Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как работает реактивный двигатель самолета в дождь


✈ Почему во время дождя не глохнет двигатель самолета

Вспоминая, какой-нибудь фильм про самолет, часто бывает, что отказывает, то один, то другой двигатели. В иллюминатор пассажир видит, как перестает работать двигатель и в салоне паника... Эмоции — это то, что заставляет нас смотреть фильмы.

А что в реальности? Как работает двигатель и почему не глохнет во время дождя, если учесть, что в обычном полете, в двигателе не используются свечи зажигания? Для начала, нужно понять, как он работает.

Немного о том, как работает двигатель

Посмотрим на двигатель самолета в разрезе и разберемся, что к чему. Постараюсь объяснить доступным языком.

В начале находится большой вентилятор, который втягивает воздух в двигатель. Далее он разделяется, часть проходит по боковому каналу, а около 20% оставшегося воздуха, идет в компрессор высокого давления, сжимаясь в десятки раз. Там воздух нагревается больше 100 ℃.

После этого, нагретый воздух, попадает в камеру сгорания, где смешивается с топливной смесью и при этой температуре — воспламеняется. Температура становится больше, тем самым еще больше увеличивается давление.

Далее этот поток воздуха, под огромным давлением, попадает на компрессор низкого давления, который снова раскручивает вентилятор и цикл повторяется.

Что происходит с водой при попадании в двигатель

Двигатель самолета сомоподдерживает горение и свечи зажигания, в обычном полете, не используются. Двигатель самолета в среднем втягивает в себя воздуха около 900 м2/сек, это около 297 кг/сек. А если идет сильный дождь? Вместе с воздухом, в двигатель попадает огромное количество воды. Почему же он не глохнет?

Так как воздух в двигателе, нагревается больше 100 ℃, то и вода, попавшая туда, тоже нагревается. А при такой температуре — вода испаряется!

Мало того, вода, испарившись, создает еще большее давление, чем обычный воздух! Получается двигатель, будет работать еще лучше. Есть разработки двигателей, в которых предусмотрена подача воды. Например, в военных самолетах, эту технологию уже испытывали.

Неужели все двигатели самолетов могут работать при сильном дожде?

Нужно заметить, что не все двигатели, способны бесперебойно работать при сильном дожде. Поэтому, в двигатели, для большей надежности, установили аналоги свечей зажигания. Если по прогнозам обещают сильный дождь, то пилот переводит двигатели, в работу с использованием свечей зажигания.

То есть современному самолету, не важно, идет дождь или нет. Все продумано до мелочей, чтобы самолеты могли летать в любую погоду! Поэтому можете быть спокойны и планировать свои путешествия, не обращая внимания на капризы природы.

Автор: Николай Кабанов

Aerospaceweb.org | Спросите нас - эффект дождя и снега на реактивных двигателях

Влияние дождя и снега на реактивные двигатели
    Как может работать реактивный двигатель, когда идет дождь или снег? Разве вода не погасит пламя внутри? Как вода удаляется из реактивного двигателя в дождливых условиях? Влияет ли дождь или снег на эффективность реактивный двигатель?
    - вопрос от Суббу, Кристен Коллинз, Томми Миллера и Нирава Дж.
Как описано в предыдущих статьях, реактивный двигатель работает путем сжатия входящего воздуха, смешивания это с топливом, воспламеняя ту смесь, и истощая газы высокого давления, чтобы произвести тягу. Начальный сжатие осуществляется с помощью ряда вращающихся лопастей, называемых компрессорами. После добавления реактивного топлива через систему впрыска топлива смесь сжигается в камере сгорания. Выхлоп движется через другой Серия вращающихся лопастей называется турбиной, которая приводит в движение двигатель и, наконец, через сопло.
Схема простого реактивного двигателя

Самая большая опасность, которую представляют формы осадков, такие как дождь, снег, лед или туман, - это загорание двигателя. Пламя определяется как потеря мощности двигателя, которая не вызвана механическим отказом. Три предмета, необходимые для В реактивном двигателе работают топливо, воздух и источник тепла, который заставляет их гореть. Потеря любого один из этих трех может привести к воспламенению. Пламя, как правило, редки и встречаются только один раз в каждом 100 000 невоенных рейсов.

Мало того, что сами вспышки редки, но вряд ли причиной их являются осадки. В то время как дождь может иметь влияние на функцию реактивного двигателя, как правило, не оказывает существенного влияния. Большинство штормов производить небольшой дождь или снег, который практически не влияет на двигатель. Облака также сделаны из маленьких ледяных кристаллов это не имеет заметного эффекта. В общем, только очень сильные штормы влияют на поведение двигателя, и самолет будет обычно делают объезд, чтобы избежать сильных штормов в любом случае.Страх в первую очередь из-за турбулентности, которая производит очень неудобную поездку, а не проблемы с работой двигателя. Однако даже в сильный шторм Основным последствием, испытываемым реактивным двигателем, является снижение эффективности процесса сгорания. это КПД является функцией отношения топливо-воздух, которое изменяется в присутствии водяного пара.


Ледообразование на капоте двигателя и лопастях вентилятора

Этот эффект незначителен в большинстве условий, так как процентное содержание воды присутствует в большом объеме воздуха Поступление двигателя все еще относительно мало в большинстве штормов.Высокая температура при сгорании двигателя Камера быстро испаряет этот уровень воды в пар, который мало влияет на выходную мощность двигателя. Воздух также проходит через двигатель довольно быстро, так как типичный двигатель коммерческого авиалайнера проходит через Объем воздуха сопоставим с тем, что в среднем доме каждую секунду.

Многие турбовентиляторные двигатели также используют свою систему байпасного воздуха для удаления осадков из воздушного потока. прежде чем он достигнет секции сгорания.Когда поступающий воздух движется во вращающиеся лопасти вентилятора, вращающийся движение отбрасывает более тяжелую воду наружу, как центрифуга. Затем вода продувается через обводные воздуховоды. которые окружают ядро ​​двигателя. Таким образом, вода проходит через двигатель, не попадая в камера сгорания. Такая конструкция позволяет турбовентиляторному двигателю удалять большую часть воды, которую он когда-либо проглатывает. во время полета через шторм. Какое бы небольшое количество воды не осталось в воздухе, проходящем через ядро, оно будет испаряется и может легко управляться двигателем.


Накопление льда на вертушке реактивного двигателя

С формами осадков, с которыми сложнее всего бороться, это крупный град, лед и ледяной дождь. Большой град встречается только в очень сильных штормах, которых обычно избегают из-за обсуждаемых проблем турбулентности ранее, и удары града могут также повредить двигатель или кожу самолета. Ледяной дождь неприятен, когда он образует лед на входе в двигатель или в центре двигателя.Как лед строит вверх, куски могут сломаться и попасть в двигатель, что приведет к повреждению лопастей вентилятора или нарушению воздушного потока и процесс сгорания. Лед, как правило, предотвращается нагревательными системами, которые нагревают поверхности, где лед наиболее вероятен и препятствует его формированию. Центральная ступица некоторых двигателей также покрыта небольшими участками резины, которые вибрировать, как лед начинает формироваться, заставляя лед пролить, прежде чем он превратится в большие и опасные куски. В течение ледяной дождь, сидя на земле в ожидании взлета, пилоты также обучены обороты двигателей часто, чтобы предотвратить накопление льда.

Другая особенность конструкции, которая помогает реактивному двигателю работать в условиях сильных осадков, - это воспламенители, подобные искрам заглушки, в секции сгорания. В случае воспламенения двигателя воспламенители снова зажгут смесь топлива и воздуха и перезапустите двигатель. Производители рекомендуют всегда включать зажигатели, когда самолет Противообледенительное оборудование используется или при полете во время сильных штормов для содействия процессу горения.Эта практика Рекомендуется также при взлете с ВПП со стоячей водой, поскольку шасси может подбрасывать лист воды, которая может попасть в двигатели, вызывая воспламенение. Некоторые современные двигатели оснащены электронными системы, которые определяют состояние процесса сгорания и сообщают летному экипажу о включении воспламенителей. Двигатели также могут иметь системы, которые включают воспламенители или автоматически запускают двигатель.


Аэропортовые операции в сильный снежный шторм

Хотя дождь и снег, как правило, представляют небольшую опасность возникновения воспламенения в полете, было несколько случаев когда осадки привели к отказу двигателя.В августе 1987 года Боинг 737 Air Europe спускался сквозь дождь и град, чтобы приземлиться в Греции, когда оба двигателя самолета испытали воспламенение. Пилоты смогли разжечь двигатели и благополучно приземлиться.

Всего девять месяцев спустя, в мае 1988 года, произошел более серьезный инцидент, когда рейс TACA 110 из Белиза в Новый Орлеан, Луизиана спускалась на землю. Этот 737 проходил через серию гроз, когда он тоже перенес двойное воспламенение.Двигатели были отброшены назад для посадки, поэтому внутреннее тепло было минимальным. Шторм был достаточно сильный, чтобы двигатели проглотили сильный дождь и град, которые просто потушили пламя источника тепла. Члены экипажа смогли на короткое время перезапустить двигатели, но были вынуждены снова их отключить из-за перегрева. Пилоту удалось совершить удивительную аварийную посадку, когда он скользил по самолету, чтобы приземлиться на полосу травы рядом с набережной дамбы вдоль озера. Пассажиры и экипаж были эвакуированы с использованием эвакуационных лотков без травмЭти 737 были восстановлены и все еще летают сегодня для Юго-западных Авиалиний.

Менее успешная попытка посадки произошла в 2002 году, когда 737 из Garuda Indonesia испытали подобный двигатель провал из-за острова Ява. Как и в предыдущих случаях, этот полет также приземлялся в сильных штормах, когда оба двигатели загорелись. Не в состоянии разжечь двигатели или достичь места посадки, экипаж бросил самолет в соседняя река. Один бортпроводник погиб, и по меньшей мере дюжина других людей получили серьезные ранения в несчастный случай.


Массивное облако пепла, распространяющееся из извержения в Рабауле, если смотреть с орбиты Земли

Даже с учетом подобных инцидентов проблемы с двигателем, вызванные осадками, нечасты, а дождь редко угроза безопасности реактивного двигателя. Более серьезная проблема, о которой должны беспокоиться пилоты, это облака пыли или пепла. созданный извержениями вулканов. Было зарегистрировано более 100 инцидентов с коммерческими авиалайнерами, которые столкнулись с этими облаками. между извержением горы св.Хеленс в 1980 и 2006 годах. Эти облака могут путешествовать сотнями или даже тысячами миль от вулкана и по-прежнему наносить ущерб при входе в реактивные двигатели. A British Airways Боинг 747 испытал воспламенение во всех четырех двигателях после полета через вулканический пепел в 1982 году. 747 упал с 37 000 футов (11 280 м) до 14 000 футов (4270 м) над Тихим океаном прежде чем экипаж смог перезапустить двигатели. Еще один 747 из KLM перенес аналогичную проблему из-за Аляски в 1989 году но экипаж смог восстановить только частичную мощность.Оба самолета благополучно приземлились, но их опыт демонстрирует Опасность вулканического мусора представляет для авиации.
- ответ Джо Юна , 11 февраля 2007 г.


Читать больше статей:



MIT Школа Разработки | »Как работает реактивный двигатель?

Как работает реактивный двигатель?

Намного эффективнее, чем раньше. Читайте дальше ...

Джейсон М. Рубин Реактивные двигатели

создают прямую тягу, принимая большое количество воздуха и выбрасывая его в виде высокоскоростной газовой струи. Их конструкция позволяет летать быстрее и дальше по сравнению с воздушным винтом. Их развитие и совершенствование в течение последних 65 лет сделали коммерческие авиаперевозки более практичными и прибыльными, открыв мир для деловых людей и туристов.

«Типичным реактивным двигателем является газовая турбина», - говорит Джефф Дефо, научный сотрудник лаборатории газовых турбин MIT. «В самом простом случае он состоит из компрессора, лопасти которого имеют форму крыльев, которые вращаются очень быстро. Это втягивает воздух и сдавливает его, превращая его в газ под высоким давлением. Затем топливо впрыскивается в газ и зажигается. Это делает газ как высоким давлением, так и высокой температурой ».

Этот высокотемпературный пламенный поток газа высокого давления теперь проходит через турбину - по существу, еще один набор лопастей - который извлекает энергию из газа, понижая давление и температуру.«Турбина втягивает газ через двигатель и обратно через форсунку, которая заметно увеличивает скорость за счет давления - давление уменьшается, а скорость увеличивается», - говорит Дефо. «Именно сила выброса газа обеспечивает тягу для продвижения самолета вперед».

Помимо аспекта сжатия / воспламенения топлива / мощности турбины реактивного двигателя, оболочка вокруг него также делает его более эффективным, чем открытый винт двигателя. «Без оболочки вокруг него пропеллер« видит »воздух, идущий к нему с любой скоростью, с которой летит самолет, - говорит Дефо.«Это ограничивает скорость вращения винта до того, как уменьшится сила тяги, ограничивая скорость полета самолета. Поскольку корпус реактивного двигателя удерживает воздух, поступающий в двигатель, с почти одинаковой скоростью, независимо от скорости полета, самолет может лететь быстрее ».

В наши дни реактивные двигатели даже более совершенные, чем базовая турбина, описанная выше. Теперь у них огромные вентиляторы впереди, и вместо того, чтобы выстреливать газ сзади, он проходит через вторую турбину, которая приводит вентилятор в движение спереди.В то время как старые реактивные двигатели отбирали меньшее количество воздуха и сильно его ускоряли, новые реактивные двигатели впитывали больше воздуха и немного ускоряли его. В результате двигатель потребляет гораздо меньше энергии. «До 1970-х годов для транс-тихоокеанских рейсов требовались остановки заправки», - отмечает Дефо.

В Лаборатории газовых турбин Дефо и его коллеги работают над тем, чтобы сделать реактивные двигатели тише и эффективнее, исследуя такие изменения конструкции, как снятие двигателей с крыльев и размещение их рядом с фюзеляжем, где молекулы воздуха были замедлены трениемУ самых больших реактивных двигателей могут быть вентиляторы диаметром более десяти футов, но они также могут быть достаточно маленькими, чтобы поместиться на ладони. Полезно отметить, что массивные газовые турбины, построенные по тем же принципам, что и двигатели реактивных самолетов, также используются для выработки электроэнергии на электростанциях, работающих на природном газе.

Благодарю 21-летнего Кумара Вишала из Патны, Индия, за этот вопрос.

Опубликовано: 14 февраля 2012 г.

,

Двигатели

Что такое аэронавтика? | динамика полета | Самолеты | Двигатели | История полета | какой такое UEET?
Словарь | Весело и игры | Образовательные ссылки | Урок Ланс | Индекс сайта | Дом

Двигатели

Как работает реактивный двигатель?


NEW!
Видео "Как работает реактивный двигатель".

Мы считаем само собой разумеющимся, насколько легко самолет весом более половины миллион фунтов поднимается с земли с такой легкостью. Как это случилось? Ответ прост. Это двигатели.

Пусть Тереза ​​Беньо из Исследовательского центра Гленна НАСА объяснит больше ...

Как показано на НАСА Направление завтра.


Реактивные двигатели с огромной силой двигают самолет вперед, создаваемый огромная тяга и заставляет самолет лететь очень быстро.

Все реактивные двигатели, которые также называются газовые турбины, работать по тому же принципу. Двигатель всасывает воздух спереди с помощью вентилятора. Компрессор поднимает давление воздуха. Компрессор сделан со многими лезвиями, прикрепленными к валу. Лопасти вращаются с высокой скоростью и сжимают или сжимают воздух. Сжатый воздух тогда распыляется с топливом, и электрическая искра зажигает смесь. горючие газы расширяются и выдуваются через сопло в задней части двигателя.Когда струи газа стреляют назад, двигатель и самолет смещаются вперед. Когда горячий воздух идет к соплу, он проходит через другую группу лопастей. называется турбиной. Турбина прикреплена к тому же валу, что и компрессор. Вращение турбины приводит к вращению компрессора.

На рисунке ниже показано, как воздух проходит через двигатель. Воздух проходит через ядро двигателя, а также вокруг ядра.Это вызывает некоторое количество воздуха быть очень горячим, а некоторые - круче. Кулер воздух затем смешивается с горячим воздух на выходе из двигателя.

Это картина того, как воздух проходит через двигатель

Что такое тяга?

Тяга это передняя сила, которая толкает двигатель и, следовательно, самолет вперед. сэр Исаак Ньютон обнаружил, что для «каждого действия существует равное и противоположная реакция. "Двигатель использует этот принцип. Двигатель принимает в большом объеме воздуха. Воздух нагревается, сжимается и замедляется. Воздух проходит через множество вращающихся лопастей. Смешивая этот воздух со струей топливо, температура воздуха может достигать трех тысяч градусов. Мощность воздуха используется для вращения турбины. Наконец, когда воздух уходит, это выталкивает назад из двигателя.Это заставляет самолет двигаться вперед.

Части реактивного двигателя

Поклонник - Вентилятор является первым компонентом в ТРДД. Большой вращающийся вентилятор всасывает большое количество воздуха. Большинство лезвий вентилятора сделаны из титана. Затем он ускоряет этот воздух и разбивает его на две части. Одна часть проходит через «ядро» или центр двигателя, где на него воздействуют другие компоненты двигателя.

Вторая часть «обходит» сердечник двигателя. Проходит через воздуховод который окружает ядро ​​в задней части двигателя, где он производит большую часть сила, которая продвигает самолет вперед. Этот более прохладный воздух помогает успокоить двигатель, а также добавление тяги к двигателю.

Компрессор - Компрессор первый компонент в ядре двигателя. Компрессор состоит из вентиляторов с множеством лопастей. и прикреплен к валу.Компрессор сжимает воздух, который поступает в него Постепенно меньшие площади, что приводит к увеличению давления воздуха. это приводит к увеличению энергетического потенциала воздуха. Раздавленный воздух нагнетается в камеру сгорания.

Combustor - В камере сгорания воздух смешан с топливом, а затем загорелся. Есть 20 форсунок для распыления топлива. воздушный поток. Смесь воздуха и топлива загорается.Это обеспечивает высокую температура, высокоэнергетический воздушный поток. Горючее с кислородом в сжатом топливе воздух, производящий горячие расширяющиеся газы. Внутренняя часть камеры сгорания часто производится из керамических материалов для обеспечения термостойкой камеры. Жара может достигать 2700 °.

Турбина - Высокоэнергетический поток воздуха из камеры сгорания уходит в турбину, вызывая вращение лопастей турбины. Турбины связаны валом, чтобы вращать лопасти в компрессоре и раскрутить впускной вентилятор спереди.Это вращение отнимает энергию у поток высокой энергии, который используется для привода вентилятора и компрессора. Газы Произведенные в камере сгорания движутся через турбину и вращают ее лопасти. Турбины реактивного двигателя вращаются вокруг тысячи раз. Они закреплены на валах которые имеют несколько наборов шарикоподшипников между ними.

Насадка - Сопло является вытяжным каналом двигатель. Это часть двигателя, которая на самом деле производит тягу для самолет.Истощенный энергией воздушный поток, который прошел турбину, в дополнение к более холодный воздух, который обошел ядро ​​двигателя, создает силу при выходе из форсунка, которая движет вперед двигатель и, следовательно, самолет. Сочетание горячего воздуха и холодного воздуха выталкивается и производит выхлоп, который вызывает прямую тягу. Соплу может предшествовать смеситель , который сочетает в себе высокотемпературный воздух, поступающий из сердечника двигателя с воздух с более низкой температурой, который был обойден в поклоннике.Смеситель помогает сделать двигатель тише.

Первый реактивный двигатель - А Краткая история ранних двигателей

Сэр Исаак Ньютон в 18 веке был сначала предположить, что взрыв, направленный назад, может привести в движение машину вперед с большой скоростью. Эта теория была основана на его третьем законе движение. Когда горячий воздух проходит через сопло в обратном направлении, самолет движется вперед.

Анри Жиффар построил дирижабль, который был приведен в действие первым двигателем самолета - паровой двигатель с тремя лошадьми. Это было очень тяжелый, слишком тяжелый, чтобы летать.

В 1874 году Феликс де Храм года построил моноплан который пролетел короткий прыжок вниз по склону с помощью угольного парового двигателя.

Отто Даймлер , в конце 1800-х изобрел первый бензиновый двигатель.

В 1894 году американец Хирам Максим пытался привести в действие свой трехместный биплан с двумя угольными паровыми двигателями.Это только пролетели за несколько секунд.

Ранние паровые двигатели работали на подогреве угля и, как правило, слишком тяжелый для полета.

американец Сэмюэль Лэнгли сделал модель самолета которые были приведены в действие паровыми двигателями. В 1896 году он успешно управлял Беспилотный самолет с паровым двигателем, названный Aerodrome . Он пролетел около 1 мили, прежде чем испарился. Затем он попытался построить полный размер самолета, Aerodrome A, с бензиновым двигателем.В 1903 году это разбился сразу же после спуска с домашнего катера.

В 1903 году братьев Райт полетел, Flyer , с 12-сильным газом двигатель.

С 1903 года, года первого полета братьев Райт, до конца 1930-х годов бензиновый поршневой двигатель внутреннего сгорания с пропеллером единственное средство, используемое для приведения в движение самолета.

Это был Фрэнк Уиттл , британский пилот, который разработал и запатентовал первый турбореактивный двигатель в 1930 году.Двигатель Уиттл впервые полетел успешно в мае 1941 года. Этот двигатель имел многоступенчатый компрессор и систему сгорания. камера, одноступенчатая турбина и сопло.

В то же время, когда Уиттл работал в Англии, Ганс фон Охайн работал над аналогичным дизайном в Германии.


Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.