Содержание
Самый мощный в мире ракетный двигатель.
[править] Материал из Википедии — свободной энциклопедии Эта версия страницы ожидает проверки и может отличаться от последней подтверждённой, проверенной 8 ноября 2010. VASIMR на испытательном стенде Электромагнитный ускоритель с изменяемым удельным импульсом (англ. Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket; VASIMR) — электромагнитный плазменный ускоритель, предназначенный для реактивного ускорения космического аппарата. Реактивный двигатель использует радиоволны для ионизации рабочего тела с последующим разгоном полученной плазмы с помощью электромагнитного поля для получения тяги. Метод нагрева плазмы, используемый в VASIMR, был разработан в результате исследований в области термоядерного синтеза. Цель разработки VASIMR — заполнить разрыв между высокоэффективными реактивными системами малой тяги с высоким удельным импульсом и низкоэффективными системами большой тяги с низким удельным импульсом. Концепция двигателя предложена астронавтом и учёным Франклином Чанг-Диазом из Коста-Рики в 1979 году и продолжает развиваться в настоящее время.
Основной проектVASIMR, иногда рассматриваемый как электротепловой плазменный ускоритель (ЭПУ), использует радиоволны для ионизации и нагрева рабочего тела Проект включает в себя три части:
Изменяя количество энергии на радиоволновый разогрев и количество Диаграмма VASIMR В отличие от обычных циклотронно-резонансных нагревающих процессов, ионы в VASIMR сразу же проходят через магнитное сопло быстрее времени, необходимого для достижения термодинамического равновесия. ЭффективностьТекущие VASIMR должны обладать удельными импульсами в диапазоне от VASIMR не подходит для запуска полезной нагрузки с поверхности Земли
Другие применения VASIMR (например, транспортировка людей к Марсу) В августе 2008 г. Тим Гловер (Tim Glover), директор по развитию фирмы Текущее состояниеОсновным разработчиком VASIMR является «Ad Astra Rocket Company». На Однако имеются дополнительные меньшие потери эффективности, 24 октября 2008 года На основании данных, опубликованных по предыдущим испытаниям VX-100[7], можно ожидать, что двигатель VF-200, который должен быть установлен на МКС, будет иметь системную эффективность 60—65 % и уровень тяги 5 Н. Оптимальный удельный импульс предполагается на уровне 5000 с и использованием в качестве рабочего тела аргона. Удельная мощность оценивается в 1 кг/кВт, что означает, что вес данной версии VASIMR будет составлять только 300 кг. Одна из оставшихся проблем — определение соотношения потенциально 10 декабря 2008 года 7 июля 2009 года сотрудники «Ad Astra Rocket Company» успешно испытали плазменный двигатель на сверхпроводящих магнитах.[10] VASIMR-двигатель на МКС будет использоваться в пакетно-монопольном [править] Космический буксир: орбитальный транспортный корабльНаиболее важным применением в обозримом будущем для VASIMR-ускоряемых NASA планирует перемещение 34 т полезного груза от Земли до Луны. Для Полет к МарсуПредполагается, что 10—20-мегаваттный двигатель класса VASIMR сможет См. также
Примечания
Ссылки |
VASIMR способен работать в режимах близким к системам большой тяги и малой.
Более того, так как
Основываясь на теоретической работе 2004 года Арефьева (Arefiev) и Брейзмана (Breizman) из Техасского университета в Остине,
[2]
Для сравнения, рабочий
[6]
Многочисленные
АВИАЦИОННОГО МОТОРОСТРОЕНИЯ ИНСТИТУТ • Большая российская энциклопедия
Авторы: Т. Г. Гаспарян
АВИАЦИО́ННОГО МОТОРОСТРОЕ́НИЯ ИНСТИТУ́Т Центральный им. П. И. Баранова (ЦИАМ), создан в 1930 в Москве на базе винтомоторного отдела ЦАГИ, авиационного отдела НАМИ и КБ авиационного завода им. М. В. Фрунзе. Современное название с 1933. Первый директор — И. Э. Марьямов (1930–32). В 1994 ЦИАМ получил статус Государственного научного центра РФ. В составе института – Научно-испытательный центр (НИЦ ЦИАМ) для высотно-скоростных и других испытаний полноразмерных воздушно-реактивных двигателей. В 2015 включён в состав Национального исследовательского центра (НИЦ).
ЦИАМ – головной институт отечественного авиадвигателестроения, в нём разрабатываются фундаментальные проблемы газовой динамики, теплофизики, надёжности и прочности применительно к авиационным воздушно-реактивным двигателям.
До Великой Отечественной войны в институте проектировались поршневые авиационные двигатели. В институте был создан двигатель М-34 (1931, конструктор А. А. Микулин), самый мощный в СССР того периода, позволивший экипажам М. М. Громова и В. П. Чкалова совершить серию беспосадочных перелётов, в т. ч. в США через Северный полюс.
От проектирования отдельных двигателей институт перешёл к исследовательской работе по общим вопросам двигателестроения (рабочий процесс, прочность, система управления, топливоподача, нагнетатели, винты переменного шага и др.). Особое место занимает работа ЦИАМ по повышению мощности и высотности двигателей в ходе Великой Отечественной войны, в результате которой советское авиамоторостроение добилось качественного превосходства над немецким.
В 1942–47 ЦИАМ принимал непосредственное участие в работах по оказанию технической помощи военной авиации. В институте проводились исследования систем топливопитания и смазки двигателей, по повышению высотности двигателей с применением эжекторной подкачки и бустерных бензопомп для истребителей А. С. Яковлева и С. А. Лавочкина, усовершенствовались нагнетатели. В 1943 в ЦИАМ был разработан турбовинтовой двигатель.
В послевоенный период создан самый мощный в мире реактивный двигатель АМ-3 для Ту-16 и Ту-104. В 1953–70 реактивная авиация переживает период бурного развития, основой которого стало создание турбореактивного двигателя (ТРД) 2-го и 3-го поколений. В эти годы при участии ЦИАМ были созданы НК-12, который до сих пор остаётся самым мощным ТВД (турбовинтовой двигатель) в мире, и ТРДФ Р11Ф-300 (турборективный двигатель с форсажной камерой) для МиГ-21, имевший в 2,5 раза меньшее количество ступеней, чем его американский аналог J79 для F4. В 1953 в Научно-испытательном центре ЦИАМ в Тураево создана крупнейшая экспериментальная база авиадвигателестроения в Европе, на стендах которой было испытано более 900 двигателей.
В 1970–1990-е гг. созданы реактивные двигатели 4-го поколения, лучшие двигатели манёвренной авиации 20 в. 28 ноября 1991 после многолетних исследований состоялось первое в мире лётное испытание гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД С-57) в составе гиперзвуковой летающей лаборатории «Холод».
Ныне институт занимается обеспечением технологической готовности двигателей 5-го поколения. В ЦИАМ продолжаются исследования в области авиационных масел и гидрожидкостей, сохраняющих работоспособность при температурах до 240–250 °С, а также «сухого двигателя», вообще не использующего систему смазки. Исследуются различные варианты высокоэнергетического углеводородного горючего на замену используемого, а также различных вариантов топливных элементов – как на водороде, так и на углеводородных видах топлива.
ЦИАМ участвовал в создании двигателя 5-го поколения для самолёта МС-21 (1-й полёт 28.5.2017).
В ЦИАМ работали В. С. Авдуевский, С. С. Баландин, А.
А. Бессонов, В. А. Добрынин, В. М. Поликовский, В. Я. Климов, С. А. Косберг, А. М. Люлька, А. А. Микулин, Г. И. Петров, Г. П. Свищёв, Л. И. Седов, Б. С. Стечкин, С. К. Туманский, Е. В. Урмин, В. В. Уваров, О. Н. Фаворский, В. Н. Челомей, Г. Г. Чёрный, А. Д. Швецов, В. М. Яковлев.
Институт награждён орденом Ленина (1945), орденом Октябрьской Революции (1982).
Самые мощные в мире реактивные двигатели и самолеты, которые они приводят • 100 УЗЛОВ
Когда дело доходит до производства новых самолетов, среди прочего, конструкция и технические характеристики двигателей занимают первое место в списке приоритетов. Поскольку мир склоняется к более экологичному и углеродно-нейтральному сценарию, целью большинства производителей двигателей являются энергоэффективные двигатели с более высокой надежностью. Давайте посмотрим на мощные двигатели сегодня и на какие самолеты они устанавливаются:
GE9X
General Electric
GE9X является вариантом своего предшественника GE90 и в настоящее время является самым мощным двигателем для коммерческого авиалайнера.
Специально разработанный для B777X, он имеет максимальную тягу 134 500 фунтов, хотя в настоящее время он сертифицирован только для 105 500 фунтов. GE9X имеет диаметр, сравнимый с диаметром фюзеляжа B737. Ожидается, что он будет разработан из углеродно-композитных волокон и будет иметь КПД на 10% больше, чем его предшественник, в основном благодаря высокому коэффициенту двухконтурности 10:1. Ожидается, что после получения сертификата типа FAA 25 сентября 2020 г. двигатель будет введен в эксплуатацию к 2022 г.
| Тип | Двойной ротор, осевой поток, высокий обход турбофан | |
| Компрессор | 1 Вентилятор, 3-этажный LP, 11-этажный HP | |
| Turbine | 2-Stde HP | |
| Turbine | 2-Stage HP | |
| 2-Stage HP | 2-Stade HP | |
| 2-Stade HP | ||
| stage LP | ||
| BYPASS RATIO | 10:1 | |
| WEIGHT | 21,230 lb (9,630 kg) | |
| THRUST | 134,500 lbf | |
| FAN DIAMETER | 134 in (340 cm) | |
| RPM | LP 2355, HP 9561 |
VARIANT- 105B1A
GE90
General Electric
Двигатель GE90 был самым большим в мире преемником, пока его не забрал двигатель GE9X.
Это было разработано для более старых вариантов семейства B777 — B777-200/300, B777-200LR/300ER. Несмотря на то, что он сертифицирован для 115 000 фунтов силы, он может генерировать тягу до 127 900 фунтов силы. Самыми мощными являются GE90-115B/110B, установленные на B777-300ER и B777-200LR/B777F соответственно.
| Тип двойной ротор, осевой поток, высокий обход турбофан | |||
| Компрессор 1 вентилятор, 4-этажный LP, 9-этажный HP | |||
| Turbine 2-Stage HP, 6-stage LP | 999910 | Turbine 2-stage HP, 6-stage LP | |
| Tump. | |||
| КОЭФФИЦИЕНТ БАЙПАСА 9 | |||
| УСИЛИЕ 127 900 фунтов силы | |||
| ДИАМЕТР ВЕНТИЛЯТОРА 128 дюймов (330 см) | |||
| Вес 19 316 фунтов (8 762 кг) |
Вариант- -110B1/-113B/-115B
PRATT и Whitney PW4000-112
. Серия 4000 предлагает тягу от 50 000 до 99 094 фунтов силы.
Эти двухконтурные двухконтурные ТРДД с осевым потоком используются для двигателей Airbus A300-600, A310-300, Boeing B747-400, B767-200/300, а также Macdonell Douglas MD11. PW4000-112 был переработан, чтобы соответствовать Airbus A380, как часть двигателя Engine Alliance GP7000 с GE.
| TYPE | Two spool high bypass ratio turbofan | |||||||||||||||||||||||||
| COMPRESSOR | 1 fan, 7 LP, 11 HP | |||||||||||||||||||||||||
| TURBINE | 2 HP, 7 LP | |||||||||||||||||||||||||
| FAN | 112 В (284 см) | |||||||||||||||||||||||||
| Тропить | 91,790–99,094 LBF | |||||||||||||||||||||||||
| ОБРАЗОВАНИЕ | 5,8-6,4: 1 | |||||||||||||||||||||||||
| Вес | 16,26012 | |||||||||||||||||||||||||
.0059 VARIANT- PW4000-112ROLLS ROYCE TRENT XWBrolls royce Еще один осевой турбовентиляторный двигатель с большой степенью двухконтурности, специально разработанный для двигателей семейства A350. Два варианта XWB-84 и XWB-97 в настоящее время находятся на вооружении и используются для самолетов A350-900 и A350-1000 соответственно.
ВАРИАНТЫ: -84 / -97 ROLLS ROYCE TRENT 800 фото предоставлено: curimedia photography Семейство TRENT 800 B77 было предложено Rolls Roy.
ROLLS ROYCE ULTRAFANrolls royce Expected to be completed by the end of 2021, the UltraFan prototype includes the world’s самые большие лопасти ротора вентилятора, изготовленные из композитов. Ключевые инженерные особенности включают:
Категории: Самолеты, Производители, Последние Метки: A330, A350 XWB, A380, B777, GE, PRATT AND WHITNEY, ROLLS ROYCE Прашант Прабхакар Прашант Прабхакар — заядлый профессионал в области авиации, имеющий степень в области аэрокосмической техники и лицензию диспетчера полетов от DGCA. Самый большой в мире реактивный двигатель, объяснениеВ конце прошлого месяца Федеральное авиационное управление одобрило самый большой коммерческий реактивный двигатель в мире. Огромные подруливающие устройства, сертифицированные компанией, — это двигатели GE9X, по одному из которых висит под каждым крылом нового широкофюзеляжного самолета Boeing 777x. Этот самолет впервые поднялся в воздух еще в январе и может похвастаться складывающимися законцовками крыльев — когда они складываются для полета, они делают крылья длиннее и, следовательно, более экономичными, а когда они складываются, самолет занимает меньше места. у ворот аэропорта. Прожорливые четырехмоторные реактивные самолеты, такие как Boeing 747 и Airbus A380, в наши дни явно устарели, а самолеты всего с двумя двигателями представляют собой как настоящее, так и будущее авиаперевозок. 105 000 фунтов Каждый двигатель может развивать тягу в 105 000 фунтов, что в сумме составляет 210 000 фунтов. (Двигатель даже достиг рекордной тяги в 134 300 фунтов.) Но Пэт Доннеллан, инженер GE9,В программе двигателей X говорится, что пилотам, вероятно, не нужно будет выкручивать двигатели на полную мощность, чтобы оторваться от земли. На самом деле, максимальная мощность двигателей для взлета известна как «полный взлет», объясняет он, но нет причин делать это, если вам это не нужно. «Вы хотите сохранить как можно больше жизни, а не разорвать двигатель», — говорит он. Он сравнивает это с вождением: в идеале вы не нажимаете на газ, если вам это действительно не нужно. Более типичные взлеты называются «взлетами с пониженными характеристиками», говорит Доннеллан, в которых «они используют правильное количество груза, которое они несут, — количество пассажиров и груза». Для сравнения: одномоторный F-16 развивает тягу менее 30 000 фунтов, чего вполне достаточно для маленького маневренного самолета. 134 дюймаЭто диаметр вентилятора в передней части двигателя, измеренный от кончика лопасти до кончика лопасти. Этот 11-футовый размах означает, что если бы вы стояли перед двигателем в его переднем кожухе (действие, которое лучше всего делать, когда самолет стоит на земле с выключенным двигателем), у вас было бы достаточно места над головой. Этот вентилятор — звезда шоу, когда дело доходит до создания тяги. «Поскольку 777x был больше, нам нужен был двигатель, который обеспечивал бы уровень тяги, которого хотел разработчик самолета, — говорит Доннеллан, имея в виду Boeing, — но с гораздо более эффективными возможностями». «Чтобы достичь этого с турбовентиляторным двигателем, — добавляет он, — вам нужно сделать вентилятор больше». GE испытал двигатель на кастомном 747-400; Это справа. GE Aviation 16 лопастей Изогнутых лопастей из углеродного волокна, составляющих вращающийся вентилятор, стало меньше, чем раньше. 2400 градусов Внутри двигателя становится очень жарко. Внутренности турбореактивного двигателя сложны, но основные компоненты включают турбину низкого давления, турбину высокого давления, активную зону и компрессор. Воздух в компрессоре, как вы понимаете, сжимается. «То, что вы пытаетесь сделать, — это сбить воздух до наименьшего количества, наименьшей упаковки, которую вы можете», — говорит Доннеллан. «Теперь у вас есть много энергии в этой маленькой упаковке, а затем вы вкладываете ее в камеру сгорания». Самая теплая часть двигателя — турбина высокого давления. «Это прямо за камерой сгорания», — говорит он. Чтобы справиться с этой температурой, которая примерно такая же горячая, как лава, если не горячее, в двигателе используются композитные материалы с керамической матрицей. «Они могут выдерживать гораздо более высокие температуры, чем доступные сегодня металлические сплавы», — добавляет Доннеллан. 16 лопастей вентилятора из углеродного волокна создают тягу. GE Aviation Более 15 футов Вентилятор не вращается на открытом воздухе, как пропеллер. Он заключен в рамку. Круглый материал, который вы видите в передней части реактивного двигателя, известен как корпус переднего вентилятора. |
XWB-97, будучи более мощным из двух двигателей, производит огромную тягу в 97 000 фунтов. A350-900, оснащенный двигателем XWB-87, может выполнять рейсы на сверхдальние расстояния благодаря своей беспрецедентной топливной экономичности и безупречной диспетчерской надежности 99,6%.
Со степенью двухконтурности 6,4:1, 
ULTRAFAN станет крупнейшим в мире авиационным двигателем, топливная эффективность которого составит впечатляющие 25% по сравнению с его предшественниками Trent. Работа уже началась на заводе в Дерби, Великобритания, который также является крупнейшим в мире центром для испытаний двигателей. Эффективность ULTRAFAN поможет улучшить экономику перехода отрасли на более экологичные виды топлива. Фактически, первый испытательный пуск двигателя будет проведен полностью на SAF. (устойчивое авиационное топливо)
Ранее Прашант работал техническим директором в ведущих авиакомпаниях. Его интересы связаны с новыми технологиями в авиации, в частности с электронным взлетом и посадкой и устойчивым топливом.
Чтобы подтолкнуть большой 777x с места в воздух, Boeing нужны два больших двигателя, которые могут создавать буквально тонны тяги. Вот как они разбиваются, по номерам.
Предки двигателя, GE90 и GENX, использовали 22 или 18 лопастей. Эти новые могут производить большую подъемную силу, и это из-за конструктивных изменений. «У него более широкая хорда — от передней кромки до задней кромки», — говорит он. («Хорда» — это общепринятый термин измерения крыла.) «У него немного больше поворота в нужных местах, чтобы создать дополнительную подъемную силу, когда она нам нужна», — добавляет он. Лопасти вентилятора, как крылья, вращаются в двигателях, отмечает он.
Топливо входит в уравнение. «Вы воспламеняете топливо, в результате чего этот небольшой пакет воздуха становится очень большим, очень быстрым, и он проходит через турбину высокого давления». Эта турбина собирает эту энергию, и часть этой энергии затем питает турбину низкого давления, которая приводит в действие вентилятор в передней части.