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

Рабочая модель самодельного реактивного двигателя своими руками

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

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

Основные части реактивного модельного двигателя:

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

Шаг 1: Присоедините двигатель постоянного тока к маховику коробки передач

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

Шаг 2: Соедините магниты и катушку для датчика

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

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

Шаг 3: Реостат для управления скоростью

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

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

Шаг 4: Вентилятор

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

Шаг 5: Корпус

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

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

Шаг 6: Механизм стартера

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

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

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

Рабочая модель самодельного реактивного двигателя своими руками

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

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

Основные части реактивного модельного двигателя:

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

Шаг 1: Присоедините двигатель постоянного тока к маховику коробки передач

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

Шаг 2: Соедините магниты и катушку для датчика

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

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

Шаг 3: Реостат для управления скоростью

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

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

Шаг 4: Вентилятор

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

Шаг 5: Корпус

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

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

Шаг 6: Механизм стартера

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

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

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

Рабочая модель самодельного реактивного двигателя своими руками

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

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

Основные части реактивного модельного двигателя:

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

Шаг 1: Присоедините двигатель постоянного тока к маховику коробки передач

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

Шаг 2: Соедините магниты и катушку для датчика

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

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

Шаг 3: Реостат для управления скоростью

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

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

Шаг 4: Вентилятор

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

Шаг 5: Корпус

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

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

Шаг 6: Механизм стартера

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

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

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

Пульсирующий реактивный двигатель своими руками. Реактивный двигатель для авиамоделей

статью о том, как сделать
реактивный двигатель своими
руками
.

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

Шаг 1: Прорабатываем базовую конструкцию двигателя

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

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

Шаг 2:

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

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

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

Шаг 3: Вычисляем размер камеры сгорания

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

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

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

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

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

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

Шаг 4: Подготовка торцевых колец КС

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

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

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

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

Шаг 5: Привариваем торцевые кольца

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

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

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

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

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

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

Шаг 6: Изготавливаем заглушки

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

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

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

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

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

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

Шаг 7: Собираем всё вместе

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

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

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

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

Шаг 8: Изготавливаем рассеиватель

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

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

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

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

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

Шаг 9:

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

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

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

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

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

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

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

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

Шаг 10:

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

Спасибо за внимание

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

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

Что понадобится:

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

Если вы хотите запустить двигатель, вам также понадобятся:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Файл документа с шаблоном для опоры находится здесь:

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

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

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

Документы с шаблонами для проставок находятся здесь:

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

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

Шаблон для опорной шайбы:

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

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

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

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

Файл документации с шаблоном для кожуха турбины находится здесь:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

После завершения установите топливную форсунку в корпус консервной банки.

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

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

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

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

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

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

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

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

Основные части реактивного модельного двигателя:

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

Шаг 1: Присоедините двигатель постоянного тока к маховику коробки передач

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

Шаг 2: Соедините магниты и катушку для датчика

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

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

Шаг 3: Реостат для управления скоростью

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

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

Шаг 4: Вентилятор

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

Шаг 5: Корпус

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

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

Шаг 6: Механизм стартера

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

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

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

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

Представляем вашему вниманию видео от автора

Что же нам понадобится для сборки:

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

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

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

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

Прикладываем получившийся шаблон на жестянку от банки сгущенки и обводим.

После этого вырезаем полученную деталь ножницами.

Отгибаем по миллиметру от двух краев в разные стороны.

Теперь формируем конус и зацепляем отогнутые части друг за друга.

Наш диффузор готов.

Теперь сверлим отверстия с четырех сторон на узкой части диффузора.

То же самое делаем на крышке вокруг центрального отверстия.

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

Как сделать реактивный двигатель
самостоятельно

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

Мотор запаса Локведа

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

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

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

Читайте так же

КАК СДЕЛАТЬ РЕАКТИВНЫЙ-ДВИГАТЕЛЬ ПуВРД?!

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

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

Я знаю точно. невозможное возможно. Предыдущий запуск. .

Читайте так же

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

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

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

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

Большая тайна маленьких турбин

RC Design / Статьи / Радиоуправляемые Авиамодели

Автор — Виталий Дукин (Wit)

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

Из полученного е-mail (копия оригинала):

«Уважаемый Виталий!Ни магли бы Вы нимного больше рассказать

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

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

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

Что такое турбореактивный двигатель?

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

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

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

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

ТРД можно четко разделить на три части.

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

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

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

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

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

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

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

Развитие ТРД в авиамоделизме

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Конструкция  модельного ТРД

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

С чего начать?

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

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

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

Вот фотографии самостоятельно изготовленных частей для авиамодельной турбины:

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

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

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

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

Практика использования в авиамоделизме

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

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

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

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

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

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

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

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

Start control (Полуавтоматический старт).

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

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

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

Работает все это следующим образом:

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

Автоматическийстарт (Automatic start)

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

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

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

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

Топливная система

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

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

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

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

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

Обслуживание и моторесурс

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

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

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

Первая реактивная модель

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Подведём итог

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

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

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

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

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

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

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

Удачи!

Обсудить на форуме

автомобили на реактивной тяге / Хабр

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

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

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

Автомобиль Бэтмена из телесериала 1966 года

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

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

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

Opel RAK1 на гоночной трассе, 1928 год

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

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

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

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

«Летучий кадуцей» Натана Остича, 1960 год

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

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

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

Wingfoot Express и его создатели, 1964 год

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

Budweiser Rocket на трассе

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

Thrust SSC — самый быстрый автомобиль в мире на текущий момент

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

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

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

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

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

НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:

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

Самодельная микротурбина (газовая турбина) Реактивный двигатель

Простой демонстрационный газотурбинный двигатель, собранный из автомобильного турбонагнетателя

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Мой турбореактивный двигатель своими руками | Реактивное движение

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

Какой тип турбонагнетателя?

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

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

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

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

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

Топливная система и система зажигания

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

Мониторинг двигателя

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

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

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

Посмотреть видео о самодельном турбореактивном двигателе в действии

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

Самодельный реактивный двигатель

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

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

Мы попытаемся построить компактный двигатель, установив камеру сгорания по оси турбины, чтобы она была направлена ​​параллельно выхлопному конусу. Длина камеры сгорания составит 42 см. и загвоздка в том, что мы делаем его квадратным, поэтому турбина сидит на одном конце квадратной трубы, внутри мы используем обычный круглый держатель пламени. Проблема в том, что держатель пламени должен иметь 9Угол 0 градусов на конце для соединения с турбонаддувом, что делает его немного сложным в изготовлении. Выхлопная труба или конус будут такой же длины, как и камера сгорания, и в них будет достаточно места для форсажной камеры. Это означает, что двигатель будет иметь этот габаритный размер. Система смазки будет гораздо меньшего размера, с насосом меньшего размера, приводимым в действие двигателем постоянного тока на 12 В, а масса жидкого масла будет составлять всего 0,5-1 литр, с возможностью установки охладителя из медных труб длиной до 2 метров. перед компрессором. Мы также провели тест с соединением электрического стартера с гайкой компрессора через силиконовый шланг, и это кажется многообещающим, до 10000 об/мин с крошечным мощным гоночным двигателем, поэтому, возможно, с передаточным числом 3: 1 мы могли бы сделать электрический миниатюрный стартер. Наш эксперимент с дизельным топливом на первом двигателе дал нам хороший опыт, который мы перенесем на второй. Для впрыска дизельного топлива мы используем небольшой дизельный насос, который оказался идеальным для нашего использования, а также шланг и фитинги для системы высокого давления, которые нам удалось обойти дешевым способом, мы просто используем обычные пневматические фитинги и шланг диаметром 4 мм, который неплохо выдерживал давление 15-18 бар. В то же время мы получили контроль над зажиганием и разрабатываем его для обычной свечи зажигания, которая доказала, что очень хорошо воспламеняет распыленное дизельное топливо. Также форсунки поставлены от DANFOSS, теперь у нас 7 разных с расходом 1,4 — 10,4 — 12,8 — 13,9- 17,3 л/ч и распыл 80 град. СОСТОЯНИЕ: Теперь мы планируем построить новую камеру сгорания с квадратными трубами и подогнать ее к старой версии 14.1, а затем развивать ее так, чтобы она работала как можно лучше. Сейчас это кажется лучшим выбором, поскольку старая камера сгорания нуждается в полной переработке, если она будет хорошо работать на дизельном топливе. Если все пойдет хорошо, мы построим новый двигатель и переместим новую камеру сгорания на этот двигатель. Вскоре мы опубликуем несколько изображений новой камеры сгорания 14.2.

На входе в испарительную трубу мы взяли кусок латуни, припаяли две латунные трубки 3 мм и закрепили пластину двумя винтами 4 мм, чтобы ее можно было легко снять, чтобы заглушить жаровую трубу. необходимо удалить, потому что две тонкие трубки втыкаются в испарительную трубку примерно на 10 мм. Первая трубка предназначена для дизельного топлива, а вторая — для газа. Жаровая труба укорочена на 7 см для значительного воздухообмена, окружающего полый торцевой конус для охлаждения, больше нет соединения через верхнюю пластину. Теперь мы были взволнованы, чтобы увидеть, кто это будет выполнять, поэтому после подключения дизельного насоса, газа и пылесоса (старый радиальный вентилятор, дуть) мы включаем газ для нагрева испарительной трубки, и подожгли его на выходе, сразу фронт пламени исчезает внутри и, к нашему изумлению, горение происходило глубоко в первичной зоне, ядро ​​длиной менее 10 см в первичной зоне и во вторичной зоне полностью не горят, только горячие газы. первичной зоне, а при запуске дизельного насоса фронт пламени остается на прежнем месте. Только при приготовлении очень богатой смеси пламя подходило ближе к выходному отверстию, но новее выхода из камеры сгорания.

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

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

Слушайте наш реактивный двигатель, записанный 5/6-97

Звук 1 — Звук 2 — Звук 3 — Sound 4

9 Sound 4

69 Sound 4

69 .

Спонсируется:

Homemade Jet Engine

15 сентября 2008 г.
Майк Фриман
проектов

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

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

Видео запуска и работы двигателя.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Copyright © 2022

Газовая турбина своими руками | jetpower.co.uk

СМИ Авторы: Barcroft Media

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Воздухозаборник / Секция компрессора.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Секция выхлопа/турбины.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Жаровая труба из металлолома GTP30 и старого огнетушителя.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

A Форсунка GTP30.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Топливный фильтр Lucas CAV в сборе.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Высокопроизводительный топливный насос Bosch 044 от автомобиля.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Игольчатый клапан для регулирования давления масла в турбокомпрессоре.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Радиатор масляного радиатора.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Вентилятор масляного радиатора.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www. jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Дешевые датчики и датчики давления и температуры масла.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Блок воспламенителя и высоковольтный провод.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Запуск камеры сгорания.

Источники СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

Это сформирует транспортную известность DIYGT.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www. jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

1/2″ высокотемпературный шланг используется для возврата масла.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источники СМИ: www.jetpower.co.uk

Масляный насос установлен и частично подключен.

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Media Credit: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

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

Источник СМИ: www.jetpower.co.uk

История продолжается здесь:

Реактивный двигатель | Инжиниринг | Fandom

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

Содержание

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

Реактивный двигатель

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

Турбореактивные двигатели[]

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

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

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

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

Турбовентиляторные двигатели[]

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

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

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

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

Приблизительное уравнение для расчета полезной тяги реактивного двигателя:
где:

м = массовый расход на входе

v _jfe = скорость полностью расширенной струи (в выхлопном шлейфе)

v _a = скорость полета самолета

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

История[]

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

первый полет.

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

Моделирование воздушного потока реактивного двигателя

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

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

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

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

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

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

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

Типы[]

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

.

.

Тип	Описание	Преимущества	Недостатки
Струя воды	Брызгает водой из задней части лодки	Может работать на мелководье, мощный, менее опасный для дикой природы	Может быть менее эффективным, чем пропеллер
Термоджет	Самый примитивный воздушно-реактивный двигатель		Очень неэффективный и маломощный
Турбореактивный двигатель	Общий термин для простого газотурбинного двигателя	Простота конструкции	Базовая конструкция, не хватает многих улучшений эффективности и мощности
ТРДД	Отвод мощности от выхлопа, используемого для привода байпасного вентилятора	Более тихий из-за большего массового расхода и меньшей общей скорости выхлопа, более эффективный для полезного диапазона дозвуковых скоростей по той же причине	Большая сложность (дополнительные воздуховоды, обычно несколько валов), двигатель большого диаметра, необходимость наличия тяжелых лопастей. В большей степени подвержен FOD и повреждению льдом. Возможны разные степени байпаса — эта конструкция чаще всего используется на коммерческих авиалайнерах
Ракета	Несет на борту собственное топливо, выбрасывает реактивный двигатель для движения	Очень мало движущихся частей, от 0 до 25+ Маха, эффективен на очень высокой скорости (> 10,0 Маха или около того), тяговооруженность более 100, относительно простая, без воздухозаборника, не требует атмосферы, высокая степень сжатия, очень высокая скорость выхлопа	очень низкий удельный импульс — обычно 100–450 секунд. Обычно требуется наличие на борту окислителя, что увеличивает риски.
ПВРД	Всасываемый воздух полностью сжимается за счет скорости набегающего воздуха и формы воздуховода (расходящийся)	Очень мало движущихся частей, от 0,8 до 5+ Маха, эффективен на высокой скорости (> 2,0 Маха или около того), самый легкий из всех воздушно-реактивных двигателей (отношение тяги к массе до 30 при оптимальной скорости)	Должен иметь высокую начальную скорость для работы, по своей природе неэффективен на малых скоростях из-за плохой степени сжатия, трудно распределять мощность вала для аксессуаров, сложно спроектировать, чтобы он был эффективным в широком диапазоне скоростей полета.
Турбовинтовой (аналог турбовального)	Строго не реактивный — в качестве силовой установки для привода (гребного) вала используется газотурбинный двигатель	Высокая эффективность на более низких дозвуковых скоростях полета (более 300 узлов), высокая мощность на валу относительно веса	Ограниченная максимальная скорость (самолеты), несколько шумный, сложный привод воздушного винта, очень большой рыскание (самолет) при отказе двигателя
Винтовые вентиляторы	Турбовинтовой двигатель приводит в движение один или несколько воздушных винтов. почти как турбовентиляторный, но без воздуховода	Более высокая топливная эффективность, некоторые конструкции менее шумные, чем турбовентиляторные, могут привести к созданию более высокоскоростных коммерческих самолетов, популярных в 1980-х во время нехватки топлива,	Разработка винтовых двигателей была очень ограниченной, обычно они были более шумными, чем турбовентиляторные, сложность
Импульсный реактивный двигатель	Воздух поступает во впускной патрубок, передняя часть зоны сгорания закрыта, впрыскиваемое в воздух топливо воспламеняется, выпускные отверстия с другой стороны двигателя	Очень простая конструкция, обычно используемая на моделях самолетов	Шумный, неэффективный (низкая степень сжатия), лучше всего работает в небольших масштабах, клапаны необходимо заменять очень часто
Импульсный детонационный двигатель	Аналогичен импульсному воздушному двигателю, но сгорание происходит в виде детонации, а не дефлаграции, могут потребоваться клапаны, а могут и не потребоваться	Максимальный теоретический КПД двигателя	Чрезвычайно шумный, детали подвержены сильной механической усталости, детонация с трудом начинается, нецелесообразно для текущего использования
Встроенный прямоточный реактивный двигатель	По сути, прямоточный воздушно-реактивный двигатель, в котором всасываемый воздух сжимается и сжигается выхлопом ракеты 9. 0161	От 0 до 4,5+ Маха (также может работать вне атмосферы), хорошая эффективность при скорости от 2 до 4 Маха	Эффективность аналогична ракетам на малых скоростях или вне атмосферы, трудности с входом, относительно неразработанный и неизученный тип, трудности с охлаждением
ГПВРД	Всасываемый воздух сжимается, но не замедляется до скорости ниже сверхзвуковой, впуск, сгорание и выпуск происходят в одной суженной трубе	может работать при очень высоких числах Маха (от 8 до 15 Маха)[1]	все еще находится в стадии разработки, должен иметь очень высокую начальную скорость для работы (Mach > 6), трудности с охлаждением, проблемы с впуском, очень плохую тяговооруженность (~ 2), проблемы с планером, трудности с испытаниями
Турбокомпрессор	В воздушный поток добавляется дополнительный окислитель, такой как кислород, для увеличения максимальной высоты	Очень близок к существующим конструкциям, работает на очень большой высоте, в широком диапазоне высот и скоростей полета	Воздушная скорость ограничена тем же диапазоном, что и у турбореактивного двигателя, перевозка окислителя, такого как LOX, может быть опасна
Форсунки с предварительным охлаждением / LACE	Всасываемый воздух охлаждается до очень низких температур на входе	Возможна очень высокая тяговооруженность (~14) при хорошей топливной экономичности в широком диапазоне скоростей полета, 0-5+ Маха	Существует только на стадии лабораторного прототипа. Примеры включают RB545, SABRE, ATREX

Особенности конструкции[]

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

Воздухозаборники[]

См. также: Впускной конус

Дозвуковые воздухозаборники[]

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

Сверхзвуковые воздухозаборники[]

Сверхзвуковые воздухозаборники: Нормальный удар не является изоэнтрофным

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

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

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

SR 71[]

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

Теплообменники[]

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

Ступень компрессора GE J79

Компрессоры[]

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

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

Камера сгорания GE J79

Камеры сгорания[]

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

Турбины[]

Ступень турбины GE J79

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

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

Форсунки[]

Форсажная камера GE J79

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

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

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

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

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

Характеристики двигателя[]

Диаграмма TS[]

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

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

Изображенные процессы:

Freestream (станции с 0 по 1)

В примере самолет неподвижен, поэтому станции 0 и 1 совпадают.

Станция 1 на схеме не изображена.

Впуск (станции 1-2)

В данном примере предполагается 100% восстановление давления на входе, поэтому станции 1 и 2 совпадают.

Сжатие (станции 2–3)

Идеальный процесс должен выглядеть вертикально на TS-диаграмме. В реальном процессе их

– это потери на трение, турбулентность и, возможно, удары, составляющие температуру на выходе, для

заданное отношение давлений выше идеального. Чем мельче положительный наклон на

TS диаграмма, тем менее эффективен процесс сжатия.

Горение (станции 3-4)

Тепло (обычно за счет сжигания топлива) добавляется, повышая температуру жидкости.

Сопутствующая потеря давления, часть которой неизбежна

Турбина (станции с 4 по 5)

Повышение температуры в компрессоре диктует, что будет сопутствующая

Падение температуры на турбине. В идеале процесс должен быть вертикальным на

.

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

.

больше идеального. Чем меньше отрицательный наклон на TS-диаграмме, тем менее эффективен

процесс расширения.

Форсунка (станции с 5 по 8)

В примере форсунка очень короткая, поэтому потери давления нет. Следовательно, станции 5

и 8 совпадают на TS диаграмме.

Сопло (станции 8-8)

Обе эти станции находятся в горловине (конвергентного) сопла. Станция 8s представляет статический

условия. На диаграмме TS не показан процесс расширения снаружи сопла вниз

до давления окружающей среды.

Уравнения характеристик расчетной точки[]

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

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

Свободный поток

Впуск

Компрессор

Камера сгорания

Турбина

Приравнивая мощности турбины и компрессора, имеем:

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

Жиклер

Форсунка

Полная тяга

Барабан

Чистая тяга

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

Примечание:

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

Нестандартный[]

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

а) изменение положения дроссельной заслонки

b) изменение высоты

в) изменение скорости полета

г) изменение климата

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

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

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

Переменные для итерации одноконтурного турбореактивного двигателя обычно следующие:

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

Обычно накладываются следующие ограничения:

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

Последние два являются физическими ограничениями, которые необходимо соблюдать.

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

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

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

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

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

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