Please enable / Bitte aktiviere JavaScript!
Veuillez activer / Por favor activa el Javascript![ ? ]
niedziela, 04 grudnia 2011 02:19

Silniki odrzutowe

Oceń ten artykuł
(0 głosów)

Wszystko zaczęło się w 1930r. kiedy to angielski inżynier Frank Whittle skonstruował pierwowzór obecnego silnika odrzutowego. Był to klasyczny silnik odrzutowy ze sprężarką osiową (1) i turbina (2) zaadoptowaną od jakiegoś „turbo” od samochodu (podobno tak było z tą turbiną ale na 100% nie jestem pewien). Silnik działał ale efekty nie były zachwycające wiec nikt nie interesował się bliżej tym wynalazkiem. Dopiero przed wojna przypomniano sobie o nim. Już w czasie wojny powstały pierwsze samoloty z tym typem silnika (zarówno w WB jak i w III Rzeszy).

Tyle rysu historycznego. Teraz aby dobrze móc zrozumieć zasadę działania mały słowniczek:

  • Sprężarka – element który zasysa i spręża powietrze. Może być albo promieniowa (odśrodkowa, tak jak np. w odkurzaczu i pompach wodnych albo osiowa, tak jak np. w suszarce do włosów). Niektóre silniki maja jedna sekcje sprężarek a niektóre dwie: niskiego i wysokiego ciśnienia. Każda sekcja ma od kilku do kilkunastu pojedynczych „wiatraczków”. Choć zdarzają się silniki które maja tylko jedna promieniową (np. silnik do samolotu LIM 5). Stopień sprężania wynosi od 15 do 30:1 a czasem i więcej. Szybkość obrotowa sprężarki dochodzi do 18tyś obr/min.
  • Turbina – element który w wyniku przepływu gazów wokół niego wytwarza energię (do napędu sprężarki i innych rzeczy o których jeszcze napiszę przy podziale silników). Turbina to najbardziej wymyślny element silnika. Musi wytrzymać niesamowite obciążenia termiczne (temp. pracy do 1500*C). Do jej wykonania stosuje się bardzo specjalistyczne stopy metali które w wysokiej temp. dalej mają dużą wytrzymałość mechaniczną.

I to tyle! Te dwie rzeczy są postawą w budowie silników odrzutowych, turbośmigłowych, turbowałowych...

Zasada działania:


Powietrze zostaje zassane przez sprężarkę, następnie sprężarka spręża je i wtłacza do komory spalania. Tu następuje wtryśnięcie paliwa. I teraz: jeśli silnik jest zimny, dopiero uruchamiany to do zapłonu potrzebna jest jeszcze iskra, jeśli silnik jest gorący czyli już pracuje jakiś czas to mieszanka zapala się sama od ciśnienia i temperatury. Po spaleniu się mieszanki powstają gorące gazy które kierują się na turbinę, napędzają ją i wylatują z dużą prędkością dając efekt odrzutu.

Podział silników lotniczych:

  • Silniki turboodrzutowe (to właśnie o nich pisałem do tej pory tylko to ściślejsza nazwa)
  • Silniki turbośmigłowe
  • Silniki turbowałowe

Silniki turboodrzutowe.

Są obecnie najszerzej stosowane do napędu samolotów pasażerskich i wojskowych. Pierwszą i najstarszą odmianą tego typu silnika był po prostu silnik turboodrzutowy jednoprzepływowy. W drugiej połowie XX wieku powstała nowa odmiana silnika turboodrzutowego: silnik turboodrzutowy dwu przepływowy. Różni się on tym że nie całe powietrze zassane przez sprężarkę trafia do komory spalania lecz część opływa właściwą część silnika i wylatuje z tylu osobnym kanałem tworząc dodatkowy ciąg. Już nie na zasadzie odrzutu ale tak jak ma to miejsce w samolocie śmigłowym. Po prostu pierwszy, największy wentylator (ten co widać od przodu) działa częściowo jako śmigło. Silniki o dużym stopniu dwuprzepływowy (kilka do jednego) noszą nazwę turbowentylatorowych. Jest to odmiana o największej sprawności ale nadaje się tylko do samolotów poddźwiękowych. Silniki o małym stopniu (1:1) są stosowane do napędu sam. wojskowych.

Silniki turbośmigłowe i turbowałowe.

Są to silniki jednoprzepływowe. Nie dają efektu odrzutu gdyż za turbina napędzająca sprężarkę maja kilka następnych turbin które do końca odbierają energie wylatującym gazom. Energia ta za pośrednictwem przekładni dostarczana jest do śmigła samolotu (silnik turbośmigłowy) lub wirnika helikoptera (silnik turbowałowy). Pewne odmiany silnika turbo wałowego są czasem używane do napędu dużych maszyn np. czołgów, kutrów pościgowych, lokomotyw.


Silniki działające na zasadzie sprężarka-turbiny maja bardzo wysoki w porównaniu z silnikami tłokowymi współczynnik moc/masa. Dlatego są używane do napędu samolotów, helikopterów, wszędzie tam gdzie potrzeba dużej mocy a małej masy. Niestety jak wiadomo są głośne i niezbyt ekonomiczne.


Artykuł napisał:
Herbi
Artykuł nadesłany na konkurs.
Czytany 9273 razy Ostatnio zmieniany środa, 14 grudnia 2011 17:59
Więcej w tej kategorii: Silniki na proch czarny »
Zaloguj się, by skomentować