Турбовинтовой двигатель. Турбо двигатель самолета

Турбовинтовой двигатель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Схема турбовинтового двигателя: 1 — воздушный винт; 2 — редуктор; 3 — турбокомпрессор Цветная схема турбовинтового двигателя Турбовинтовой двигатель самолёта ATR 72

Турбовинтово́й дви́гатель — тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется для привода воздушного винта через понижающий частоту вращения редуктор, и лишь небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги. Наличие понижающего редуктора обусловлено необходимостью преобразования мощности: турбина — высокооборотный агрегат с малым крутящим моментом, в то время как для вала воздушного винта требуются относительно малые обороты, но большой крутящий момент.

Существуют две основные разновидности турбовинтовых двигателей: двухвальные, или со свободной турбиной (наиболее распространенные в настоящее время), и одновальные. В первом случае между газовой турбиной (называемой в этих двигателях газогенератором) и трансмиссией не существует механической связи, и привод осуществляется газодинамическим способом. Воздушный винт не находится на общем валу с турбиной и компрессором. Турбин в таком двигателе две: одна приводит в движение компрессор, другая (через понижающий редуктор) — винт. Такая конструкция имеет ряд премуществ, в том числе и возможность работы силового агрегата самолёта на земле без передачи на воздушный винт (в этом случае используется тормоз воздушного винта, а работающий газотурбинный агрегат обеспечивает самолёт электрической мощностью и воздухом высокого давления для бортовых систем).

В связи с уменьшением эффективности воздушного винта при увеличении скорости полёта, турбовинтовые двигатели в основном распространены на относительно малоскоростных летательных аппаратах, таких как самолёты местных авиалиний и транспортные самолёты. Исключение составля

ru.wikipedia.org

авиамоделистам какой смысл ставить турбовинтовой двигатель если можно поставить турбореактивный или у твд кпд больше??

В настоящее время на самолеты военной и гражданской авиации устанавливаются только реактивные газотурбинные двигатели, пришедшие на смену двигателям поршневым.

Преимущество реактивных двигателей перед поршневыми определяется их способностью развивать колоссальную мощность при небольшом весе.

На военных самолетах наибольшее распространение получили турбореактивные двигатели (ТРД) ; на транспортных и пассажирских самолетах устанавливаются наряду с турбореактивными и турбовинтовые двигатели (ТВД) . Например, на всемирно известных воздушных лайнерах Ту-104 установлены турбореактивные двигатели, а на Ил-18 и Ан-10 — турбовинтовые. Но сейчас еще трудно сказать, какой из газотурбинных двигателей найдет большее применение на транспортных и пассажирских самолетах.

Турбореактивные двигатели по сравнению с турбовинтовыми обладают меньшим весом, более просты по конструкции и удобнее в эксплуатации и обслуживании, но имеют сравнительно высокий удельный расход топлива и недостаточную (по сравнению с ТВД) тягу при взлете самолета.

Турбовинтовые двигатели, несмотря на некоторую громоздкость конструкции (винт, редуктор) , значительно экономичнее ТРД (имеют меньший удельный расход топлива) . Они превосходят ТРД также по абсолютной величине развиваемой тяги при взлете, что улучшает взлетные характеристики. Кроме того, в момент разбега взлетные характеристики самолета с ТВД улучшаются за счет резкого увеличения подъемной силы крыла в результате его обдува воздушным потоком от вращающихся винтов ТВД.

Но самолеты с турбовинтовыми двигателями уступают самолетам с турбореактивными двигателями в достижении больших скоростей полета на высотах.

Как известно, сила тяги турбовинтовой силовой установки создается за счет воздушного винта и реакции {3} истекающих из реактивного сопла газов. Причем основную величину силы тяги создает воздушный винт (85—90%). Реактивная тяга составляет не более 10—15%.

Таким образом, основным движителем самолета с ТВД, как и для самолета с поршневым двигателем, является воздушный винт.

Следовательно, силовой установке с ТВД присущ тот же основной недостаток, что и силовой установке с поршневым двигателем, а именно: падение к. п. д. винта на больших скоростях полета из-за возрастания волнового сопротивления на концах вращающихся лопастей. Интенсивное падение к. п. д. становится ощутимым уже при скорости полета 800—900 км/час.

Этим, собственно, и объясняется широкое применение ТВД на транспортных самолетах, для которых величина максимальной скорости имеет меньшее значение, чем дальность полета и грузоподъемность.

Удельный расход топлива у ТВД на высотах 8000—10 000 м практически равен расходу топлива на поршневых двигателях, а удельный вес ТВД, измеряемый в килограммах на лошадиную силу, почти в два раза меньше. Это позволяет получить очень мощную, легкую и вместе с тем экономичную силовую установку для самолета и обеспечить ему высокие летные данные.

Применение силовых установок с ТВД внесло ряд принципиальных изменений не только в конструкцию, но и в практику эксплуатации самолетов и потребовало от летного и технического состава глубоких знаний особенностей работы ТВД, воздушных винтов и регулирующих агрегатов этих силовых установок. В настоящей работе и делается попытка разъяснить читателю основные особенности работы турбовинтовых силовых установок на самолете в полете и на земле и некоторые принципиальные вопросы их эксплуатации.

********************************************************************************

Здесь подробнее : [ссылка заблокирована по решению администрации проекта]. su/wiki/Авиационные_двигатели

И Ещё : http://scilib. narod.ru/Avia/BackThrust/index.html

otvet.mail.ru

Реферат Турбовинтовой двигатель

скачать

Реферат на тему:

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

Цветная схема турбовинтового двигателя

Турбовинтовой двигатель самолёта ATR-72

Турбовинтовой двигатель — тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется для привода воздушного винта через понижающий частоту вращения редуктор, и лишь небольшая часть энергии может быть использована для создания реактивной тяги. В связи с уменьшением эффективности воздушного винта при увеличении скорости полёта, турбовинтовые двигатели в основном распространены на медленных летательных аппаратах, таких как самолёты местных авиалиний и транспортные самолёты. Вместе с тем, турбовинтовые двигатели на малых скоростях полёта гораздо экономичнее, чем турбореактивные двигатели.

Если учесть, что турбовинтовой двигатель работает только на дозвуковых скоростях, а турбореактивные двигатели лучше использовать для получения очень больших скоростей полёта, то можно сделать вывод, что в некотором диапазоне скоростей комбинирование этих двух двигателей является оптимальным решением (турбовентиляторный двигатель).

Ввиду того, что как лопасти вентилятора, так и лопасти винта для эффективного функционирования должны работать на дозвуковых скоростях, вентилятор в кольцевом обтекателе (который понижает скорость набегающего потока) является более эффективным на больших скоростях.

История

Первый турбовинтовой двигатель в середине 30-х годов разработал (будучи профессором Технического университета в Берлине), будущий глава отдела планёров самолетов на «Junkers Flugzeugwerke» А. С. Гебребрг Вагнер. Он надеялся, что тот может дать боевому самолету высочайшие ЛТХ.

На 18-м образце реактивного истребителя Gloster Meteor (позднее получил обозначение Trent-Meteor) вместо штатных турбореактивных были установлены турбовинтовые двигатели Rolls-Royce RB.50 «Trent», и он стал первым в мире турбовинтовым самолётом (взлетел 20 сентября 1945 года).

wreferat.baza-referat.ru

Как турбодвигатели завоевали авиацию « Ощути турбо драйв!

Чтобы оторваться от земли и перелететь континент, нужна невероятная мощность — и авиаконструкторы нашли ее в турбодвигателях. Одна, две, три тысячи километров в час — поставьте турбо на самолет, и за ним не угнаться. Мы вспомнили краткую историю турбодвигателей в авиации.

Первые самолеты с турбонаддувом

Есть два типа турбонаддува: турбокомпрессор и турбонагнетатель. Первый работает с энергией выхлопных газов — и используется на истребителях еще со времен Первой мировой войны (турбокомпрессорами были оборудованы двигатели «Рено»). Но эти модели носили скорее экспериментальный характер — создать действительно эффективные турбодвигатели получилось только во второй половине 1930-х. В 1938 году американские инженеры установили на самолеты P-38 и B-17 турбонагнетатели; три года спустя появился истребитель P-47 Thunderbolt, один из лучших самолетов Второй мировой. Несмотря на американское производство, он был создан по руководством конструкторов русского и грузинского происхождения.

Авиаконструктор Архип Михайлович Люлька

Авиаконструктор Архип Михайлович Люлька — одна из самых значимых фигур в истории строения турбодвигателей. В 1929 году в журнале «Техника воздушного флота» он опубликовал статью, где детально представил устройство и принцип работы турбореактивного двигателя. Молодому конструктору тогда был всего 21 год! Еще до своего тридцатилетия он разработал проект турбореактивного двигателя с центробежным компрессором, позже спроектировал схему двухконтурного турбореактивного двигателя, которая впоследствии легла в основу современных разработок в этом направлении. Но первый двигатель, прошедший все государственные испытания, был создан под руководством Люльки только в 1947 году — к тому времени он копил знания почти 20 лет. Турбодвигатели Люльки использовались во многих авиаконструкторских бюро СССР.

Двигатель General Electric J79

Двигатель J79 — один из первых успешных турбореактивных двигателей, произведенных в США. Первые испытания двигателя прошли в 1955 году, и уже через год им был оборудован истребитель Lockheed F-104 Starfighter. Несмотря на то что J79 был разработан более 60 лет назад, он все еще используется в авиации — предполагается, что его эксплуатация продолжится до 2020 года. Возможно, J79, снятый со сбитого во Вьетнаме самолета F-4 Phantom II, лег в основу советского АЛ-21 Архипа Люльки.

НК-12 — самый мощный турбовинтовой двигатель в мире

Не секрет, что после войны часть инженерных умов Германии работала в Советском Союзе. Так, в 1946 году опытный завод №2, находящийся под Куйбышевом, начала проектировать улучшенные варианты немецких двигателей Jumo-004 и BMW-003. Но уже к концу года работа пошла в новом направлении — появилась задача создать турбовинтовой двигатель.

В 1952 году Куйбышевский моторный завод представил НК-12 — самый мощный серийный турбовинтовой двигатель в мире. Его мощность составляла 14800 лошадиных сил! Правда, из-за скорости вращения его лопастей, которая превышала сверхзвуковую, он оказался не только самым мощным, но и самым шумным.

Самый известный самолет, на который ставился НК-12, — один из символов холодной войны, легендарный стратегический бомбардировщик Ту-95. Это последний в мире турбовинтовой бомбардировщик, принятый на вооружение. Ту-95 находится на службе с 1956 года; на вооружении ВВС России до сих пор стоит 62 бомбардировщика этой модели.

Самолет Lockheed SR-71 Blackbird

Lockheed SR-71 Blackbird — самый известный разведчик ВВС США, самолет-рекордсмен. 28 июля 1976 года капитан Элдон Джоэрц и майор Джордж Морган разогнали самолет до 3529,6 км/ч, поставив рекорд скорости, который до сих пор не побит. Это стало возможным благодаря турбореактивному двигателю Pratt & Whitney J58.

Скорость Lockheed SR-71 Blackbird сделала самолет эффективным и безопасным в разведке. Во время войны во Вьетнаме SR-71 был единственным американским самолетом, который ни разу не сбивала северовьетнамская ПВО — зафиксировав запуск ракеты, пилоты просто ускорялись и набирали высоту.

Двигатель ПД-14

ПД-14 — одна из главных современных разработок среди турбовентиляторных двигателей, которая будет применяться в гражданской авиации. Модель разрабатывается с 2008 года российской Объединенной двигателестроительной корпорацией. В октябре 2015 года стартовали испытания ПД-14 на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ — специальном самолете для отработки двигателей.

Перспективный двигатель — а именно так расшифровывается аббревиатура ПД — станет одним из самых экономичных в своем классе. В крейсерском режиме он будет расходовать на 10–15% меньше топлива, чем аналоги; его эксплуатационные расходы сократятся на 14–17%, а стоимость жизненного цикла — на 15–20%. Благодаря этим показателям ПД-14 еще и экологичен: его шум на 15–20 децибел меньше требований Международной ассоциации гражданской авиации, а уровень выхлопов оксидов азота меньше на 30%. Турбо может быть зеленым!

turbo.rambler.ru

Как турбодвигатели завоевали авиацию « Rambler Scaffolding