Injan turboprop: dyfais, yr egwyddor gweithrediad cylched. peiriannau turboprop cynhyrchu yn Rwsia

Engine turboprop fel piston: ac efe a'r llall yn cael y propelor. Ond fel arall maent yn wahanol. Ystyriwch beth yw uned hon, sut mae'n gweithio, beth yw ei fanteision ac anfanteision.

nodweddion cyffredinol

peiriant turboprop yn perthyn i ddosbarth o dyrbinau nwy sydd wedi eu cynllunio fel transducers ynni cyffredinol ac wedi cael eu defnyddio yn eang yn hedfan. Maent yn cynnwys injan wres, yr hon y nwyon estynedig cylchdroi y tyrbin ac yn ffurfio'r torque, ac at ei siafft ynghlwm unedau eraill. Mae'r peiriant yn cael ei ddarparu gyda llafn gwthio turboprop.

Mae'n croes rhwng piston a turbo unedau. Yn gyntaf, yn y peiriannau piston awyren gosod, sy'n cynnwys silindr gyda seren-siâp a drefnwyd y tu mewn i'r siafft. Ond oherwydd y ffaith bod ganddynt ormod o maint a phwysau, yn ogystal â'r posibilrwydd o gyflymder isel, maent yn dim ddefnyddir bellach yn, gan roi blaenoriaeth yn ymddangos lleoliadau turbojet. Ond nid peiriannau hyn yn heb anfanteision. Gallant ddatblygu cyflymder uwchsonig, ond yn defnyddio llawer o danwydd. Felly eu gweithrediad yn rhy ddrud i gludo teithwyr.

Roedd turboprop Beiriant i ymdopi â anfantais o'r fath. Ac mae hyn broblem wedi ei datrys. Adeiladu a gweithredu yn cael eu cymryd o'r mecanwaith y peiriant turbojet, a thrwy piston - sgriwiau gyrru. Felly, daeth yn bosibl cyfuniad o faint bach, cost ac uchel effeithlonrwydd.

Roedd y peiriannau eu dyfeisio a'u hadeiladu yn ôl yn y tridegau y ganrif ddiwethaf yn yr Undeb Sofietaidd, a dau ddegawd yn ddiweddarach, maent yn dechrau i gynhyrchu màs. Power yn amrywio 1,880-11,000 kW. Mae'r cyfnod o amser maent yn cael eu defnyddio mewn hedfan milwrol a sifil. Fodd bynnag, mae cyflymder uwchsonig, eu bod yn peidio ffitio. Felly, gyda dyfodiad cyfleusterau o'r fath yn y Llu Awyr gwrthod iddynt. Ond awyrennau sifil a gyflenwir yn bennaf ganddynt.

injan turboprop cyfarpar ac ei egwyddor gweithio

dylunio modur yn syml iawn. Mae'n cynnwys:

• reducer;
• propelor;
• siambr hylosgi;
• cywasgydd;
• ffroenell.

Cynllun turboprop fel a ganlyn: ar ôl y pigiad a cywasgu aer gan y cywasgwr mynd i mewn i'r siambr hylosgi. Roedd iddo chwistrellu tanwydd. Mae'r gymysgedd canlyniadol yn cael ei gynnau ac yn creu nwyon sy'n mynd i mewn i'r tyrbin ehangu a cylchdroi, ac ef, yn ei dro, yn cylchdroi y cywasgydd a sgriw. ynni heb ei wario yn cael ei ryddhau drwy ffroenell, gan greu byrdwn adweithiol. Oherwydd nad yw ei werth yn arwyddocaol (deg y cant), nid yw'n cael ei ystyried yn turboprop turbojet.

Mae'r egwyddor o weithredu a dylunio, fodd bynnag, yn debyg iddynt hwy, ond nid yw'r ynni yn gyfan gwbl allan drwy'r ffroenell, gan greu braich adwaith torque, ond dim ond yn rhannol, gan fod yr egni defnyddiol hefyd yn cylchdroi y sgriw.

siafft gweithredu

Mae peiriannau gydag un neu ddwy siafft. Mae'r amrywiad-siafft sengl ar un siafft a cywasgydd a thyrbin, a sgriw. Yn y dwbl-siafft - un ohonyn nhw osod tyrbin a cywasgwr, ac ar y llaw arall - y sgriw drwy gêr leihau. Yma, mae dau dyrbin gysylltiedig ag un dull arall nwy-deinamig. Un ohonynt yw y sgriw, a'r llall - ar gyfer y cywasgydd. ymgorfforiad o'r fath yn fwyaf cyffredin, gan y gall yr egni yn cael eu cymhwyso heb redeg y sgriwiau. Mae hyn yn arbennig o ddefnyddiol pan fydd yr awyren ar y ddaear.

cywasgydd

Mae'r rhan hon yn cynnwys dau i chwe cham, gan ganiatáu i gweld newidiadau sylweddol mewn tymheredd a gwasgedd, yn ogystal ag i leihau cyflymder. Gyda dylunio hwn, mae'n troi allan i leihau'r pwysau a maint, sydd yn bwysig iawn ar gyfer peiriannau awyrennau. Y cywasgydd yn cynnwys impellers a vanes canllaw. Ar yr olaf gellir darparu neu heb eu darparu reoleiddio.

propelor

Diolch i fanylder hwn yn cael ei ffurfio byrdwn, ond mae'r cyflymder yn gyfyngedig. Mae'n cael ei ystyried yn ddangosydd gwell o lefel y 750-1500 rpm, gan fod gynyddu effeithlonrwydd yn dechrau disgyn a gwasgaru sgriw yn lle hynny yn cael ei drawsnewid i mewn i brêc. Mae'r ffenomenon a elwir yn y "effaith o gau." Mae'n cael ei achosi gan y llafnau sgriw sydd ar gyflymder uchel yn eu tro, yn fwy na'r cyflymder y sain, yn dechrau gweithio'n iawn. Bydd yr un effaith yn cael ei arsylwi gyda chynnydd yn eu diamedr.

tyrbin

Mae'r tyrbin yn gallu datblygu gyflymder o hyd at fil ar hugain chwyldroadau y funud, ond ni all sgriw yn addas, felly dyma mae gêr gostyngiad sy'n lleihau cyflymder ac yn cynyddu torque. Gall gearboxes fod yn wahanol, ond mae eu prif dasg waeth pa fath - arafu a chynyddu'r amser.

Mae hyn yn nodwedd yn cyfyngu ar y defnydd o awyrennau turboprop milwrol. Fodd bynnag, nid yw datblygiad ar y gwaith o greu modur uwchsonig creu yn dod i ben, o leiaf ar hyn o bryd ac nid ydynt yn llwyddiannus. I wella traction weithiau dau sgriwiau yn cael ei ddarparu gyda turboprop. Egwyddor o weithredu ar yr un pryd maent wedi sylweddoli gan gylchdroi i gyfeiriadau gwahanol, ond gyda gêr sengl.

Fel enghraifft, ystyried y peiriant D-27 (Turbopropfan) gael dau gefnogwr helical ynghlwm wrth y blwch gêr tyrbin rhad ac am ddim. Dyma'r unig model o'r cynllun a ddefnyddir yn hedfan sifil. Ond mae ei cais llwyddiannus ei ystyried yn gam mawr i wella perfformiad y peiriant adrodd.

Manteision ac Anfanteision

Rydym sengl allan y pwyntiau cadarnhaol a negyddol sydd wedi nodweddu gwaith yr turboprop. Y manteision yw:

• pwysau ysgafn o'i gymharu â'r unedau piston;
• effeithlonrwydd o gymharu â pheiriannau turbojet (oherwydd effeithlonrwydd propelor yn cyrraedd wyth deg chwech y cant).

Fodd bynnag, er gwaethaf y manteision undeniable hyn, peiriannau jet, mewn rhai achosion, yn fwy dymunol. Turboprop terfyn cyflymder injan yn 750 cilomedr yr awr. Fodd bynnag, er awyrennau modern o'r ychydig iawn o. Yn ogystal, mae'r sŵn a gynhyrchir yn uchel iawn, gan ragori ar y gwerthoedd a ganiateir y Sefydliad Hedfan Sifil Rhyngwladol.

Felly, cynhyrchu peiriannau turboprop yn Rwsia yn gyfyngedig. Yn y bôn, maent yn cael eu gosod yn yr awyren sy'n hedfan pellteroedd hir ac ar gyflymder isel. Yna y cais ei gyfiawnhau.

Fodd bynnag, mewn hedfan milwrol, lle mae'r prif nodweddion sy'n ofynnol ar yr awyren yn maneuverability uchel a gweithrediad tawel, yn hytrach nag effeithlonrwydd, peiriannau hyn nad ydynt yn bodloni'r gofynion angenrheidiol ac unedau turbojet yn cael eu defnyddio yma.

Ar yr un pryd, rydym yn cael eu datblygu yn gyson i greu sgriwiau uwchsonig i oresgyn y "effaith blocio" a chyrraedd lefel newydd. Efallai, pan fydd y ddyfais yn ddod yn realiti, gan beiriannau jet gwrthod turboprops ac awyrennau milwrol. Ond ar hyn o bryd y gallant ond ei ddisgrifio fel "workhorses" Nid yw'r rhai mwyaf pwerus, ond gweithrediad sefydlog.