Содержание
Выиграй 3D-печатный реактивный двигатель от GE… или напечатай свой собственный прямо сегодня!
Архив
Подпишитесь на автора
Подписаться
Не хочу
Один из 12 3D-печатных реактивных двигателей от компании GE
Компания General Electric известна как одна из крупнейших корпораций в мире, которая в настоящее время использует 3D-печать не только для изготовления прототипов, но и при производстве конечной продукции. Они используют различные формы аддитивного производства при создании двигателей реактивных самолетов, а также деталей для целого ряда других машин.
Технология 3D-печати (аддитивного производства), чаще всего используемая компанией GE, — это DMLM (технология прямого лазерного плавления металлов), при которой принтер постепенно расплавляет металлический порошок для создания трехмерных объектов. GE Aviation закупает металлический порошок в больших количествах, в мешках по 15 и 30 фунтов.
Они используют эту технологию для различных аспектов в рамках производства компонентов реактивного двигателя.
А разве не хотел бы каждый из нас владеть своим собственным 3D-печатным реактивным двигателем? Теперь у нас есть такая возможность. Компания GE Aviation проводит конкурс-розыгрыш под названием «Собери Свой Собственный Реактивный Двигатель» для того, чтобы раздать победителям дюжину 3D-печатных реактивных двигателей.
Сборка 3D-печатного реактивного двигателя от GE
Но, наверное, стоит уточнить, что это не настоящие реактивные двигатели, а пластиковые 3D-печатные модели. Тем не менее, они все равно выглядят завораживающе и будут отлично смотреться на любом столе, камине или журнальном столике.
В общем и целом, по окончании конкурса будут выбраны 12 победителей, каждый из которых получит одну из этих уникальных 3D-печатных реплик реактивного двигателя. Конкурс стартовал сегодня ночью, и будет длиться до 4:00 вечера 21 июля, или пока не будут объявлены все 12 победителей.
Подробно о правилах участия вы сможете прочесть на сайте конкурса.
Но даже если вы не выиграете, нет совершенно никаких причин расстраиваться. Поскольку у вас все еще останется возможность скачать файлы конструкции этой модели реактивного двигателя с сайта Thingiverse. Если вы решите напечатать свой собственный двигатель, то сообщаем, что эта конструкция состоит из 13 отдельных 3D-печатных деталей, которые затем необходимо будет собрать. Подробная инструкция по сборке находится здесь.
Готовый 3D-печатный реактивный двигатель от GE
А что вы думаете об этом? Хотели бы вы участвовать в конкурсе? Или вы просто скачаете модель и распечатаете дома? Мы будем рады увидеть, что у вас получилось. Делитесь фотографиями готовых двигателей и вашим мнением об этой идее компании GE.
Отдельные распечатанные детали, которые необходимо собрать после 3D-печати в домашних условиях.
Статья подготовлена для 3DToday.ru
Подпишитесь на автора
Подписаться
Не хочу
Еще больше интересных статей
7
Подпишитесь на автора
Подписаться
Не хочу
Итак, вы задумались о возможности заработать на 3D-печати.
Насколько это реально? Вполне, хотя путь…
Читать дальше
3
Подпишитесь на автора
Подписаться
Не хочу
В последнее время получают развитие облачные сервисы 3D-печати. Эта концепция позволяет осуществлят…
Читать дальше
3
Подпишитесь на автора
Подписаться
Не хочу
Сегодня на рынке появляется все больше RepRap 3D-принтеров, работающих на базе технологии моделирова…
Читать дальше
Реактивный двигатель как работает
Главная » Блог » Реактивный двигатель как работает
Принцип работы реактивного двигателя
Реактивный двигатель – так называемое устройство, предназначенное для передвижения, как правило, в воздухе этого же устройства и, как правило, сопряженное совместно с каким-либо агрегатом (аппаратом для полетов).
Перемещение двигателя производится за счет силы тяги, называемой реактивной, которая возникает при превращении энергии разного рода веществ или топливв (электроэнергии, химической, ядерной). Реактивная сила отдающих свою энергию истекающих струй и образующаяся на выходном сопле устройства, способна приводить в движение весь аппарат без помощи посторонних узлов и механизмов.
Саму теорию практического применения энергии реактивной силы, которая бы справилась с притяжением Земли, предложил ученый-инженер из России Циолковский К.Э. Однако ученому понадобилось достаточно много времени, в том числе политической смены власти, чтобы его научные исследования были приняты в практическом использовании.
Рисунок 1 – Общий снимок реактивного двигателя, который устанавливается в самолетах
В общем виде принцип работы реактивного двигателя практически аналогичен принципу работы ядерного двигателя. Для первого применяется химическая движущая энергия, для вотрого же — энергия ядерных элементов.
Многие из нас, особенно мужская половина населения (на службе в армии, на охоте, в тире, на полигоне), стреляли из огнестрельного оружия и, соответственно, чувствовали на себе действие реактивной силы в виде отдачи. Этот же принцип, основанный на законе сохранения импульса, применяется в реактивных двигательных установках, в которых главным двигательным веществом является топливо.
Если рассмотреть вариант реактивного двигателя, функционирующего на керосиновом топливе, то в смесительном отсеке агрегата, где топливо смешивается с окислителем и происходит горение состав, выпускается огромнейшая энергия в виде тепла и мгновенного повышения давления в 10-20-30 и более раз выше атмосферного.
При постоянном поступлении топлива и окислителя (воздуха, жидкого кислорода, азотной кислоты) выходная кинетическая энергия рабочей отработанной смеси будет обладать высоким движущим импульсом. И истекающие струи через «Лавальское» сопло агрегата в окружающее пространство будут приводить в движение установку за счет выталкивающего момента.
Рисунок 2 – Иллюстрационное изображение работы реактивного двигателя
Как работает реактивный двигатель
Рисунок 3 – Схема работы реактивного двигателя
Воздух из окружающего пространства поступает на всас вентиляторов, которые подают его далее лопатки вращающегося с очень высокой скоростью турбокомпрессора. При этом поступающий воздух выполняет 2 функции:
- окислитель для сгорания топлива;
- охладитель агрегата.
В лопаточном аппарате турбокомпрессора воздух крепко уплотняется и под высоким давлением (от 3 МПа) подается в топливную смесительную камеру реактивного двигателя. Из рисунка 3 видно, что камера сгорания устроена таким образом, что смешение воздуха производится в несколько ступеней — на входе и в самой камере. Сюда же подводится топливо.
Хорошо перемешанная и в достаточном количестве обогащенная смесь воспламеняется, и в результате сгорания образуется тепловая энергия с выделением огромного объема газов. Последние приводят во вращение турбину горячей части двигателя, привод которой служит приводом турбокомпрессора.
В отдельных моделях реактивных двигателей турбины на выходе не монтируются. По большей части данное исполнение применяется в конструкции и принципе работы ракетного двигателя, где продукты сгорания после камеры попадают на выходные сопла.
Покидая горячую ступень, газы во всех реактивных аппаратах проходят через сопла. Эти элементы отличаются по своим конструкциям для разных моделей реактивных агрегатов и представляют собой «трубу», которая сначала сужается, а к выходу газов увеличивается в диаметре. За счет такой конструкции отработавшие газы увеличивают свою скорость до сверхзвука и образуют реактивную силу.
Температура горения в «сердце» реактивного агрегата достигает 2500°С, поэтому конструктивно требовательны в постоянстве охлаждения.
Устройство реактивного двигателя
С первого взгляда кажется устройство конструкции реактивной установки достаточно простым, однако характеристики использования топлива и его сгорания требуют применения высокопрочных материалов.
На рисунке 4 изображено устройство реактивного двигателя.
Рисунок 4 — Устройство реактивного двигателя
Из рисунка 4 видно, что на входе в аппарат установлен вентилятор всасывающий воздух в двигатель. Вентилятор состоит из мощных и объемных по размеру лопастей, которые, как правило, изготавливаются из титана. Далее вслед за вентилятором установлен многоступенчатый турбокомпрессор для подачи воздуха непосредственно в камеру, где происходит сгорание рабочего тела.
После воспламенения и сгорания поток реактивных газов направляется на рабочие лопатки турбоагрегата, чем и приводят его во вращение. На валу турбины горячей ступени имеется жесткая связь с компрессором, который вращается от работы турбины.
Отработанный газовый вихрь через сопла набирает реактивную скорость и покидает полость аппарата. Для предотвращения перегрева и расплавки на сопла подводится охлаждающий воздух от турбокомпрессора по специальным каналам в корпусе двигателя.
Разновидности реактивных двигателей
Существует несколько реактивных двигателей отличающихся по своему принципу работы и подобию.
Так, принцип работы ядерного двигателя, в основу которого положена синтезная реакция разложения химического элемента, к примеру — урана.
Данный элемент помещается в реактор. Туда же подводится при помощи турбонасосов рабочее вещество. Распылительными форсунками производится его рассеивание по рабочей камере, в которой происходит контакт с химическим ураном. В результате выделяется энергия большой силы, которая и является движущей.
Не смотря на всю конфиденциальность и секретность информации о ядерном вооружении стран во всем мире, самую большую опасность представляет крылатая ракета, работающая на ядерном топливе.
Системы противовоздушной обороны настолько совершенны, что обмануть простыми полетами и маневрами уже не так-то просто. В этом случае и выступает на передний план ядерный двигатель. Увы, принцип работы ядерного двигателя для крылатой ракеты недоступен и, вряд ли, когда-нибудь будет раскрыт для общественности.
Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 11 чел.
Средний рейтинг: 4.8 из 5.
Принцип работы реактивного двигателя. Описание и устройство :
Реактивное движение – это такой процесс, при котором от определенного тела с некоторой скоростью отделяется одна из его частей. Сила, которая возникает при этом, работает сама по себе, без малейшего контакта с внешними телами. Реактивное движение стало толчком к созданию реактивного двигателя. Принцип работы его основан именно на этой силе. Как же действует такой двигатель? Попробуем разобраться.
Исторические факты
Идею использования реактивной тяги, которая позволила бы преодолеть силу притяжения Земли, выдвинул в 1903 году феномен российской науки – Циолковский. Он опубликовал целое исследование на данную тему, но оно не было воспринято серьезно. Константин Эдуардович, пережив смену политического строя, потратил годы трудов, чтобы доказать всем свою правоту.
Сегодня очень много слухов о том, что первым в данном вопросе был революционер Кибальчич. Но завещание этого человека к моменту публикации трудов Циолковского было погребено вместе с Кибальчичем.
Кроме того, это был не полноценный труд, а лишь эскизы и наброски – революционер не смог подвести надежную базу под теоретические выкладки в своих работах.
Как действует реактивная сила?
Чтобы понять принцип работы реактивного двигателя, нужно понимать, как действует эта сила.
Итак, представим выстрел из любого огнестрельного оружия. Это наглядный пример действия реактивной силы. Струя раскаленного газа, который образовался в процессе сгорания заряда в патроне, отталкивает оружие назад. Чем мощнее заряд, тем сильнее будет отдача.
А теперь представим процесс зажигания горючей смеси: он проходит постепенно и непрерывно. Именно так выглядит принцип работы прямоточного реактивного двигателя. Подобным образом работает ракета с твердотопливным реактивным двигателем – это наиболее простая из его вариаций. С ней знакомы даже начинающие ракетомоделисты.
В качестве горючего для реактивных двигателей вначале применяли дымный порох. Реактивные двигатели, принцип работы которых был уже более совершенен, требовали топлива с основой из нитроцеллюлозы, которая растворялась в нитроглицерине.
В больших агрегатах, запускающих ракеты, выводящие шаттлы на орбиту, сегодня используют специальную смесь полимерного горючего с перхлоратом аммония в качестве окислителя.
Принцип действия РД
Теперь стоит разобраться с принципом работы реактивного двигателя. Для этого можно рассмотреть классику – жидкостные двигатели, которые практически не изменились со времен Циолковского. В этих агрегатах применяется топливо и окислитель.
В качестве последнего используется жидкий кислород либо же азотная кислота. В качестве горючего применяют керосин. Современные жидкостные двигатели криогенного типа потребляют жидкий водород. Он при окислении кислородом увеличивает удельный импульс (на целых 30 процентов). Идея о том, что можно использовать водород, также родилась в голове Циолковского. Однако на тот момент по причине чрезвычайной взрывоопасности пришлось искать другое горючее.
Принцип работы состоит в следующем. Компоненты поступают в камеру сгорания из двух отдельных баков.
После смешивания они превращаются в массу, которая при сгорании выделяет огромное количество тепла и десятки тысяч атмосфер давления. Окислитель подается в камеру сгорания. Топливная смесь по мере прохождения между сдвоенными стенками камеры и сопла охлаждает эти элементы. Далее горючее, подогретое стенками, попадет через огромное количество форсунок в зону воспламенения. Струя, которая формируется при помощи сопла, вырывается наружу. За счет этого и обеспечивается толкающий момент.
Кратко принцип работы реактивного двигателя можно сравнить с паяльной лампой. Однако последняя устроена значительно проще. В схеме ее работы нет различных вспомогательных систем двигателя. А это компрессоры, нужные для создания давления впрыска, турбины, клапана, а также прочие элементы, без которых реактивный двигатель просто невозможен.
Несмотря на то что жидкостные двигатели потребляют очень много горючего (расход топлива составляет примерно 1000 грамм на 200 килограммов груза), их до сих пор используют в качестве маршевых агрегатов для ракеты-носителей и маневровых для орбитальных станций, а также других аппаратов космического назначения.
Устройство
Устроен типичный реактивный двигатель следующим образом. Основные его узлы — это:
— компрессор;
— камера для сгорания;
— турбины;
— выхлопная система.
Рассмотрим данные элементы более подробно. Компрессор представляет собой несколько турбин. Их задача – всасывать и сжимать воздух по мере того, как он проходит через лопасти. В процессе сжатия повышается температура и давление воздуха. Часть такого сжатого воздуха подается в камеру сгорания. В ней воздух смешивается с топливом и происходит воспламенение. Этот процесс еще больше увеличивает тепловую энергию.
Смесь выходит из камеры сгорания на высокой скорости, а затем расширяется. Далее она следует еще через одну турбину, лопасти которой вращаются за счет воздействия газов. Эта турбина, соединяясь с компрессором, находящимся в передней части агрегата, и приводит его в движение. Воздух, нагретый до высоких температур, выходит через выпускную систему. Температура, уже достаточно высокая, продолжает расти за счет эффекта дросселирования.
Затем воздух выходит окончательно.
Мотор самолета
В самолетах также используются эти двигатели. Так, например, в огромных пассажирских лайнерах устанавливают турбореактивные агрегаты. Они отличаются от обычных наличием двух баков. В одном находится горючее, а в другом – окислитель. В то время как турбореактивный мотор несет только топливо, а в качестве окислителя используется воздух, нагнетаемый из атмосферы.
Турбореактивный мотор
Принцип работы реактивного двигателя самолета основан на той же реактивной силе и тех же законах физики. Самая важная часть – это лопасти турбины. От размеров лопасти зависит итоговая мощность.
Именно благодаря турбинам вырабатывается тяга, которая нужная для ускорения самолетов. Каждая из лопастей в десять раз мощнее обыкновенного автомобильного ДВС. Турбины установлены после камеры сгорания там, где наиболее высокое давление. А температура здесь может достигать полутора тысяч градусов.
Двухконтурный РД
Эти агрегаты имеют массу преимуществ перед турбореактивными.
Например, значительно меньший расход топлива при той же мощности.
Но сам двигатель имеет более сложную конструкцию и больший вес.
Да и принцип работы двухконтурного реактивного двигателя немного другой. Воздух, захватываемый турбиной, частично сжимается и подается в первый контур на компрессор и на второй – к неподвижным лопастям. Турбина при этом работает в качестве компрессора низкого давления. В первом контуре двигателя воздух сжимается и подогревается, а затем посредством компрессора высокого давления подается в камеру сгорания. Здесь происходит смесь с топливом и воспламенение. Образуются газы, которые подаются на турбину высокого давления, за счет чего и вращаются лопасти турбины, подающие, в свою очередь, вращательное движение на компрессор высокого давления. Затем газы проходят через турбину низкого давления. Последняя приводит в действие вентилятор и, наконец, газы попадают наружу, создавая тягу.
Синхронные РД
Это электрические моторы. Принцип работы синхронного реактивного двигателя аналогичен работе шагового агрегата.
Переменный ток подается на статор и создает магнитное поле вокруг ротора. Последний вращается за счет того, что пытается минимизировать магнитное сопротивление. Эти моторы не имеют отношения к освоению космоса и запуску шаттлов.
Как работает реактивный двигатель самолета
Путешествуя на самолетах, вы задумывались когда-нибудь о том, как работает двигатель реактивного самолета? О реактивной тяге, которая приводит его в действие, знали еще в Античные времена. Применить же ее на практике смогли только в начале прошлого века, в результате гонки вооружений между Англией и Германией.
Принцип работы двигателя реактивного самолета довольно прост, но имеет некоторые нюансы, которые строго соблюдаются при их производстве. Чтобы самолет смог надежно держаться в воздухе, они должны работать идеально. Ведь от этого зависят жизни и безопасность всех, кто находится на борту самолета.
Как работает реактивный двигатель?
Его приводит в действие реактивная тяга. Для этого нужна какая-то жидкость, выталкиваемая из задней части системы и придающая ей движение вперед.
Здесь работает третий закон Ньютона, который гласит: “Любое действие вызывает равное противодействие”.
У реактивного двигателя вместо жидкости применяется воздух. Он создает силу, обеспечивающую движение.
В нем используются горячие газы и смесь воздуха со сгораемым топливом. Эта смесь выходит из него с высокой скоростью и толкает самолет вперед, давая ему лететь.
Если говорить об устройстве двигателя реактивного самолета, то оно представляет из себя соединение четырех самых важных деталей:
- компрессора;
- камеры горения;
- турбины;
- выхлопа.
Компрессор состоит из нескольких турбин, которые засасывают воздух и сжимают его по мере прохождения через расположенные под углом лопасти. При сжатии температура и давление воздуха повышаются. Часть сжатого воздуха попадает в камеру горения, где смешивается с топливом и поджигается. Это увеличивает тепловую энергию воздуха.
Реактивный двигатель.
Горячая смесь на высокой скорости выходит из камеры и расширяется.
Там она проходит через еще одну турбину с лопастями, которые вращаются, благодаря энергии газа.
Турбина соединена с компрессором в передней части двигателя, и таким образом приводит его в движение. Горячий воздух выходит через выхлоп. К этому моменту температура смеси очень высока. И еще увеличивается, благодаря эффекту Дросселирования. После этого воздух выходит из него.
Разработка самолетов с реактивным двигателем началась в 30х годах прошлого века. Англичане и немцы начали разрабатывать подобные модели. В этой гонке победили немецкие ученые. Поэтому первым самолетом с реактивным двигателем стала “Ласточка” в Люфтваффе. “Глостерский метеор” поднялся в воздух немного позднее. О первых самолетах с такими двигателями подробно рассказано в этой статье.
Двигатель сверхзвукового самолета — тоже реактивный, но уже в совершенно другой модификации.
Как работает турбореактивный двигатель?
Реактивные двигатели применяются повсеместно, а турбореактивные устанавливаются больших пассажирских лайнерах.
Отличие их в том, что первый несет с собой запас топлива и окислителя, а конструкция обеспечивает их подачу из баков.
Турбореактивный двигатель самолета несет с собой лишь топливо, а окислитель — воздух — нагнетается турбиной из атмосферы. В остальном принцип его работы совпадает с тем же, что и у реактивного.
Одна из самых важных деталей у них — это лопасть турбины. От нее зависит мощность двигателя.
Схема турбореактивного двигателя.
Именно они вырабатывают тяговые усилия, необходимые для ускорения самолета. Каждый из лопастей производит в 10 раз больше энергии, чем самый обычный, автомобильный двигатель. Они устанавливаются позади камеры сгорания, в той части двигателя, где самое высокое давление, а температура доходит до 1400 градусов по Цельсию.
В процессе производства лопастей они проходят через процесс монокристаллизации, что придает им твердости и прочности.
Перед тем, как установить на самолет, каждый двигатель проверяется на полное тяговое усилие.
Он должен пройти сертификацию Европейского совета по безопасности и компанией, которая его произвела. Одной из самых крупных фирм по их производству является Роллс-Ройс.
Что такое самолет с атомным двигателем?
Во время Холодной войны были предприняты попытки создания реактивного двигателя не на химической реакции, а на тепле, который бы вырабатывал ядерный реактор. Его ставили вместо камеры сгорания.
Воздух проходит через активную зону реактора, понижая его температуру и повышая свою. Он расширяется и истекает из сопла со скоростью, большей чем скорость полета.
Комбинированный турбреактивно-атомный двигатель.
В СССР проводились его испытания на базе ТУ-95. В США тоже не отставали от ученых в Советском Союзе.
В 60х годах исследования в обеих сторонах постепенно прекратились. Основными тремя проблемами, которые помешали разработке, стали:
- безопасность летчиков во время полета;
- выброс радиоактивных частиц в атмосферу;
- в случае падения самолета, радиоактивный реактор может взорваться, нанеся непоправимый вред всему живому.
Как производят реактивные двигатели для моделей самолетов?
Их производство для моделей самолетов занимает около 6 часов. Сначала вытачивается базовая пластина из алюминия, к которой крепятся все остальные детали. По размеру она совпадает с хоккейной шайбой.
К ней прикрепляют цилиндр, поэтому получается что-то вроде консервной банки. Это будущий двигатель внутреннего сгорания. Далее устанавливается система подачи топлива. Чтобы его закрепить, в основную пластину вкручиваются шурупы, предварительно опущенные в специальный герметик.
Двигатель для модели самолета.
Каналы стартера крепятся с другой стороны камеры, чтобы перенаправлять выбросы газа в турбинное колесо. В отверстие сбоку от камеры сгорания устанавливается спираль накаливания. Она поджигает топливо внутри двигателя.
Потом ставят турбину и центральную ось цилиндра. На нее ставят колесо компрессора, которое нагнетает воздух в камеру сгорания. Его проверяют с помощью компьютера, прежде чем закрепить пусковую установку.
Готовый двигатель еще раз проверяют на мощность. Его звук немногим отличается от звука двигателя самолета. Он, конечно, меньшей силы, но полностью напоминает его, придавая больше схожести модели.
Как работает реактивный двигатель?
В науке реактивным движением называют движение тела, возникающее при отделении от него некоторой его части. Что это означает?
Можно привести простые примеры. Представьте себе, что Вы находитесь в лодке посреди озера. Лодка неподвижна. Но вот Вы берете со дна лодки увесистый камень и с силой кидаешь его в воду. Что произойдет тогда? Лодка начнет медленно двигаться. Другой пример. Надуем резиновый шарик, а потом позволим воздуху свободно выходить из него. Сдувающийся шарик полетит в сторону, противоположную той, в которую устремится струя воздуха. Сила действия равна силе противодействия. Вы с силой бросили камень, но та же сила заставила лодку двигаться в противоположную сторону.
На этом законе физики и построен реактивный двигатель. В жаропрочной камере сгорает топливо. Образующийся при сгорании раскаленный расширяющийся газ с силой вырывается из сопла. Но та же сила толкает сам двигатель (вместе с ракетой или самолетом в противоположную сторону). Эта сила называется тягой.
Принцип реактивного движения известен человечеству давно — простые ракеты делали еще древние китайцы. Но вот для того, чтобы в небо поднялись современные самолеты и ракеты, инженерам пришлось решить немало технических задач, и сегодняшние реактивные двигатели являются достаточно сложными устройствами.
Давайте попробуем заглянуть внутрь реактивных двигателей, применяемых в авиации. О двигателях космических ракет поговорим как-нибудь в другой раз.
Итак сегодня реактивные самолеты летают на трех типах двигателей:
-турбореактивный двигатель;
-турбовентиляторный двигатель;
-турбовинтовой двигатель.
Как они устроены и чем отличаются друг от друга? Начнем с самого простого — турбореактивного.
Само название этого устройства подсказывает нам ключевое слово — «турбина». Турбина — это вал, вокруг которого закреплены лопатки — металлические «лепестки» развернутые под углом. Если на турбину вдоль вала направить поток воздуха (или воды, например) она начнет вращаться. Если, наоборот, начать вращать вал турбины, ее лопасти станут гнать вдоль вала поток воздуха или воды.
Зачем нужна турбина? Горение — это соединение топлива с кислородом, газом, которого в обычном воздухе не так уж много. Точнее, его вполне достаточно, для того, чтобы мы с вами им дышали. Но для «дыхания» камеры сгорания реактивного двигателя кислород слишком сильно растворен в воздухе.
Что надо сделать, чтобы затухший костер вновь разгорелся? Правильно! Подуть на него или помахать над ним , например, листом фанеры. Силой нагнетая воздух, вы «подкармливаете» тлеющие угли кислородом и пламя загорается вновь. То же самое делает турбина в турбореактивном двигателе.
Когда самолет движется вперед, струя воздуха попадает в двигатель.
Здесь воздух встречается с вращающимися с огромной скоростью турбинами компрессора. Слово «компрессор» можно перевести на русский язык как «сжиматель». Лопатки турбин компрессора сжимают воздух примерно в 30 раз и «проталкивают» его в камеру сгорания. Раскаленный газ, получившийся в ходе сгорания топлива устремляется дальше, к соплу. Но на его пути оказывается еще одна турбина. Попадая на ее лопатки , струя газа заставляет ее вал вращаться. Но к этому же валу прикреплены турбины компрессора. Получается такой своеобразный «тяни-толкай». Компрессор накачивает воздух в двигатель, смесь сжатого воздуха и топлива сгорает, выделяя раскаленный газ, а газ на пути к соплу вращает турбины компрессора.
Возникает интересный вопрос — как же завести такой двигатель? Ведь пока сжатый воздух не поступит в камеру сгорания, топливо не начнет гореть. Значит не будет раскаленного газа, который станет вращать турбину компрессора. Но пока турбина компрессора не закрутится, не будет сжатого воздуха.
Оказывается, двигатель запускается с помощью электромотора, который соединен с валом турбины.
Электромотор заставляет вращаться компрессор, и как только в камере сгорание появится необходимое давление воздуха, туда поступает топливо и срабатывает зажигание. Реактивный двигатель заработал!
Устройство турбореактивного двигателя.
Турбореактивные двигатели отличаются большой мощностью и относительно мало весят. Поэтому их обычно устанавливают на сверхзвуковых военных самолетах, а также на сверхзвуковых пассажирских лайнерах. Но есть у таких моторов и серьезные недостатки — они сильно шумят и сжигают слишком много топлива.
Поэтому, на самолетах, летающих на дозвуковых скоростях (меньше 1200 километров в час) ставятся так называемые турбовентиляторные двигатели.
Устройство турбовентиляторного двигателя.
Отличаются они от турбореактивного двигателя тем, что впереди, до компрессора, на валу закреплена еще одна турбина с большими лопатками — вентилятор. Именно она первой встречает поток встречного воздуха и с силой гонит его назад. Часть этого воздуха, как и в турбореактивном двигателе, поступает в компрессор и дальше, в камеру сгорания, а другая часть «обтекает» камеру и тоже отбрасывается назад, создавая дополнительную тягу.
Точнее говоря, для турбовентиляторного двигателя основная реактивная тяга (примерно 3/4) создается как раз этим самым потоком воздуха, который гонит вентилятор. И лишь 1/4 тяги дают вырывающиеся из сопла раскаленные газы.
Такой мотор гораздо меньше шумит и сжигает значительно меньше топлива, что очень важно для самолетов, используемых для перевозки пассажиров.
Устройство турбовинтового двигателя.
В турбовинтовом двигателе вращение вала турбины передаются на пропеллер — воздушный винт, который толкает самолет вперед. Винт с огромными лопастями не может вращаться с такой же бешеной скоростью, как вал турбины. Поэтому пропеллер с валом соединяет редуктор, понижающий скорость вращения. И хотя турбовинтовой двигатель «съедает» мало топлива, а значит делает стоимость перелета дешевле, он не может разогнать самолет до большой скорости. Поэтому в наши дни такие моторы используются в основном в транспортной авиации и на небольших пассажирских самолетах, совершающих местные рейсы.
Как сделать реактивный двигатель домашних условиях (опыт)?
Для опыта Вам понадобятся:
1. нитка покрепче;
2. широкая соломинка для коктейля;
3. воздушный шарик продолговатой формы;
4. моток скотча;
5. бельевая прищепка.
Натяните нитку (можно под углом), продев ее предварительно сквозь соломинку. Надуй шарик, а чтобы он не сдулся, защипните его бельевой прищепкой как показано на рисунке слева. Теперь примотайте шарик к соломинке скотчем. Реактивный двигатель готов!
На старт! Разожмите прищепку. Из шарика вырвется струя воздуха, а сам он, вместе с соломинкой заскользит вперед по нитке.
©При частичном или полном использовании данной статьи — активная гиперссылка ссылка на alfaed.ru ОБЯЗАТЕЛЬНА
Вас это заинтересует:
Самодельный реактивный двигатель направлен на сокращение выбросов углерода
Китайские коммерческие авиадвигатели отечественной разработки будут использовать более экологичные и низкоуглеродные технологии для удовлетворения национальных амбиций углеродной нейтральности к 2060 году, сообщил во вторник высокопоставленный чиновник главного производителя авиационных двигателей в Китае .
Самодельные двигатели для коммерческих реактивных лайнеров, которые все еще находятся на стадии исследований, разработок и производства, будут оснащены электрической силовой установкой и экологически безопасным топливом, сказал Ву Шижи, генеральный менеджер Aero Engine Corp of China (AECC) Commercial Aircraft. Компания «Двигатель»
«В настоящее время проводятся комплексные проверки и исследования новых источников энергии и новых энергетических технологий для снижения выбросов и шума от двигателей», — сказал Ву на 6-м Шанхайском международном форуме коммерческих авиационных двигателей.
Авиационный двигатель считается сердцем самолета и ключом к его надежности и экономичности. Лишь несколько стран, таких как США, Россия, Великобритания и Франция, овладели технологиями самостоятельной разработки высококачественных авиационных двигателей.
Исследования Китая в области авиационных двигателей начались в 1954 году, когда он разработал первый поршневой двигатель М-11 при поддержке бывшего Советского Союза.
Imaginechina
Прототип C919 вылетает для сертификации в Пекинском международном аэропорту Дасин в августе.
Однако китайская разработка двигателей для коммерческих авиалайнеров, требующая более высокой надежности, долговечности и экономической эффективности, а также меньшего шума, долгое время тормозилась технологическими узкими местами, такими как 3D-печать, термостойкая краска и вакуумная сварка.
Серия CJ, первая китайская партия двигателей для коммерческих самолетов собственной разработки, станет прорывом для национального сектора производства двигателей для реактивных самолетов, отметил Ву.
CJ-1000A, первый продукт серии, разрабатывается для C919, первого китайского узкофюзеляжного самолета.
Шесть испытательных самолетов завершили испытания и вступят в финальную стадию получения сертификата от Управления гражданской авиации Китая, необходимого для коммерческих операций, что является важной вехой в авиационной отрасли Китая.
Тем не менее, C919 в настоящее время используют двигатель LEAP производства CFM International, американо-французского предприятия, совладельцами которого являются General Electric и французская Safran.
C919 со 168 посадочными местами и дальностью полета 5500 километров конкурирует за заказы с европейским Airbus и американским Boeing.
Imaginechina
Симуляционная кабина C919 на выставке Пекинской недели науки и технологий в августе.
Самолет CR929, разработанный China-Russia Commercial Aircraft International Corp, совместным предприятием COMAC и Объединенной авиастроительной корпорации России, будет иметь 280 мест и дальность полета 12 000 км.
Ожидается, что широкофюзеляжный самолет будет оснащен двигателем CJ-2000 китайской разработки.
Двигатели для самолетов являются самыми сложными промышленными продуктами с высоким технологическим порогом, сказал Ву, отметив, что Китай должен придерживаться самодостаточности и инновационной концепции для разработки собственной продукции.
«Он представляет собой высшие технологические достижения человечества, отличающиеся длинной производственной цепочкой, широким промышленным охватом и сильным стимулом для экономики», — добавил Ву.
Китай разработал полную производственную цепочку для авиационных двигателей, в основном в Шанхае, а также в северо-западной провинции Шэньси, юго-западной провинции Сычуань, северо-восточной провинции Ляонин и восточной провинции Цзянсу, сообщил на форуме Сюй Цинхун, исполнительный вице-президент Шанхайского общества аэронавтики.
Сюй назвал Шанхай «главным полем битвы» для отрасли, где разрабатываются отечественные реактивные лайнеры.
Более 100 официальных лиц и экспертов авиакомпаний и производителей самолетов обсудят новейшие технологии авиационных двигателей на форуме, который продлится до среды. Общество и компания AECC Commercial Aircraft Engine Co совместно проводят мероприятие, организованное Galleon (Shanghai) Consulting Co.
Imaginechina
Девушка пытается управлять реактивным самолетом C919 в кабине симулятора на Неделе науки и технологий в Пекине в августе.
US Scatters Scatters Maste Demine Over Denver Homes
Опубликовано
000Z»> 21 февраля 2021
. неправильно»
Самолет «Боинг» разбросал обломки над жилым районом недалеко от Денвера после отказа одного из двигателей при взлете.
Боинг 777 с 231 пассажиром и 10 членами экипажа на борту благополучно вернулся и приземлился в аэропорту Денвера. О травмах не сообщалось.
Полиция города Брумфилд разместила фотографии того, что выглядит как передняя часть кожуха двигателя в саду перед домом.
Пассажиры на борту описали «большой взрыв» вскоре после взлета.
У рейса 328, самолета United Airlines, направлявшегося в Гонолулу, отказал правый двигатель, сообщило Федеральное управление гражданской авиации (FAA).
Пассажир, находившийся на рейсе, сообщил информационному агентству AP, что пилот делал объявление, когда раздался громкий взрыв.
«Самолет начал сильно трястись, мы потеряли высоту и начали снижаться», — сказал Дэвид Делусия.
Он добавил, что он и его жена положили свои кошельки в карманы, чтобы «в случае, если мы спустимся вниз, нас могли опознать».
На изображениях, размещенных в Интернете, видно, что из двигателя стелется дым. На одном видео, снятом, по-видимому, изнутри самолета, виден горящий двигатель со снятым кожухом.
Инцидент произошел вскоре после 13:00 по местному времени (20:00 по Гринвичу) в субботу.
Полиция Брумфилда призвала жителей не трогать и не перемещать обломки. FAA и Национальный совет по безопасности на транспорте будут проводить расследование.
Источник изображения, полиция Брумфилда
Источник изображения, полиция Брумфилда
Источник изображения, полиция Брумфилда через EPA
Один житель Брумфилда сказал CNN, что видел, как обломки падали с самолета, и укрылся со своими детьми, когда он начал падать .
«Мы видели, как он рухнул, мы услышали большой взрыв, мы посмотрели вверх, в небе был черный дым», — сказал Киран Кейн. «Обломки начали падать дождем, который, как вы знаете, выглядел так, как будто он плавал вниз и не был очень тяжелым, но на самом деле сейчас, глядя на него, повсюду были огромные металлические куски».