Silniki śmigłowców: przegląd, specyfikacje

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Dziś ludzie wymyślili wiele różnych rodzajów sprzętu, który może nie tylko poruszać się po drogach, ale także latać. Samoloty, helikoptery i inne samoloty umożliwiły eksplorację przestrzeni powietrznej. Silniki śmigłowców, które były wymagane do normalnej pracy odpowiednich maszyn, mają dużą moc.

Ogólny opis urządzenia

Obecnie istnieją dwa rodzaje takich agregatów. Pierwszy typ to silniki tłokowe lub spalinowe. Drugi typ to silniki odrzutowe. Ponadto silnik rakietowy może również pełnić rolę silnika helikoptera. Jednak zwykle nie jest używany jako główny, ale jest na krótko włączany do działania maszyny, gdy potrzebna jest dodatkowa moc, na przykład podczas lądowania lub startu sprzętu.

Wcześniej silniki turbośmigłowe były dość często używane do montażu na śmigłowcach. Miały schemat jednowałowy, ale dość mocno zaczęły być wypierane przez inne rodzaje sprzętu. Stało się to szczególnie widoczne w przypadku śmigłowców wielosilnikowych. Na takim sprzęcie najczęściej stosowane są dwuwałowe silniki turbośmigłowe z tak zwaną turbiną wolną.

Jednostki dwuwałowe

Charakterystyczną cechą takich urządzeń było to, że turbosprężarka nie miała bezpośredniego połączenia mechanicznego z wirnikiem głównym. Zastosowanie dwuwałowych jednostek turbośmigłowych uznano za dość skuteczne, ponieważ umożliwiały one pełne wykorzystanie urządzenia napędowego śmigłowca. Rzecz w tym, że w tym przypadku prędkość obrotowa wirnika głównego urządzenia nie zależała od prędkości obrotowej turbosprężarki, co z kolei umożliwiło dobranie optymalnej częstotliwości dla każdego trybu lotu z osobna. Innymi słowy, dwuwałowy silnik turbośmigłowy zapewniał wydajną i niezawodną pracę elektrowni.

Reaktywny napęd śmigła

Śmigłowce również używają napędu odrzutowego. W takim przypadku siła obwodowa zostanie przyłożona bezpośrednio do łopat śmigła, bez użycia ciężkiej i złożonej przekładni mechanicznej, która spowodowałaby obrót całego śmigła. Aby wytworzyć taką siłę obwodową, stosuje się albo autonomiczne silniki odrzutowe, które znajdują się na łopatach wirnika, albo uciekają się do wypływu gazu (sprężonego powietrza). W takim przypadku gaz wyjdzie przez specjalne otwory dyszy, które znajdują się na końcu każdegoostrza.

Jeśli chodzi o ekonomiczną eksploatację napędu strumieniowego, tutaj będzie on gorszy od mechanicznego. Jeśli wybierzesz najbardziej ekonomiczną opcję tylko wśród urządzeń odrzutowych, to najlepszy będzie silnik turboodrzutowy, który znajduje się na łopatkach śmigła. Jednak konstruktywne stworzenie takiego urządzenia okazało się zbyt trudne, dlatego takie urządzenia nie znalazły szerokiego praktycznego zastosowania. Z tego powodu fabryki silników do śmigłowców nie produkowały go masowo.

Pierwsze modele turbowałów

Pierwsze silniki turbowałowe powstały w latach 60-70. Należy wspomnieć, że w tamtym czasie taki sprzęt w pełni spełniał wszystkie wymagania nie tylko lotnictwa cywilnego, ale także lotnictwa wojskowego. Takie jednostki były w stanie zapewnić równorzędność, aw niektórych przypadkach przewagę nad wynalazkami konkurentów. Największą produkcję seryjną silników turbowałowych do śmigłowców zapewniał montaż modelu TV3-117. Warto zauważyć, że urządzenie to miało kilka różnych modyfikacji.

Oprócz niego model D-136 również otrzymał dobrą dystrybucję. Przed wydaniem tych dwóch modeli wyprodukowano D-25V i TV2-117, ale w tym czasie nie mogły już konkurować z nowymi silnikami, dlatego ich produkcja została wstrzymana. Można jednak śmiało powiedzieć, że wyprodukowano ich całkiem sporo i nadal są one instalowane w tych rodzajach transportu lotniczego, które zostały wypuszczone dawno temu.

Gradacja sprzętu

W połowie lat 80-tych konieczne stało się ujednolicenie konstrukcji silnika helikoptera. Aby rozwiązać ten problem, postanowiono sprowadzić wszystkie dostępne w tym czasie silniki turbowałowe i turbośmigłowe do wspólnego zakresu rozmiarów. Propozycja ta została zaakceptowana na szczeblu rządowym, w związku z czym nastąpił podział na 4 kategorie.

Pierwsza kategoria to urządzenia o mocy 400 KM. s., drugi - 800 l. s., trzeci - 1600 l. Z. a czwarty - 3200 litrów. Z. Ponadto zezwolono na stworzenie dwóch kolejnych modeli śmigłowca z turbiną gazową. Ich moc wynosiła 250 litrów. Z. (kategoria 0) i 6000 l. Z. (kategoria 5). Dodatkowo założono, że każda kategoria tych urządzeń będzie w stanie generować moc o 15-25%.

Dalszy rozwój

Aby w pełni zapewnić rozwój i budowę nowych modeli, CIAM przeprowadził dość obszerne prace badawcze. Umożliwiło to uzyskanie rezerwy naukowo-technicznej (NTZ), wzdłuż której będzie postępował rozwój tego kierunku.

Ten NTZ stwierdził, że zasada działania przyszłych generacji silników śmigłowców powinna opierać się na prostej zasadzie cyklu termodynamicznego Braytona. W tym przypadku rozwój i budowa nowych jednostek będzie obiecująca. Jeśli chodzi o konstrukcję nowych modeli, powinny być z jednowałowym generatorem gazu, a turbina napędowa z wyjściem wału napędowego do przodu przez ten generator gazu. Ponadto w projekciemusi zawierać wbudowany reduktor.

Zgodnie ze wszystkimi wymaganiami rezerwy naukowo-technicznej Biuro Konstrukcyjne Omsk rozpoczęło prace nad produkcją takiego modelu silnika do śmigłowca jak TV GDT TV-0-100 o mocy ta jednostka miała mieć 720 KM. s. i postanowiono wykorzystać go na maszynie takiej jak Ka-126. Jednak w latach 90. wszystkie prace zostały wstrzymane, mimo że w tym czasie urządzenie było całkiem doskonałe, a także miało możliwość zwiększenia mocy do takich wskaźników, jak 800–850 KM. s.

Produkcja w OAO Rybinsk Motors

W tym samym czasie firma Rybinsk Motors JSC pracowała nad dopracowaniem takiego modelu silnika jak TV GDT RD-600V. Moc urządzenia wynosiła 1300 litrów. s. i planowano wykorzystać go do takiego typu śmigłowca jak Ka-60. Generator gazu dla takiego urządzenia został wykonany zgodnie z dość zwartym schematem, który obejmował czterostopniową sprężarkę odśrodkową. Posiadał 3 stopnie osiowe i 1 odśrodkowy. Prędkość obrotowa zapewniana przez taką jednostkę sięgała 6000 obr/min. Doskonałym dodatkiem był fakt, że taki silnik został dodatkowo wyposażony w ochronę przed kurzem i brudem, a także przed wnikaniem innych ciał obcych. Ten typ silnika przeszedł wiele różnych testów, a jego ostateczna certyfikacja została zakończona w 2001 roku.

Ponadto warto zauważyć, że równolegle z udoskonalaniem tego silnika, specjaliści pracowali nad stworzeniem silnika turbośmigłowego TVD-1500B, który planowano zastosować w modelach śmigłowców An-38. Moc tego modelu to zaledwie 100 KM. Z. wyższy, a tym samym wyniósł 1400 litrów. Z. Jeśli chodzi o generator gazu, jego schemat i wyposażenie były takie same jak w modelu RD-600V. W trakcie ich rozwoju, tworzenia i montażu zaplanowano, że będą stanowić podstawę rodziny takich silników jak turbował, turbośmigłowy.

Motocykl napędzany helikopterem

Do tej pory produkcja różnego rodzaju sprzętu rozwinęła się dość szeroko. Dotyczy to prawie wszystkich branż, w tym branży motocyklowej. Każdy producent zawsze starał się, aby jego nowy model był bardziej wyjątkowy i oryginalny niż jego konkurenci. Z powodu tego pragnienia, nie tak dawno temu Marine Turbine Technologies wypuściło pierwszy motocykl, którego konstrukcja obejmowała silnik helikoptera. Oczywiście zmiana ta miała duży wpływ zarówno na część konstrukcyjną maszyny, jak i na jej parametry techniczne.

Parametry techniki

Oczywiście charakterystyka motocykla, który ma do dyspozycji silnik z helikoptera, posiada również unikalne parametry techniczne. Oprócz tego, że taka innowacja pozwoliła rozpędzić motocykl do prawie nie do pomyślenia 400 km/h, są jeszcze inne cechy, na które również warto zwrócić uwagę.

Po pierwsze, pojemność zbiornika paliwa w tym modelu wynosi 34 litry. Po drugie, waga sprzętu dość mocno wzrosła i wynosi 208,7 kg. Moc takiego motocykla to 320 koni mechanicznych. Maksymalna możliwa prędkość, jaka była możliwarozwijać się na takim urządzeniu - 420 km/h, a rozmiar jego felg to 17 cali. Ostatnią rzeczą, o której warto wspomnieć, jest to, że działanie silnika śmigłowca również znacząco wpłynęło na proces przyspieszania, dzięki czemu technika osiąga swoje granice w ciągu kilku sekund.

Pierwsze takie dzieło, które Marine Turbine Technologies pokazało światu, nazywało się Y2K. Tutaj możesz dodać, że dokładny czas przyspieszenia do 100 km/h zajmuje tylko półtorej sekundy.

Podsumowując wszystkie powyższe, możemy powiedzieć, że przemysł silników do helikopterów przeszedł długą drogę, a obecny rozwój technologii pozwolił na stosowanie produktów nawet w pojazdach, takich jak motocykle.