Motory vrtuľníkov: prehľad, špecifikácie

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Dnes ľudia vynašli mnoho rôznych typov zariadení, ktoré sa môžu nielen pohybovať po cestách, ale aj lietať. Lietadlá, helikoptéry a iné lietadlá umožnili preskúmať vzdušný priestor. Motory vrtuľníkov, ktoré boli potrebné pre bežnú prevádzku príslušných strojov, majú vysoký výkon.

Všeobecný popis zariadenia

V súčasnosti existujú dva typy takýchto agregátov. Prvým typom sú piestové alebo spaľovacie motory. Druhým typom sú vzduchové prúdové motory. Okrem toho môže raketový motor fungovať aj ako motor vrtuľníka. Väčšinou sa však nepoužíva ako hlavný, ale krátkodobo sa zaradí do chodu stroja, keď je potrebný dodatočný výkon, napríklad pri pristávaní alebo vzlietaní zariadení.

Predtým sa turbovrtuľové motory používali pomerne často na inštaláciu do vrtuľníkov. Mali jednohriadeľovú schému, ale začali byť pomerne silne vytláčané inými typmi zariadení. To sa prejavilo najmä na viacmotorových vrtuľníkoch. Na takýchto zariadeniach sa najviac používajú dvojhriadeľové turbovrtuľové motory pre vrtuľníky s takzvanou voľnou turbínou.

Dvojhriadeľové jednotky

Charakteristickým znakom takýchto zariadení bolo, že turbodúchadlo nemalo priame mechanické spojenie s hlavným rotorom. Použitie dvojhriadeľových turbovrtuľových jednotiek sa považovalo za celkom efektívne, pretože umožňovali maximálne využitie pohonného zariadenia vrtuľníka. Ide o to, že v tomto prípade rýchlosť otáčania hlavného rotora zariadenia nezávisela od rýchlosti otáčania turbodúchadla, čo zase umožnilo zvoliť optimálnu frekvenciu pre každý letový režim samostatne. Inými slovami, dvojhriadeľový turbovrtuľový motor helikoptéry zaisťoval efektívnu a spoľahlivú prevádzku elektrárne.

Reaktívny pohon vrtule

Vrtuľníky využívajú aj prúdový pohon vrtule. V tomto prípade bude obvodová sila pôsobiť priamo na samotné listy vrtule, bez použitia ťažkého a zložitého mechanického prevodu, ktorý by roztáčal celú vrtuľu. Na vytvorenie takejto obvodovej sily sa používajú buď autonómne prúdové motory, ktoré sú umiestnené na listoch rotora, alebo sa uchyľujú k výronu plynu (stlačeného vzduchu). V tomto prípade bude plyn vystupovať cez špeciálne otvory dýzy, ktoré sú umiestnené na konci každého z nichčepele.

Pokiaľ ide o ekonomickú prevádzku prúdového pohonu, tu bude horšia ako mechanická. Ak si vyberiete najhospodárnejšiu možnosť len medzi prúdovými zariadeniami, potom je najlepší prúdový motor, ktorý je umiestnený na listoch vrtule. Konštruktívne vytvorenie takéhoto zariadenia sa však ukázalo ako príliš ťažké, a preto takéto zariadenia nedostali široké praktické uplatnenie. Z tohto dôvodu ho továrne na motory pre helikoptéry nevyrábali sériovo.

Prvé modely turbohriadeľov

Prvé turbohriadeľové motory boli vytvorené už v 60-70-tych rokoch. Treba spomenúť, že v tom čase takéto vybavenie plne spĺňalo všetky požiadavky nielen civilného letectva, ale aj vojenského letectva. Takéto jednotky boli schopné poskytnúť paritu a v niektorých prípadoch nadradenosť nad vynálezmi konkurentov. Najmasovejšia výroba vrtuľníkových motorov turbohriadeľového typu bola zabezpečená montážou modelu TV3-117. Stojí za zmienku, že toto zariadenie malo niekoľko rôznych úprav.

Okrem neho sa dobre distribuoval aj model D-136. Pred uvedením týchto dvoch modelov sa vyrábali D-25V a TV2-117, ktoré však v tom čase už nedokázali konkurovať novým motorom, a preto bola ich výroba zastavená. Treba však povedať, že sa ich vyrobilo pomerne veľa a stále sú inštalované na tých typoch leteckej dopravy, ktoré boli vydané už dávno.

Odstupňovanie vybavenia

V polovici 80. rokov bolo potrebné zjednotiť konštrukciu motora vrtuľníka. Na vyriešenie problému sa rozhodlo, že všetky turbohriadeľové a turbovrtuľové motory dostupné v tom čase budú mať spoločný rozsah veľkostí. Tento návrh bol prijatý na vládnej úrovni, a preto došlo k rozdeleniu do 4 kategórií.

Prvou kategóriou sú zariadenia s výkonom 400 hp. s., druhá - 800 l. s., tretia - 1600 l. S a štvrtý - 3200 litrov. S Okrem toho bolo povolené vytvorenie ďalších dvoch modelov motora s plynovou turbínou vrtuľníka. Ich výkon bol 250 litrov. S (kategória 0) a 6000 l. S (kategória 5). Okrem toho sa predpokladalo, že každá kategória týchto zariadení bude schopná generovať energiu o 15 – 25 %.

Ďalší vývoj

V záujme úplného zabezpečenia vývoja a konštrukcie nových modelov vykonal CIAM pomerne rozsiahly výskum. To umožnilo získať vedecko-technickú rezervu (NTZ), po ktorej sa bude uberať vývoj tohto smeru.

Táto NTZ uvádzala, že princíp činnosti budúcich generácií vrtuľníkových motorov by mal byť založený na jednoduchom princípe Braytonovho termodynamického cyklu. V tomto prípade bude vývoj a výstavba nových jednotiek perspektívna. Pokiaľ ide o dizajn nových modelov, mali by byť s jednohriadeľovým generátorom plynu a výkonová turbína s výstupom z výkonového hriadeľa dopredu cez tento generátor plynu. Navyše v dizajnemusí obsahovať inline redukciu.

V súlade so všetkými požiadavkami vedeckej a technickej rezervy začal Omsk Design Bureau práce na výrobe takého modelu motora pre helikoptéru, ako je TV GDT TV-0-100, výkon táto jednotka mala mať 720 koní. s., a rozhodlo sa ho použiť na stroji ako Ka-126. V 90-tych rokoch sa však všetky práce zastavili, napriek tomu, že v tom čase bolo zariadenie celkom dokonalé a malo tiež schopnosť zvýšiť výkon na také ukazovatele, ako je 800–850 k. s.

Produkcia v OAO Rybinsk Motors

V tom istom čase Rybinsk Motors JSC pracoval na dolaďovaní takého modelu motora ako TV GDT RD-600V. Výkon zariadenia bol 1300 litrov. s., a plánovalo sa ho použiť pre taký typ vrtuľníka, akým je Ka-60. Plynový generátor pre takúto jednotku bol vyrobený podľa pomerne kompaktnej schémy, ktorá zahŕňala štvorstupňový odstredivý kompresor. Mal 3 axiálne stupne a 1 odstredivý. Rýchlosť otáčania poskytovaná takouto jednotkou dosahovala 6000 ot./min. Vynikajúcim doplnkom bola skutočnosť, že takýto motor bol dodatočne vybavený ochranou pred prachom a nečistotami, ako aj pred vniknutím iných cudzích predmetov. Tento typ motora prešiel širokou škálou testov a jeho konečná certifikácia bola dokončená v roku 2001.

Ďalej stojí za zmienku, že súbežne so zdokonaľovaním tohto motora špecialisti pracovali na vytvorení turbovrtuľového motora TVD-1500B, ktorý bol plánovaný na použitie na vrtuľníkoch modelu An-38. Výkon tohto modelu je iba 100 koní. S vyššia a teda dosiahla 1400 litrov. S Pokiaľ ide o generátor plynu, jeho schéma a vybavenie boli rovnaké ako na modeli RD-600V. Počas ich vývoja, tvorby a montáže sa plánovalo, že vytvoria základ pre rodinu motorov ako turbohriadeľ, turbovrtuľový.

Motocykel poháňaný vrtuľníkom

K dnešnému dňu výroba rôznych druhov zariadení značne pokročila. To platí takmer pre všetky odvetvia, vrátane motocyklového priemyslu. Každý výrobca sa vždy snažil urobiť svoj nový model jedinečnejším a originálnejším ako jeho konkurenti. Kvôli tejto túžbe, nie je to tak dávno, Marine Turbine Technologies vydala prvý motocykel, ktorého dizajn zahŕňal motor vrtuľníka. Prirodzene, táto zmena výrazne ovplyvnila ako konštrukčnú časť stroja, tak aj jeho technické vlastnosti.

Technické parametre

Vlastnosti motocykla, ktorý má k dispozícii motor z helikoptéry, majú, samozrejme, aj jedinečné technické parametre. Okrem toho, že takáto inovácia umožnila zrýchliť motorku na takmer nemysliteľných 400 km/h, existujú aj ďalšie funkcie, ktoré tiež stoja za pozornosť.

Po prvé, objem palivovej nádrže v tomto modeli je 34 litrov. Po druhé, hmotnosť zariadenia sa dosť zvýšila a je 208,7 kg. Výkon takéhoto motocykla je 320 koní. Maximálna možná rýchlosťvyvinúť na takomto zariadení - 420 km / h a veľkosť jeho ráfikov je 17 palcov. Posledná vec, ktorú stojí za zmienku, je, že činnosť motora vrtuľníka výrazne ovplyvnila aj proces zrýchlenia, vďaka čomu technika v priebehu niekoľkých sekúnd dosiahne svoj limit.

Prvý takýto výtvor, ktorý Marine Turbine Technologies ukázala svetu, sa nazýval Y2K. Tu môžete dodať, že presný čas zrýchlenia na 100 km/h trvá iba jeden a pol sekundy.

Zhrnutím vyššie uvedeného môžeme povedať, že priemysel vrtuľníkových motorov prešiel dlhou cestou a súčasný vývoj technológie umožnil použitie produktov aj vo vozidlách, ako sú motocykle.