто. Говорят, что философ Мози (ок. 4 век до н.э.), основатель мохистской философии, потратил 3 года на постройку воздушного змея. Моисты, важные соперники конфуцианцев, среди прочего хорошо разбирались в физике и математике и поэтому интересовались осадными орудиями.
Высокопрочный шелк, а также прочность и легкость бамбука, вероятно, были материалами, которые использовались для изготовления воздушных змеев, пока не была изобретена бумага. В историях упоминаются воздушные змеи, используемые для связи, измерений и проверки ветра. Генерал Хань Синь (00) из династии Хань использовал воздушного змея, чтобы измерить расстояние, которое его солдаты должны были выкопать, чтобы добраться до городского дворца из своего лагеря. После войны воздушные змеи, прикрепленные к крючкам, будут использоваться как для рыбалки, так и для удовольствия.
3. Арбалет: стандартное издание древних китайских изобретений для армии
Бронзовый спусковой крючок для арбалета с золотыми и серебряными вставками, в Нанкинском музее, через Китайский онлайн-музей
Найденные среди оружия Терракотовой Армии в гробнице Первого Императора Китая, арбалеты были одним из самых распространенных китайских изобретений, использовавшихся в военных действиях на протяжении веков.
Его самые ранние описания можно найти в трактатах моистов ок. 4 век до н.э. и «Искусство войны » Сунь-Цзы (Sūnzǐ). Однако литые бронзовые замки для арбалетов, датируемые 650 г. до н.э., были найдены во многих частях центрального и северного Китая. Упоминания можно найти в более поздних текстах, таких как Huainanzi , сообщающих своим читателям, что арбалетчики неэффективны в мягких болотах.
Арбалет, относительно небольшое, но сложное стрелковое оружие, был излюбленным оружием династии Хань. Это стало стандартной проблемой для ханьских армий, они производились серийно с оценками, исчисляемыми сотнями тысяч арбалетов. Выпуская стрелы с бронзовыми наконечниками, они были чрезвычайно мощным оружием на ближних дистанциях. Тем не менее, поскольку они медленно перезаряжались, их можно было использовать только в стационарных или оборонительных целях.
Арбалет династии Хань
Арбалет во многом способствовал успеху империй Цинь и Хань и положил конец архаичной войне с колесницами предыдущих династий. Это давало им явные преимущества перед врагами, поскольку их производство требовало специальных знаний, а также их эффективное использование в бою.
2. Чугун
Китайские доменные печи
Изобретение китайцами технологии чугуна привело ко многим важным разработкам. С момента открытия материала железные артефакты использовались как для оружия, так и для инструментов. Для отливки чугуна требуется более высокая температура, чем для блюминга, но это менее трудоемко, чем ковка каждой детали по отдельности. Чугун, впервые произведенный в период Весны и Осени (770 г. до н.э. – 473 г. до н.э.), тысячи лет производился в Китае. Однако примитивный чугун, ставший возможным благодаря гидравлической силе водяного колеса, является хрупким, негибким и трудно поддающимся заточке.
Температура плавления железа составляет 1535 градусов по Цельсию, что ранние кузнецы не могли произвести в кузнице. Итак, самые ранние методы кузнецов заключались в плавке железной руды при более низких температурах, но не в плавлении, таким образом получая кусок железа, смешанный с другими материалами, известный как «блюм». трудоемкий и может дать только простые конструкции.
Однако китайские рабочие-металлурги узнали, что железная руда, смешанная с древесным углем, может вместо этого расплавить железо до жидкого состояния. Температура плавления соединения железо-углерод составляет 1130 градусов по Цельсию, но рабочие использовали богатый фосфатами «чернозем», который снизил температуру плавления до 9 градусов.50. Затем жидкое железо можно было легко залить в форму, чтобы получить твердое, но хрупкое железо. Этот метод получил широкое распространение к 300 г. до н.э., а во времена династии Хань они научились производить сталь.
Постоянно использовались более дешевые методы обработки чугуна, особенно для инструментов, не требующих остроты или ударопрочности. Для производства оружия обычно использовался более трудоемкий и дорогой процесс кованого железа или стали.
1. Бяньчжун или перезвоны: китайские музыкальные изобретения
Музей Нанкина, набор Бяньчжун, 206 г. до н.э. – 9 г. н.э., через The Mercury News
Древний китайский музыкальный инструмент Bianzhong (编钟) представляет собой мелодичный ансамбль бронзовых колокольчиков, подвешенных на деревянной раме. Подобно литофону Bianqing (編磬), мелодичному ансамблю L-образных плоских камней, подвешенных к деревянной раме, колокольный звон является одним из самых религиозных инструментов древнего Китая. Вероятно, развившиеся из нефритовых колокольчиков, настроенные колокольчики представляют собой чрезвычайно впечатляющий подвиг музыкальности, металлургии и математики. Впервые появившись в 2100 г. до н.э. как колокола (без звонка), они были объединены во времена династии Чжоу в ансамбль колоколов размером от 153 до 9.сантиметров в высоту. С их линзообразной формой, отчетливой формой рта и 36 симметричными выступами снаружи каждый колокол мог издавать два разных тона.
Маркиз Цзэн Йи (曾侯乙編鐘) Оркестровый набор, 433 г. до н.э., в провинциальном музее Хубэй, Ухань, через Китайский онлайн-музей
Полный набор из 65 церемониальных колоколов был обнаружен в гробнице маркиза И (умер около 430 г.