Турбовинттик кыймылдаткыч: түзүлүш, схема, иштөө принциби. Россияда турбовинттүү кыймылдаткычтарды өндүрүү

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2023-12-17 10:34

Турбовинттик кыймылдаткыч поршендик кыймылдаткычка окшош: экөөнүн тең пропеллери бар. Бирок бардык жагынан алар ар түрдүү. Бул бирдик деген эмне, ал кантип иштейт, кандай жакшы жана жаман жактары бар экенин карап көрүңүз.

Жалпы мүнөздөмөлөр

Турбовинттүү кыймылдаткыч универсалдуу энергияны өзгөрткүч катары иштелип чыккан жана авиацияда кеңири колдонула баштаган газ турбиналык кыймылдаткычтардын классына кирет. Алар жылуулук кыймылдаткычынан турат, анда кеңейтилген газдар турбинаны айлантып, моментти пайда кылат жана башка агрегаттар анын валына бекитилет. Турбовинттик кыймылдаткыч винт менен жабдылган.

Бул поршень жана турбореактивдүү агрегаттардын ортосундагы кайчылаш. Адегенде поршендик кыймылдаткычтар учактарга орнотулган, алар жылдыз сымал цилиндрлерден турган жана ичинде жайгашкан. Бирок алар өтө чоң өлчөмдөрү жана салмагы, ошондой эле аз ылдамдык жөндөмдүүлүгүнө ээ болгондугуна байланыштуу, алар мындан ары колдонулбай калган, пайда болгон турбореактивдүү түзүлүштөргө артыкчылык беришкен. Бирок бул кыймылдаткычтар кемчиликтери жок болгон эмес. Алар мүмкүнүн ылдамдыгын иштеп чыгуу, бирок күйүүчү май көп керектелген. Ошондуктан, алардын иштеши жүргүнчүлөрдү ташуу үчүн өтө кымбатка турду.

Турбовинттик кыймылдаткыч мындай кемчилик менен күрөшүүгө туура келди. Жана бул маселе чечилди. Конструкциясы жана иштөө принциби турбореактивдүү кыймылдаткычтын механизминен, винттери поршендик кыймылдаткычтан алынган. Ошентип, ал кичинекей өлчөмдөрдү, үнөмдүү жана жогорку натыйжалуулукту айкалыштырууга мүмкүн болду.

Двигательдер өткөн кылымдын 30-жылдары Советтер Союзунун тушунда ойлоп табылып, курулуп, жыйырма жылдан кийин массалык түрдө чыгарыла баштаган. Кубаттуулугу 1880ден 11000 кВт чейин өзгөргөн. Узак убакыт бою алар аскердик жана жарандык авиацияда колдонулган. Бирок, алар үндүн ылдамдыгы үчүн ылайыктуу эмес. Ошондуктан, аскердик авиацияда мындай кубаттуулуктардын пайда болушу менен алар ташталган. Бирок алар менен негизинен жарандык учактар камсыздалат.

Турбовинттик кыймылдаткычтын түзүлүшү жана анын иштөө принциби

Мотордун дизайны абдан жөнөкөй. камтыйт:

• редуктор;
• пропеллер;
• күйүү камерасы;
• компрессор;
• сопло.

Турбовинттүү кыймылдаткычтын схемасы төмөнкүдөй: компрессор аркылуу инъекцияланган жана кысылгандан кийин аба күйүүчү камерага кирет. Ошол жерден күйүүчү май куюлат. Алынган аралашма тутанат жана газдарды пайда кылат, алар кеңейтилгенде турбинага кирип, аны айландырышат, ал эми ал өз кезегинде компрессорду жана винтти айлантат. Сарпталбаганэнергия сопло аркылуу чыгып, реактивдүү соккуну жаратат. Анын мааниси анчалык деле чоң болбогондуктан (он пайызга гана), турбовинттик кыймылдаткыч турбореактивдүү кыймылдаткыч деп эсептелбейт.

Бирок иштөө принциби жана конструкциясы ага окшош, бирок бул жердеги энергия сопло аркылуу толугу менен сыртка чыкпай, реактивдүү кыймылды жаратат, бирок жарым-жартылай гана, анткени пайдалуу энергия винтти да айлантат.

Жумуш вал

Бир же эки валдуу кыймылдаткычтар бар. Бир валдуу вариантта компрессор, турбина жана винт бир валда жайгашкан. Эки валда алардын бирине турбина жана компрессор, экинчисине редуктор аркылуу винт орнотулган. Ошондой эле газ-динамикалык жол менен бири-бирине туташтырылган эки турбина бар. Бири винт үчүн, экинчиси компрессор үчүн. Бул параметр эң кеңири таралган, анткени винттерди иштетпестен энергияны колдонууга болот. Бул учак жерде болгондо өзгөчө ыңгайлуу.

Компрессор

Бул бөлүк эки-алты этаптан турат, бул температуранын жана басымдын олуттуу өзгөрүүлөрүн сезүүгө, ошондой эле ылдамдыкты азайтууга мүмкүндүк берет. Бул дизайн урматында учак кыймылдаткычтары үчүн абдан маанилүү болгон салмагын жана өлчөмдөрүн азайтуу мүмкүн. Компрессордун курамына дөңгөлөктөр жана жетектөөчү канат кирет. Акыркысы жөнгө салынышы мүмкүн же жок болушу мүмкүн.

Пропеллер

Бул бөлүк күчтү жаратат, бирок ылдамдык чектелүү. Эң жакшы көрсөткүч 750дөн 1500 айн / минге чейинки деңгээл болуп эсептелет, анткени мененжогоруласа, эффективдүүлүк төмөндөй баштайт жана ылдамдануунун ордуна винт тормозго айланат. Бул кубулуш "кулпулоо эффектиси" деп аталат. Ал жогорку ылдамдыкта үндүн ылдамдыгынан ашыкча айланганда туура эмес иштей баштаган винттердин калкалоочуларынан келип чыгат. Ушундай эле таасир алардын диаметрин чоңойтуу менен байкалат.

Турбина

Турбина мүнөтүнө жыйырма миң айланууга жөндөмдүү, бирок винт ага туура келбейт, ошондуктан ылдамдыкты азайтуучу жана моментти көбөйтүүчү редуктор бар. Редукторлор ар кандай болушу мүмкүн, бирок алардын негизги милдети, түрүнө карабастан, ылдамдыкты азайтуу жана моментти жогорулатуу.

Аскердик учактарда турбовинттерди колдонууну чектеген ушул өзгөчөлүк. Бирок, үндөн ылдам кыймылдаткычты түзүү боюнча өнүгүүлөр али ийгиликтүү боло элек болсо да, токтобойт. Тартуу күчүн жогорулатуу үчүн кээде турбовинттүү кыймылдаткыч эки винт менен камсыз кылынат. Ошол эле учурда алар карама-каршы багытта айлануу эсебинен иштөө принцибин ишке ашырышат, бирок бир редуктордун жардамы менен.

Мисал катары биз D-27 кыймылдаткычын (турбопропфанды) карасак болот, анын эки бурмалуу желдеткичтери редуктор аркылуу эркин турбинага бекитилген. Бул жарандык авиацияда колдонулган бул конструкциянын жалгыз модели. Бирок анын ийгиликтүү колдонулушу каралып жаткан ишти жакшыртууда чоң секирик деп эсептелетмотор.

Артыкчылыктар жана кемчиликтер

Келгиле, турбовинттүү кыймылдаткычтын иштешин мүнөздөгөн плюс жана минустарды белгилейли. Артыкчылыктары:

• поршендик агрегаттарга салыштырмалуу жеңил салмак;
• турбореактивдүү кыймылдаткычтарга салыштырмалуу үнөмдүү (винттин аркасында эффективдүүлүк сексен алты пайызга жетет).

Бирок, мындай талашсыз артыкчылыктарга карабастан, кээ бир учурларда реактивдүү кыймылдаткычтар артыкчылыктуу вариант болуп саналат. Турбовинттүү кыймылдаткычтын ылдамдыгы саатына жети жүз элүү километрди түзөт. Бирок бул заманбап авиация үчүн аздык кылат. Мындан тышкары, жаралган ызы-чуу Эл аралык жарандык авиация уюмунун уруксат берилген маанилеринен ашып, өтө жогору.

Ошондуктан Россияда турбовинттүү кыймылдаткычтарды чыгаруу чектелүү. Алар негизинен узак аралыкка жана аз ылдамдыкта учкан учактарга орнотулат. Анда өтүнмө негиздүү болот.

Бирок, аскердик авиацияда самолеттун негизги мүнөздөмөлөрү эффективдүү эмес, маневрдүүлүк жана тынч иштөө болуп саналган, бул кыймылдаткычтар керектүү талаптарга жооп бербейт жана бул жерде турбореактивдүү агрегаттар колдонулат.

Ошол эле учурда "кулпулоо эффектин" жеңүү жана жаңы деңгээлге жетүү үчүн үндүн ылдамдыгы бар винттерди түзүү боюнча иштер жүрүп жатат. Балким, ойлоп табуу иш жүзүнө ашканда, реактивдүү кыймылдаткычтар турбовинттердин пайдасына жана аскерий максатта баш тартышы мүмкүн.учактар. Бирок учурда аларды эң күчтүү эмес, туруктуу иштеген "жумушчу ат" деп гана атоого болот.