Трехконтурный двигатель: Трёхконтурный адаптивный. Завершены испытания нового авиадвигателя

GE испытала трехконтурный реактивный двигатель с 3D-печатными компонентами

Новости

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

6

Корпорация General Electric завершила испытания опытного образца адаптивного трехконтурного турбовентиляторного двигателя XA100-GE-100, построенного с применением технологий 3D-печати. Трехконтурная схема позволяет выбирать между режимами повышенной экономичности и мощности.

XA100-GE-100 конкурирует с аналогичной разработкой под индексом XA-101 от Pratt & Whitney. Проект предусматривает разработку силовой установки нового поколения, отличающейся повышенной экономичностью, мощностью и малозаметностью в инфракрасном спектре с сохранением массогабаритных характеристик. Добиться всех целей сразу удалось за счет добавления еще одного, «адаптивного» контура.

В зависимости от режима двигатель либо работает аналогично обычному двухконтурному турбовентиляторному двигателю, либо перенаправляет часть потока на дополнительный внешний контур, по сути повышающий степень двухконтурности. В трехконтурном режиме достигается более высокая топливная экономия, а также снижение температуры выхлопа, что благоприятно влияет на малозаметность, но ценой снижения разгонных характеристик. Другими словами, трехконтурный режим планируется использовать в полете на крейсерской скорости для увеличения дальности и снижения заметности, особенно на малых высотах.

Раз речь идет о малозаметности, должно быть понятно, что новые силовые установки предназначены в первую очередь для военных самолетов. В качестве первого и главного потенциального реципиента рассматриваются истребители-бомбардировщики пятого поколения Lockheed Martin F-35 Lightning II. Эти машины в настоящее время оснащаются двигателями F135-PW-100, на основе которых и была создана первая конкурентная заявка от Pratt & Whitney с таким же газогенератором, то есть первым контуром. Позднее компания решила предлагать третий контур для F135-PW-100 в виде апгрейда, а для проекта XA-101 разработать новый газогенератор. Потенциально, адаптированные варианты новых двигателей также могут найти применение на перспективных истребителях шестого поколения, истребителях пятого поколения F-22 и машинах четвертого поколения, в частности F-15 и F-16.

Что касается заявки от General Electric, опытный образец XA100-GE-100 продемонстрировал прирост мощности на 10% при росте топливной экономии на 25%. В конструкции новой силовой установки широко применяются керамоматричные композиты, полимерные композиционные материалы и детали, изготовленные с помощью технологий 3D-печати. Стендовые испытания опытного двигателя начались в декабре прошлого года и завершились на днях.

General Electric не менее активно применяет новые технологии и материалы в гражданском авиастроении. В структуре корпорации существует отдельное подразделение GE Additive, отвечающее за внедрение технологий 3D-печати и серийное аддитивное производство. В распоряжении авиационного подразделения GE Aviation имеется целая аддитивная фабрика в Оберне, штат Алабама, оснащенная десятками промышленных 3D-принтеров по технологиям селективного лазерного и электронно-лучевого сплавления металлопорошковых композиций (SLM и EBM).

Осенью 2016 года General Electric достигла соглашений о покупке немецкого производителя SLM 3D-принтеров Concept Laser и шведского производителя EBM 3D-принтеров Arcam. Аддитивные системы этих компаний не только предлагаются на продажу, но и используются в собственных нуждах, в том числе в серийном производстве турбинных лопаток низкого давления из алюминида титана, форсунок, датчиков температуры, завихрителей, теплообменников и разделителей контуров для двигателей GE9X, устанавливаемых на новейшие авиалайнеры Boeing-777X.

Еще больше интересных статей

37

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

Релиз включает новый генератор периметров под названием Arachne, поддержку файлов формата STEP, запо…

Читать дальше

3

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

Сотрудник Научно-исследовательского института онкологии Томского национального исследовательского ме. ..

Читать дальше

sarkazm

Загрузка

01.04.2016

39634

67

Подпишитесь на автора

Подписаться

Не хочу

Новости из мира печати короткой строкой

Компания FDplast объявила о выпуске бесплат…

Читать дальше

Турбореактивный двухконтурный двигатель — определение термина

Термин и определение

турбореактивный двигатель с внутренним и наружным контурами, в котором часть энергии сгорания топлива, подводимого во внутренний контур, преобразуется в механическую работу для привода вентилятора наружного контура.

Еще термины по предмету «Авиационная и ракетно-космическая техника»

Авиационный центральный сигнальный огонь (АЦСО)

авиационный светосигнализатор, предназначенный для привлечения внимания и информации членов экипажа самолета или вертолета о включении световых сигналов первостепенной важности.

Автоматизированное средство контроля

средство контроля технического состояния, функционирующее с частичным участием человека.

Датчик истинной скорости

устройство для выработки сигнала измерительной информации о текущем значении истинной скорости.

Похожие

• Смеситель потоков турбореактивного двухконтурного двигателя

• Турбореактивный двигатель

• Турбореактивный одноконтурный двигатель

• Турбореактивный трехконтурный двигатель

• Двухконтурный тормозной привод

• Двухконтурная солнечная электростанция

• Базовый двигатель

• Бензиновый двигатель

• Вентилятор двигателя

• Верхнеклапанный двигатель

• Вихрекамерный двигатель

• Вторичный двигатель

• Газовый двигатель

• Газотурбинный двигатель

• Гидравлический двигатель

• Горизонтальный двигатель

• Двигатель Ванкеля

• Двигатель с наддувом

• Двигатель с турбонаддувом

• Двухтактный двигатель

Смотреть больше терминов

Научные статьи на тему «Турбореактивный двухконтурный двигатель»

Дозвуковые двухконтурные турбореактивные двигатели пятого поколения достигли своего технического совершенства, их общий коэффициент полезного действия составляет 35…38 %. Дальнейшие работы в этом направлении без изменения термодинамического цикла двигателя являются бесперспективными. Предложен способ повышения термодинамической эффективности циклов тепловых машин, основанный на использовании так называемых внутренних термодинамических циклов (циклов Письменного). Внутренние циклы обладают зам…

Научный журнал

Creative Commons

Рассмотрен вопрос расчета действительных параметров воздуха на входе в первый и второй контуры двухконтурного турбореактивного двигателя (ТРДД). Показано, что при степени двухконтурности ТРДД менее 1,5 необходимо учитывать изменение параметров воздуха по высоте лопатки вентилятора. Получены разные величины полного давления и полной температуры воздуха на входе в первый и второй контуры ТРДД и степенях двухконтурности m ≤ 1,5.

Научный журнал

Creative Commons

Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!

• 📝 Напиши термин
• ✍️ Выбери определение из предложенных или загрузи свое
• 🤝 Тренажер от Автор24 поможет тебе выучить термины, с помощью удобных и приятных
  карточек

Возможность создать свои термины в разработке

Еще чуть-чуть и ты сможешь писать определения на платформе Автор24.
Укажи почту и мы пришлем уведомление с обновлением ☺️

ГОСТ 23851-79. Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения (75461)

£3

Цена 45 коп.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

ДВИГАТЕЛИ ГАЗОТУРБИННЫЕ
АВИАЦИОННЫЕ

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ГОСТ 23851-79

Издание официально

е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Д

ГОСТ
23851-79

ВИГАТЕЛИ ГАЗОТУРБИННЫЕ АВИАЦИОННЫЕ

Термины и определения

Avia cas turbine engine.

Terms and definitions

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26 сентяб­ря 1979 г. № 3708 срок введения установлен

с 01.07. 1980 г.

Настоящий стандарт устанавливает применяемые в науке, тех­нике и производстве термины и определения понятий в области авиационных газотурбинных двигателей.

Термины, установленные стандартом, обязательны для приме­нения в документации всех видов, научно-технической, учебной и справочной литературе.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный тер­мин. Применение терминов-синонимов стандартизованного терми­на запрещается. Недопустимые к применению термины-синонимы приведены в стандарте в. качестве справочных и обозначены «Ндп».

-Для отдельных стандартизованных терминов в стандарте при­ведены в качестве справочных краткие формы, которые разреша­ется применять в случаях, исключающих возможность их различ­ного толкования. Установленные определения можно, при необхо­димости, из-менять по форме .изложения, не допуская нарушения границ понятий.

В случаях, когда необходимые и достаточные признаки поня­тия содержатся в буквальном значении термина, определение не приведено, и, соответственно, в графе «Определение» поставлен прочерк.

В стандарте в качестве справочных приведены иностранные эквиваленты стандартизованных терминов на немецком (D), анг­лийском (Е) и французском (F) языках.

В

Издание официальное
★

стандарте имеется справочное приложение, содержащее основ­ные данные и параметры авиационных газотурбинных двигателей.

Перепечатка воспрещена

© Издательство стандартов, 1980Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткая форма — светлым, а недопустимые синонимы — кур­сивом.

Термин Определение

ВИДЫ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

1. Газотурбинный двигатель

гтд

4. Gasturbinentriebwerk

5. Gas turbine engine

6. Turbomoteur

2. Одновальный ГТД

Ндп. Однокаскадный ГТД

4. Einwelen-Gasturbinentrieb- werk

5. One-shaft gas turbine en­gine

6. Turbomoteur simple corps

3. Двухвальный ГТД

Ндп. Двухкаскадный ГТД

4. Z we і wel 1 ей — G a s tu rb і n e-n t — riebwerk

5. Two-shaft gas turbine en­gine

6. Turbomoteur double corps

4. Трехвальный ГТД

Ндп. Трехкаскадный’ ГТД

4. Dreiwellen-Gasturbinent- riebwerk

5. Three-shaft gas turbine engine

6. Turbomoteur triple corps

5. Подъемный ГТД

пд

4. Hub-Gasturbinentriebwerk

5. Lift gas turbine engine

6. Turbomoteur de sustenta- tion

6. Подъемно-маршевый ГТД

НМД

4. Hub-und Marschtriebwerk

5. Lift-cruise gas turbine engine

6. Turbomoteur de suste. ntat.ion et de vol

7. Маршевый ГТД

МД

4. Marschtriebwerk

5. Cruise gas turbine engine

8. T

   Тепловая машина, предназначенная для преобразования энергии сгорания топлива в кинетическую энергию реактивной струи и (или) в механическую работу на валу дви­гателя,’ основными элементами которой яв­ляются компрессор, камера сгорания и га­зовая турбина

   ГТД. имеющий общий вал для компрес­сора и турбины

   ГТД, имеющий два соосных, механически не связанных вала, на которых установле­ны отдельные каскады компрессоров и вра­щающих их турбин

   ГТД, предназначенный для обеспечения вертикальных и укороченных взлета и по­садки, а также переходных участков тра­ектории полета летательного аппарата

   ГТД, предназначенный для обеспечения вертикальных и укороченных взлета и по­садки, а также переходного и маршевого участков траектории полета летательного аппарата

   ГТД, предназначенный для обеспечения маршевого участка траектории полета ле­тательного аппарата.

   П р и м е ч ан и е. Маршевый ГТД может обес­печивать также разгон при взлете и торможение при посадке летательного аппарата

   urbomoteur de marcheВспомогательный ГТД вгтд

4. Hilfstriebwerk

5. Auxiliary gas turbine engi­ne

6. Turbomoteur auxiliaire

9. Газотурбинный двигатель с регенерацией тепла

ГТД с регенерацией тепла

4. Gasturbinentriebwerk mit Wermeregeneration

5. Regenerative gas turbine engine

6. Turbomoteur a regeneration de la chaleur

10. Турбореактивный двигатель

4. Strahiturbine

5. Turbojet engine

6. Turboreacteur

11. Турбореактивный однокон­турный двигатель

ТРД

4. Е inis tr от — L uf ts t г a hit rieb — werk

5. Pure turbojet engine

6. Turboreacteur і simple flux

12. ТРД с форсажной камерой сгорания

ТРДФ ■

4. Strahiturbine mit Nachver- brennung

5. Afterburning turbojet en­gine

6. Turboreacteur a . postcom­bustion

13. Турбореактивный двухкон­турный двигатель

ТРДД

D.’ Z we і str om — Luf tstr ahl t rieb — werk

5. Turbofan engine

14. T

    ГТД, предназначенный для вспомогатель­ных целей при обслуживания маршевых и подъемно-маршевых ГТД, силовой установ­ки и летательного аппарата.

    Примечание. ВГТД может применяться для запуска основных ГТД с помощью воздуш­ных и электрических пусковых устройств, для кондиционирования в кабинах и отсеках лета­тельного аппарата

    ГТД любого вида, имеющий теплообмен­ник, предназначенный для подогрева сжа­того воздуха теплом, отводимым от газа за турбиной

    ГТД, в котором энергия топлива преоб­разуется в кинетическую энергию струй га­зов, вытекающих из реактивного сопла (со­пел)

    Турбореактивный двигатель с одним кон­туром, в котором энергия сгорания топлива преобразуется в кинетическую энергию струи газа, вытекающего из реактивного сопла

    Турбореактивный двигатель с внутрен­ним и наружным контурами, в котором часть энергии сгорания топлива, подводи­мого во внутренний контур, преобразуется в механическую работу для привода венти­лятора наружного контура

    urboreacteur a double fluxТРДД с форсажной камерой сгорания

ТРДДФ

4. Zweistrom-Luftstrahltrieb- werk mit Nachverbreninung

5. Afterburning turbofan en­gine

6. Turboreacteur a double flux a po’stcoimbu’stion

15. Турбореактивный трехкон­турный двигатель

ТРТД

4. Dreistrom-Luiftstrah’ltrieb- werk

5. Thre flow turbojet engine

6. Turboreacteifr a triple flux

16. Турбовальный двигатель

4. Wellenleistungs-Triebwerk

5. Turboshaft engine

6. Turbomoteur

17. Турбовальный двигатель co свободной турбиной

4. Wei lent erst wngs-Trieb werk mit freilaufender Turbine

5. Free turbine turboshaft en­gine

6. Turbomoteur a turbine fibre

18. Турбовинтовой двигатель твд

4. Propeflerturbine

5. Turboprop engine

6. Turbopropulseur

19. Газотурбинная силовая уста­новка летательного аппарата Силовая установка

СУ

4. G asturb inenant г ieb s. anll age des Flugkorpers

5. Aircraft gas turbine power plant

G

ТРДД, имеющий форсажную камеру сго­рания в одном или обоих контурах

Турбореактивный двигатель с внутренним, промежуточным и наружным контурами, в котором часть энергии сгорания топлива, подводимого во внутренний контур, преоб­разуется в механическую работу для при­вода вентиляторов наружного и промежу­точного контуров

ГТД, в котором преобладающая доля энергии сгорания топлива преобразуется в работу на выводном валу

Турбовальный двигатель, в котором вы­водной вал приводится во вращение турби­ной, механически не связанной с турбиной компрессора

Турбовальный двигатель, в котором мощ­ность на выводном валу используется для привода тянущего воздушного винта

Конструктивно-объединенная совокуп­ность газотурбинного двигателя (двигате­лей) с входным и выходным устройствами, а также со всеми агрегатами и системами, необходимыми для его (их) эксплуатации на летательном аппарате

roupe motopropulseur de 1’aeronef

20. Вспомогательная силовая ус­тановка летательного аппара­та ВСУ

Ндп. Энергоузел

D. Hilfsanlage des Flugkor­pers

Конструктивно-объединенная совокуп­ность В ГТД, входного и выходного устрой­ства с агрегата-ми и системами, предназна­ченными для обслуживания маршевых и подъемных ГТД и летательного аппарата на земле и в полет

е

5. Aircraft auxiliary gas tur­bine power plant

6. Groupe de puissance auxi- liare de puissance Taeronef

ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Общие понятия

generator

Е. Gas turbine engine air-gas channel

E. Intermediate flow of three flow turbojet engine

F. Flux intermediare du TRTF

26. Турбокомпрессорный контур ТРД (турбовального двига­теля)

Турбокомпрессорный контур

4. Verdichter und Turbine

(Welle nleis t ungs -Tr ieb wer — kes)

4. Turbocompressor channel of turbojet (turboshaft) en­gine

5. Canal compresseur-turbine du TR

26. Турбокомпрессорный контур ТРДД (ТРТД)

Турбокомпрессорный контур D. Verclichter und Turbine des Zweistrom-Luftstrahltrieb- werkes

5. Turbocompressor channel of turbofan engine

6. Canal compresseur-turbine du TRDF (TRTF)

26. Форсажный контур ТРДФ (ТРДДФ)

Форсажный контур

4. Naichbrenner (Zweistrom- Luftstrahltriebwerkes mit Nachverbrennung)

5. Afterburning channel of augmented turbojet engine

6. Canai de postcombustion du TRPC (TRDFPC)

В

Проточная часть турбореактивного (тур­бовального) двигателя, ограниченная сече­нием на входе в компрессор и сечением на выходе из турбины компрессора v.

Часть внутреннего и наружного контуров ТРДД (ТРТД), ограниченная сечениями на входе в вентилятор и сечениями на выходе из вентилятора и турбины вентилятора

Проточная часть ТРДФ (ТРДДФ), огра- ‘ ниченная сечениями на входе в диффузор форсажной камеры сгорания и на входе в реактивное сопло

ОЗДУХОЗАБОРНИК

26. Входное устройство ГТД

Входное устройство

D. Eintrittseinrichtung

F. Dispositif d’entree

26. Воздухозаборник ГТД

Воздухозаборник

ВЗ

4. Lufteintritt

5. Inlet

6. Prise d’air

26. Дозвуковой воздухозабор­ник

Дозвуковой ВЗ

4. Unterschall Lufteintritt

5. Subsonic Inlet

P

Часть газотурбинной силовой установки, включающая воздухозаборник, средства его регулирования, защитные устройства

Устройство для забора атмосферного воз­духа и подвода’ его к ГТД

Воздухозаборник ГТД, предназначенный для работы при дозвуковых скоростях на­бегающего потока воздуха

rise d’air subsonique

Скачать бесплатно

Соединённые Штаты модернизируют истребители F-35 «Lightning II»

Соединённые Штаты планируют начать модернизацию новейших истребителей пятого поколения F-35 «Lightning II». Всего в рамках модернизации до уровня «Block 4» планируется внести 66 изменений и улучшений. В том числе планируется интеграция новых систем вооружения, системы РЭБ, новых систем связи, вычислительных систем и программного обеспечения истребителя. Об этом сообщает американское военное информационное агентство Defense News.

Кроме того, модернизации подвергнутся силовые агрегаты двигателя F135, которые увеличат дальность полета самолетов на 11 процентов, а развиваемую тягу — на 10 процентов.

Реактивный двигатель истребителя F-35 «Lightning II» компании «Pratt & Whitney» во время испытаний на базе ВВС Арнольд в Таллахоме, штат Теннеси, США (PRNewsfoto/«Pratt & Whitney»)

Как пояснила вице-президент двигателестроительной компании «Pratt & Whitney» Джен Латка, двигателю F135 приходиться работать в более высокопроизводительных режимах чем это было предусмотрено вначале проекта, поскольку при модернизации F-35 получил новые системы, а вслед за ними возросли потребности в электроэнергии и охлаждении, но пока, никакие существенное обновление силовой установки не входит в перечень работ. Как считает Латка, уже сейчас необходимо задуматься о возрастании мощности и охлаждении двигателей, а также уменьшении эксплуатационных издержек.

Проблем прибавится после того, как Пентагон обновит F-35 с помощью технологии «Refresh 3» (установив новый процессор ядра, блок памяти и панорамный дисплей кабины пилота) и добавит аппаратные и программные возможности в рамках модификации «Block 4», которые увеличат массу, нагрузку на электросети и потребуют большего охлаждения двигателя самолета. При этом даже руководитель программы F-35 от Пентагона, Эрик Фик, в июле признал, что двигатель потребует модернизации для размещения технологий в рамках обновления истребителя до уровня «Block 4».

Пока неясно, собирается ли американское оборонное ведомство улучшать существующую конструкцию F135 или же модернизация до уровня «Block 4» будет отложена до введения в эксплуатацию нового готового на замену F135 трехконтурного XA-101.

^{Ракеты класса «воздух-воздух» AIM-120 и AIM-260 для истребителя F-35 «Lightning II»}

Модернизация отсека для вооружений на F-35 также позволит истребителю нести уже не 4, а 6 усовершенствованных ракет класса «воздух-воздух» средней дальности AIM-120 или перспективной AIM-260. Кроме того, появится возможность для использования новых ударных ракет большой дальности, в том числе, в перспективе, и гиперзвуковых крылатых ракет.

Отсеки для вооружения истребителя F-35 «Lightning II»

Модернизация истребителя F-35 «Lightning II» до уровня «Block 4» может столкнуться с проблемами. Введение в конструкцию нового оборудования и замена старого вероятно превысит возможности выработки электроэнергии доступные для двигателей F135. Кроме того модернизация отразиться и так на не лучших летных характеристиках самолёта, увеличив его вес. Такие проблемы может исправить новый трехконтурный двигатель «Pratt & Whitney» XA-101, который, кроме решения этих проблем, значительно улучшит топливную эффективность F-35, а следовательно, и дальность его полета. Так же плюсом этого двигателя может стать снижение заметности в инфракрасном спектре за счёт пропускания воздуха через третий контур двигателя и смешивание его с продуктами сгорания, что понижает их температуру.

Перспективный реактивный двигатель для истребителя F-35 «Lightning II» — XA101 от компании «Pratt & Whitney»

Главной интригой остается дальнейший план действий. Есть три реалистичных варианта развития событий с модернизацией истребителей F-35 «Lightning II»:

Первый заключается в изменении конфигурации вносимых изменений для того, чтобы они укладывались в возможности электросети самолёта. Если этот вариант будет принят, то возможно в будущем F-35 «Lightning II» недополучит что-то из уже подготовленного для него оборудования.

Второй вариант заключается в том, что американское оборонное ведомство произведёт модернизацию двигателей F135 с целью увеличить их тягу и мощность вырабатываемой ими электроэнергии. Этот вариант видится наиболее вероятным, хоть и затратным, так как об этом уже высказался представитель Пентагона, но он плох тем, что для F-35 и так готовиться новый двигатель и производить рематоризацию дважды возможно окажется не слишком бюджетным занятием (хотя, когда это пугало американское оборонное ведомство).

Следующий, третий вариант видится в том, что Пентагон дождется окончаний испытаний нового двигателя от «Pratt & Whitney», в который изначально будет заложен ресурс для нового оборудования. Этот план плох тем, что отодвигает завершение работ по модернизации до уровня «Block 4» на неопределенный срок.

Общая экономия от внедрения обновлённого двигателя F135 оценивается в 40 миллиардов долларов. Кроме того, она позволит существенно сократить издержки производства. Внедрение усовершенствований будет происходить до 2030 года.

Предполагается, что данные обновления сделают истребитель более боеспособным противником для российской и китайской авиации и систем противовоздушной обороны.

Ранее сообщалось, что концерн «Lockheed Martin» до сих пор не устранил 871 дефект, выявленный в истребителе пятого поколения F-35. Об этом со ссылкой на подготовленный к публикации отчет испытательного управления Пентагона сообщило американское информационное агентство «Bloomberg». Всего же по завершении этапа разработки и демонстрации этого самолета в апреле 2018 года у него был выявлен 941 дефект.

Особо примечательны были проблемы неисправности в бортовой системе генерации кислорода (OBIGGS) и проблемы с конструкцией хвоста. Из-за первой истребитель F-35 «Lightning II», что переводится как «молния», был подвержен ударом молнии в воздухе. А из-за проблем с конструкцией хвостового оперения у истребителя были проблемы с перегревом.

Программа создания этих истребителей, несмотря на выявленные недостатки и очевидные проблемы с их устранением, оцениваемая на сегодняшний день в $398 млрд, имеет прочную поддержку в правительстве Соединённых Штатов, в том числе и у правительства избранного президента Джозефа Байдена.

Примечательно, что программа по разработке и производству истребителей пятого поколения F-35, помимо технических проблем, по сведениям «Bloomberg», сталкивается и с финансовыми трудностями, затраты на которую, в период 2021 по 2025 год, выросли за год с намеченных $78 млрд до 88$ млрд.

Напомним, что истребитель пятого поколения F-35 «Lightning II» является одним из наиболее современных истребителей в мире и эксплуатируется в Соединённых Штатах с 2015 года. Машина выполнена с применением технологии «Стэлс» и способна нести тактическое ядерное оружие. Истребители F-35 применялись вооруженными силами США в ходе авиационных ударов в Афганистане и Ираке, а армией Израиля — в Сирии и Палестине.

Существуют три модификации истребителя: обычный, с укороченным взлетом и посадкой, а также палубный. Стоимость программы F-35 признана одной из самых дорогих в истории авиастроения — на нее уже потратили около 1,3 триллиона долларов.

Авторы: Ильин Степан и Илья Катасонов 

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

General Electric предложила двигатель XA100 для истребителя F-35B

Срочные новости раздела

Источник: news.rambler. ru

10:02 24.09

47

Компания General Electric предложила модифицировать новый трехконтурный двигатель с адаптивным циклом XA100, разрабатываемый в рамках программы Adaptive Engine Transition Program (AETP) для замены силового агрегата F135 истребителя пятого поколения F-35B Lightning II. Об этом сообщает The Drive.

Издание напоминает, что изначально XA100 разрабатывался для самолетов F-35A Lightning II и F-35С Lightning II. В публикации отмечается, что в течении последних недель General Electric изучала вопрос интеграции нового двигателя в состав истребителя с коротким взлетом и вертикальной посадкой.

В компании отметили особенности XA100: адаптивный цикл, трехконтурность, перпредовые материалы и новые технологии производства. По сравнению с F135 новый двигатель на 25 процентов использует меньше топлива и обеспечивает на 10–20 процентов большую тягу.

В сентябре издание Defense News сообщило, что компания General Electric завершила испытания двигателя с адаптивным циклом XA100.

В июле 2020 года президент подразделения Military Engines американской Pratt & Whitney Мэтью Бромберг рассказал журналу Aviation Week & Space Technology, что двигатель с адаптивным циклом XA101 представляет собой будущее силовых установок, в том числе военных.

Источник: news.rambler.ru

Последние записи —

Политика

#Политика

Начало отопительного сезона 2022-2023 в Москве: когда включат отопление

18:02 05.09

В начале сентября в Москве резко похолодало, и жители столицы задались вопросом — когда включат отопление? Рассказываем, в какие сроки стоит ожидать начала отопительного сезона 2022-2023 годов.Сроки
подробнее…

Умер актер из сериала «Ведьмак» Казимеж Мазур

20:02 07.09

Ушел из жизни польский актер Казимеж Мазур. Он скончался в возрасте 74 лет. Об этом сообщает Polish News.Смерть артиста подтвердил его сын Казимеж Мазур-младший в социальных сетях. «Сегодня мой
подробнее…

В Швейцарии людям будут платить за доносы на соседей

00:02 11.09

В Швейцарии появился новый вид заработка – доносы на соседей, прогревающих свой дом более чем на 19 градусов.Рекламы с призывами доносить на своих знакомых за нарушение температурного режима уже
подробнее…

Бритни Спирс станцевала топлес и извинилась перед сыновьями

14:02 03.09

Американская поп-исполнительница Бритни Спирс станцевала топлес и извинилась перед сыновьями. Соответствующий пост она опубликовала в социальных сетях.40-летняя Бритни Спирс вернулась в Instagram
подробнее…

Исполнительный директор по медиа холдинга Rambler&Co принял участие в форуме Baltic Weekend

20:02 16.09

Андрей Цыпер вместе с другими экспертами обсудил новые реалии индустрииДеловая программа международного коммуникационного форума Baltic Weekend включала панельную дискуссию «О чем молчат и говорят
подробнее. ..

Актер Леонардо Ди Каприо может сыграть в «Игре в кальмара»

16:02 16.09

Режиссер и сценарист корейского сериала «Игра в кальмара» Хван Дон Хек не исключил вероятность того, что к актерскому составу проекта может присоединиться голливудская звезда Леонардо Ди Каприо. Об
подробнее…

Общественная палата ДНР призвала Пушилина немедленно провести референдум о вхождении в РФ

20:02 19.09

Представители Общественной палаты ДНР обратились к главе республики Денису Пушилину с просьбой как можно быстрее провести референдум о вхождении в состав России. Об этом пишет ТАСС.Отмечается, что
подробнее…

Напавшего на росгвардейцев в Воронеже наемника из ЧВК «Вагнер» арестовали

20:02 19.09

В Воронеже арестовали наемника из частной военной компании (ЧВК) «Вагнер» Андрея Пахомова, которого ранее задержали за нападение на сотрудников Росгвардии в местном отеле. Об этом сообщает Baza в
подробнее. ..

Владимир Винокур о словах Пугачёвой: она просто повторила заявление Максима

20:02 19.09

Сегодня пресс-секретарь президента РФ Дмитрий Песков сообщил, что Кремль не комментирует высказывание певицы.В беседе с радиостанцией «Говорит Москва» народный артист РСФСР Владимир Винокур оценил
подробнее…

Стало известно, почему власти Финляндии не закрыли границу для россиян

20:02 19.09

В МИД Финляндии заявили, что не закрыли границу для граждан РФ потому, что в стране нет законов, на основании которых можно было бы принять такое решение. Об этом пишет портал Yle со ссылкой на
подробнее…

Кадыров сообщил об отправке очередной группы добровольцев в Донбасс

20:02 19.09

Из Грозного в Донбасс отправилась очередная группа добровольцев. Об этом сообщил глава Чечни Рамзан Кадыров в своем Telegram-канале.Он уточнил, что все отправленные бойцы прошли курсы подготовки на
подробнее. ..

Казахстанская авиакомпания запустит рейсы из Петербурга в Астану с 30 октября

22:02 19.09

Казахстанская авиакомпания SCAT Airlines запустит прямые рейсы между Санкт-Петербургом и Астаной с 30 октября этого года. Полеты будут выполняться два раза в неделю, по пятницам и воскресеньям,
подробнее…

Смех Байдена и полицейский в обмороке: как проходят похороны Елизаветы II

20:02 19.09

Гроб с телом королевы Великобритании Елизаветы II покинул Вестминстерское аббатство, где в присутствии 2 тыс. гостей, включая 100 глав государств и правительств, состоялась панихида по монарху.После
подробнее…

Крупнейший турецкий банк приостановил работу с картами «Мир»

20:02 19.09

Один из ведущих банков Турции Türkiye İş Bankası приостановил работу с российской платежной системой «Мир».Об этом сообщает телеканал Halk TV.«Банк принял данное решение принято после того, как
подробнее. ..

Военно учетная специальность: какие бывают ВУС и что они значат

20:02 22.09

Президент РФ Владимир Путин 21 сентября объявил в стране частичную мобилизацию и сообщил, что призваны будут люди, имеющие востребованные военно-учетные специальности (ВУС). Какие бывают
подробнее…

Bloomberg рассказал о новых санкциях против России

16:02 24.09

В очередной пакет санкций против России войдут торговые ограничения и персональные санкции. Основное внимание Евросоюз уделит усилению ранее введенных рестрикций, а также мерам по контролю за их
подробнее…

Российская фигуристка-чемпионка опубликовала фото поцелуя с футболистом «Зенита»

16:02 24.09

Чемпионка Европы по фигурному катанию Софья Самодурова в своем Instagram (запрещенная в России соцсеть; принадлежит компании Meta, признанной экстремистской организацией и запрещенной в России)
подробнее…

ВКС РФ сбили переоборудованный под ракеты HARM украинский МиГ-29

16:02 24. 09

Модернизированный украинский самолет МиГ-29 был сбит истребителем ВКС России в районе населенного пункта Сергеевка Днепропетровской области. Об этом сообщает официальный Telegram-канал
подробнее…

ТРДДФ

Газотурбинный двигатель с одноступенчатым радиальным компрессором, турбиной, рекуператором и воздушными подшипниками

Газотурбинный двигатель (ГТД) — это воздушный двигатель, в котором воздух сжимается нагнетателем перед сжиганием в нём топлива, а нагнетатель приводится в движение газовой турбиной, использующей энергию нагретых таким образом газов. Двигатель внутреннего сгорания с термодинамическим циклом Брайтона.

То есть сжатый воздух из компрессора поступает в камеру сгорания, куда подаётся топливо, которое, сгорая, образует газообразные продукты с большей энергией. Затем в газовой турбине часть энергии продуктов сгорания преобразуется во вращение турбины, которая расходуется на сжатие воздуха в компрессоре. Остальная часть энергии может передаваться на приводимый агрегат или использоваться для создания реактивной тяги. Эта часть работы двигателя считается полезной. Газотурбинные двигатели имеют большую удельную мощность до 6 кВт/кг.

В качестве топлива используется разнообразное горючее. Например: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут, природный газ, судовое топливо, водяной газ, спирт и измельчённый уголь.

Содержание

• 1 Основные принципы работы
  • 1.1 Газотурбинная установка (ГТУ) с замкнутым циклом
  • 1.2 Газотурбинная установка (ГТУ)
  • 1.3 Одновальные и многовальные газотурбинные двигатели
  • 1.4 Система запуска
• 2 Типы газотурбинных двигателей
  • 2.1 Турбореактивный двигатель
    • 2.1.1 Турбореактивный одноконтурный двигатель
    • 2.1.2 Турбореактивный двухконтурный двигатель
    • 2.1.3 Турбореактивный трёхконтурный двигатель
    • 2.1.4 Турбореактивный двигатель с форсажной камерой
  • 2. 2 Турбовентиляторный двигатель
    • 2.2.1 Турбовинтовентиляторный двигатель
  • 2.3 Турбовинтовой двигатель
  • 2.4 Вспомогательная силовая установка (ВСУ)
  • 2.5 Турбовальный двигатель
    • 2.5.1 Турбостартёр
    • 2.5.2 Судовые установки
    • 2.5.3 Железнодорожные установки
    • 2.5.4 Перекачка природного газа
    • 2.5.5 Электростанции
    • 2.5.6 Танкостроение
    • 2.5.7 Автостроение
• 3 История создания ГТД
• 4 Контроль параметров работы ГТД
• 5 Конструкторы газотурбинных двигателей и основанные ими КБ
• 6 См. также
• 7 Источники
• 8 Ссылки
• 9 Литература

Основные принципы работы

Одну из простейших конструкций газотурбинного двигателя для понятия его работы можно представить как вал, на котором находится два диска с лопатками, первый диск компрессора, второй турбины, в промежутке между ними установлена камера сгорания.

Простейшая схема газотурбинного двигателя

Схема турбореактивного двигателя

Газотурбинный ДВС

Принцип работы газотурбинного двигателя:

• всасывание и сжатие воздуха в осевом компрессоре, подача его в камеру сгорания;
• смешение сжатого воздуха с топливом для образования топливо-воздушной смеси (ТВС) и сгорание этой смеси;
• расширение газов из-за её нагрева при сгорании, что формирует вектор давления газа, направленный в сторону меньшего сопротивления (в направлении лопаток турбины), передача энергии (давления) газа лопатками турбины на диск или вал, в котором эти лопатки закреплены;
• привод во вращение диска турбины и, вследствие этого, передача крутящего момента по валу с диска турбины на диск компрессора. ^[1]

Увеличение количества подаваемого топлива (добавление «газа») вызывает генерирование большего количества газов высокого давления, что, в свою очередь, ведёт к увеличению числа оборотов турбины и диска компрессора и, вследствие этого, увеличению количества нагнетаемого воздуха и его давления, что позволяет подать в камеру сгорания и сжечь больше топлива. Количество топливо-воздушной смеси зависит напрямую от количества воздуха, поданного в камеру сгорания. Увеличение количества ТВС приведёт к увеличению давления в камере сгорания и температуры газов на выходе из камеры сгорания и, вследствие этого, позволяет создать бо́льшую энергию выбрасываемых газов, направленную для вращения турбины и повышения реактивной силы.

Как и во всех циклических тепловых двигателях, чем выше температура сгорания, тем выше топливный коэффициент полезного действия (если точнее, чем выше разница между «нагревателем» и «охладителем»). Сдерживающим фактором является способность стали, никеля, керамики или других материалов, из которых состоит двигатель, выдерживать температуру и давление. Значительная часть инженерных разработок направлена на то, чтобы отводить тепло от частей турбины. Большинство турбин также пытается рекуперировать тепло выхлопных газов, которое, в противном случае, теряется впустую. Рекуператоры — это теплообменники, которые передают тепло выхлопных газов сжатому воздуху перед сгоранием. Также существует и другой способ утилизации тепла остаточных газов — подача в паровой котёл-утилизатор. Генерируемый котлом пар может быть передан паровой турбине для выработки дополнительной энергии в комбинированном цикле на парогазовой установке, либо использоваться для нужд отопления и ГВС в комбинированном производстве тепла и электроэнергии (когенерация) на газотурбинной ТЭЦ.

Чем меньше двигатель, тем выше должна быть частота вращения вала(ов), необходимая для поддержания максимальной линейной скорости лопаток, так как длина окружности (путь, проходимый лопатками за один оборот), прямо зависит от радиуса ротора. Максимальная скорость турбинных лопаток определяет максимальное давление, которое может быть достигнуто, что приводит к получению максимальной мощности независимо от размера двигателя. Вал реактивного двигателя вращается с частотой около 10000 об/мин и микротурбина — с частотой около 100000 об/мин.^[2][3]

Для дальнейшего развития авиационных и газотурбинных двигателей рационально применять новые разработки в области высокопрочных и жаропрочных материалов для возможности повышения температуры и давления. Применения новых типов камер сгорания, систем охлаждения, уменьшения числа и массы деталей и двигателя в целом возможно в прогрессе применение альтернативных видов топлива, изменение самого представления конструкции двигателя.

Газотурбинная установка (ГТУ) с замкнутым циклом

В ГТУ с замкнутым циклом рабочий газ циркулирует без контакта с окружающей средой. Нагрев (перед турбиной) и охлаждение (перед компрессором) газа производится в теплообменниках. Такая система позволяет использовать любой источник тепла (например, газоохлаждаемый ядерный реактор). Если в качестве источника тепла используется сгорание топлива, то такое устройство называют двигателем внешнего сгорания. На практике ГТУ с замкнутым циклом используются редко.

Газотурбинная установка (ГТУ)

Газотурбинная установка (ГТУ) — энергетическая установка.

Оборудование ГТУ включает следующие части:

• газовая турбина,
• электрический генератор,
• газовоздушный тракт,
• система управления,
• вспомогательные устройства (пусковое устройство, компрессор, теплообменный аппарат или котел-утилизатор для подогрева сетевой воды для промышленного снабжения).

Выходящие из турбины отработанные газы в зависимости от потребностей заказчика используются для производства горячей воды или пара.

Силовая турбина и генератор размещаются в одном корпусе.

Поток газа высокой температуры воздействует на лопатки силовой турбины (создает крутящий момент).

Использование тепла посредством теплообменника или котла-утилизатора обеспечивает увеличение общего КПД установки.

Электрическая мощность газотурбинных энергоустановок колеблется от десятков кВт до десятков МВт.

Оптимальным режимом работы ГТУ является комбинированная выработка тепловой и электрической энергии (когенерация).

Наибольший КПД достигается при работе в режиме когенерации или тригенерации (одновременная выработка тепловой, электрической энергии и энергии холода).

Электрический КПД современных ГТУ составляет 33-39%.

С учетом высокой температуры выхлопных газов в мощных ГТУ, комбинированное использование газовых и паровых турбин позволяет повысить эффективность использования топлива и увеличивает электрический КПД установок до 57-59%.^[4]

В настоящее время ГТУ начали широко применяться в малой энергетике.

ГТУ предназначены для эксплуатации в любых климатических условиях как основной или резервный источник электроэнергии и тепла для объектов производственного или бытового назначения.

Области применения газотурбинных установок практически не ограничены: нефтегазодобывающая промышленность, промышленные предприятия, муниципальные образования.

Одновальные и многовальные газотурбинные двигатели

Простейший газотурбинный двигатель имеет только один вал, куда устанавливается турбина, которая приводит во вращение компрессор и одновременно является источником полезной мощности. Это накладывает ограничение на режимы работы двигателя.

Иногда двигатель выполняется многовальным. В этом случае имеется несколько последовательно стоящих турбин, каждая из которых приводит свой вал. Турбина высокого давления (первая после камеры сгорания) всегда приводит в движение компрессор двигателя, а последующие могут приводить как внешнюю нагрузку (винты вертолёта^[5] или корабля, мощные электрогенераторы и так далее), так и дополнительные каскады компрессора самого двигателя, расположенные перед основным. Разбиение компрессора на каскады (каскад низкого давления, каскад высокого давления — КНД и КВД соответственно^[6], иногда между ними помещается каскад среднего давления, КСД, как, например, в двигателе НК-32 самолёта Ту-160) позволяет избежать помпажа на частичных режимах.

Также преимущество многовального двигателя в том, что каждая турбина работает при оптимальной скорости вращения и нагрузке. При нагрузке, приводимой от вала одновального двигателя, была бы очень плохая приёмистость двигателя, то есть способность к быстрой раскрутке, так как турбине требуется поставлять мощность и для обеспечения двигателя большим количеством воздуха (мощность ограничивается количеством воздуха), и для разгона нагрузки. При двухвальной схеме лёгкий ротор высокого давления быстро выходит на режим, обеспечивая двигатель воздухом, а турбину низкого давления — большим количеством газов для разгона. Также есть возможность использовать менее мощный стартёр для разгона при пуске только ротора высокого давления.

Система запуска

Для запуска ГТД нужно раскрутить его ротор до определённых оборотов, чтобы компрессор начал подавать достаточное количество воздуха (в отличие от объёмных компрессоров, подача инерционных (динамических) компрессоров квадратично зависит от частоты вращения и поэтому на малых оборотах практически отсутствует), и поджечь подаваемое в камеру сгорания топливо. Со второй задачей справляются свечи зажигания, зачастую установленные на специальных пусковых форсунках, а раскрутка выполняется стартером той или иной конструкции:

• электростартер, зачастую являющийся стартёр-генератором, то есть после запуска переключающимся в режим генератора постоянного тока 27 вольт. Таковы, например, ГС-24 вспомогательного двигателя ТА-6Б или СТГ-18 турбовинтового двигателя АИ-24 самолёта Ан-24;
• воздушный турбостартер (ВТС) — небольшая воздушная турбина, получающая воздух от системы отбора (от ВСУ или соседнего работающего двигателя) или наземной установки воздушного запуска (УВЗ). Такие стартёры стоят на двигателях Д-30КП самолёта Ил-76, ТВ3-117 вертолётов Ми-8 и Ми-24 и многих других;
• турбостартер (ТС) — небольшой турбовальный двигатель, рассчитанный только на раскрутку ротора основного двигателя, на котором он и установлен. Такие стартёры стоят, например, на двигателе АИ-25ТЛ учебно-тренировочного самолёта L-39 и НК-12МВ дальнего бомбардировщика Ту-95. Сам ТС имеет электрозапуск.^[7]

Типы газотурбинных двигателей

Турбореактивный двигатель

Основная статья: Турбореактивный двигатель

Принципиальная схема одноконтурного ТРД:
1 — входное устройство; 2 — осевой компрессор; 3 — камера сгорания; 4 — рабочие лопатки турбины; 5 — сопло

ГТД, в котором химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию струй газов, вытекающих из реактивного сопла.^[8] Тягу в любом ТРД создаёт только сила реакции вытекающих из сопла газов со скоростью, всегда превышающей скорость полёта. Турбореактивный двигатель объединяет в себе и двигатель и движитель.^[9]

Турбореактивные двигатели (далее — ТРД) классифицируются по числу контуров, которых может быть один, два или три. Число контуров важно в контексте технического описания того или иного конкретного ТРД, но в случае обобщённого упоминания число контуров значения не имеет, и любой ТРД любой контурности в таком случае может быть назван просто турбореактивным. ТРД могут иметь более одного вала, но классификация по числу валов является узкоспециальной и в широком обиходе не используется.

Турбореактивный одноконтурный двигатель

ТРД с единственным контуром, в котором вся энергия сгорания топлива преобразуется в кинетическую энергию струй газов, вытекающих из реактивного сопла. Область применения — любые самолёты от дозвуковых гражданских до сверхзвуковых боевых.

Турбореактивный двухконтурный двигатель

Принципиальная схема двухконтурного ТРД:
1 — компрессор низкого давления; 2 — внутренний контур; 3 — выходной поток внутреннего контура; 4 — выходной поток внешнего контура

ТРД с внутренним и наружным контурами, в котором часть энергии сгорания топлива, подводимого во внутренний контур, преобразуется в механическую работу для привода вентилятора наружного контура.^[10] Важной характеристикой двухконтурных ТРД является степень двухконтурности, предполагающая соотношение объёмов воздуха, проходящих через наружный и внутренний контуры. В любом случае смешение потоков каждого контура происходит до сопла. Двухконтурность позволяет ТРД быть более экономичным на дозвуковых и трансзвуковых скоростях полёта. Область применения — любые самолёты от дозвуковых гражданских до сверхзвуковых боевых.^[9] Аббревиатура — ТРДД.

Турбореактивный трёхконтурный двигатель

ТРД с внутренним, промежуточным и наружным контурами, в котором часть энергии сгорания топлива, подводимого во внутренний контур, преобразуется в механическую работу для привода вентиляторов промежуточного и наружного контуров.^[10] Аббревиатура — ТРТД.

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой

ТРД, в котором помимо основной камеры сгорания имеется дополнительная форсажная камера сгорания, расположенная перед реактивным соплом.^[11] Функция форсажной камеры — кратковременное увеличение силы тяги. Может комбинироваться с двигателем любой контурности. Область применения — боевые сверхзвуковые самолёты. Аббревиатура — ТРДФ, ТРДДФ.

Турбовентиляторный двигатель

Основная статья: Турбовентиляторный двигатель

Схема турбореактивного двухконтурного двигателя без смешения потоков (Турбовентиляторного двигателя): 1 — вентилятор; 2 — защитный обтекатель; 3 — турбокомпрессор; 4 — выходной поток внутреннего контура; 5 — выходной поток внешнего контура.

Турбовентиляторный реактивный двигатель (ТВРД) — это ТРДД со степенью двухконтурности m=2—10. Здесь компрессор низкого давления преобразуется в вентилятор, отличающийся от компрессора меньшим числом ступеней и большим диаметром, и горячая струя практически не смешивается с холодной. Применяется в гражданской авиации, двигатель имеет большой назначенный ресурс и малый удельный расход топлива на дозвуковых скоростях.

Турбовинтовентиляторный двигатель

Дальнейшим развитием ТВРД с увеличением степени двухконтурности m=20—90 является турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД). В отличие от турбовинтового двигателя, лопасти двигателя ТВВД имеют саблевидную форму, что позволяет перенаправить часть воздушного потока в компрессор и повысить давление на входе компрессора. Такой двигатель получил название винтовентилятор и может быть как открытым, так и закапотированным кольцевым обтекателем. Второе отличие — винтовентилятор приводится от турбины не напрямую, а, как винт, через редуктор. Двигатель наиболее экономичен, но при этом крейсерская скорость полёта ЛА, с такими типами двигателей, обычно не превышает 550 км/ч, имеются более сильные вибрации и «шумовое загрязнение».

Пример ТВВД — Д-27 грузового самолёта Ан-70.

Турбовинтовой двигатель

Основная статья: Турбовинтовые двигатели

Схема турбовинтового двигателя: 1 — воздушный винт; 2 — редуктор; 3 — турбокомпрессор

В турбовинтовом двигателе (ТВД) основное тяговое усилие обеспечивает воздушный винт, соединённый через редуктор с валом турбокомпрессора.^[12] Для этого используется турбина с увеличенным числом ступеней, так что расширение газа в турбине происходит почти полностью и только 10—15 % тяги обеспечивается за счёт газовой струи.

Турбовинтовые двигатели гораздо более экономичны на малых скоростях полёта и широко используются для самолётов, имеющих большую грузоподъёмность и дальность полёта — например, Ан-12, Ан-22, C-130. Крейсерская скорость самолётов, оснащённых ТВД, 500—700 км/ч.

Вспомогательная силовая установка (ВСУ)

ВСУ — небольшой газотурбинный двигатель, являющийся автономным источником энергии на борту.
Простейшие ВСУ могут выдавать только сжатый воздух, отбираемый от компрессора турбины, который используется для запуска маршевых (основных) двигателей, либо для работы системы кондиционирования на земле (пример, ВСУ типа АИ-9, применяемая на вертолётах и самолёте Як-40). Более сложные ВСУ, помимо источника сжатого воздуха, выдают электрический ток в бортовую сеть, то есть являются полноценным автономным энергоузлом, обеспечивающем нормальное функционирование всех бортовых систем самолёта без запуска основных двигателей, а также при отсутствии наземных аэродромных источников энергии. Такова, например, ВСУ ТА-12 самолётов Ан-124^[13], Ту-95МС, Ту-204, Ан-74 и других.

Турбовальный двигатель

Схема турбовального двигателя.   — вал отбора мощности

В отличие от всех остальных типов ГТД, турбовальный двигатель не создаёт реактивной тяги, его выхлопное устройство не является соплом, а вся полезная мощность снимается в виде вращения выходного вала. Чаще всего, у такого двигателя турбина состоит из двух механически не связанных частей, связь между которыми газодинамическая. Газовый поток после выхода из камеры сгорания вращает первую турбину, отдаёт часть своей мощности для вращения компрессора, далее направляется во вторую, вал которой выходит за пределы корпуса двигателя и приводит в движение полезную нагрузку.

Выходной вал ТВаД, с которого снимается вся полезная мощность, может быть направлен как назад, через канал выходного устройства, так и вперёд, либо через полый вал турбокомпрессора, либо через редуктор вне корпуса двигателя.

Редуктор — непременная принадлежность турбовального двигателя. Скорость вращения как ротора турбокомпрессора, так и ротора свободной турбины велика настолько, что это вращение не может быть напрямую передано на приводимые агрегаты. Они просто не смогут выполнять свои функции и даже могут разрушиться. Поэтому между свободной турбиной и полезным агрегатом обязательно ставится редуктор для снижения частоты вращения приводного вала.

Компрессор у ТВаД может быть осевым (если двигатель мощный) либо центробежным. Часто компрессор бывает и смешанным по конструкции, в нём есть как осевые, так и центробежные ступени. В остальном принцип работы этого двигателя такой же, как и у ТРД.

Основное применение турбовальный двигатель находит в авиации — на вертолётах, а так же в турбостартерах для других ГТД; в судостроении — на газотурбоходах; в электроэнергетике на газотурбинных ТЭЦ, парогазовых установках, в виде микротурбины в составе микротурбогенераторов; на насосных станциях для перекачки природного газа. Изредка применяется на железнодорожном транспорте — на газотурбовозах, а так же на автотранспорте и военной технике в качестве силовой установки.
На вертолёте полезной нагрузкой является несущий винт. Наиболее известными примерами могут служить широко распространённые вертолёты Ми-8 и Ми-24 с двигателями ТВ2-117 и ТВ3-117. Двигатели современных турбовинтовых самолётов также являются турбовальными, где привод воздушного винта производится от свободной турбины, а реактивная тяга отработавших газов не используется. Преимущества такой схемы: унификация с вертолётными двигателями, гораздо лучшие условия для запуска и выхода в рабочий режим (нет необходимости проворачивать воздушный винт), гораздо лучшая газодинамическая устойчивость, более простая и компактная конструкция, так как газогенератор может работать на больших оборотах, а свободная турбина — на сравнительно малых, возможность использования мощности газогенератора запущенного двигателя (при заторможенном воздушном винте) для нужд самолетных систем на земле.

Турбостартёр

ТС — агрегат, устанавливаемый на газотурбинном двигателе и предназначенный для его раскрутки при запуске.

Такие устройства представляют собой миниатюрный, простой по конструкции турбовальный двигатель, свободная турбина которого раскручивает ротор основного двигателя при его запуске. В качестве примера: турбостартёр ТС-21, используемый на двигателе АЛ-21Ф-3, который устанавливается на самолёты типа Су-24^[14], или ТС-12, устанавливаемый на авиационные двигатели НК-12 самолётов Ту-95 и Ту-142. ТС-12 имеет одноступенчатый центробежный компрессор, двухступенчатую осевую турбину привода компрессора и двухступенчатую свободную турбину. Номинальные обороты ротора компрессора в начале запуска двигателя — 27 тысяч мин⁻¹, по мере раскрутки ротора НК-12 за счёт роста оборотов свободной турбины ТС-12 противодавление за турбиной компрессора падает и обороты возрастают до 30 тысяч мин⁻¹.

Турбостартёр ГТДЭ-117 двигателя АЛ-31Ф также выполнен со свободной турбиной, а стартёр С-300М двигателя АМ-3, стоявшего на самолётах Ту-16, Ту-104 и М-4 — одновальный и раскручивает ротор двигателя через гидромуфту. ^[15]

Судовые установки

Используются в судовой промышленности для снижения веса. General Electric LM2500 и LM6000 — характерные модели этого типа машин.

Суда, использующие турбовальные газотурбинные двигатели называют газотурбоходами. Они являются разновидностью теплохода. Это чаще всего суда на подводных крыльях, у которых гребной винт приводит в движение турбовальный двигатель механически через редуктор или электрически через генератор, который он вращает. Либо это суда на воздушной подушке, которая создаётся при помощи ГТД.

Например, газотурбоход «Циклон-М» с 2 газотурбинными двигателями ДО37.
Пассажирских газотурбоходов за советскую историю было всего два. Последнее очень перспективное судно «Циклон-М» появилось в 1986 году. Более таких судов не строили. В военной сфере в этом плане дела обстоят несколько лучше. Примером является десантный корабль «Зубр», самое большое в мире судно на воздушной подушке.

Железнодорожные установки

Локомотивы, на которых стоят турбовальные газотурбинные двигатели, называются газотурбовозами (разновидность тепловоза). На них используется электрическая передача. ГТД вращает электрогенератор, а вырабатываемый им ток, в свою очередь, питает электродвигатели, приводящие локомотив в движение. В 1960-е годы в СССР проходили довольно успешную опытную эксплуатацию три газотурбовоза. Два пассажирских и один грузовой. Однако они не выдержали соревнования с электровозами и в начале 1970-х годов проект был свёрнут. Но в 2007 году по инициативе ОАО «РЖД» был изготовлен опытный образец грузового газотурбовоза, работающий на сжиженном природном газе. ГТ1 успешно прошёл испытания, позднее был построен второй газотурбовоз, с той же силовой установкой, но на другой ходовой части, машины эксплуатируются.

Перекачка природного газа

Газотурбинный двигатель НК-12СТ, используется на магистральных газопроводах ООО «Газпром трансгаз Москва» с 1981 года. По состоянию на 2018 год, в ООО «Газпром Трансгаз Москва» эксплуатируется тридцать таких двигателей.

Принцип работы газоперекачивающей установки практически не отличается от турбовинтовых двигателей, ТВаД используются здесь в качестве привода мощных насосов, а в качестве топлива используется тот же самый газ, который они перекачивают. В отечественной промышленности для этих целей широко применяются двигатели, созданные на базе авиационных — НК-12 (НК-12СТ)^[16], НК-32 (НК-36СТ), так как на них можно использовать детали авиадвигателей, выработавшие свой лётный ресурс.

Электростанции

Турбовальный газотурбинный двигатель может использоваться для привода электрогенератора на электростанциях, основу которой составляют один или несколько таких двигателей. Такая электростанция может иметь электрическую мощность от двадцати киловатт до сотен мегаватт.

Однако, термодинамический КПД газотурбинного двигателя в чистом виде достаточно мал для эффективного применения в энергетике. Значительная часть энергии уносится в виде тепла выхлопных газов, имеющих высокую температуру. Поэтому ГТД чаще всего применяется в составе парогазовых установок, в которой выхлопной газ подаётся в котёл-утилизатор, вырабатывающий пар высокого давления, который используется для дополнительной выработки электроэнергии. Термодинамический КПД такой установки совместной выработки может достигать 55. .60 %, по этой причине ГТД в составе ПГУ широко применяются на электростанциях.
Помимо этого, тепло выхлопных газов ГТД может применяться для нужд теплоснабжения, в этом случае станция называется газотурбинной ТЭЦ.

Танкостроение

Первые исследования в области применения газовой турбины в танковых двигателях проводились в Германии Управлением вооружённых сухопутных сил начиная с середины 1944 года. Первым массовым танком с газотурбинным двигателем стал С-танк.

Установка блочного силового агрегата (двигатель — трансмиссия) в танк M1A1

Турбовальные двигатели (ТВаД) установлены на советском танке Т-80 (двигатель ГТД-1000Т) и американском М1 Абрамс. Газотурбинные двигатели, устанавливаемые на танках, имеют при схожих с дизельными размерах гораздо бо́льшую мощность, меньший вес и меньшую шумность, меньшую дымность выхлопа. Также ТВаД лучше удовлетворяет требованиям многотопливности, гораздо легче запускается, — оперативная готовность танка с ГТД, то есть запуск двигателя и последующий вход в рабочий режим всех его систем, занимает несколько минут, что для танка с дизельным двигателем в принципе невозможно, а в зимних условиях при низких температурах дизелю требуется достаточно длительный предпусковой прогрев, который не требуется ТВаД. Из-за отсутствия жёсткой механической связи турбины и трансмиссии на застрявшем или просто упёршемся в препятствие танке двигатель не глохнет. В случае попадания воды в двигатель (утоплении танка) достаточно выполнить так называемую холодную прокрутку ГТД для удаления воды из газовоздушного тракта и после этого двигатель можно запускать — на танке с дизельным двигателем в аналогичной ситуации происходит гидроудар, ломающий детали цилиндро-поршневой группы и непременно требующий замены двигателя.

Однако из-за низкого КПД газотурбинных двигателей, установленных на тихоходных (в отличие от самолётов) транспортных средствах, требуется гораздо большее количество возимого топлива для сравнимого с дизельным двигателем километрового запаса хода. Именно из-за расхода топлива, невзирая на все достоинства, танки типа Т-80 поэтапно выводятся из эксплуатации. Неоднозначным оказался опыт эксплуатации танковых ТВаД М1 Абрамс в условиях высокой запылённости (например в песчаных пустынях). В отличие от него, Т-80 благополучно может эксплуатироваться в условиях высокой запылённости, — конструктивно хорошо продуманная система очистки поступающего в двигатель воздуха на Т-80 надёжно защищает ГТД от песка и пыли. «Абрамсы», напротив, «задохнулись» — во время двух кампаний в Иракe при прохождении пустынь довольно много «Абрамсов» встали, так как их двигатели забились песком^{[источник не указан 1679 дней]}.

См. также: Конструкция танка § Силовая установка

Автостроение

Rover JET1

STP Oil Treatment Special на выставке в зале славы музея трассы Indianapolis Motor Speedway показана вместе с газотурбинным двигателем Pratt & Whitney.

A 1968 Howmet TX — единственный в истории газотурбинный двигатель, принёсший победу в автомобильной гонке.

Множество экспериментов проводилось с автомобилями, оснащёнными газовыми турбинами.

В 1950 году дизайнер Ф. Р. Белл и главный инженер Морис Вилкс в британской компании Rover Company анонсировали первый автомобиль с приводом от газотурбинного двигателя. Двухместный JET1 имел двигатель, расположенный позади сидений, решётки воздухозаборника по обеим сторонам машины, и выхлопные отверстия на верхней части хвоста. В ходе испытаний автомобиль достиг максимальной скорости 140 км/ч, на скорости турбины 50000 об/мин. Автомобиль работал на бензине, парафиновом или дизельном маслах, но проблемы с потреблением топлива оказались непреодолимыми для производства автомобилей. В настоящее время он выставлен в лондонском Музее науки.

Команды Rover и British Racing Motors (Формула-1) объединили усилия для создания Rover-BRM, автомобиля с приводом от газовых турбин, который принял участие в гонке 24 часа Ле-Мана 1963 года, управляемого Грэмом Хиллом и Гитнером Ричи. Этот автомобиль показал среднюю скорость 173 км/ч, максимальную — 229 км/ч.

Американские компании Ray Heppenstall, Howmet Corporation и McKee Engineering объединились для совместной разработки собственных газотурбинных спортивных автомобилей в 1968 году, Howmet TX приняла участие в нескольких американских и европейских гонках, в том числе завоевав две победы, а также принимала участие в гонке 24 часа Ле-Мана 1968 года. Автомобили использовали газовые турбины Continental Motors Company, благодаря которым, в конечном итоге, ФИА было установлено шесть посадочных скоростей для машин с приводом от турбин.

На гонках автомобилей с открытыми колёсами, революционное полноприводное авто 1967 года STP Oil Treatment Special с приводом от турбины, специально подобранной легендой гонок Эндрю Гранателли и управляемое Парнелли Джонсом, почти выиграло в гонке «Инди-500»; авто с турбиной STP компании Pratt & Whitney обгоняло почти на круг авто, шедшее вторым, когда у него неожиданно отказала коробка передач за три круга до финишной черты. В 1971 году глава компании Lotus Колин Чепмен представил авто Lotus 56B F1, с приводом от газовой турбины Pratt & Whitney. У Чепмена была репутация создателя машин-победителей, но он вынужден был отказаться от этого проекта из-за многочисленных проблем с инерционностью турбин (турболагом).

Оригинальная серия концептуальных авто General Motors Firebird была разработана для автовыставки Моторама 1953, 1956, 1959 годов, с приводом от газовых турбин.

Единственная серийная модель «семейного» газотурбинного автомобиля для использования на дорогах общего пользования была выпущена Chrysler в 1963—1964 года. Компания передала пятьдесят собранных вручную машин в кузовах итальянского ателье Ghia добровольцам, которые испытывали новинку в обычных дорожных условиях до января 1966 года. Эксперимент прошёл удачно, но компания, не располагавшая средствами для постройки нового моторного производства, отказалась от массового выпуска автомобиля с ГТД. После ужесточения экологических стандартов и взрывного роста цен на нефть компания, с трудом пережившая финансовый кризис, отказалась от продолжения разработок^[17].^[18]

История создания ГТД

В 1791 году английский изобретатель Джон Барбер получил патент за номером 1833, в котором описал первую газовую турбину.^[19]

В 1892 году русский инженер П. Д. Кузьминский конструировал и построил первый в мире ГТД с газовой реверсивной турбиной радиального типа с 10 ступенями давления.^[20] Турбина должна была работать на парогазовой смеси, которая получалась в созданной им же камере сгорания — «газопаророде». ^[21]

В 1906—1908 году русский инженер В. В. Кароводин сконструировал газовую турбину взрывного типа (турбину постоянного объёма).^[22] Бескомпрессорный ГТД Кароводина с 4 камерами прерывистого сгорания и газовой турбиной при 10 000 об/мин развивал мощность 1,2 квт (1,6 л. с.).^[23]

В 1909 году русский инженер Н. Герасимов запатентовал ГТД, использующийся для реактивного движения, то есть по сути — первый турбореактивный двигатель (привилегия № 21021, 1909 г.).^[24][25][26]

В 1913 г., М. Н. Никольский спроектировал газотурбинный двигатель мощностью 120 кВт (160 л. с.), у которого было три ступени газовой турбины.^[27][28]

Дальнейшие усовершенствования в конструкцию газотурбинных двигателей внесли В. И. Базаров (1923 г.), В. В. Уваров и Н. Р. Брилинг (1930—1936 гг.).^[28][29]

В 1930-е годы огромный вклад в развитие газотурбинных технологий внесла группа конструкторов под руководством академика АН СССР А.  М. Люльки. Главные работы конструктора касались турбореактивных двигателей с центробежным лопастным компрессором, которые стали основными для авиации.^{[30][31][32][33]}

Контроль параметров работы ГТД

Как и у любого теплового двигателя, у ГТД есть множество параметров, которые необходимо контролировать для эксплуатации двигателя в безопасных, а по возможности и экономичных режимах. Измеряются с помощью приборов контроля.

• Обороты — контролируются для оценки режима работы двигателя и недопущения опасных режимов. У многовальных двигателей, как правило, контролируются обороты всех валов — например, на Як-42 для контроля оборотов всех трёх валов каждого двигателя Д-36 установлен трёхстрелочный тахометр ИТА-13^[34], на Ан-72 и Ан-74, оснащённых такими же двигателями Д-36 — три двухстрелочных тахометра, два стоят на приборной доске пилотов и показывают один обороты роторов вентиляторов, второй обороты роторов ВД, третий установлен на пульте предполётной подготовки и показывает обороты роторов НД.
• Температура выходящих газов (ТВГ) — температура газов за турбиной двигателя, как правило, за последней ступенью^[6], так как температура перед турбиной слишком высока для надёжного измерения. Температура газов показывает тепловую нагрузку на турбину и измеряется с помощью термопар. Также от термопар может работать автоматика, срезающая расход топлива или вовсе выключающая двигатель при превышении ТВГ — СОТ-1 на двигателе ТА-6^[1], РТ-12 на двигателе НК-8 и так далее.

Конструкторы газотурбинных двигателей и основанные ими КБ

• Соловьёв, Павел Александрович (АО «Авиадвигатель»)
• Уиттл, Фрэнк (Power Jets Ltd)
• Охайн, Ханс-Иоахим Пабст фон (Heinkel Strahltriebwerke)
• Франц, Ансельм^[en] (Jumo)
• Колосов, Сергей Дмитриевич (ГП «Зоря — Машпроект»)
• Кухто, Николай Кузьмич (ГП «Зоря — Машпроект»)
• Климов, Владимир Яковлевич (АО «Климов»)
• Кузнецов, Николай Дмитриевич (ОАО «Кузнецов»)
• Люлька, Архип Михайлович (НПО «Сатурн»)

См.

также

• Турбовинтовой двигатель
• Воздушно-реактивный двигатель
• Реактивный двигатель

Источники

1. ↑ ^{1 2} Двигатель ТА-6В. Руководство по технической эксплуатации. ТА-6В.00.000-01РЭ (неопр.). Дата обращения: 10 сентября 2016. Архивировано 6 декабря 2010 года.
2. ↑ Принцип работы -Микротурбины Capstone -Оборудование (неопр.) (недоступная ссылка). www.bpcenergy.ru. Дата обращения: 1 сентября 2016. Архивировано 1 октября 2016 года.
3. ↑ Большая тайна маленьких турбин (неопр.). www.rcdesign.ru. Дата обращения: 1 сентября 2016. Архивировано 25 сентября 2016 года.
4. ↑ Что такое Газотурбинная установка (ГТУ)? — Техническая Библиотека Neftegaz. RU (неопр.). neftegaz.ru. Дата обращения: 15 сентября 2022.
5. ↑ Авиационный турбовальный двигатель ТВ2-117 и редуктор ВР-8А (неопр.). Дата обращения: 18 июня 2022. Архивировано 16 сентября 2016 года.
6. ↑ ^{1 2} Двигатель НК-8-2У. Руководство по технической эксплуатации (в трёх частях) (неопр.). Дата обращения: 10 сентября 2016. Архивировано 9 января 2011 года.
7. ↑ Авиационный турбовинтовой двигатель НК-12МВ серии 4. Книга I. Техническое описание. Москва, «Машиностроение», 1966
8. ↑ ГОСТ 23851-79. — С. 3. термин 10.
9. ↑ ^{1 2} Боевая авиационная техника . — С. 149. раздел III «Авиационные двигатели», глава 1 «Классификация и области применения».
10. ↑ ^{1 2} ГОСТ 23851-79. — С. 3. термин 13.
11. ↑ ГОСТ 23851-79. — С. 23. термин 136.
12. ↑ Авиационный турбовинтовой двигатель АИ-20М (серия 6). ИЭиТО (редакция 4) (неопр.). Дата обращения: 11 сентября 2016. Архивировано 7 декабря 2010 года.
13. ↑ Самолёт Ан-124-100. Руководство по технической эксплуатации. Книга 17. 1.4001.0000.000.000 РЭ17 (неопр.). Дата обращения: 10 сентября 2016. Архивировано 6 декабря 2010 года.
14. ↑ Юрий. Турбовальный двигатель (неопр.). АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ (28 февраля 2012). Дата обращения: 27 октября 2015. Архивировано 17 сентября 2016 года.
15. ↑ Авиационный турбореактивный двигатель РД-3М-500. Фельдман Л. Е. М. , «Транспорт», 1968
16. ↑ Двигатель НК-12СТ серии 02. Техническое описание турбовального двигателя со свободной турбиной. Куйбышев, 1985 г. (недоступная ссылка)
17. ↑ Lehto, Steve. Chrysler’s turbine car: the rise and fall of Detroit’s coolest creation. — Chicago, IL: Chicago Review press, 2010. — 228 p. — ISBN 9781569765494.
18. ↑ Jay Leno’s Garage. 1963 Chrysler Turbine: Ultimate Edition — Jay Leno’s Garage (неопр.) (7 ноября 2012). Дата обращения: 26 сентября 2018. Архивировано 21 августа 2019 года.
19. ↑ Джон Барбер — английский изобретатель — биография, фото, видео (рус.). biozvezd.ru. Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 17 февраля 2019 года.
20. ↑ Кузьминский Павел Дмитриевич (неопр.). cadethistory.ru. Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 17 февраля 2019 года.
21. ↑ Создание и развитие парогазовых и газопаровых установок (неопр.). poisk-ru.ru. Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 9 февраля 2019 года.
22. ↑ Б. Бидуля. Огненная турбина // Юный техник. — 1960. — № 11. — С. 13—17.
23. ↑ Изобретения России // Газотурбинный двигатель (неопр.). rus-eng.org. Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 17 февраля 2019 года.
24. ↑ Гильзин К. А. Воздушно-реактивные двигатели. — Москва: Военное Издательство Министерства Обороны Союза ССР, 1956.
25. ↑ [История Реактивный двигатель] (рус.). warthunder.ru. Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 17 февраля 2019 года.
26. ↑ В. М. Корнеев. Особенности конструкции газотурбинных двигателей.  — 2018. — ISBN 978-5-4485-9499-1.
27. ↑ Гражданская авиация СССР в 50-70-х гг. (неопр.). Vuzlit. Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 25 ноября 2020 года.
28. ↑ ^{1 2} ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (ПГД) (неопр.). enciklopediya-tehniki.ru. Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 17 февраля 2019 года.
29. ↑ Изобретения России // Газотурбинный двигатель (неопр.). www.rus-eng.org. Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 17 февраля 2019 года.
30. ↑ [История Двигатели Архипа Люльки] (рус.). warthunder.ru. Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 17 февраля 2019 года.
31. ↑ Кудрявцев В. Ф. Авиационные двигатели А.М.Люльки // Авиация и космонавтика. — 1993. — № 11—12. Архивировано 17 февраля 2019 года.
32. ↑ Отечественный турбореактивный двигатель с центробежным компрессором РД-500. — Путешествие к далеким мирам (неопр.). www.e-reading.club. Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 17 февраля 2019 года.
33. ↑ Турбореактивный двигатель с центробежным компрессором | Техника и человек (рус.). Дата обращения: 16 февраля 2019. Архивировано 17 февраля 2019 года.
34. ↑ Самолёт Як-42. Руководство по технической эксплуатации. Раздел 77 (неопр.). Дата обращения: 18 июня 2017. Архивировано 23 марта 2017 года.

Ссылки

• Газотурбинный двигатель // Большая советская энциклопедия : [в 30 т. ] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
• ГОСТ Р 51852-2001 Установки газотурбинные. Термины и определения.
• Словарь терминов на АвиаПорт. Ru
• Расчёт газотурбинной установки
• Technology Speed of Civil Jet Engines
• Газотубинный двигатель — 50 статей

Литература

• ГОСТ 23851-79. Двигатели газотурбинные авиационные; термины и определения. — Москва: ИПК Издательство стандартов, 1979. — 99 с.
• ГОСТ 51852-2001. Установки газотурбинные; термины и определения. — Москва: ИПК Издательство стандартов, 2001. — 9 с.
• Павленко В. Ф. Боевая авиационная техника; летательные аппараты, силовые установки, их эксплуатация. — Москва: Воениздат, 1984. — 319 с.
• Elliot, Simon. Power Progress: World Turbine Engine Directory (англ.). // Flight International. — 13-19 October 1993. — Vol. 144 — No. 4391 — P. 29-40 — ISSN 0015-3710. (справочник с техническими данными и сравнительной характеристикой 34 турбовальных газотурбинных двигателей (turboshafts) ведущих мировых производителей-предприятий зарубежного двигателестроения)

Двухконтурные и трехконтурные дозирующие системы

для гоночных приложений

До того, как микропроцессоры и датчики электронного впрыска топлива произвели революцию в подаче топлива, карбюраторы заправляли высокопроизводительные машины с использованием механических компонентов, таких как дозирующие системы и усилители. За прошедшие годы производители карбюраторов разработали различные системы дозирования, которые по-разному влияют на производительность.

Согласно Quick Fuel Technology, выбор правильной настройки системы дозирования и стиля бустера является ключом к оптимизации производительности и производительности вашей поездки. В недавнем техническом бюллетене Quick Fuel более подробно рассмотрел двух- и трехконтурные дозирующие системы и то, как они связаны с приложениями для дрэг-рейсинга.

Измерительная система содержит сети или контуры воздушных и топливных каналов. Например, комбинация уличного и полосового двигателя может содержать до пяти контуров: контур холостого хода, первичный и вторичный контуры, контур обогащения топлива и контур ускорительного насоса. Это связано с тем, что движку для уличного движения необходимо переключаться между холостым ходом, ускорением при частичном открытии дроссельной заслонки, движением по автостраде и полностью открытым дросселем, и эти различные схемы позволят карбюратору адаптироваться к резким изменениям нагрузки двигателя. Тем не менее, дрэг-рейсеры не слишком заботятся о характеристиках холостого хода и частичной дроссельной заслонки, поэтому производители карбюраторов сосредотачиваются на характеристиках WOT (широко открытый дроссель) при разработке карбюратора для дрэг-рейсинга.

Типичные настройки карбюратора для дрэг-рейсинга включают двух- или трехмерные системы.

Прежде чем определить, требуется ли для конкретного применения двух- или трехконтурная система измерения, Марвин Бенуа из Quick Fuel говорит, что важно сначала определить, что представляет собой каждый контур. Бенуа говорит, что большая часть путаницы связана с неоднозначной семантикой, поскольку разные производители карбюраторов и производители двигателей имеют свои собственные определения того, что представляет собой цепь. Технически у уличного карбюратора имеется до пяти контуров (холостой ход, первичный, вторичный, силовой клапан, ускорительный насос), но, поскольку дрэг-моторы работают либо на холостом ходу, либо на холостом ходу — и не более того между ними — то, что дрэг-рейсеры называют двухконтурным. карбюратор может фактически иметь пять различных цепей. Для гонщиков все, что происходит после бездействия, часто объединяется в одну «основную» систему.

«С двухконтурным карбюратором у вас есть система холостого хода и основная система. Оттуда вы можете еще больше обогатить воздушно-топливную смесь с помощью силового клапана», — сказал Бенуа.

В то время как сосредоточение внимания исключительно на производительности WOT, казалось бы, упростило бы настройку карбюратора, современные высокоэффективные гоночные двигатели ставят перед собой новые задачи. По сравнению с уличным автомобилем со скоростью 6000 об / мин, требования к расходу топлива двигателя Comp Eliminator со скоростью 9800 об / мин сильно различаются между нажатием трансмиссионного тормоза и пересечением финишной черты, даже если дроссельная заслонка полностью открыта все время. Следовательно, в последние годы производители ввели третий контур в дополнение к системе холостого хода и основной системе.

— Третий контур — это промежуточный контур, изначально разработанный для автомобилей Pro Stock с механической коробкой передач, — сказал Бенуа. «Во время каждого переключения передач скорость внутри карбюратора падает, потому что поршни не пропускают столько воздуха через двигатель, поэтому третий контур действует как промежуточная система, помогающая этому переходу».

Как именно это работает?

Трехконтурные дозирующие системы обходят дозирующие блоки, вытягивая топливо непосредственно из топливного бака в трубку Вентури. Их легко узнать по трубкам пуловера, которые выступают в трубку Вентури рядом с дроссельной заслонкой.

«Третий круг — это, по сути, пуловерная система, — сказал Бенуа. «У него есть трубка, которая собирает топливо прямо из чаши и выпускает его в трубку Вентури. Внутри трубки имеется воздухоотводчик и выпускной ограничитель, измеряющие объем топлива, протекающего по третьему контуру. Когда двигатель разгоняется от холостого хода до пиковых оборотов двигателя, третий контур вытягивает больше топлива из камеры по мере увеличения оборотов. Сразу после холостого хода третий контур потребляет не так много топлива, на полугусенице он потребляет больше топлива, а к концу трека потребляет много топлива. Если скорость воздуха слишком высока в конце гусеницы, третий контур может потреблять слишком много топлива, поэтому вам придется урезать его, заменив выпускной клапан, выпускной клапан или и то, и другое».

Хотя трехконтурные дозирующие системы изначально разрабатывались для дрэг-каров с механической коробкой передач, гонщики успешно адаптировали дополнительную гибкость настройки, которую они предлагают, в различных областях применения.

«Основная система и промежуточная система определяют общий расход топлива, так что вы должны учитывать это при промывке», — сказал Бенуа. «Трехконтурный карбюратор очень хорошо работает с Powerglide, потому что он помогает обеднить воздушно-топливную смесь после переключения 1-2. Поскольку промежуточная система добавляет топливо, вы можете сделать основную систему более обедненной, чтобы улучшить приемистость. Третий контур полезен и на брекет-каре, выпадающем из преобразователя после переключения».

Помимо преимуществ на трассе, трехконтурные карбюраторы не предназначены для уличных автомобилей, стремящихся стать гоночными.

«Трехконтурный карбюратор работает на холостом ходу, поэтому он не лучший выбор для уличных автомобилей», — сказал Бенуа. «Для уличных двигателей меньшего объема гораздо проще заставить двухконтурный карбюратор хорошо работать на улице. Точно так же, как вы никогда не хотите лгать своему врачу, вы никогда не хотите лгать своему парню с карбюратором. Вы не можете сказать ему, что вы производите 1000 л.с., когда у вас всего 500. перетащите машину, езжайте с трехконтурным карбюратором. Для уличных автомобилей лучшим выбором будет двухконтурный карбюратор».

Мы поделимся знаниями Quick Fuel о конструкции бустеров в одном из будущих постов, но если вам нужны какие-то знания о углеводах прямо сейчас, мы настоятельно рекомендуем вам проверить собственный технический блог Quick Fuel  для получения всевозможной полезной информации!

Цепи управления прямым/обратным ходом – базовое управление двигателем

Цепи

Если трехфазный двигатель должен вращаться только в одном направлении, и при первоначальной подаче питания обнаруживается, что он вращается в направлении, противоположном желаемому, все, что необходимо, — это поменять местами любые два из трех проводов, питающих двигатель. . Это можно сделать на двигателе или на самом двигателе.

Вращение трехфазного двигателя

После переключения двух линий направление магнитных полей, создаваемых в двигателе, теперь заставит вал вращаться в противоположном направлении. Это известно как реверсирование файла .

Если двигатель должен вращаться в двух направлениях, то ему потребуется пускатель двигателя прямого/обратного хода, который имеет два трехполюсных контактора с номинальной мощностью, а не один, как в обычном пускателе. Каждый из двух разных пускателей электродвигателя питает двигатель с разным чередованием фаз.

Когда на контактор прямого хода подается питание, силовые контакты соединяют линию L1 с T1, линию L2 с T2 и линию L3 с T3 на двигателе. Когда на контактор реверса подается питание, силовые контакты соединяют линию L1 с T3, линию L2 с T2 и линию L3 с T1 на двигателе.

Силовая цепь прямого/обратного хода

Поскольку два пускателя двигателя управляют только одним двигателем, необходимо использовать только один набор нагревателей реле перегрузки. Обратные пути для обеих катушек пускателя соединяются с цепью пускателя, так что при перегрузке в любом направлении катушки пускателя обесточиваются и двигатель останавливается.

Обратите внимание, что два контактора должны быть и таким образом, чтобы они не могли быть запитаны одновременно. Если на обе катушки стартера одновременно подается напряжение, произойдет короткое замыкание с потенциально опасными последствиями.

Пускатели прямого/обратного хода поставляются с двумя наборами нормально разомкнутых контактов, которые действуют как удерживающие контакты в каждом направлении. Они также поставляются с двумя наборами нормально замкнутых вспомогательных контактов, которые действуют как электрические блокировки.

Пускатели прямого/обратного хода никогда не должны замыкать свои силовые контакты одновременно. Лучший способ обеспечить это — электрические блокировки, которые предотвращают подачу питания на одну катушку, если другая катушка задействована. Сбой в электрической блокировке может привести к одновременному включению обеих катушек.

. Если оба находятся под напряжением, требуется некоторая форма механической блокировки, чтобы предотвратить втягивание обоих. движение соседней катушки. Это означает, что даже если обе катушки находятся под напряжением, только один якорь сможет полностью втянуться. Катушка, которая не может втянуться, будет издавать ужасный дребезжащий звук, пытаясь замкнуть магнитную цепь.

На механические блокировки следует полагаться как на крайнюю меру защиты.

Электрическая блокировка достигается путем установки нормально замкнутого контакта катушки одного направления последовательно с катушкой противоположного направления и наоборот. Это гарантирует, что когда передняя катушка находится под напряжением, нажатие на реверс не приведет к возбуждению обратной катушки. Такая же ситуация возникает при включении обратной катушки. В обоих случаях необходимо нажать кнопку останова, чтобы обесточить рабочую катушку и вернуть все ее вспомогательные контакты в исходное состояние. Затем можно включить катушку противоположного направления.

Цепь управления прямым/обратным ходом

При разработке схемы управления для цепей прямого/обратного хода мы начинаем со стандартного, добавляем вторую нормально разомкнутую кнопку и ветвь удерживающего контакта для второй катушки. Одной кнопки остановки достаточно, чтобы отключить двигатель в обоих направлениях.

Две катушки механически заблокированы, а нормально замкнутые контакты мгновенного действия обеспечивают электрическую блокировку.

Если нажата кнопка прямого хода, пока не задействована катушка реверса, ток найдет путь через нормально замкнутый контакт реверса и подаст питание на катушку прямого хода, в результате чего все, что связано с этой катушкой, изменит свое состояние. Закроется, и нормально замкнутая электрическая блокировка разомкнется. Если нажать кнопку реверса при включенной катушке прямого хода, ток не сможет пройти через нормально замкнутый контакт прямого хода, и ничего не произойдет.

Чтобы запустить двигатель в обратном направлении, передняя катушка должна быть обесточена. Для этого необходимо нажать кнопку остановки, после чего кнопка реверса сможет подать питание на катушку реверса.

Независимо от направления вращения двигателя, эта схема будет работать как стандартная трехпроводная схема, обеспечивающая до тех пор, пока не будет нажата кнопка останова или не произойдет .

Блокировка кнопок прямого/обратного хода

Блокировка кнопок требует использования четырехконтактных кнопок мгновенного действия, каждая из которых имеет набор нормально разомкнутых и нормально замкнутых контактов.

Для блокировки кнопок просто соедините нормально замкнутые контакты одной кнопки последовательно с нормально разомкнутыми контактами другой кнопки, и удерживающие контакты будут соединены с нормально разомкнутыми контактами соответствующей кнопки.

Эта цепь по-прежнему требует установки электрических блокировок.

Кнопочная блокировка не требует отключения катушек двигателя перед изменением направления, поскольку нормально замкнутые передние контакты последовательно соединены с нормально разомкнутыми реверсивными контактами, и наоборот. Нажатие одной кнопки одновременно отключает одну катушку и запускает другую. Этот внезапный реверс () может быть тяжелым для двигателя, но если требуется быстрое реверсирование двигателя, эта схема может быть решением.

Трехфазная электроэнергия | Передача электроэнергии

Похоже, JavaScript отключен или заблокирован в вашем текущем браузере. Отключенный JavaScript значительно снижает функциональность нашего сайта, поэтому, чтобы вы могли наслаждаться наилучшей работой в Интернете, мы рекомендуем вам снова включить JavaScript или отключить любые надстройки, блокирующие JavaScript, которые вы могли установить ранее. Вы можете узнать, как включить JavaScript в своем браузере, перейдя на http://activatejavascript.org. А пока, если у вас есть какие-либо вопросы или вы просто предпочитаете оформить заказ по телефону, позвоните нам по бесплатному номеру 1-833-3CABLEORG (1-833-322-2536) — мы будем рады помочь.

ОТ: CableOrganizer. com

Трехфазная электроэнергия является распространенным способом передачи электроэнергии. Это тип многофазной системы, в основном используемый для питания двигателей и многих других устройств. Трехфазная система использует меньше материала проводника для передачи электроэнергии, чем эквивалентные однофазные, двухфазные системы или системы постоянного тока при том же напряжении.

• 
  Комбинированный набор IDEAL 35-926 Twist-A-Nut
• 
  Идеальный тестер вращения трехфазного двигателя
• 
  Klein Tools® Тестер напряжения и целостности цепи

В трехфазной системе по трем проводникам цепи текут три переменных тока (одной и той же частоты), которые достигают своих мгновенных пиковых значений в разное время. Принимая один проводник за эталон, два других тока задерживаются во времени на одну треть и две трети одного цикла электрического тока. Эта задержка между «фазами» обеспечивает постоянную передачу мощности в каждом цикле тока, а также позволяет создавать вращающееся магнитное поле в электродвигателе.

Трехфазные системы могут иметь или не иметь нейтральный провод. Нейтральный провод позволяет трехфазной системе использовать более высокое напряжение, в то же время поддерживая однофазные приборы с более низким напряжением. В ситуациях распределения высокого напряжения обычно не используется нейтральный провод, поскольку нагрузки могут быть просто подключены между фазами (соединение фаза-фаза).

Три фазы обладают свойствами, которые делают их очень востребованными в системах электроснабжения. Во-первых, фазные токи имеют тенденцию компенсировать друг друга и в сумме равняться нулю в случае линейной сбалансированной нагрузки. Это позволяет исключить нулевой провод на некоторых линиях; все фазные проводники пропускают один и тот же ток и поэтому могут быть одинакового размера для сбалансированной нагрузки. Во-вторых, передача мощности на линейную сбалансированную нагрузку является постоянной, что помогает уменьшить вибрации генератора и двигателя. Наконец, трехфазные системы могут создавать магнитное поле, вращающееся в заданном направлении, что упрощает конструкцию электродвигателей. Третий — это самый низкий фазовый порядок, демонстрирующий все эти свойства.

Большинство бытовых нагрузок однофазные. Как правило, трехфазное питание либо вообще не входит в жилые дома, либо там, где оно есть, оно распределяется на главном распределительном щите.

На электростанции электрический генератор преобразует механическую энергию в набор переменных электрических токов, по одному от каждой электромагнитной катушки или обмотки генератора. Токи представляют собой синусоидальные функции времени, все с одной и той же частотой, но со смещением во времени, что дает разные фазы. В трехфазной системе фазы расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, что дает разделение фаз на одну треть цикла. Частота сети обычно составляет 50 Гц в Азии, Европе, Южной Америке и Австралии и 60 Гц в США и Канаде (но более подробную информацию см. в разделе «Системы сетевого питания»).

Генераторы выдают напряжение в диапазоне от сотен вольт до 30 000 вольт. На электростанции трансформаторы «повышают» это напряжение до более пригодного для передачи.

После многочисленных преобразований в сети передачи и распределения мощность окончательно преобразуется в стандартное сетевое напряжение ( т. е. «бытовое» напряжение). Возможно, в этот момент мощность уже была разделена на одну фазу или она все еще может быть трехфазной. Там, где понижающее напряжение трехфазное, выход этого трансформатора обычно соединен звездой со стандартным сетевым напряжением (120 В в Северной Америке и 230 В в Европе и Австралии), являющимся фазно-нейтральным напряжением. Другая система, обычно встречающаяся в Северной Америке, состоит в том, чтобы иметь вторичную обмотку, соединенную треугольником, с центральным отводом на одной из обмоток, питающих землю и нейтраль. Это позволяет использовать трехфазное напряжение 240 В, а также три различных однофазных напряжения (120 В между двумя фазами и нейтралью, 208 В между третьей фазой (известной как верхняя ветвь) и нейтралью и 240 В между любыми двумя фазами). быть доступным из того же источника.

• 
  Коробки для неметаллических корпусов
• 
  Коробка FSR404 4×4
• 
  Набор инструментов техника черного ящика

В большом оборудовании для кондиционирования воздуха и т. д. используются трехфазные двигатели из соображений эффективности, экономичности и долговечности.

Нагреватели сопротивления, такие как электрические котлы или отопление помещений, могут быть подключены к трехфазным системам. Аналогичным образом может быть подключено электрическое освещение. Эти типы нагрузок не требуют характеристики вращающегося магнитного поля трехфазных двигателей, но используют преимущества более высокого уровня напряжения и мощности, обычно связанные с трехфазным распределением. Системы люминесцентного освещения также выигрывают от уменьшения мерцания, если соседние светильники питаются от разных фаз.

Большие системы выпрямителей могут иметь трехфазные входы; результирующий постоянный ток легче фильтровать (сглаживать), чем выходной сигнал однофазного выпрямителя. Такие выпрямители можно использовать для зарядки аккумуляторов, процессов электролиза, таких как производство алюминия, или для работы двигателей постоянного тока.

Интересным примером трехфазной нагрузки является электродуговая печь, используемая в сталеплавильном производстве и при рафинировании руд.

В большинстве стран Европы печи рассчитаны на трехфазное питание. Обычно отдельные нагревательные элементы подключаются между фазой и нейтралью, чтобы можно было подключиться к однофазному источнику питания. Во многих регионах Европы однофазное питание является единственным доступным источником.

• 
  Комплекты биметаллических коронок
• 
  Интеллектуальный гибочный станок Greenlee 855GX™
• 
  IDEAL Twister® 341® Соединитель желтовато-коричневого провода

Иногда преимущества трехфазных двигателей делают целесообразным преобразование однофазного питания в трехфазное. Мелкие потребители, такие как жилые дома или фермы, могут не иметь доступа к трехфазному электроснабжению или могут не захотеть платить за дополнительную стоимость трехфазного обслуживания, но все же могут захотеть использовать трехфазное оборудование. Такие преобразователи могут также позволять изменять частоту, позволяя регулировать скорость. Некоторые локомотивы переходят на многофазные двигатели, приводимые в действие такими системами, даже несмотря на то, что входное питание локомотива почти всегда является либо постоянным, либо однофазным переменным током.

Поскольку однофазная мощность падает до нуля в каждый момент, когда напряжение пересекает ноль, а трехфазная подает мощность непрерывно, любой такой преобразователь должен иметь способ хранения энергии в течение необходимой доли секунды.

Одним из методов использования трехфазного оборудования с однофазным питанием является использование вращающегося преобразователя фаз, представляющего собой трехфазный двигатель со специальными пусковыми устройствами и коррекцией коэффициента мощности, который обеспечивает сбалансированное трехфазное напряжение. При правильной конструкции эти вращающиеся преобразователи могут обеспечить удовлетворительную работу трехфазного оборудования, такого как станки, от однофазной сети. В таком устройстве накопление энергии осуществляется за счет механической инерции (эффект маховика) вращающихся компонентов. Внешний маховик иногда находится на одном или обоих концах вала.

Вторым методом, который был популярен в 1940-х и 50-х годах, был метод, который назывался «метод трансформатора». В то время конденсаторы были дороже трансформаторов. Таким образом, автотрансформатор использовался для подачи большей мощности через меньшее количество конденсаторов. Этот метод хорошо работает и имеет сторонников даже сегодня. Использование метода имени трансформатора отделило его от другого распространенного метода, статического преобразователя, поскольку оба метода не имеют движущихся частей, что отличает их от вращающихся преобразователей.

Другой метод, который часто пытаются использовать, — это устройство, называемое статическим преобразователем фазы. Этот метод запуска трехфазного оборудования обычно используется с двигателями, хотя он обеспечивает только 2/3 мощности и может привести к перегреву двигателей, а в некоторых случаях и к перегреву. Этот метод не работает, когда задействованы чувствительные схемы, такие как устройства с ЧПУ, а также нагрузки индукционного и выпрямительного типа.

Изготавливаются устройства, создающие имитацию трехфазного тока из трехпроводного однофазного питания. Это делается путем создания третьей «субфазы» между двумя проводниками под напряжением, в результате чего фазовое разделение составляет 180 ° — 90° = 90°. Многие трехфазные устройства будут работать в этой конфигурации, но с меньшей эффективностью.

Преобразователи частоты (также известные как полупроводниковые инверторы) используются для обеспечения точного управления скоростью и крутящим моментом трехфазных двигателей. Некоторые модели могут питаться от однофазного источника питания. ЧРП работают, преобразовывая напряжение питания в постоянный ток, а затем преобразуя постоянный ток в подходящий трехфазный источник для двигателя.

Цифровые фазовые преобразователи — это новейшая разработка в технологии фазовых преобразователей, в которой используется программное обеспечение в мощном микропроцессоре для управления полупроводниковыми силовыми коммутационными компонентами. Этот микропроцессор, называемый цифровым сигнальным процессором (DSP), контролирует процесс фазового преобразования, постоянно регулируя входные и выходные модули преобразователя для поддержания сбалансированной трехфазной мощности при любых условиях нагрузки.

• 
  Анализатор качества электроэнергии PowerSight PS4500
• 
  Катушки для хранения шнура и кабеля для тяжелых условий эксплуатации — 200–425 футов

• Трехпроводное однофазное распределение полезно, когда трехфазное питание недоступно, и позволяет удвоить нормальное рабочее напряжение для мощной нагрузки.
• Двухфазное питание, как и трехфазное, обеспечивает постоянную передачу мощности на линейную нагрузку. Для нагрузок, которые соединяют каждую фазу с нейтралью, при условии, что нагрузка имеет одинаковую потребляемую мощность, двухпроводная система имеет ток нейтрали, который больше, чем ток нейтрали в трехфазной системе. Кроме того, двигатели не являются полностью линейными, а это означает, что, несмотря на теорию, двигатели, работающие от трех фаз, имеют тенденцию работать более плавно, чем двигатели, работающие от двух фаз. Генераторы на Ниагарском водопаде установлены в 189 г.5 были самыми большими генераторами в мире в то время и представляли собой двухфазные машины. Настоящее двухфазное распределение электроэнергии по существу устарело. Системы специального назначения могут использовать для управления двухфазную систему. Двухфазная мощность может быть получена из трехфазной системы с использованием трансформаторов, называемых трансформатором Скотта-Т.
• Моноциклическая мощность — название асимметричной модифицированной двухфазной энергосистемы, использовавшейся General Electric около 189 г.7 (поддерживаемый Чарльзом Протеусом Стейнмецем и Элиу Томсоном; как сообщается, это использование было предпринято, чтобы избежать нарушения патентных прав). В этой системе генератор был намотан с однофазной обмоткой полного напряжения, предназначенной для осветительной нагрузки, и с малой (обычно ¼ линейного напряжения) обмоткой, вырабатывающей напряжение в квадратуре с основными обмотками. Намерение состояло в том, чтобы использовать дополнительную обмотку этого «провода питания» для обеспечения пускового момента для асинхронных двигателей, а основная обмотка обеспечивает питание для осветительных нагрузок. После истечения срока действия патентов Вестингауза на симметричные двухфазные и трехфазные системы распределения электроэнергии моноциклическая система вышла из употребления; его было трудно анализировать, и он длился недостаточно долго, чтобы можно было разработать удовлетворительный учет энергии.
• Построены и испытаны системы высокого порядка фаз для передачи электроэнергии. Такие линии электропередачи используют 6 или 12 фаз и методы проектирования, характерные для линий электропередачи сверхвысокого напряжения. Линии передачи с высоким порядком фаз могут обеспечивать передачу большей мощности по данной линии передачи в полосе отчуждения без затрат на преобразователь постоянного тока высокого напряжения на каждом конце линии.

Многофазная система представляет собой средство распределения электроэнергии переменного тока. Многофазные системы имеют три или более электрических проводника под напряжением, по которым текут переменные токи с определенным временным сдвигом между волнами напряжения в каждом проводнике. Многофазные системы особенно полезны для передачи мощности на электродвигатели. Наиболее распространенным примером является трехфазная система питания, используемая в большинстве промышленных приложений.

Один цикл напряжения трехфазной системы

На заре коммерческой электроэнергетики в некоторых установках для двигателей использовались двухфазные четырехпроводные системы. Главное их преимущество заключалось в том, что конфигурация обмотки была такой же, как и у однофазного двигателя с конденсаторным пуском, а при использовании четырехпроводной системы концептуально фазы были независимыми и легко анализировались с помощью математических инструментов, доступных в то время. . Двухфазные системы были заменены трехфазными системами. Двухфазное питание с 90 градусов между фазами может быть получено из трехфазной системы с использованием трансформатора, подключенного Скоттом.

• 
  Многофункциональный электрический тестер Greenlee
• 
  Plug-Bug тестер

Многофазная система должна обеспечивать определенное направление вращения фаз, поэтому напряжения зеркального отражения не учитываются при определении порядка фаз. Трехпроводная система с двумя фазными проводами, расположенными на 180 градусов друг от друга, по-прежнему является однофазной. Такие системы иногда называют расщепленными фазами.

Многофазная мощность особенно полезна в двигателях переменного тока, таких как асинхронные двигатели, где она генерирует вращающееся магнитное поле. Когда трехфазное питание завершает один полный цикл, магнитное поле двухполюсного двигателя поворачивается на 360 ° в физическом пространстве; двигателям с большим количеством пар полюсов требуется больше циклов подачи питания, чтобы совершить один физический оборот магнитного поля, и поэтому эти двигатели работают медленнее. Никола Тесла и Михаил Доливо-Добровольский изобрели первые практические асинхронные двигатели, использующие вращающееся магнитное поле — ранее все коммерческие двигатели были постоянного тока, с дорогими коммутаторами, требующими обслуживания щетками и характеристиками, непригодными для работы в сети переменного тока. Многофазные двигатели просты в конструкции, самозапускающиеся и маловибрирующие.

Количество фаз больше трех. Обычная практика для выпрямительных установок и преобразователей HVDC состоит в том, чтобы обеспечить шесть фаз с шагом 60 градусов, чтобы уменьшить генерацию гармоник в системе питания переменного тока и обеспечить более плавный постоянный ток. Были построены экспериментальные линии передачи высокого фазового порядка с числом фаз до 12. Это позволяет применять правила проектирования сверхвысокого напряжения (СВН) при более низких напряжениях и позволит увеличить передачу мощности при той же ширине коридора линии электропередачи.

Жилые дома и предприятия малого бизнеса обычно снабжаются одной фазой, взятой из одной из трех фаз коммунального хозяйства. Индивидуальные клиенты распределяются между тремя фазами для балансировки нагрузки. Однофазные нагрузки, такие как освещение, могут быть подключены от фазы под напряжением к нейтрали цепи, что позволяет сбалансировать нагрузку в большом здании по трем фазам питания. Смещение фаз фазных напряжений к нейтрали составляет 120 градусов; напряжение между любыми двумя проводами под напряжением всегда в 3 раза больше, чем между проводом под напряжением и нейтралью. См. Статью Системы электроснабжения для получения списка однофазных распределительных напряжений по всему миру; трехфазное линейное напряжение будет в 3 раза больше этих значений.

В Северной Америке жилые многоквартирные дома могут иметь распределение 120 вольт (фаза-нейтраль) и 208 вольт (фаза-линия). Крупные однофазные приборы, такие как духовки или варочные панели, предназначенные для двухфазной системы на 240 В, обычно используемые в односемейных домах, могут плохо работать при подключении к напряжению 208 В; отопительные приборы будут развивать только 3/4 своей номинальной мощности, а электродвигатели будут работать некорректно при на 13% меньшем приложенном напряжении.

Принципы работы системы зажигания магнето авиационного двигателя

Магнето, особый тип генератора переменного тока с приводом от двигателя, использует постоянный магнит в качестве источника энергии. За счет использования постоянного магнита (основного магнитного поля), катушки с проволокой (концентрированные отрезки проводника) и относительного движения магнитного поля в проводе генерируется ток. Сначала магнето вырабатывает электроэнергию за счет двигателя, вращающего постоянный магнит и индуцирующего ток в обмотках катушки. Когда ток протекает через обмотки катушки, он создает собственное магнитное поле, которое окружает обмотки катушки. В нужное время этот ток прекращается, и магнитное поле разрушается во втором наборе обмоток в катушке, и генерируется высокое напряжение. Это напряжение, используемое для образования дуги в зазоре свечи зажигания. В обоих случаях присутствуют три основные вещи, необходимые для выработки электроэнергии, чтобы создать высокое напряжение, которое заставляет искру прыгать через зазор свечи зажигания в каждом цилиндре. Работа магнето синхронизирована с двигателем, поэтому искра возникает только тогда, когда поршень находится в правильном ходе за определенное число градусов коленчатого вала до положения поршня в верхней мертвой точке.

Магнетосистема высокого напряжения Теория работы

Магнитосистема высокого напряжения может быть разделена для целей обсуждения на три отдельных цепи: магнитная, первичная электрическая и вторичная электрические цепи.

Магнитная цепь

Магнитная цепь состоит из постоянного многополюсного вращающегося магнита, сердечника из мягкого железа и полюсных башмаков. [Рис. 1]

Магнит прикреплен к двигателю самолета и вращается в зазоре между двумя полюсными башмаками, создавая магнитные силовые линии (поток), необходимые для создания электрического напряжения. Полюса магнита расположены в чередующейся полярности, так что поток может проходить от северного полюса через сердечник катушки и обратно к южному полюсу магнита. Когда магнит находится в положении, показанном на рисунке 1А, количество магнитных силовых линий, проходящих через сердечник катушки, максимально, потому что два магнитно противоположных полюса точно выровнены с полюсными башмаками.

Это положение вращающегося магнита называется положением полного регистра и создает максимальное количество магнитных силовых линий, поток течет по часовой стрелке через магнитную цепь и слева направо через сердечник катушки. Когда магнит перемещается от положения полного регистра, величина потока, проходящего через сердечник катушки, начинает уменьшаться. Это происходит из-за того, что полюса магнита удаляются от полюсных башмаков, что позволяет некоторым линиям потока пройти более короткий путь через концы полюсных башмаков.

Чем дальше магнит перемещается от положения полного регистра, тем больше линий магнитного потока замыкается накоротко через концы полюсных башмаков. Наконец, в нейтральном положении 45° от положения полного регистра все линии потока замыкаются накоротко, и поток не проходит через сердечник катушки. [Рисунок 1B] По мере того, как магнит перемещается из полного регистра в нейтральное положение, количество линий потока через сердечник катушки уменьшается таким же образом, как и постепенное уменьшение потока в магнитном поле обычного электромагнита.

Нейтральное положение магнита — это когда один из полюсов магнита находится по центру между полюсными башмаками магнитной цепи. Когда магнит перемещается из этого положения по часовой стрелке, линии потока, которые были закорочены через концы полюсных башмаков, снова начинают течь через сердечник катушки. Но на этот раз линии потока проходят через сердечник катушки в противоположном направлении. [Рисунок 1C] Поток магнитного потока меняется на противоположный, когда магнит выходит из нейтрального положения, потому что северный полюс вращающегося постоянного магнита находится напротив правого полюсного башмака, а не слева. [Рисунок 1А]

Когда магнит снова перемещается в общей сложности на 90°, достигается другое полное положение регистра с максимальным магнитным потоком в противоположном направлении. Перемещение магнита под углом 90° показано на рисунке 2, где кривая показывает, как плотность потока в сердечнике катушки без первичной катушки вокруг сердечника изменяется при вращении магнита.

он перемещается в нейтральное положение на 45°. Пока магнит движется через нейтральное положение, магнитный поток меняет направление и начинает увеличиваться, как показано кривой под горизонтальной линией. В 90° достигается другое положение максимального потока. Таким образом, для одного оборота на 360° четырехполюсного магнита имеется четыре положения максимального потока, четыре положения нулевого потока и четыре реверсирования потока.

Это обсуждение магнитной цепи демонстрирует, как вращающийся магнит влияет на сердечник катушки. Он подвергается воздействию увеличивающегося и уменьшающегося магнитного поля и смены полярности каждые 90° перемещения магнита.

Когда катушка провода как часть первичной электрической цепи магнето намотана вокруг сердечника катушки, на нее также влияет переменное магнитное поле.

Первичная электрическая цепь

Первичная электрическая цепь состоит из набора точек контакта прерывателя, конденсатора и изолированной катушки. [Рисунок 3] Катушка состоит из нескольких витков толстого медного провода, один конец которого заземлен на сердечник катушки, а другой конец — на незаземленную сторону точек прерывателя. [Рисунок 3] Первичная цепь замыкается только тогда, когда незаземленная точка прерывателя соприкасается с заземленной точкой прерывателя. Третий блок в цепи, конденсатор (конденсатор), подключается параллельно точкам прерывателя. Конденсатор предотвращает возникновение дуги в точках размыкания цепи и ускоряет разрушение магнитного поля вокруг первичной катушки.

Первичный выключатель замыкается примерно в полном положении регистра. Когда точки прерывателя замыкаются, первичная электрическая цепь замыкается, и вращающийся магнит индуцирует ток в первичной цепи. Этот поток тока создает собственное магнитное поле, направленное таким образом, что препятствует любому изменению магнитного потока в цепи постоянного магнита.

Пока в первичной цепи протекает индуцированный ток, он препятствует уменьшению магнитного потока в сердечнике. Это соответствует закону Ленца, который гласит: «Индуцированный ток всегда течет в таком направлении, что его магнетизм противодействует движению или изменению, которое его вызвало». Таким образом, ток, протекающий в первичной цепи, удерживает магнитный поток в сердечнике на высоком уровне в одном направлении до тех пор, пока вращающийся магнит не успеет повернуться от нейтрального положения до точки, на несколько градусов выше нейтральной. Это положение называется положением E-gap (E означает эффективность).

Если магнитный ротор находится в положении Е-зазора, а первичная катушка удерживает магнитное поле магнитной цепи с противоположной полярностью, можно получить очень высокую скорость изменения потока путем размыкания точек первичного прерывателя. Размыкание точек прерывателя останавливает ток в первичной цепи и позволяет магнитному ротору быстро изменить направление поля через сердечник катушки. Эта внезапная инверсия потока вызывает высокую скорость изменения потока в сердечнике, который пересекает вторичную катушку магнето (намотанную и изолированную от первичной катушки), индуцируя во вторичной обмотке импульс высоковольтного электричества, необходимый для зажигания свеча зажигания. По мере того, как ротор продолжает вращаться примерно до полного положения регистра, точки первичного прерывателя снова замыкаются, и цикл повторяется для зажигания следующей свечи зажигания в порядке зажигания. Последовательность событий теперь можно рассмотреть более подробно, чтобы объяснить, как возникает состояние экстремального магнитного напряжения.

С точками прерывателя, кулачком и конденсатором, соединенными в цепь, как показано на рис. 4, действие, происходящее при вращении магнитного ротора, изображено кривой графика на рис. 5. В верхней части (А) рис. 5 , показана исходная кривая статического потока магнитов. Под кривой статического потока показана последовательность открытия и закрытия точек прерывателя магнето. Обратите внимание, что время открытия и закрытия точек прерывателя определяется кулачком прерывателя. Точки закрываются, когда через сердечник катушки проходит максимальное количество потока, и размыкаются в положении после нейтрали. Поскольку на кулачке четыре выступа, точки прерывателя замыкаются и размыкаются в одном и том же отношении к каждому из четырех нейтральных положений магнита ротора. Также интервалы открытия и закрытия точек примерно равны.

Figure 5. Magneto flux curves

Starting at the maximum flux position отмеченный 0° в верхней части рисунка 5, происходит последовательность событий, описанная в следующих абзацах.

Когда магнитный ротор поворачивается в нейтральное положение, величина магнитного потока через сердечник начинает уменьшаться. [Рисунок 5D] Это изменение потокосцепления индуцирует ток в первичной обмотке. [Рисунок 5C] Этот индуцированный ток создает собственное магнитное поле, которое препятствует изменению потокосцеплений, индуцирующих ток. Без тока, протекающего в первичной катушке, поток в сердечнике катушки уменьшается до нуля, когда магнитный ротор поворачивается в нейтральное положение, и начинает увеличиваться в противоположном направлении (пунктирная кривая статического потока на рисунке 5D). Но электромагнитное действие первичного тока предотвращает изменение потока и временно удерживает поле вместо того, чтобы позволить ему измениться (результирующая линия потока на рисунке 5D).

В результате процесса удерживания в магнитной цепи возникает очень высокое напряжение к тому моменту, когда ротор магнита достигает положения, при котором точки прерывателя вот-вот разомкнутся. Точки прерывателя в разомкнутом состоянии работают вместе с конденсатором, прерывая протекание тока в первичной обмотке, вызывая чрезвычайно быстрое изменение потокосцепления. Высокое напряжение во вторичной обмотке разряжается через зазор в свече зажигания, воспламеняя топливно-воздушную смесь в цилиндре двигателя. Каждая искра фактически состоит из одного пикового разряда, после которого происходит серия малых колебаний.

Они продолжают происходить до тех пор, пока напряжение не станет слишком низким для поддержания разряда. Ток протекает во вторичной обмотке в течение времени, необходимого для полного разряда искры. Энергия или напряжение в магнитной цепи полностью рассеивается к моменту замыкания контактов для образования следующей искры. Узлы прерывателя, используемые в высоковольтных магнитных системах зажигания, автоматически размыкают и замыкают первичную цепь в нужное время в зависимости от положения поршня в цилиндре, на который подается искра зажигания. Прерывание первичного тока осуществляется через пару контактных точек прерывателя, изготовленных из сплава, устойчивого к точечной коррозии и прогоранию.

Большинство точек прерывателя, используемых в системах зажигания самолетов, относятся к бесшарнирному типу, в котором одна из точек прерывателя подвижна, а другая неподвижна. [Рис. 6] Подвижная точка прерывателя, прикрепленная к листовой пружине, изолирована от корпуса магнето и соединена с первичной катушкой. [Рисунок 6] Точка стационарного выключателя заземлена на корпус магнето для замыкания первичной цепи, когда точки замкнуты, и может быть отрегулирована таким образом, чтобы точки могли размыкаться в нужное время.

Другая часть гидромолота в сборе — толкатель кулачка, подпружиненный против кулачка металлической пластинчатой ​​пружиной. Толкатель кулачка представляет собой блок из микарты или аналогичного материала, который перемещается по кулачку и перемещается вверх, отталкивая подвижный контакт прерывателя от неподвижного контакта каждый раз, когда выступ кулачка проходит под толкателем. Войлочная масленка расположена на нижней стороне металлического пружинного листа для смазки и предотвращения коррозии кулачка.

Кулачок привода прерывателя может приводиться в движение напрямую от вала ротора магнето или через зубчатую передачу от вала ротора. В большинстве больших радиальных двигателей используется компенсированный кулачок, который предназначен для работы с конкретным двигателем и имеет по одному кулачку для каждого цилиндра, приводимого в действие магнето. Кулачки кулачка зашлифованы на станке с неравными интервалами, чтобы компенсировать эллиптическую траекторию шарнирных шатунов. Этот путь вызывает изменение положения верхней мертвой точки поршня от цилиндра к цилиндру в зависимости от вращения коленчатого вала. Компенсированный кулачок с 14 лепестками вместе с некомпенсированным кулачком с двумя, четырьмя и восемью лепестками показан на рисунке 7. 9Рис. 7. Типовые блоки гидромолотов положение зазора вращающегося магнита и, таким образом, небольшое изменение импульсов высокого напряжения, генерируемых магнето. Поскольку расстояние между каждым кулачком соответствует конкретному цилиндру конкретного двигателя, скомпенсированные кулачки маркируются, чтобы показать серию двигателя, расположение главных стержней, кулачок, используемый для синхронизации магнето, направление вращения кулачка и спецификация E-зазора в градусах после нейтрального положения магнита. В дополнение к этим меткам на поверхности кулачка прорезана ступенька, которая при совмещении с метками на корпусе магнето помещает вращающийся магнит в положение Е-зазора для синхронизирующего цилиндра. Поскольку точки прерывания должны начать размыкаться, когда вращающийся магнит перемещается в положение E-зазора, совмещение выступа на кулачке с метками на корпусе обеспечивает быстрый и простой способ установить точное положение E-зазора для проверки и регулировки. точки разрыва.

Вторичная электрическая цепь

Вторичная цепь содержит вторичные обмотки катушки, ротор распределителя, крышку распределителя, провод зажигания и свечу зажигания. Вторичная катушка состоит из обмотки, содержащей примерно 13 000 витков тонкого изолированного провода; один конец которого электрически заземлен на первичную катушку или на сердечник катушки, а другой конец соединен с ротором распределителя. Первичная и вторичная обмотки заключены в непроводящий материал. Затем вся сборка крепится к опорным башмакам с помощью винтов и зажимов.

Когда первичная цепь замкнута, ток, протекающий через первичную обмотку, создает магнитные силовые линии, которые пересекают вторичные обмотки, создавая электродвижущую силу. Когда ток первичной цепи прекращается, магнитное поле, окружающее первичные обмотки, разрушается, в результате чего вторичные обмотки пересекаются силовыми линиями. Сила напряжения, наводимого во вторичных обмотках, при прочих равных условиях определяется числом витков провода. Поскольку большинство высоковольтных магнето имеют много тысяч витков провода во вторичной обмотке катушки, во вторичной цепи генерируется очень высокое напряжение, часто достигающее 20 000 вольт. Наведенное во вторичной обмотке высокое напряжение направляется на распределитель, состоящий из двух частей: вращающейся и неподвижной. Вращающаяся часть называется ротором распределителя, а неподвижная часть называется блоком распределителя. Вращающаяся часть, которая может иметь форму диска, барабана или пальца, изготовлена ​​из непроводящего материала со встроенным проводником. Стационарная часть состоит из блока, также изготовленного из непроводящего материала, содержащего клеммы и клеммные колодки, к которым крепится проводка вывода зажигания, соединяющая распределитель со свечой зажигания. Это высокое напряжение используется для перекрытия воздушного зазора электродов свечи зажигания в цилиндре для воспламенения топливно-воздушной смеси.

Когда магнит перемещается в положение Е-зазора для цилиндра № 1, а точки прерывателя просто расходятся или размыкаются, ротор распределителя выравнивается с электродом № 1 в блоке распределителя. Вторичное напряжение, индуцируемое при размыкании точек прерывателя, поступает на ротор, где образует дугу небольшого воздушного зазора к электроду № 1 в блоке.

Поскольку распределитель вращается с половиной частоты вращения коленчатого вала на всех четырехтактных двигателях, блок распределителя имеет столько электродов, сколько цилиндров двигателя, или столько электродов, сколько цилиндров обслуживает магнето. Электроды расположены по окружности вокруг распределительного блока, так что при вращении ротора замыкается цепь к другому цилиндру и свече зажигания каждый раз, когда палец ротора совмещается с электродом в распределительном блоке. Электроды блока распределителя нумеруются последовательно в направлении движения ротора распределителя. [Рисунок 8]

Номера распределителей представляют собой порядок зажигания магнето, а не номера цилиндров двигателя. Электрод-распределитель с маркировкой «1» подключается к свече зажигания в цилиндре №1; электрод-распределитель с маркировкой «2» ко второму цилиндру для воспламенения; электрод распределителя с маркировкой «3» к третьему цилиндру, который должен воспламениться, и так далее.

На рис. 8 палец ротора распределителя совмещен с электродом распределителя, обозначенным «3», который запускает цилиндр № 5 девятицилиндрового радиального двигателя. Поскольку порядок зажигания девятицилиндрового радиального двигателя 1-3-5-7-9-2-4-6-8, третий электрод в порядке зажигания магнето обслуживает цилиндр № 5.

Вентиляция магнето и распределителя

Поскольку узлы магнето и распределителя подвержены резким перепадам температуры, при проектировании этих узлов учитываются проблемы конденсации и влаги. Влага в любой форме является хорошим проводником электричества. Если он поглощается непроводящим материалом в магнето, таким как блоки распределителя, пальцы распределителя и корпуса катушек, он может создавать паразитный электрический проводящий путь. Ток высокого напряжения, который обычно проходит через воздушные зазоры распределителя, может вспыхнуть через влажную изолирующую поверхность на землю, или ток высокого напряжения может быть неправильно направлен к какой-либо свече зажигания, отличной от той, которая должна зажигаться. Это состояние называется перекрытием и обычно приводит к пропуску зажигания в цилиндре. Это может вызвать серьезное состояние двигателя, называемое преждевременным зажиганием, которое может повредить двигатель. По этой причине змеевики, конденсаторы, распределители и роторы распределителей навощены, чтобы влага на таких узлах стояла отдельными каплями и не образовывала полного контура для перекрытия.

Вспышка может привести к образованию следов углерода, которые проявляются в виде тонкой карандашной линии на устройстве, поперек которого происходит вспышка. Углеродный след возникает из-за того, что электрическая искра сжигает частицы грязи, содержащие углеводородные материалы. Вода в углеводородном материале испаряется во время пробоя, оставляя углерод для формирования проводящего пути для тока. Когда влаги больше нет, искра продолжает следовать по углеродной дорожке к земле. Это предотвращает попадание искры на свечу зажигания, поэтому цилиндр не срабатывает.

Магнето нельзя герметизировать, чтобы предотвратить попадание влаги в устройство, потому что магнето подвержен изменениям давления и температуры на высоте. Таким образом, адекватные дренажи и надлежащая вентиляция снижают тенденцию к перекрытию и отслеживанию нагара. Хорошая циркуляция магнето также гарантирует, что коррозионно-активные газы, образующиеся при нормальном дуговом разряде в воздушном зазоре распределителя, такие как озон, будут унесены. В некоторых установках герметизация внутренних компонентов магнето и других различных частей системы зажигания необходима для поддержания более высокого абсолютного давления внутри магнето и предотвращения пробоя из-за полета на большой высоте. Этот тип магнето используется с двигателями с турбонаддувом, которые работают на больших высотах. Перекрытие становится более вероятным на больших высотах из-за более низкого атмосферного давления, из-за чего электричеству легче преодолевать воздушные промежутки. За счет повышения давления внутри магнето поддерживается нормальное давление воздуха, а электричество или искра удерживаются в соответствующих областях магнето, даже если окружающее давление очень низкое.

Даже в магнето под давлением воздух может проходить через корпус магнето и выходить из него. Подавая больше воздуха и позволяя небольшому количеству воздуха выходить для вентиляции, магнето остается под давлением. Независимо от используемого метода вентиляции, вентиляционные отверстия или клапаны должны быть свободны от препятствий. Кроме того, воздух, циркулирующий через компоненты системы зажигания, не должен содержать масла, поскольку даже незначительное количество масла на деталях зажигания приводит к перекрытию и следам нагара.

Жгут зажигания

Провод зажигания направляет электрическую энергию от магнето к свече зажигания. Жгут зажигания содержит изолированный провод для каждого цилиндра, который обслуживает магнето в двигателе. [Рисунок 9] Один конец каждого провода подключается к распределительному блоку магнето, а другой конец подключается к соответствующей свече зажигания. Провода жгута зажигания служат двойному назначению. Он обеспечивает путь проводника высокого напряжения к свече зажигания. Он также служит экраном для блуждающих магнитных полей, которые окружают провода, поскольку по ним на мгновение протекает ток высокого напряжения. Проводя эти магнитные силовые линии к земле, жгут проводов зажигания снижает электрические помехи бортовому радио и другому электрически чувствительному оборудованию.

Магнето — это устройство, излучающее высокочастотное излучение (радиоволны) во время работы. Волновые колебания, возникающие в магнето, неконтролируемы, охватывают широкий диапазон частот и должны быть экранированы. Если бы провода магнето и зажигания не были экранированы, они образовали бы антенны и улавливали бы случайные частоты от системы зажигания. Свинцовый экран представляет собой оплетку из медной сетки, которая окружает провод по всей длине. Свинцовая защита предотвращает излучение энергии в окружающее пространство.

Емкость – это способность накапливать электростатический заряд между двумя проводящими пластинами, разделенными диэлектриком. Свинцовая изоляция называется диэлектриком, что означает, что она может накапливать электрическую энергию в виде электростатического заряда. Примером накопления электростатической энергии в диэлектрике является статическое электричество, хранящееся в пластиковой расческе для волос. Когда вокруг провода зажигания размещается экран, емкость увеличивается за счет сближения двух пластин. В электрическом отношении провод зажигания действует как конденсатор и обладает способностью поглощать и накапливать электрическую энергию. Магнето должно производить достаточно энергии, чтобы зарядить емкость, вызванную проводом зажигания, и иметь достаточно энергии, оставшейся для зажигания свечи.

Емкость провода зажигания увеличивает электрическую энергию, необходимую для обеспечения искры через зазор свечи. Для зажигания вилки с экранированным выводом требуется больший первичный ток магнето. Эта емкостная энергия разряжается в виде огня через зазор свечи после каждого зажигания свечи. Путем изменения полярности во время обслуживания путем поворота заглушек на новые места износ заглушек выравнивается по электродам. В самом центре провода зажигания находится высоковольтный носитель, окруженный силиконовым изоляционным материалом, который окружен металлической сеткой или экраном, покрытым тонким силиконовым каучуковым покрытием, которое предотвращает повреждение от перегрева двигателя, вибрации или погодных условий.

Типичный провод зажигания показан в разрезе на рис. 10. Провода зажигания должны быть проложены и закреплены правильно, чтобы избежать горячих точек на выхлопе и точках вибрации, когда провода прокладываются от магнето к отдельным цилиндрам. Провода зажигания обычно всепогодного типа, жестко соединены с распределителем магнето и прикреплены к свече зажигания с помощью резьбы. Экранированная клемма свечи зажигания с проводом зажигания доступна с всепогодной гайкой провода зажигания диаметром 3/4 дюйма и диаметром 5/8 дюйма. [Рис. 11] Для заглушки 5/8–24 требуется ключ на 3/4 на свинцовой гайке, а для заглушки 3/4–20 — ключ на 7/8 на свинцовой гайке. Во всепогодной конструкции диаметром 3/4 дюйма используется клеммное уплотнение, обеспечивающее лучшую изоляцию клеммной колодцы. Это рекомендуется, потому что свинцовый конец свечи зажигания полностью защищен от влаги.

An older radial engine type of ignition harness is a коллектор, сформированный для установки вокруг картера двигателя с гибкими расширениями, заканчивающимися на каждой свече зажигания. Типичный высоковольтный жгут зажигания показан на рис. 12. Многие старые системы зажигания для однорядных радиальных двигателей используют систему с двойным магнето, в которой правый магнето подает электрическую искру на передние свечи в каждом цилиндре, а левый магнето поджигает задние свечи.