0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Чем запускают двигатель самолета

Поясним за новости: что будет, если у самолёта откажет один двигатель

27 июня самолёт Ан-24 авиакомпании «Ангара» вылетел из Нижнеангарска в Улан-Удэ. После взлё та отказал один из двигателей, и экипаж решил вернуться в аэропорт.

По предварительным данным, Ан-24 выкатился за пределы взлетно-посадочной полосы, столкнулся со стоящим рядом зданием и загорелся. В результате погибли два пилота, пассажиры получили травмы. Первой причиной аварии называют отказ одного двигателя, но и ошибку пилотов никто не исключает. Вопрос, который возникнет у любого человека — зачем возвращаться, если самолёт продолжал лететь? И можно ли вообще продолжать полёт на одном двигателе?

Оценивать происшествия всегда трудно. Кто-то будет говорить, что виновата техника, кто-то ссылается на человеческий фактор и недостаточную подготовку экипажа.

Кажется, что любое отклонение от привычного сценария ведёт к катастрофе. Помните, как 15 июня в аэропорту Краснодара Boeing 737-800 авиакомпании S7 совершил жёсткую посадку и задел полосу хвостом? Мы точно знаем, что самолет должен садиться на шасси, тогда как объяснить эту ситуацию с боингом, ведь всё закончилось хорошо?

Мы решили объяснить самые частые страшилки, а для начала напомнить, что самолёт, по статистике, самый безопасный вид транспорта, все системы и механизмы которого спроектированы и сделаны с многократным запасом. Ежедневно в мире десятки тысяч самолётов взлетают и садятся штатно, но в новостях об этом не пишут. Никто не будет читать новость о том, что самолёт такой-то по маршруту такому-то взлетел по расписанию, а приземлился даже с опережением, — во время полёта на борту не закончился томатный сок. Тем не менее, происшествия случаются.

masterok

Хочу все знать

Наверняка вы обратили внимание на одну чрезвычайно важную и весьма примечательную деталь двигателя самолета – странные рисунки спиралей, нанесенные на подвижные элементы турбины. Наносят их отнюдь не для красоты.

Самое время узнать, зачем именно они нужны.

Для начала небольшое нелирическое отступление: приходилось ли когда-нибудь задумываться над тем, что будет если пролетающая птица (или даже стая птиц) столкнуться с самолетом? А что будет, если несчастные «пернатые камикадзе» прямиком угодят в турбину, двигатель летающей машины? Совершенно очевидно – ничего хорошего. Так вот, такое происходит достаточно часто. По данным одной только Международной ассоциации гражданской авиации каждый год случается не менее 5 500 столкновений птиц с самолетами.

В абсолютном большинстве случаев птицы врезаются в самолеты при посадке или взлете последних. Около трех четвертей всех подобных аварий случается на высоте до 300 метров. Пятая часть всех подобных ЧП происходит на высоте 300-1 500 метров. Оставшиеся 5% приходятся на столкновения на высоте более 1 500 метров. С кабиной самолета птицы сталкиваются в 12% случаев. Куда чаще – в 45% случаев, они сталкиваются с двигателем (турбиной) самолета.

Современные самолетные двигатели разработаны таким образом, чтобы выдерживать столкновение с птицей массой до 2 кг. Так что, даже если закинуть в работающую турбину пару-тройку куриц, ворон или чаек, ничего страшного (кроме того, что турбина окажется загажена ошметками тушек) не произойдет. Тем не менее, столкновение со стаей каких-нибудь диких гусей, каждый из которых весит около 4 кг, может привести к дополнительным проблемам. Например, столкновение может привести к срыву компрессора, который в свою очередь может стать поводом для отключения всего двигателя. Иными словами, ЧП случаются. Чаще всего они не являются критическими, однако в целях безопасности самолеты обычно экстренно возвращаются на землю после таких столкновений. Лучше, чтобы подобного не случалось в принципе.

И здесь мы наконец подходим к первоначальному вопросу: зачем на пропеллере турбины нужна загадочная спираль. И первое назначение этих спиралек – отпугивание птиц. Дело в том, что во время вращения создается визуальное мерцание, которое отлично распознает в воздухе большинство пернатых. А самое главное, что это «мерцание» им очень не нравится и они в большинстве случаев сразу же пытаются сменить курс своего движения.

Читать еще:  Электронный блок управления работой двигателя автомобиля

Второе не менее важное назначение – обеспечение безопасности. Дело в том, что в аэропортах бывает очень шумно. Настолько шумно, что трудящийся рядом с самолетом персонал может не услышать, когда летательный аппарат завел свои двигатели. Вращение турбины может быть крайне слабо различимо для человеческого глаза, особенно в первые секунды работы. И вот, когда спираль начинает вращаться, она «превращается» для человеческого глаза из спирали в кружок. Это сильно помогает сотрудникам аэропорта, позволяя им легко понять, когда к турбине уже нельзя приближаться.

Posts from This Journal by “Вопросы” Tag

Почему отпуск по беременности называют ДЕКРЕТНЫМ?

Ну да, официально сначала начинается отпуск по беременности и родам, а потом перетекает в отпуск по уходу за ребенком до 1.5 лет, а в народе…

Почему на табличках пишут «запасный» выход?

Все мы еще с детства обращали внимание на эти таблички с непривычными надписями «запасный выход». Ну вот как бы мы сами сказали? Мы бы…

Зачем матросы обматывали себя пулеметными лентами

Одним из самых узнаваемых массовых персонажей Революции 1917 года является матрос, опоясанный крест на крест пулеметными лентами с патронами.…

Информация об этом журнале

  • Цена размещения 200 жетонов
  • Социальный капитал34 916
  • В друзьях у 2 500+
  • Длительность 4 часа
  • Минимальная ставка 200 жетонов
  • Правила
  • Посмотреть все предложения по Промо
  • 1
  • Reply
  • Thread
  • Reply
  • Parent
  • Thread

И вот, когда спираль начинает вращаться, она «превращается» для человеческого глаза из спирали в кружок.

А для птичьего не превращается?

  • Reply
  • Thread
  • Reply
  • Parent
  • Thread
  • Reply
  • Parent
  • Thread
  • Reply
  • Parent
  • Thread
  • Reply
  • Parent
  • Thread
  • Reply
  • Thread

Не отпугивает нехрена

Edited at 2021-02-08 01:29 am (UTC)

  • Reply
  • Thread

Re: Не отпугивает нехрена

  • Reply
  • Parent
  • Thread

Re: Не отпугивает нехрена

  • Reply
  • Parent
  • Thread
  • Reply
  • Thread

Натур-Молодёжь против майданной, казённой и прочей «слишком человеческой» молодёжи

1. После тик-токовой и прочей молодёжной истерии в поддержку Навального особенно остро встал вопрос о том, за кем пойдёт молодёжь. Власть не может предложить ей ничего, кроме казённого патриотизма, которым увлечь невозможно. Поэтому — провал проекта «Наши» и т.д.
Оппозиция тоже ничего интересного не предлагает — ничего нового. Разве что у националистов есть новый для России проект, но и он взят у Запада, так что тоже принципиально не новый. Тем более, что многим он уже поднадоел за 30 лет, поскольку давно уже зашёл в тупик. Даже Навальный лишь малую часть молодёжи сумел оболванить, да и то не за счёт идей, а только игрой на молодёжной протестности как таковой.

Инновационная разработка

На текущий момент ученые из НГТУ НЭТИ собрали опытный прототип устройства, сочетающего в себе стартер и генератор. Он может быть использован не только на всех современных, но и на перспективных пассажирских воздушных судах, которые будут создаваться в будущем.

Изначально основная идея проекта заключалась в том, чтобы расширить сферы применения электрогенератора на самолетах и сделать так, чтобы с его помощью можно было запускать двигатели. Сейчас ученые занимаются изучением электромагнитных процессов, которые позволят в дальнейшем возложить на генератор функции стартера. Об этом рассказал главный инженер Максим Жарков, возглавляющий группу ученых.

ГСУ как драйвер развития новых технологий

Разработка ГСУ позволит дать существенный скачок развитию технологий в области электрических машин, химических источников энергии и силовой электроники с высокой удельной мощностью и низкими массогабаритными показателями. Одновременно проводятся работы в смежных отраслях — в частности, в настоящее время изучается возможность применения биотоплива для ГТД — это радикально сократит уровень вредных выбросов. «Данные разработки ведутся, но в настоящий момент научно-исследовательская работа ОДК не сконцентрирована на этой задаче», — сообщили ТАСС в корпорации.

Проводятся исследования и по созданию полностью электрических двигателей для авиации. «Создание полностью электрических силовых установок является перспективным направлением — в РФ и мире ведутся работы по их разработке», — отметили в ОДК.

Как проинформировали в корпорации, коммерциализация ГСУ в ближайшей перспективе будет ограничена мощностью 1–1,5 МВт. Вместе с тем развитие технологий позволит в средней перспективе создавать установки мощностью до 3 МВт для региональных и транспортных летательных аппаратов.

Полученный научно-технический задел в области гибридных технологий может быть использован не только для отрасли авиадвигателестроения, но и автопрома, морского и железнодорожного транспорта, а также электромашиностроения, электроники и источников тока.

Гибридная установка может применяться в качестве двигателя и для военной техники. «ГСУ позволяет повысить тяговооруженность и маневренность летательного аппарата за счет дополнительной мощности от электрической части. Появляется возможность создавать летательный аппарат с новыми архитектурами», — подчеркнул Шемет.

Первое применение на пассажирских авиалайнерах

Впервые спирали стали наносить на колпаки вентиляторов турбин в начале 1970-х годов. В то время началась эра турбо-вентиляторных двигателей, с которыми авиация получила намного более тихие и мощные двигатели. Ранние модели двигателей самолетов были турбовинтовые и турбореактивные, и если у первых вращение винтов было вопросом очевидным, то реактивные двигатели издавали слишком много шума, который сложно не заметить.

Таким образом основная причина одна: спирали наносят для работников аэродромных служб, и такое требование по безопасности содержится в регламентирующих документах, которым подчиняются все авиапроизводители. Остальное — легенды, домыслы и плохо подкрепленные мифы.

Устройство и принцип работы турбовинтового двигателя

Строение турбовинтового двигателя довольно простое. Он состоит из воздушного винта с редуктором, компрессора, камеры сгорания, турбины и выходного устройства – сопла. Компрессор нагнетает и сжимает воздух, направляя его в камеру сгорания, куда впрыскивается топливо. Горючая смесь, полученная при смешивании воздуха с топливом, воспламеняется, образуя газы с высокой потенциальной энергией, которые, расширяясь, поступают на лопасти турбины, вращая ее, а сама турбина вращает воздушный винт и компрессор. Энергия, не потраченная на вращение турбины, выходит в виде потока воздуха через сопло, образуя реактивную тягу, величина которой не более 10% от общей тяги мотора. Поскольку она незначительна по своей величине, ТВД не считается реактивным. Как видно, по своему строению и принципу работы турбовинтовой двигатель очень напоминает турбореактивный с той лишь разницей, что в первом случае выработанная полезная энергия идет на вращение винта, а во втором она полностью выходит в виде потока воздуха через сопло, образуя реактивную тягу.

Строение турбовинтового двигателя

Рабочий вал

Различают двухвальные и одновальные турбовинтовые двигатели. В одновальных ТВД турбина с компрессором и винт расположены на одном валу, тогда как в двухвальных между ними нет механической связи: турбина и компрессор закреплены на одном валу, а винт через редуктор – на другом. Во втором случае конструкция мотора включает в себя две турбины, связанные между собой не механически, а газодинамически: одна для компрессора, вторая для винта. Это более распространенный и эффективный вариант, который, несмотря на более сложную конструкцию, используется чаще. Такое решение позволяет использовать энергию двигателя без запуска винтов, что удобно в случаях, когда самолет находится на земле и нужно обеспечить выработку электроэнергии и подачу воздуха высокого давления.

Компрессор

Компрессор ТВД имеет ступенчатую конструкцию с числом ступеней в пределах 2-6, что позволяет воспринимать значительные перепады давления и температур при работе, регулировать и снижать обороты. Многоступенчатая конструкция также дает возможность снизить массу и размеры мотора, что немаловажно для авиационных двигателей, где на счету каждый грамм веса. Компрессор состоит из рабочех колес с лопатками и направляющего аппарата. Направляющий аппарат может быть как регулируемым (с поворачивающимися лопатками вокруг своей оси), так и не регулируемым.

Воздушный винт

Воздушный винт создает необходимую тягу, но при этом скорость его вращения ограничена. Наиболее эффективно он работает на скорости 750-1500 об/мин, после чего КПД падает, а сам винт из движителя фактически превращается в тормоз. Это явление носит название «эффект запирания» и связано оно с тем, что отдельные части лопастей винта на высоких оборотах начинают двигаться со скоростью, превышающей скорость звука, что становится причиной его некорректной работы. Это же происходит, если увеличить диаметр лопастей, ведь чем они длиннее, тем больше линейная скорость на их концах.

Турбина

Турбина же развивает скорость до 20 000 об/мин, но винт на таких оборотах просто не сможет работать, поэтому он оснащается понижающим редуктором, уменьшающим скорость вращения и повышающим момент. Редукторы по своему строению могут отличаться, но их задача – понижение скорости вращения и увеличение момента – остается неизменной. Ограничение скорости вращения винта во многом ограничивает использование ТВД особенно в военной авиации, где важна скорость, но ученые и конструкторы ведут активную работу по созданию сверхзвукового двигателя, правда, пока их старания не увенчались успехом. Для увеличения тяги на некоторых моделях устанавливаются по два винта, которые в процессе работы вращаются в противоположные стороны, приводимые в движение одним редуктором. Примером такого двигателя является Д-27, который называют турбовинтовентиляторным. Он оснащен двумя винто-вентиляторами, закрепленными через редуктор на оси свободной турбины. Пока это единственный двигатель такого рода, который используется в гражданской авиации на самолетах АН-70, но его появление и успешное использование смогут стать настоящим прорывом в сфере улучшения эксплуатационных показателей ТВД.

АЛ-31: технический бестселлер ХХ века

В начале 1970-х годов Архип Люлька обратился к реализации своего давнего изобретения – схемы двухконтурного ТРД со смешением потоков, авторское свидетельство на которое он получил еще в 1941 году. Сейчас по этой схеме строится абсолютное большинство турбореактивных двигателей в мире.

И вот в 1973 году Архип Люлька начал строить свой уникальный двухконтурный двигатель АЛ-31Ф. Этот двигатель четвертого поколения был установлен на фронтовой истребитель Су-27 разработки ОКБ Сухого.

АЛ-31Ф заслуженно признан вершиной творчества Архипа Михайловича. По оценке современников, лучший отечественный двигатель был установлен на лучший самолет, на котором с 1986 по 1988 год было установлено более 30 мировых рекордов. А в июне 1989 года в Ле Бурже на самолете Су-27 с двигателями АЛ-31Ф показана совершенно новая фигура высшего пилотажа – Кобра Пугачева.

Двигатель АЛ-31Ф и сегодня признан одним из лучших двигателей мира для самолетов фронтовой авиации. Он устанавливается на истребители Су-27 и его модификации, палубные истребители Су-33, многоцелевые истребители Су-35, Су-30МК, фронтовые бомбардировщики Су-34. Уникальный АЛ-31Ф можно без преувеличения назвать вечным двигателем для фронтовой авиации, или базовым, как называют его конструкторы, которые видят немалые резервы его развития.

«ОДК-Сатурн» продолжил работы по созданию глубоко модернизированной версии АЛ-31Ф. На истребителе пятого поколения Су-57 были установлены двигатели первого этапа – АЛ-41Ф1 (изделие 117). Этот авиационный турбореактивный двухконтурный двигатель позволяет развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа.

В рамках программы Су-57 разрабатывается двигатель второго этапа под условным обозначением «тип 30». Первый полет истребителя пятого поколения с «Изделием 30» состоялся 5 декабря 2017 года. Считается, что в дальнейшем этот двигатель может по традиции получить индекс АЛ – Архип Люлька.

Дело генерального конструктора продолжается, и уже, как говорится, на новых современных рельсах. Сегодня на предприятиях ОДК при создании двигателей активно используются новые информационные и технологические возможности. Корпорации удалось не только модернизировать производство, но и сохранить школу, традиции и наследие великого конструктора. Как-то в своем выступлении сам Архип Михайлович заметил: «Прошло много лет с начала работ над турбореактивными двигателями в Советском Союзе, а я и сейчас не вижу предела их возможностей. В ближайшие годы нам предстоит решить ряд очень интересных и сложных задач по созданию новых поколений двигателей. И то, что они будут решены, у меня нет никаких сомнений. Ведь был же когда-то решен основной вопрос развития нашей авиации – создание отечественного турбореактивного двигателя!»

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector