Motory vrtulníků: přehled, specifikace

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Dnes lidé vynalezli mnoho různých typů vybavení, které se může nejen pohybovat po silnicích, ale také létat. Letadla, vrtulníky a další letadla umožnila prozkoumat vzdušný prostor. Motory vrtulníků, které byly nutné pro běžný provoz příslušných strojů, mají vysoký výkon.

Obecný popis zařízení

V současné době existují dva typy takových agregátů. Prvním typem jsou pístové nebo spalovací motory. Druhým typem jsou vzduchové tryskové motory. Kromě toho může raketový motor fungovat také jako motor vrtulníku. Obvykle se však nepoužívá jako hlavní, ale krátce se zařadí do provozu stroje při potřebě dodatečného výkonu, například při přistání nebo vzletu zařízení.

Dříve se turbovrtulové motory používaly pro instalaci do vrtulníků poměrně často. Měly jednohřídelové schéma, ale začaly být poměrně silně vytlačovány jinými typy zařízení. To se projevilo zvláště u vícemotorových vrtulníků. Na takovém zařízení se nejvíce používají dvouhřídelové turbovrtulové vrtulníkové motory s tzv. volnou turbínou.

Dvouhřídelové jednotky

Charakteristickým rysem těchto zařízení bylo, že turbodmychadlo nemělo přímé mechanické spojení s hlavním rotorem. Použití dvouhřídelových turbovrtulových jednotek bylo považováno za docela efektivní, protože umožňovaly využít pohonné zařízení vrtulníku v plném rozsahu. Jde o to, že v tomto případě rychlost otáčení hlavního rotoru zařízení nezávisela na rychlosti otáčení turbodmychadla, což zase umožnilo zvolit optimální frekvenci pro každý letový režim zvlášť. Jinými slovy, dvouhřídelový turbovrtulový vrtulníkový motor zajišťoval efektivní a spolehlivý provoz elektrárny.

Reaktivní pohon vrtule

Vrtulníky také využívají pohon tryskovým vrtulí. V tomto případě bude obvodová síla působit přímo na samotné listy vrtule, bez použití těžkého a složitého mechanického převodu, který by roztáčel celou vrtuli. K vytvoření takovéto obvodové síly se používají buď autonomní proudové motory, které jsou umístěny na listech rotoru, nebo se uchýlí k výronu plynu (stlačeného vzduchu). V tomto případě bude plyn vystupovat speciálními otvory trysky, které jsou umístěny na konci každého z nichčepele.

Pokud jde o ekonomický provoz proudového pohonu, zde bude horší než mechanický. Pokud zvolíte nejekonomičtější variantu pouze mezi proudovými zařízeními, pak nejlepší je proudový motor, který je umístěn na listech vrtule. Konstruktivní vytvoření takového zařízení se však ukázalo jako příliš obtížné, a proto se taková zařízení nedostala do širokého praktického uplatnění. Z tohoto důvodu je továrny na vrtulníkové motory nevyráběly sériově.

První modely turbohřídelů

První turbohřídelové motory byly vytvořeny již v 60.-70. Je třeba zmínit, že v té době takovéto vybavení plně vyhovovalo všem požadavkům nejen civilního, ale i vojenského letectví. Takové jednotky byly schopny poskytnout paritu a v některých případech nadřazenost nad vynálezy konkurentů. Nejmasovější výroba vrtulníkových motorů turbohřídelového typu byla zajištěna montáží modelu TV3-117. Stojí za zmínku, že toto zařízení mělo několik různých úprav.

Kromě něj se dobře distribuoval také model D-136. Před uvedením těchto dvou modelů se vyráběly D-25V a TV2-117, které však v té době již nemohly konkurovat novým motorům, a proto byla jejich výroba zastavena. Je však spravedlivé říci, že jich bylo vyrobeno poměrně hodně a stále jsou instalovány na těch typech letecké dopravy, které byly vydány již dávno.

Stupňování vybavení

V polovině 80. let bylo nutné sjednotit konstrukci motoru vrtulníku. Aby se problém vyřešil, bylo rozhodnuto uvést všechny turbohřídelové a turbovrtulové motory dostupné v té době do běžného rozsahu velikostí. Tento návrh byl přijat na vládní úrovni, a proto došlo k rozdělení do 4 kategorií.

První kategorií jsou zařízení s kapacitou 400 hp. s., druhý - 800 l. s., třetí - 1600 l. S. a čtvrtý - 3200 litrů. S. Kromě toho bylo povoleno vytvoření dalších dvou modelů vrtulníkového motoru s plynovou turbínou. Jejich výkon byl 250 litrů. S. (kategorie 0) a 6000 l. S. (kategorie 5). Kromě toho se předpokládalo, že každá kategorie těchto zařízení bude schopna generovat energii o 15–25 %.

Další vývoj

Za účelem plného zajištění vývoje a konstrukce nových modelů provedl CIAM poměrně rozsáhlý výzkum. To umožnilo získat vědeckou a technickou rezervu (NTZ), po které bude vývoj tohoto směru postupovat.

Tento NTZ uváděl, že princip činnosti budoucích generací vrtulníkových motorů by měl být založen na jednoduchém principu Braytonova termodynamického cyklu. V tomto případě bude vývoj a stavba nových bloků slibná. Pokud jde o konstrukci nových modelů, měly by být s jednohřídelovým plynovým generátorem a výkonová turbína s výstupem z výkonové hřídele vpřed přes tento plynový generátor. Navíc v designumusí obsahovat inline redukci.

V souladu se všemi požadavky vědecké a technické rezervy zahájil Omsk Design Bureau práce na výrobě takového modelu motoru pro vrtulník, jako je TV GDT TV-0-100, o výkonu tato jednotka měla mít 720 koní. s., a bylo rozhodnuto jej použít na stroji jako Ka-126. V 90. letech však byly všechny práce zastaveny, přestože v té době bylo zařízení zcela dokonalé a mělo také schopnost zvýšit výkon na takové ukazatele, jako je 800–850 hp. s.

Produkce v OAO Rybinsk Motors

Ve stejné době Rybinsk Motors JSC pracoval na doladění takového modelu motoru, jako je TV GDT RD-600V. Výkon zařízení byl 1300 litrů. s., a bylo plánováno jeho použití pro takový typ vrtulníku, jako je Ka-60. Plynový generátor pro takovou jednotku byl vyroben podle poměrně kompaktního schématu, které zahrnovalo čtyřstupňový odstředivý kompresor. Měl 3 axiální stupně a 1 odstředivý. Rychlost otáčení poskytovaná takovou jednotkou dosahovala 6000 ot./min. Vynikajícím doplňkem byla skutečnost, že takový motor byl dodatečně vybaven ochranou před prachem a nečistotami a také před vniknutím jiných cizích předmětů. Tento typ motoru prošel širokou škálou testů a jeho konečná certifikace byla dokončena v roce 2001.

Dále stojí za zmínku, že souběžně s vylepšováním tohoto motoru specialisté pracovali na vytvoření turbovrtulového motoru TVD-1500B, který byl plánován pro použití na vrtulnících modelu An-38. Výkon tohoto modelu je pouhých 100 koní. S. vyšší, a tedy činil 1400 litrů. S. Pokud jde o generátor plynu, jeho schéma a vybavení byly stejné jako u modelu RD-600V. Během jejich vývoje, tvorby a montáže bylo plánováno, že vytvoří základ pro rodinu takových motorů, jako je turbohřídel, turbovrtulová.

Motocykl poháněný helikoptérou

K dnešnímu dni výroba různých druhů zařízení značně pokročila. To platí téměř pro všechna průmyslová odvětví, včetně motocyklového. Každý výrobce se vždy snažil, aby byl jeho nový model jedinečnější a originálnější než jeho konkurenti. Kvůli této touze, není to tak dávno, Marine Turbine Technologies vydala první motocykl, jehož konstrukce zahrnovala motor z vrtulníku. Tato změna přirozeně velmi ovlivnila jak konstrukční část stroje, tak jeho technické vlastnosti.

Technické parametry

Vlastnosti motocyklu, který má k dispozici motor z vrtulníku, má samozřejmě také jedinečné technické parametry. Kromě toho, že taková inovace umožnila zrychlit motocykl na téměř nemyslitelných 400 km/h, existují i další vlastnosti, které také stojí za pozornost.

Za prvé, objem palivové nádrže u tohoto modelu je 34 litrů. Za druhé, hmotnost zařízení se poměrně zvýšila a činí 208,7 kg. Výkon takového motocyklu je 320 koní. Maximální možná rychlost, která byla možnávyvinout na takovém zařízení - 420 km / h a velikost jeho ráfků je 17 palců. Poslední věc, která stojí za zmínku, je, že činnost motoru vrtulníku také výrazně ovlivnila proces zrychlení, díky kterému technika během několika sekund dosáhne svého limitu.

První takový výtvor, který společnost Marine Turbine Technologies ukázala světu, se jmenovala Y2K. Zde můžete dodat, že přesný čas zrychlení na 100 km/h trvá pouze jeden a půl sekundy.

Shrneme-li vše výše uvedené, můžeme říci, že průmysl vrtulníkových motorů ušel dlouhou cestu a současný vývoj technologií umožnil použití produktů i ve vozidlech, jako jsou motocykly.