Διαφορετικοί τύποι κινητήρων τζετ

Η βασική ιδέα του κινητήρα turbojet είναι απλή. Ο αέρας που εισάγεται από ένα άνοιγμα στο μπροστινό μέρος του κινητήρα είναι συμπιεσμένο σε 3 έως 12 φορές την αρχική του πίεση στον συμπιεστή. Το καύσιμο προστίθεται στον αέρα και καίγεται σε ένα θάλαμο καύσης για να αυξήσει τη θερμοκρασία του υγρού μίγματος σε περίπου 1.100 F έως 1.300 F. Ο προκύπτων θερμός αέρας διοχετεύεται μέσω ενός στροβίλου, ο οποίος οδηγεί τον συμπιεστή.

Αν ο στρόβιλος και ο συμπιεστής είναι αποτελεσματικοί, η πίεση στην εκφόρτιση του στρόβιλου θα είναι σχεδόν διπλάσια ατμοσφαιρική πίεση, και αυτή η περίσσεια πίεσης αποστέλλεται στο ακροφύσιο για να παράγει ένα ρεύμα υψηλής ταχύτητας αερίου που παράγει ώθηση. Σημαντικές αυξήσεις στην ωστική δύναμη μπορούν να επιτευχθούν με την χρησιμοποίηση ενός μετα-καυστήρα. Είναι ένας δεύτερος θάλαμος καύσης τοποθετημένος μετά τον στρόβιλο και πριν από το ακροφύσιο. Ο μετα-καυστήρας αυξάνει τη θερμοκρασία του αερίου μπροστά από το ακροφύσιο. Το αποτέλεσμα αυτής της αύξησης της θερμοκρασίας είναι μια αύξηση περίπου 40% στην ώθηση κατά την απογείωση και ένα πολύ μεγαλύτερο ποσοστό σε υψηλές ταχύτητες όταν το αεροπλάνο βρίσκεται στον αέρα.

instagram viewer

Ο κινητήρας με στροβιλοσυμπιεστή είναι μηχανισμός αντίδρασης. Σε μια μηχανή αντίδρασης, τα διογκωμένα αέρια σπρώχνουν σκληρά το μπροστινό μέρος του κινητήρα. Το turbojet χτυπάει στον αέρα και συμπιέζει ή το συμπιέζει. Τα αέρια ρέουν μέσω του τουρμπίνα και να το κάνει να γυρίσει. Αυτά τα αέρια αναπηδούν πίσω και πυροβολούν έξω από το πίσω μέρος της εξάτμισης, πιέζοντας το αεροπλάνο προς τα εμπρός.

Ένας κινητήρας με στροβιλοκινητήρα είναι ένας κινητήρας τζετ που συνδέεται με μια έλικα. Ο στρόβιλος στο πίσω μέρος στρέφεται από τα καυτά αέρια και αυτό μετατρέπει έναν άξονα που οδηγεί την έλικα. Ορισμένα μικρά αεροσκάφη και μεταφορικά αεροσκάφη τροφοδοτούνται με στροβιλοφόρο.

Όπως και το turbojet, ο στροβιλοκινητήρας αποτελείται από ένα συμπιεστή, θάλαμο καύσης και στρόβιλο, η πίεση του αέρα και του αερίου χρησιμοποιείται για να τρέξει τον στρόβιλο, ο οποίος στη συνέχεια δημιουργεί ενέργεια για να οδηγήσει συμπιεστής. Σε σύγκριση με έναν κινητήρα στροβιλοσυμπιεστή, ο στροβιλοκινητήρας έχει καλύτερη απόδοση πρόωσης σε ταχύτητες πτήσης κάτω από περίπου 500 μίλια την ώρα. Οι σύγχρονοι στροβιλοκινητήρες είναι εφοδιασμένοι με έλικες που έχουν μικρότερη διάμετρο, αλλά μεγαλύτερο αριθμό λεπίδων για αποτελεσματική λειτουργία σε πολύ υψηλότερες ταχύτητες πτήσης. Προκειμένου να εξυπηρετηθούν οι υψηλότερες ταχύτητες πτήσης, οι λεπίδες είναι σχήματος σχήματος κυλίνδρου με αιχμηρές άκρες στις άκρες των λεπίδων. Οι κινητήρες που διαθέτουν τέτοιες έλικες ονομάζονται propfans.

Το Ουγγρικό, Gyorgy Jendrassik που εργάστηκε για τα έργα βαγονιών Ganz στη Βουδαπέστη σχεδίασε τον πρώτο κινητό κινητήρα στροβιλοκινητήρα το 1938. Ονομάστηκε το Cs-1, ο κινητήρας του Jendrassik δοκιμάστηκε για πρώτη φορά τον Αύγουστο του 1940. το Cs-1 εγκαταλείφθηκε το 1941 χωρίς να εισέλθει στην παραγωγή λόγω του πολέμου. Η Max Mueller σχεδίασε τον πρώτο στροβιλοκινητήρα που τέθηκε σε παραγωγή το 1942.

Ένας υπερτροφοδοτούμενος κινητήρας έχει μεγάλο ανεμιστήρα στο μπροστινό μέρος, ο οποίος αναρροφά τον αέρα. Το μεγαλύτερο μέρος της ροής αέρα γύρω από το εξωτερικό του κινητήρα, καθιστώντας το πιο αθόρυβο και δίνοντας περισσότερη ώθηση σε χαμηλές ταχύτητες. Τα περισσότερα από τα σημερινά αεροσκάφη τροφοδοτούνται από turbofans. Σε ένα στροβιλοσυμπιεστή, όλος ο αέρας που εισέρχεται στην εισαγωγή διέρχεται μέσω της γεννήτριας αερίου, η οποία αποτελείται από τον συμπιεστή, τον θάλαμο καύσης και τον στρόβιλο. Σε έναν στροβιλοκινητήρα, μόνο ένα μέρος του εισερχόμενου αέρα εισέρχεται στο θάλαμο καύσης.

Το υπόλοιπο διέρχεται μέσω ανεμιστήρα ή συμπιεστή χαμηλής πίεσης και εκτοξεύεται απ 'ευθείας ως ψυχρός πίδακας ή αναμιγνύεται με την εξάτμιση της γεννήτριας αερίου για να παράγει ένα "ζεστό" πίδακα. Ο στόχος αυτού του είδους συστήματος παράκαμψης είναι να αυξηθεί η ώθηση χωρίς να αυξηθεί η κατανάλωση καυσίμου. Αυτό επιτυγχάνεται αυξάνοντας τη συνολική ροή αέρος-μάζας και μειώνοντας την ταχύτητα εντός της ίδιας συνολικής παροχής ενέργειας.

Αυτή είναι μια άλλη μορφή αεριοστροβιλοκινητήρα που λειτουργεί πολύ όπως ένα σύστημα στροβιλοκινητήρα. Δεν οδηγεί έλικα. Αντ 'αυτού, παρέχει ενέργεια για ένα ελικόπτερο στροφείο. Ο κινητήρας του στροβόλου άξονα είναι σχεδιασμένος έτσι ώστε η ταχύτητα του ρότορα ελικοπτέρου να είναι ανεξάρτητη από την ταχύτητα περιστροφής της γεννήτριας αερίου. Αυτό επιτρέπει τη διατήρηση της ταχύτητας του δρομέα σταθερή ακόμη και όταν μεταβάλλεται η ταχύτητα της γεννήτριας για να ρυθμίζει την παραγόμενη ισχύ.

Ο πιο απλός κινητήρας δεν έχει κινούμενα μέρη. Η ταχύτητα του αεριωθούμενου "κριού" ή αναγκάζει αέρα στον κινητήρα. Είναι ουσιαστικά ένα στροβιλοσυμπιεστή στο οποίο έχουν παραλειφθεί περιστρεφόμενα μηχανήματα. Η εφαρμογή του περιορίζεται από το γεγονός ότι ο λόγος συμπίεσής του εξαρτάται εξ ολοκλήρου από την ταχύτητα προς τα εμπρός. Το ramjet δεν αναπτύσσει στατική ώθηση και ελάχιστη ώση γενικά κάτω από την ταχύτητα του ήχου. Ως εκ τούτου, ένα όχημα ramjet απαιτεί κάποια μορφή υποβοηθούμενης απογείωσης, όπως ένα άλλο αεροσκάφος. Χρησιμοποιήθηκε κυρίως σε συστήματα καθοδηγούμενων πυραύλων. Τα διαστημικά οχήματα χρησιμοποιούν αυτό το είδος πίδακα.

instagram story viewer