Турбовентиляторный двигатель по своему устройству схож с турбореактивным двигателем. Он состоит из вентилятора в кольцевом обтекателе и турбореактивного двигателя меньшего диаметра, присоединённого прямо за ним. Этот двигатель и вызывает вращение вентилятора. Часть массы воздуха после вентилятора попадает в компрессор двигателя, где сжигается с топливом, что позволяет вращать вентилятор, другая же часть проходит мимо двигателя и создаёт основную часть тяги.
Эти двигатели в основном используются для рейсовых самолётов, так как экономичны и довольно малошумны в эксплуатации. Они также применяются на многих военных реактивных воздушных судах, но реже на других машинах где требуется меньшая масса и большая скорость, где шум и экономичность не столь важны.
В одновальном газотурбинном двигателе воздух сначала проходит входное устройство, сжимается вращающимся компрессором, после чего попадает камеру сгорания, где смешивается с топливом (керосином), а затем эта топливо-воздушная смесь воспламеняется. Далее нагретый газ попадает в турбину где часть его энергии отбирается для вращения компрессора, а часть используется для разгона потока в реактивном сопле.
После Второй Мировой войны были разработаны двухроторные (двухвальные) двигатели с целью получения большей степени сжатия воздуха в компрессоре. В двухконтурных двигателях различают компрессор низкого давления (КНД) и компрессор высокого давления (КВД). Каждый из роторов помещён на свой вал, который в свою очередь вращается своей турбиной (турбина высокого давления и турбина низкого давления). В остальном двухроторный двигатель мало чем отличается от однороторного.
В современных турбовентиляторных двигателях, развившихся из турбореактивных, увеличены относительные размеры компрессора низкого давления - одна или несколько ступеней компрессора низкого давления выполняется с лопатками значительно бОльших размеров, чем в остальном компрессоре. Эта часть двигателя называется вентилятор. Некоторая (обычно бОльшая) часть воздуха поступает во внешний контур двигателя; другая часть - во внутренний контур и через компрессор высокого давления - в камеру сгорания. Поток внешнего контура выходит из отдельного сопла, концентрически окружающего сопло внутреннего контура (есть двигатели и со смешением потоков внутреннего и внешнего контуров в общем сопле). За счёт меньшей скорости истечения газа турбовентиляторые двигатели работают тише, чем равные им по тяге турбореактивные. Турбовентиляторые двигатели имеют также более высокий термический КПД.
См. также степень двухконтурности
Турбовинтовые двигатели — тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется на привод 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 лучше на дозвуковых скоростях, а турбореактивные двигатели лучше использовать для получения очень больших скоростей полета, 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.
Учитывая особенности турбовентиляторного двигателя (вентилятор в обтекателе лучше всего работает в диапазоне скоростей от 400 м/с до 2000 м/с), становится очевидно, почему турбовентиляторный двигатель является наиболее распространённым двигателем как для гражданских авиационных судов сегодняшнего дня, так и для военных (дозвуковых и сверхзвуковых) самолётов и тренировочных самолётов.
[править] Первые турбовентиляторные двигатели
Первые турбореактивные двигатели были неэффективными, из-за ограничений по абсолютному давлению и температуре перед турбиной, которые в свою очередь определяются технологией. Самым первым турбовентиляторным двигателем был Даймлер-Бенц DB 670 запущенный на стенде 1 апреля 1943 года. Разработки этого двигателя были приостановлены, так как шла война и многие проблемы нельзя было решить. Разработка новых материалов и введение сдвоенного компрессора позволило увеличить абсолютное давление и термодинамическую эффективность двигателей, но имели малую движущую силу, так как реактивный двигатель имел большую удельную тягу (большую скорость выхлопа).
Изначально двухконтурные двигатели (другое название турбовентиляторных двигателей) с низкой степенью двухконтурности были разработаны с целью снижения скорости выхлопа близкой к скорости самолета. Rolls-Royce Conway первый серийный двигатель, имел степень двухконтурности 0,3 схожую с современным боевым двигателем General Electric F404. Гражданские турбовентиляторные двигатели 60-х годов такие как Pratt & Whitney JT8D и Rolls-Royce Spey имели степени двухконтурности, близкие к 1, и не имели различий со своими военными аналогами.
Первые советские турбовентиляторные двигатели для пассажирских самолетов, Соловьёв Д-20, разработанные в ОКБ П.А.Соловьёва, появились в конце 1950-х гг, а первым советским серийным пассажирским самолетом с такими двигателями стал Ту-124. В 1965 году в этом ОКБ началась разработка двигателя Соловьёв Д-30,[1] который с 1967 года устанавливался на Ту-134. В 1961 году в ОКБ Н.Д.Кузнецова начались работы над турбовентиляторным двигателем НК-8,[2] который с 1964 года устанавливали на Ил-62, а с 1968 года его модификация НК-8-2(У) — на Ту-154.[3]
Необычный двигатель CF700 был разработан General Electric как турбовентиляторный двигатель со степенью двухконтурности 2. Этот двигатель был первым небольшим турбовентиляторным двигателм, сертифицированным Федеральным Управлением Авиации (Federal Aviation Administration). В настоящее время в мире более 400 работающих CF700, с общим временем использования более 10 миллионов часов. CF700 также использовался для тренировки астронавтов в проекте «Аполлон» в качестве силовой установки для симулятора исследовательского модуля прилунения en:Lunar Landing Research Vehicle
[править] Сноски
BW Bewise Inc.
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
Bewise Inc. www.tool-tool.com
BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт www.tool-tool.com для получения большей информации.
留言列表
