Авиа двигатели. Виды и типы двигателей для самолетов и вертолетов
Именно благодаря использованию авиа двигателей, прогресс развития современной авиации продолжает развиваться. Первые самолёты которые не были оснащены двигателями практически не получили своего практического применения, так как не могли перевозить более одного человека, да и значительные расстояния преодолеваемые такими воздушными судами большими никак не назовёшь.
Все авиа двигатели принято разделять на 9 основных категорий.
- Паровые авиа двигатели;
- Поршневые авиа двигатели;
- Атомные авиа двигатели;
- Ракетные авиа двигатели;
- Реактивные авиа двигатели;
- Газотурбинные авиа двигатели;
- Турбовинтовые авиа двигатели;
- Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели;
- Турбовентиляторные авиа двигатели.
Паровые авиа двигатели
Паровые авиа двигатели практически не нашли своего практического применения в авиации из-за низкого КПД своей работы.
Стоит отметить, что первоначально паровые авиа двигатели предполагалось использовать на заре авиации, когда источник пара был наиболее доступным, однако из-за массивности своей конструкции паровые двигатели не смогли поднимать воздушные суда.
Поршневые авиа двигатели
Поршневой авиа двигатель представляет собой обычный двигатель внутреннего сгорания, в котором тепловая энергия расширяемого газа превращает поступательное движение поршня во вращательное движение винта. Такие авиа двигатели нашли своё применение, и применяются и по сегодняшний день из-за простоты своего функционирования и недорогостоящего изготовления.
КПД поршневого авиационного двигателя, как правило, не превышает 55 %, однако это ничуть не смущает современных авиаконструкторов, так как у этого двигателя имеется высокая надёжность.
Атомные авиа двигатели
Первые атомные авиа двигатели начали появляться в середине минувшего века, когда начались мирные исследования атома. Основным принципом работы атомного авиационного двигателя является осуществление контролируемой цепной ядерной реакции, что позволяло выдавать огромную мощность, при сравнительно небольшом уровне затрат.
Атомные авиа двигатели практически одновременно появились и в США и в СССР, однако сама идея того, что самолёт, пусть и с весьма компактным атомным реактором на своём борту может упасть и это впоследствии приведёт к катастрофе, заставила отказаться от этой идеи.
В США атомный авиационный двигатель применялся на самолёте Convair NB-36H, а в СССР на самолётах Ту-95 и Ан-22.
Ракетные авиа двигатели
Первые ракетные авиа двигатели появились в начале 40 годов прошлого столетия в Германии, когда немцы всеми усилиями пытались создать быстрый самолёт, который мог бы принести им победу во Второй мировой войне.
Тем не менее, стоит отметить, что наука в те годы не позволяла совершить точный расчёт некоторых параметров, поэтому проект так и не был реализован. Впоследствии ракетные авиа двигатели испытывались исключительно с возможностью их применения для разгона самолётов в стратосфере, но применимость их весьма ограничена, и потому на сегодняшний день они практически не используются.
Основным недостатком ракетного авиационного двигателя является практически полное отсутствие управляемости на высоких скоростях.
Реактивные авиа двигатели
Реактивные двигатели весьма распространены на сегодняшний день в авиации и авиаконструкторском деле. Принцип работы этих авиа двигателей основывается на то, что необходимая тяга для воздушного судна создаётся за счёт преобразования в кинетическую энергию реактивную струи внутренней энергии авиационного топлива.
Реактивные двигатели весьма надёжны и эффективны и потому в ближайшее время стоит ожидать их дальнейшего совершенствования и развития.
Газотурбинные авиа двигатели
Принцип работы газотурбинного авиационного двигателя основывается на сжатии и нагреве газа, энергия которого впоследствии преобразуется в механическую работу, заставляя вращаться газовую турбину. Первые двигатели данного класса появились в Германии ещё в начале 40-х годов прошлого века, и на сегодняшний день они по-прежнему продолжают широко применяться в военной авиации, в частности устанавливаются на самолётах Су-27, МиГ-29, F-22, F-35 и т.д.
Газотурбинные авиа двигатели весьма эффективны на сравнительно небольших скоростях перемещения воздушных судов, и потому их применение в гражданской авиации также весьма обоснованно.
Турбовинтовые авиа двигатели
Турбовинтовые авиа двигатели представляют собой своеобразную разновидность газотурбинный авиационных двигателей, принцип действия которых основывается на том, что энергия горячих газов преобразуется во вращение винта, а около 10% от совокупной энергии превращается в толкающую реактивную струю.
Турбовинтовые авиа двигатели имеют хороший КПД и надёжны, что делает их эффективными и применимыми в гражданской авиации на многих воздушных судах.
Пульсирующие воздушно-реактивные авиа двигатели
Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели не нашли применения в современной авиации из-за неудовлетворительной своей эффективности. Главной особенностью их функционирования является то, что работают они на принципе воздушно-реактивного двигателя. С той лишь разницей, что топливо в камеру сгорания подаётся периодически, создавая своеобразные импульсы, позволяющие двигать объект в заданном направлении.
Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели эффективны лишь при однократном своём использовании, в последующих же случаях, их использование снижает и саму надёжность и увеличивает затраты.
Турбовентиляторные авиа двигатели
Принцип работы турбовентиляторных авиационных двигателей сводится к тому, что подаваемый за счёт вентилятора воздух.
Обеспечивает полное сгорание топлива за счёт избытка кислорода, что делает такие авиа двигатели и более эффективными и в тоже время наиболее экологически чистыми. Применяются подобные турбовентиляторные авиа двигатели как правило на крупных авиалайнерах, так как практически всегда у них имеется большая конструкция за счёт необходимости нагнетания дополнительного объёма воздуха.
Газотурбинный двигатель самолета. Фото. Строение. Характеристики.
Авиационные газотурбинные двигатели.
На сегодняшний день, авиация практически на 100% состоит из машин, которые используют газотурбинный тип силовой установки. Иначе говоря – газотурбинные двигатели. Однако, несмотря на всю возрастающую популярность авиаперелетов сейчас, мало кто знает каким образом работает тот жужжащий и свистящий контейнер, который висит под крылом того или иного авиалайнера.
Принцип работы газотурбинного двигателя.
Газотурбинный двигатель, как и поршневой двигатель на любом автомобиле, относится к двигателям внутреннего сгорания.
Они оба преобразуют химическую энергию топлива в тепловую, путем сжигания, а после — в полезную, механическую. Однако то, как это происходит, несколько отличается. В обоих двигателях происходит 4 основных процесса – это: забор, сжатие, расширение, выхлоп. Т.е. в любом случае в двигатель сначала входит воздух (с атмосферы) и топливо (из баков), далее воздух сжимается и в него впрыскивается топливо, после чего смесь воспламеняется, из-за чего значительно расширяется, и в итоге выбрасывается в атмосферу. Из всех этих действий выдает энергию лишь расширение, все остальные необходимы для обеспечения этого действия.
А теперь в чем разница. В газотурбинных двигателях все эти процессы происходят постоянно и одновременно, но в разных частях двигателя, а в поршневом – в одном месте, но в разный момент времени и по очереди. К тому же, чем более сжат воздух, тем большую энергию можно получить при сгорании, а на сегодняшний день степень сжатия газотурбинных двигателей уже достигла 35-40:1, т.
е. в процессе прохода через двигатель воздух уменьшается в объеме, а соответственно увеличивает свое давление в 35-40 раз. Для сравнения в поршневых двигателях этот показатель не превышает 8-9:1, в самых современных и совершенных образцах. Соответственно имея равный вес и размеры газотурбинный двигатель гораздо более мощный, да и коэффициент полезного действия у него выше. Именно этим и обусловлено такое широкое применения газотурбинных двигателей в авиации в наши дни.
А теперь подробней о конструкции. Четыре вышеперечисленных процесса происходят в двигателе, который изображен на упрощенной схеме под номерами:
- забор воздуха – 1 (воздухозаборник)
- сжатие – 2 (компрессор)
- смешивание и воспламенение – 3 (камера сгорания)
- выхлоп – 5 (выхлопное сопло)
- Загадочная секция под номером 4 называется турбиной. Это неотъемлемая часть любого газотурбинного двигателя, ее предназначение – получение энергии от газов, которые выходят после камеры сгорания на огромных скоростях, и находится она на одном валу с компрессором (2), который и приводит в действие.
Таким образом получается замкнутый цикл. Воздух входит в двигатель, сжимается, смешивается с горючим, воспламеняется, направляется на лопатки турбины, которые снимают до 80% мощности газов для вращения компрессора, все что осталось и обуславливает итоговую мощность двигателя, которая может быть использована разными способами.
В зависимости от способа дальнейшего использования этой энергии газотурбинные двигатели подразделяются на:
- турбореактивные
- турбовинтовые
- турбовентиляторные
- турбовальные
Двигатель, изображенный на схеме выше, является турбореактивным. Можно сказать «чистым» газотурбинным, ведь газы после прохождения турбины, которая вращает компрессор, выходят из двигателя через выхлопное сопло на огромной скорости и таким образом толкают самолет вперед. Такие двигатели сейчас используются в основном на высокоскоростных боевых самолетах.
Турбовинтовые двигатели отличаются от турбореактивных тем, что имеют дополнительную секцию турбины, которая еще называется турбиной низкого давления, состоящую из одного или нескольких рядов лопаток, которые отбирают оставшуюся после турбины компрессора энергию у газов и таким образом вращает воздушный винт, который может находится как спереди так и сзади двигателя.
После второй секции турбины, отработанные газы выходят фактически уже самотеком, не имея практически никакой энергии, поэтому для их вывода используются просто выхлопные трубы. Подобные двигатели используются на низкоскоростных, маловысотных самолетах.
Турбовентиляторные двигатели имеют схожую схему с турбовинтовыми, только вторая секция турбины отбирает не всю энергию у выходящих газов, поэтому такие двигатели также имеют выхлопное сопло. Но основное отличие состоит в том, что турбина низкого давления приводит в действия вентилятор, который закрыт в кожух. Потому такой двигатель еще называется двуконтурным, ведь воздух проходит через внутренний контур (сам двигатель) и внешний, который необходим лишь для направления воздушной струи, которая толкает двигатель вперед. Потому они и имеют довольно «пухлую» форму. Именно такие двигатели применяются на большинстве современных авиалайнеров, поскольку являются наиболее экономичными на скоростях, приближающихся к скорости звука и эффективными при полетах на высотах выше 7000-8000м и вплоть до 12000-13000м.
Турбовальные двигатели практически идентичны по конструкции с турбовинтовыми, за исключением того, что вал, который соединен с турбиной низкого давления, выходит из двигателя и может приводить в действие абсолютно что угодно. Такие двигатели используются в вертолетах, где два-три двигателя приводят в действие единственный несущий винт и компенсирующий хвостовой пропеллер. Подобные силовые установки сейчас имеют даже танки – Т-80 и американский «Абрамс».
Газотурбинные двигатели имеют классификацию также по другим признакам:
- по типу входного устройства (регулируемое, нерегулируемое)
- по типу компрессора (осевой, центробежный, осецентробежный)
- по типу воздушно-газового тракта (прямоточный, петлевой)
- по типу турбин (число ступеней, число роторов и др.)
- по типу реактивного сопла (регулируемое, нерегулируемое) и др.
Турбореактивный двигатель с осевым компрессором получил широкое применение.
При работающем двигателе идет непрерывный процесс. Воздух проходит через диффузор, притормаживается и попадает в компрессор. Затем он поступает в камеру сгорания. В камеру через форсунки подается также топливо, смесь сжигается, продукты сгорания перемещаются через турбину. Продукты сгорания в лопатках турбины расширяются и приводят ее во вращение. Далее газы из турбины с уменьшенным давлением поступают в реактивное сопло и с огромной скоростью вырываются наружу, создавая тягу. Максимальная температура имеет место и на воде камеры сгорания.
Компрессор и турбина расположены на одном валу. Для охлаждения продуктов сгорания подается холодный воздух. В современных реактивных двигателях рабочая температура может превышать температуру плавления сплавов рабочих лопаток примерно на 1000 °С. Система охлаждения деталей турбины и выбор жаропрочных и жаростойких деталей двигателя — одни из главных проблем при конструировании реактивных двигателей всех типов, в том числе и турбореактивных.
Особенностью турбореактивных двигателей с центробежным компрессором является конструкция компрессоров.
Принцип работы подобных двигателей аналогичен двигателям с осевым компрессором.
Газотурбинный двигатель. Видео.
Полезные статьи по теме.
Ещё узлы и агрегаты
Типы авиационных двигателей | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.
Здравствуйте!
Поршневой двигатель.
Неоднократно в своих рассказах я упоминал авиадвигатели, но ведь при таком разнообразии летательных аппаратов неизбежно и разнообразие двигателей. Поэтому, я думаю, пришла пора этот вопрос рассмотреть поближе.
Типы авиационных двигателей. На самом деле их существует не так уж мало и всю информацию о них в одной статье уместить было бы неправильно. Получилось бы слишком длинно. Поэтому я подумал: пусть будет цикл статей о типах авиадвигателей. В нем каждому типу будет посвящена одна статья, со всеми необходимыми подробностями.
А эта, первая, будет общая, так сказать ознакомительная :-)… Я тут попытался изобразить схемку, надеюсь она вам поможет :-). Итак, начнем…
Авиадвигатели можно подразделять по разному, но мне больше нравится их деление по отношению к атмосферному воздуху. То есть они делятся на такие, которым атмосфера для работы необходима и такие, которым она в принципе не нужна, более того даже снижает их эффективность.
Вторые – это ракетные двигатели, а первые назовем атмосферными (воздушными). Любой из авиадвигателей использует химическую реакцию окисления топлива или, говоря человеческим языком, горения. Для окисления (горения) в воздушных двигателях используется атмосферный окислитель – кислород, а в ракетных он не нужен, потому что запас окислителя (как и топлива) имеется на борту. Более того для создания самого процесса движения воздушный двигатель так или иначе взаимодействует с атмосферой, либо посредством винта, либо воздух становится рабочим телом двигателя.
В ракетном двигателе рабочее тело – это газы, получившиеся при сгорании топлива.
Жидкостный ракетный двигатель. Правда неавиационный 🙂
Ракетные двигатели делятся на твердотопливные (РДТТ) и жидкостные (ЖРД). В первых и топливо, и окислитель в готовом виде спрессованы в корпусе в специальную шашку. А во втором они подаются определенным образом в жидком виде в камеру сгорания.
Воздушные двигатели делятся на реактивные (их еще называют в соответствии с темой воздушно-реактивными, ВРД) и винтовые. В первых тяга образуется за счет выхода из сопла реактивной струи, а во вторых за счет взаимодействия с воздушной средой вращающегося воздушного винта.
Еще один поршневой двигатель :-). Фирма Siemens.
Винтовые, в свою очередь, могут быть винто-моторными, то есть, попросту говоря, поршневыми (о них мы уже не раз упоминали и еще не раз вспомним :-)) или турбовинтовыми (ТВД). ТВД – это по сути своей ТРД, у которого львиная доля мощности срабатывается на турбине для вращения воздушного винта, который укреплен на валу перед компрессором (через редуктор).
Турбовинтовой двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1.
АН-140. На этом самолете установлены двигатели ТВ3-117ВМА-СБМ1.
Реактивные двигатели – это, в первую очередь турбореактивные (ТРД). О них вы уже знаете из этой статьи. Далее, развитие ТРД – двухконтурный турбореактивный двигатель (ДТРД или ТРДД). Это двигатель в котором помимо основного тракта (контура) добавлен еще один контур, в котором воздух прогоняется передними ступенями компрессора (их еще назвают вентилятором) поверх основного контура прямо в сопло. Эти двигатели славятся большой экономичностью.
Двухконтурный ТРД.
Как простой ТРД, так и двухконтурный могут быть форсированными. Бывает, что необходимо дополнительное увеличение мощности (часто кратковременное). А так как в газах, прошедших турбину, обычно есть еще достаточное количество кислорода, то организуют дополнительный подвод топлива в затурбинное пространство, его поджог, и получается форсажная камера. С ее помощью мощность двигателя можно значительно увеличить (обычно более, чем на треть).
Получаем ТРДФ или ТРДДФ. Такой прием чаще всего применяется на военных самолетах.
Еще два вида реактивных двигателей – это прямоточный и пульсирующий воздушно-реактивные двигатели (ПВРД и ПуВРД). Это те самые реактивные двигатели, у которых нет турбины, как, впрочем, и компрессора. То есть у них нет вращающегося вала. Это очень специфичные малоприменяемые, однако достаточно интересные двигатели. О них я расскажу в отдельных статьях.
Основные типы авиационных двигателей я перечислил. Однако обязательно надо сказать, что в науке о тепловых машинах существует понятие газотурбинного двигателя (ГТД). И вобщем-то, строго говоря, ТРД – это разновидность ГТД. И первоначально был разработан именно ГТД, как полезный механизм, но не для авиации. В ГТД практически нет выходящей реактивной струи. Вся его мощность превращается турбиной в мощность на валу двигателя, а этот вал вращает нужные человеку агрегаты. В нашем авиационном случае он вращает винт, и чаще всего это несущий винт вертолета.
Такие двигатели так и называются: вертолетные ГТД. Или еще по-другому турбовальные двигатели (от слов турбина, вал). В этом же ключе к ГТД можно отнести и турбовинтовые двигатели(ТВД), так как реактивной тяги у них сохранилась только очень малая часть.
Вертолетный ГТД (турбовальный) Д-136. Устанавливается на вертолеты МИ-26
В заключение скажу, что есть еще, скажем так, экзотические виды двигателей. Это такие, как, например, ракетные двигатели на ядерном или электро-ядерном топливе, турборакетные или ракетно- прямоточные двигатели и т.д. Такие двигатели обычно либо в практической (или даже теоретической) разработке, либо в единичных опытных образцах, будущее которых туманно. Я даже не стал включать их в схему. В дальнейшем, если будет к ним интерес и достаточно информации, я о них напишу.
Вот, пожалуй, и все. С вводной темой «Типы авиационных двигателей» мы покончили. Теперь черед более детальных и обязательно более интересных статей 🙂 о каждом типе в отдельности.
Поршневой авиационный двигатель | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.
Работа радиального поршневого двигателя.
Привет, друзья!
Сегодня начинаем серию статей о конкретных типах авиационных двигателей. Первый движок, который удостоится нашего внимания – это поршневой авиационный двигатель. Он имеет полное право быть первым, потому что он – ровесник современной авиации. Один из первых самолетов, поднявшихся в воздух был Флайер-1 братьев Райт (я думаю вы читали об этом здесь :-)). И на нем стоял поршневой двигатель авторской разработки, работавший на бензине.
Долгое время этот тип движка оставался единственным, и только в 40-е годы 20-го века началось внедрение двигателя совсем иного принципа действия. Это был турбореактивный двигатель. Из-за чего это произошло читайте тут. Однако поршневой движок, хоть и утратил свои позиции, но со сцены не сошел, и теперь в связи с достаточно интенсивным развитием так называемой малой авиации (или же авиации общего назначения) он просто получил второе рождение.
Что же из себя представляет авиационный поршневой двигатель?
Работа двигателя внутреннего сгорания (тот же рядный поршневой двигатель).
Как всегда :-)… В принципиальном плане ничего сложного (ТРД значительно сложнее :-)). По сути дела – это обычный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), такой же, как на наших с вами автомобилях. Кто забыл, что такое ДВС, в двух словах напомню. Это, попросту говоря, полый цилиндр, в который вставлен цилиндр сплошной, меньший по высоте (это и есть поршень). В пространство над поршнем в нужный момент подается смесь из топлива (обычно это бензин) и воздуха. Эта смесь воспламеняется от искры (от специальной электрической свечи) и сгорает. Добавлю, что воспламенение может происходить и без искры, в результате сжатия. Так работает всем известный дизельный двигатель. В результате сгорания получаются газы высокого давления и температуры, которые давят на поршень и заставляют его двигаться. Вот это самое движение и есть суть всего вопроса.
Далее оно передается через специальные механизмы в нужное нам место. Если это автомобиль, значит на его колеса, а если это самолет, то на его воздушный винт. Таких цилиндров может быть несколько, точнее даже много :-). От 4-х до 24-х. Такое количество цилиндров обеспечивает достаточную мощность и устойчивость работы двигателя.
Еще одна схема работы одного ряда цилиндров.
Конечно авиационный поршневой двигатель только принципиально похож на обычный ДВС. На самом деле здесь обязательно присутствует авиационная специфика. Двигатель самолета выполнен из более совершенных и качественных материалов, более надежен. При той же массе, он значительно мощнее автомобильного. Обычно может работать в перевернутом положении, ведь для самолета (особенно истребителя или спортивного) пилотаж – обычное дело, а автомобилю это, естественно, не нужно.
Двигатель М-17, поршневой, рядный, V-образный. Устанавливался на самолеты ТБ-3 (конец30-хгодов 20 в.)
Двигатель М-17 на крыле ТБ-3.
Поршневые двигатели могут различаться как по количеству цилиндров, так и по их расположению. Бывают рядные двигатели (цилиндры в ряд) и радиальные (звездообразные). Рядные двигатели могут быть однорядные, двухрядные, V-образные и т.д. В звездообразных цилиндры расположены по окружности (в виде звезды) и бывает их обычно от пяти до девяти (в ряду). Эти двигатели, кстати, тоже могут быть многорядными, когда цилиндры блоками стоят друг за другом. Рядные двигатели обычно имеют жидкостное охлаждение (как в автомашине :-), они и по виду больше похожи на автомобильные), а радиальные – воздушное. Они обдуваются набегающим потоком воздуха и цилиндры, как правило, имеют ребра для лучшего теплосъема.
Двигатель АШ-82, радиальный, двухрядный. Устанавливался на самолеты ЛА-5, ПЕ-2.
Самолет ЛА-5 с двигателем АШ-82.
Авиационные поршневые двигатели часто имеют такую особенность, как высотность. То есть с увеличением высоты, когда плотность и давление воздуха падают, они могут работать без потери мощности.
Подвод топливно-воздушной смеси может осуществляться двумя способами. Здесь полная аналогия с автомашиной. Либо смесь готовится в специальном агрегате, называемом карбюратором и потом подается в цилиндры (карбюраторные двигатели), либо топливо непосредственно впрыскивается в каждый цилиндр в соответствии с количеством поступающего туда же воздуха. На автомобилях такого типа двигатели часто обзывают «инжекторными».
Современный поршневой радиальный двигатель ROTEC R2800.
Более мощный R3600 (большее количество цилиндров).
В отличие от обычного автомобильного ДВС, для самолетного поршневого движка не нужны громоздкие (ну и, естественно, тяжелые :-)) передаточные механизмы от поршней к колесам. Все эти оси, мосты, шестерни. Для самолета ведь вес очень важен. Здесь движение от поршня сразу через шатун передается на главный коленчатый вал, а на нем уже стоит вторая важная часть самолета с поршневым двигателем – воздушный винт. Винт – это, так сказать, самостоятельная (и очень важная) единица.
В нашем случае он является «движителем» самолета, и от его корректной работы зависит качество полета. Винт – это не часть двигателя, но работают они в тесном сотрудничестве :-). Винт всегда подбирается или проектируется и рассчитывается под конкретный двигатель, либо же они создаются одновременно, так сказать комплектом :-).
Радиальный двигатель М-14П. Устанавливается на спортивные СУ-26, ЯК-55.
СУ-26 с двигателем М-14П.
Принцип работы винта – это достаточно серьезный ( и не менее интересный :-)) вопрос, поэтому я решил выделить его в отдельную статью, а сейчас пока вернемся к «железу».
Я уже говорил, что сейчас поршневой авиационный двигатель опять «набирает обороты». Правда состав авиации использующей эти двигатели теперь другой. Соответственно изменился и состав применяемых двигателей. Тяжелые и громоздкие рядные движки практически отошли в прошлое. Современный поршневой двигатель (чаще всего) – радиальный с количеством цилиндров 7-9, с хорошей топливной автоматикой с электронным управлением.
Один из типичных представителей этого класса, например, двигатель ROTEC 2800 для легких самолетов, создан и производится в Австралии (между прочим выходцами из России :-)). Однако о рядных двигателях тоже не забывают. Таков, например, ROTAX-912. Так же хорошо известен двигатель отечественного производства М-14П, который устанавливается на спортивные самолеты ЯК-55 и СУ-26.
Двигатель Rotax-912, рядный. Устанавливается на легкие спортивные самолеты Sports-Star Max
Спортивный самолет Sport-Star Max c двигателем Rotax-912.
Существует практика применения дизельных двигателей ( как разновидность поршневых) в авиации, еще со времен войны. Однако широко этот двигатель пока не применяется из-за существующих проблем в разработке, в частности в области надежности. Но работы все равно ведутся, особенно в свете грядущего дефицита нефтепродуктов.
Поршневой авиационный двигатель вообще еще рано списывать со счетов :-). Ведь, как известно, новое – это хорошо забытое старое… Время покажет…
Двухконтурный турбореактивный двигатель (ТРДД и ТРДДФ).
Здравствуйте, друзья!
ТРДД с вентилятором на входе.
В сегодняшней небольшой статье продолжаем более конкретное знакомство с типами авиационных двигателей. Двухконтурный турбореактивный двигатель (ТРДД) уже не раз упоминался по сайту и осталось только познакомиться с ним поближе.
Главная идея статьи в том, чтобы понять каково, собственно, главное отличие ТРДД от его предшественника, так сказать первого звена в двигательном семействе, обычного турбореактивного двигателя (ТРД).
Правильней, наверное, было бы сказать даже не просто отличие, а преимущество. Ведь на сегодняшний день ТРД активно сдает свои позиции (если уже не сдал совсем :-)) двухконтурному двигателю. ТРДД теперь превратился в самый распространенный воздушно-реактивный авиационный двигатель на земле.
Главная причина этому одна – высокая экономичность при столь же высокой тяговой эффективности. В наше время растущего энергодефицита такой важный фактор значит очень многое.
Экономичность и, соответственно, дальность полета.Современный самолет с ТРДД имеет в этой области большие преимущества.
Первые разработки по теме двухконтурный турбореактивный двигатель начались еще в 19-м веке. Начал их (по крайней мере это официально известно :-)) русский инженер Федор Романович Гешвен (наш ! :-)). В 1939 году А.М. Люлька, ставший в последствии знаменитым конструктором авиадвигателей, разработал ТРДД такой схемы, которая используется в современных двухконтурных двигателях. Но ни тогда, ни в последующие годы проблема экономичности ТРД не стояла так остро, как сейчас. Это были скорее просто конструктивные варианты воздушно-реактивного двигателя, хотя выигрышно-положительные стороны их были известны.
Таковым положение дел оставалось вплоть до 50-х годов, когда ТРД уверенно стали завоевывать первенство среди авиационных двигателей мира. И уже тогда стал проявляться их, пожал
Авиадвигатели мира: текущее состояние
Турбореактивный двигатель (ТРД) — одно из главных технических достижений человечества, которое можно поставить в один ряд с изобретением колеса, паруса, паровой машины, двигателя внутреннего сгорания, ракетного двигателя и атомного реактора.
Именно благодаря ТРД наша планета вдруг стала маленькой и уютной. Любой человек может за считанные часы комфортно и безопасно добраться до самого отдаленного ее уголка.
И вот при всём при этом мировое авиационное двигателестроение находится в страшном кризисе. При кажущемся прогрессе оно умирает, и причина этого — в конкуренции. Волшебная рука рынка так бодро шарит в карманах производителей, что они просто рыдают навзрыд.
Глобализации так и не удалось вывести производителей авиамоторов из-под крыш национальных государств. Слишком уж это чувствительная область технологий. И даже собрать всех производителей под крышей «мирового гегемона» США не вышло. Судите сами — SNECMA французская, RR британский. Отделение авиадвигателей Pratt & Whitney фактически канадское — оно сугубо формально через «Юнайтед Текнолоджис» считается американским. Собственно американский производитель авиадвигателей из крупных остался ровно один — General Electric.
А еще есть такой производитель авиамоторов, как International Aero Engines (IAE) — это как бы СП Pratt & Whitney с японцами JAEC и немцами MTU (раньше там еще участвовали RR, но их долю выкупили PW).
Они делают, например, двигатели семейства V2500 — эти моторы популярны на Арбузах линейки А320, а также на Airbus Corporate Jet. Их же ставят бразильцы на свои военные транспортники Embraer 390. Интересно, что на этом моторе Pratt & Whitney разработала только камеру сгорания и двухступенчатую с воздушным охлаждением турбину высокого давления, а всё остальное — разработка японцев и немцев, ну и инженеры Rolls-Royce поучаствовали. В общем, моторы IAE делаются в весьма заметных количествах — их выпускается в полтора раза больше, чем моторов Rolls-Royce всех типов (правда, они и подешевле, чем продукция RR).
Да — американский производитель GE мощный, спору нет. Формально он считается крупнейшим в мире (с учетом участия во всяких СП). Но и у него деградация имеется.
А причина между тем довольно проста — авиадвигатели сейчас УБЫТОЧНЫ практически у всех, они продаются ниже себестоимости из-за большой конкуренции. И чем сложнее технически мотор — тем убытки больше. До сих пор GE и RR сводили концы с концами за счет сервисных контрактов (запчасти + обслуживание), но эта система некоторое время назад перестала покрывать убытки (потому что сервис оттягивают на себя производители самолетов), и теперь фирмы-двигателестроители выживают только за счет госдотаций.
Естественно, в такой ситуации никакие крупные вложения в разработку нового — невозможны.
Вот, например, двигатель GE9X, который GE выдает за «новое слово техники» — это по сути обычный GE90-115B от 777 боинга, у которого в вентиляторе вместо 22 лопаток поставлено 16, но более широких из композита. Остальные доработки там, в общем-то, косметические — чуть подняли температуру в камере сгорания, чуть поменяли форму лопастей у турбины. Ну там еще придумали закручивать смесь в камере сгорания, чтобы добиться лучшего дожигания окислов азота. Не тянет это всё на «новое слово».
Двигатели LEAP генеральские электрики вообще не осилили сами — были вынуждены звать на помощь французскую SNECMA. А ведь их конкуренты из Канады слепили свои PW1000G самостоятельно, без приглашения варягов. Это кагбэ намекает нам на то, что потенциал GE как разработчика авиамоторов — упал ниже плинтуса. По сути, GE до сих пор едут на заделах 70-х годов.
Между прочим, самое популярное в гражданской авиации семейство моторов CFM56, которых в год поставляется больше, чем всех остальных моторов вместе взятых — тоже сделано французами из Снекмы, хотя и как бы с участием GE.
Вы знаете, как был сделан этот мотор? Французами взята горячая часть от мотора General Electric F101 (он применяется на бомбардировщике B1B Lancer), и на нее навешен французский вентилятор с приводом от французской турбины низкого давления. А чтобы GE не сильно возмущалась — был сделан альянс CFM International, с долями 50/50, соответственно мотор CFM56 пошел не только на европейские арбузы, но и на американские Боинги, и даже в US Air Force (там его называют General Electric F108, чтобы не позориться использованием не-американского мотора).
Кстати, с новыми «экономичными» моторами что у GE, что у PW серьезные проблемы.
У PW1000G текут сальники редуктора — и проблема, понятное дело, не в самих сальниках, а в конструкции редуктора. Проблема и с торцевыми уплотнениями. Но это плата за принципиально новую конструкцию. Хотя в общем-то «новая» она условно — это по сути турбовинтовой мотор, у которого винты заключены в кольцевой обтекатель (пропеллер заменен на импеллер).
Leap безредукторный (как наш ПД14), у него этих проблем нет — но у него проблемы с компрессором.
Вообще LEAP это фактически переделанный CFM56, у которого попытались поднять эффективность за счет вентилятора бОльшего диаметра — соответственно пришлось снизить скорость его вращения, это потянуло за собой снижение скорости турбины низкого давления, ну и вот — компрессор не в состоянии на некоторых режимах наддувать камеру сгорания должным образом. И это сказывается не только на провалах тяги — но и, что важнее, на долговечности мотора.
Вот смотрите — это вот пресловутый мотор LEAP:
Видите, до какой степени у него раздута турбина низкого давления? Да-да, вот эта раковая опухоль, раздутие в конце мотора с кучей колес и лопаток? Ну и компрессор низкого давления тоже имеет большой диаметр и сложность.
Русский ПД14 сразу сделан более простым — он вряд ли достигнет показателей экономичности PW, но он сильно дешевле и сам по себе и в обслуживании, по крайней мере потенциально:
Тут русские нашли оригинальное решение, применив широкохордные лопатки на турбине низкого давления.
Это позволило уменьшить число колес и диаметр этой турбины. При этом степень двухконтурности у ПД-14 почти такая же, как у LEAP-1B (8.5-8.6 против 9), при схожей компрессии (около 40). Причем LEAP-1B развивает взлетную тягу 130 кН против 137 кН у ПД-14 и 153 кН у ПД-14М. 137 кн развивает LEAP-1C — но у него диаметр вентилятора больше, чем у ПД-14, а это создает некоторые габаритные проблемы. В конце концов, у нас тоже от редукторной версии ПД-14, называемой ПД-18Р, ожидают взлетную тягу аж 178 кН ценой увеличения диаметра вентилятора.
Ну и в общем не секрет, что русские попятили конструкцию и методику расчета камеры сгорания, примененной в моторах ПД-14, у Pratt&Whitney — примерно так же, как французы попятили камеру сгорания у GE. Но зато широкохордные лопатки турбины низкого давления и блиски в компрессоре — у нас собственные.
Кстати, схожих параметров мотор CJ-1000A (Chang Jiang-1000A) разрабатывают китайцы, и в мае 2018 года уже предъявили вполне рабочий образец, которым собираются комплектовать свои самолеты Comac C919 (главного конкурента наших МС-21). Причем у китайцев есть и альтернатива со сходными параметрами — мотор Shenyang WS-20, созданный на базе горячей части от мотора WS-10 (китайский аналог АЛ-31Ф, сделанный с использованием конструкции гражданского CFM56) примерно таким же образом, каким в своё время французы сделали CFM56 на базе горячей части мотора GE от B1B.
Это кагбэ намекает всем имеющим мозг, что уровень технологий современного авиационного моторостроения — совсем не запредельный.
Возвращаясь же обратно к «мировым грандам», хочу заметить, что новые моторы у GE и PW сами по себе работают, но вот заявленные расходы на ремонты и близко не показывают. И это — серьезная проблема для их производителей. С одной стороны, более 85% экономии топлива Boeing 737 MAX приходится на эти самые новые двигатели — а с другой стороны, у авиакомпаний и авиастроителей есть достаточно широкий выбор альтернативных моторов, отсюда конкуренция и снижение цен на моторы и на запчасти к ним. Хуже того — авиастроители уже дошли до того, что заставляют производителей авиадвигателей платить за разработку самолетов в обмен на обещание поставить туда их моторы, а не моторы конкурентов.
Откуда уж тут взяться прибылям… Не секрет, что RR теряет на каждом проданном моторе Trent около 1,6 млн фунтов. Немногим меньше теряет и GE на своих больших моторах.
Французская промышленная группа Safran включает подразделение «Авиационные и космические двигатели», которое основную часть своей выручки и прибыли получает сегодня от продаж двигателей семейства CFM56 в рамках партнерского проекта CFM International (CFMI), организованного совместно с американской компанией General Electric более сорока лет назад, в 1974 г. (в 2008 г. соглашение было продлено обеими компаниями на период до 2040 г.).
Основной двигателестроительный актив французской группы для коммерческих самолетов – компания Snecma. С конца 70-х гг. выпущено уже свыше 26 тыс. двигателей CFM56, которые сегодня эксплуатируются под крылом более 11 тыс. авиалайнеров Boeing 737 и Airbus A320, включая их многочисленные, в т.ч. военные, варианты. Наработка двигателей превысила уже 630 млн часов, а рекорд «жизнедеятельности», принадлежащий двигателю семейства CFM56, составляет более 50 тыс.
часов без съема с крыла.
Собственно, поэтому как бы российский мотор PowerJet SaM146 наше НПО Сатурн делало с этими же французами на основе этого же CFM56. Для французов SaM146 является промежуточным этапом на пути от CFM56 к LEAP — это как бы упрощенный CFM56, на котором внедрен ряд технологий, затем используемых в LEAP (в частности, французы наконец переделали камеру сгорания и горячую турбину, изменив их древнюю американскую схему GE на якобы свою собственную, более модную). Да-да, речь про пресловутую камеру сгорания Twin-Annular, Pre-Mixing Swirler — камера сгорания одинарная, но с двойным закрученным потоком и двумя зонами горения, которую GE придумали для большого мотора GEnx (чтобы конкурировать с RR), а французы попятили у них идею и адаптировали к размерности CFM56.
CFM56 это объективно лучший мотор в мире, но это — технологии тех самых 70-х годов. Попытки двинуться дальше вылились в создание LEAP и PW1000G — но пока что эти моторы не радуют ресурсом, а главное — на самом деле ничего революционного в них нет.
Как я уже сказал — LEAP это просто модернизированный CFM56 с вентилятором увеличенного диаметра, а PW1000G — попытка использовать турбовинтовой мотор там, где раньше использовали турбореактивные (то есть поднять у турбовинтового мотора скорость потока и снизить шумность).
Ничего нового не изобрели и в Rolls-Royce. В феврале 2014 г. исполнительный вицепрезидент компании по стратегии и перспективным технологиям Саймон Карлайл объявил о том, что ведется разработка двух новых моделей семейства Trent, которые планируется передать в эксплуатацию в 2020 г. и 2025 г. и которые будут иметь на 10% лучшую топливную экономичность в сравнении с двигателями Trent XWB для A350 XWB. Они получили рабочие наименования Advance и UltraFan. Первый двигатель конструктивно совместит трехвальную конструкцию Trent с более крупным компрессором высокого давления и уменьшенным компрессором промежуточного давления, будет отличаться вентилятором с композитно-титановыми лопастями вентилятора и композитным корпусом, что позволит снизить массу двигателя.
Степень двухконтурности данной модели составит 11. Второй же, со степенью двухконтурности 15, будет использовать редукторную схему.
Испытания первой модели планировалось начать уже в 2015 г., второй – ближе к концу десятилетия. Насколько я знаю — не начали до сих пор. А ведь Rolls-Royce занимает долю порядка 54% на рынке двигателей для широкофюзеляжных авиалайнеров.
Видите, какая складывается ситуация? Даже Россия, которая во времена СССР всегда уступала Западу в технологиях турбореактивных двигателей (да-да, уступала, и сильно — даже в военных моторах), сейчас смогла догнать мировой уровень не только в военных, но и в гражданских моторах. И это при том, что большая часть советского моторостроения осталась вна Украине, где и сдохла.
Причина этого — в том, что Запад после 70-х сильно стагнировал в технологиях. Нет там никаких прорывов ни в материалах, ни в конструкциях.
Вот это, например — труба эжектора двигателя LEAP, создающего разрежение в полости подшипника передней опоры.
Как и положено в современных двигателях, где-то в конструкции должен быть большой косяк. На PW1100 решили сг@внить покрытие лопаток, а вот тут поржали с расхода масла через эту дырку. Самолёты только недавно пришли, а внутри уже закоксовано по уши, и ещё оттуда подкапывает на стоянке. То есть, как и у PW, сальники нихрена не держат.
— Командиру экипажа из салона: у вас масло подтекает!
— Командир — салону: я в курсе, дозаправимся позже!
И сюардессы такие — шнырь-шнырь по салону с канистрами масла.
А вот вам еще новый самолёт. Облезает резина на лопатках статора вентилятора двигателя PW1100:
И это у них считается нормальным. Нормальным также считается съём нового двигателя по стружке в масле. В общем — авиаторы смело идут путем немецких двигателей-миллионников, выродившихся в экодеформированное короткопоршневое термоперегруженное г@вно.
Если кто не в курсе — стружка в масле означает начавшееся разрушение шестерёнок, подшипников или ещё каких-то металлических элементов двигателя.
Когда такое повторяется на нескольких подряд новых двигателях, это значит, что при их изготовлении или проектировании были допущены грубые ошибки.
Вот как раз в продолжение темы эффективности капитализма и денег, как критерия оценки таковой. Зато финансовый отчет наверняка был хороший, когда это всё делалось. Сэкономили на разработке, испытаниях и доводке. Денег-то нету, продают моторы себе в убыток.
По
Википедия, http://en. Авиационный двигатель — силовая установка для самолета. Авиационные двигатели почти всегда представляют собой легкие поршневые двигатели или газовые турбины.Эта статья представляет собой обзор основных типов авиационных двигателей и концепций конструкции, используемых при разработке двигателей для самолетов. Соображения по конструкции двигателяПроцесс разработки двигателя — это один из компромиссов. Инженеры разрабатывают определенные атрибуты в двигателях для достижения определенных целей. Самолеты — одно из наиболее требовательных приложений для двигателя, предъявляющее множество требований к конструкции, многие из которых противоречат друг другу. Двигатель самолета должен быть:
В отличие от автомобильных двигателей, авиационные двигатели работают на высокой мощности в течение продолжительных периодов времени. Обычно двигатель работает на максимальной мощности в течение нескольких минут во время взлета, затем мощность немного снижается для набора высоты, а затем большую часть времени он проводит в крейсерском режиме — обычно от 65% до 75% полной мощности. В конструкции авиационных двигателей надежность важнее производительности. Длительное время работы двигателя и высокие настройки мощности в сочетании с требованием высокой надежности означают, что двигатели должны быть сконструированы таким образом, чтобы легко поддерживать этот тип работы. В авиационных двигателях обычно используются самые простые из возможных деталей и два набора всего необходимого для обеспечения надежности. |
wikipedia.org/wiki/Aircraft_engines
В отличие от этого, автомобильный двигатель может тратить 20% времени на ускорение на 65% мощности, а затем 80% времени на 20% мощности во время движения. Мощность поршневого или газотурбинного авиационного двигателя внутреннего сгорания измеряется в единицах мощности, передаваемой на винт (обычно в лошадиных силах), которая представляет собой крутящий момент, умноженный на число оборотов коленчатого вала в минуту (об / мин). Винт преобразует мощность двигателя в тяговую мощность или л.с., , в которых тяга является функцией шага лопастей винта относительно скорости самолета.Реактивные двигатели оцениваются с точки зрения тяги, обычно максимальной, достигаемой при взлете.
Независимость функции снижает вероятность единственной неисправности, приводящей к отказу всего двигателя.Например, поршневые двигатели имеют два независимых друг от друга.Руководство покупателя двигателей 2020 — KITPLANES
В зависимости от вашей точки зрения, двигатели являются одной из тех смертельных и налоговых вещей, что является неизбежным в мире комплектов самолетов или самолетов. одна из самых интересных возможностей сделать свой самолет именно таким, каким вы его хотите. Если вы не строите планер, вам неизбежно придется в конечном итоге решить, какой двигатель использовать для новой сборки или, возможно, использовать для замены существующей силовой установки.Помочь вам принять это решение — вот основная цель этого руководства.
Двигатели, безусловно, являются серьезной инвестицией. Новый, отремонтированный или изготовленный по индивидуальному заказу традиционный четырехцилиндровый двигатель почти гарантированно будет стоить около 25000 долларов.
Изменение производительности или эффектная презентация могут добавить 10 000 долларов. Традиционные шестицилиндровые авиационные двигатели стоят от 35 до 45 тысяч долларов. Если вы подумываете о Rotax, то, выражаясь округленными цифрами, 100 л.с. — это около 19 000 долларов с карбюратором и 22 000 долларов с впрыском топлива; переход на силовые установки Rotax с турбонаддувом означает почти 31 000 долларов за карбюратор и 37 000 долларов за впрыск топлива.
Конечно, это большие перемены, но приводить в действие свой самолет — не место, чтобы срезать углы. Очевидно, что когда речь идет о авиационных двигателях, надежность имеет решающее значение для безопасности, так что, надеюсь, нет необходимости вдаваться в подробности. Но также важно, чтобы двигатель соответствовал потребностям вашего планера и обеспечивал производительность, необходимую для окупаемости ваших инвестиций.Это критический, но часто упускаемый из виду момент: никто не хочет строить собаку, любящую землю, даже если целью является круиз по пересеченной местности или просто погоня за блинами в субботу утром. Таким образом, даже если двигатели — это значительные вложения, разумно вложить все средства, необходимые для того, чтобы добраться до нужного самолета.
Другая реальность в мире авиационных двигателей заключается в том, что подавляющее большинство популярных комплектов и плановых самолетов используют двигатели Rotax, Continental или, особенно, Lycoming.Это потому, что их количество известно в мире технического обслуживания и перепродажи самолетов. Они также хорошо известны производителям планеров, поэтому их обычно выбирают на кораблях завода. Конечно, вполне возможно построить хорошо работающий самолет на других двигателях, таких как те, что указаны в этом руководстве, но это лучшая работа для опытного строителя, имеющего прочный фундамент в области двигателей. Для большинства строителей копирование (не обязательно дублирование) того, что сделал создатель планера, является самым быстрым способом создания летающего самолета с наименьшими нагрузками.
Где купить двигатель
Есть удивительное количество способов купить двигатель. Самый простой вариант — заказать двигатель у производителя комплекта вашего самолета, если он предлагает такую услугу. Производители комплектов, такие как Van’s и Zenith, часто договариваются с производителями двигателей, чтобы предлагать предложенные двигатели через производителя комплектов. Вы просто проверяете коробку за 29 000 долларов на веб-сайте производителя комплектов и ждете прибытия грузового автотранспорта … Такой подход значительно упрощает поиск таких вещей, как впускные каналы, выхлопные системы, перегородки и т. на.
Спонсор освещения авиасалона:Далее по удобству, вероятно, будет заказывать двигатель напрямую у производителя двигателей. Имейте в виду, что даже с Lycoming и Continental производители двигателей оставляют на складе лишь несколько двигателей. Фактически, объемы настолько малы, что отдельные движки, которые есть у них на полке, перечислены на своих веб-сайтах. Очевидно, что чем дальше вы отойдете от основных вариантов движка, тем больше шансов, что вам придется ждать, пока двигатель будет построен. Это может быть значимое количество времени для некоторых из зарубежных производителей, поэтому, если вы рассматриваете что-то вроде радиала Jabiru или Rotec, определенно звоните заранее заранее.Год вперед — еще не скоро, чтобы делать запросы. Исключение составляет Rotax; он продается в таких объемах и достаточно хорошо финансируется, что кажется, что его двигатели уже готовы. Тем не менее, всегда разумно перепроверить.
Поскольку рынок экспериментальных самолетов вырос и составляет значительную часть мира новых самолетов, Lycoming и Continental основали свою собственную компанию. домашние бутики для поставки несертифицированных, часто нестандартных двигателей на экспериментальный рынок.Решение Lycoming — это отдельный сборочный цех в углу их завода, предлагающий всевозможные индивидуальные услуги и запасные части; Полученные двигатели продаются под маркой Thunderbolt и напрямую конкурируют с лучшими производителями послепродажного ремонта, такими как Aero Sport Power, Barrett Precision Engines и Ly-Con Aircraft Engines.
Continental просто строит линейку двигателей под торговой маркой Titan; они также могут включать запасные части и специализированные этапы обработки, например, портирование.Continental — по крайней мере, под названием Continental — не участвует в экспериментальном рынке и предлагает только сертифицированные версии своих двигателей с табличками с техническими данными Continental. С другой стороны, Rotax прочно занимает позиции на рынке экспериментальных самолетов и поэтому не нуждается в собственном бутике или двигателях с отдельными названиями. Ротакс — это Ротакс.
После выпуска новых двигателей процесс покупки становится менее простым. Но если соображения повышаются, то же самое и с дополнительными возможностями, и цена может снизиться — хотя это предполагает, что вы хотите рассмотреть подержанный или отремонтированный двигатель.Помните, что с некоторыми двигателями то, что можно рассматривать как новый двигатель, на самом деле представляет собой комбинацию в основном новых и нескольких бывших в употреблении, восстановленных деталей. Никто, например, не строит новые корпуса двигателей Corvair, поэтому такие двигатели обязательно будут иметь «закаленный» корпус, как любят говорить машинисты. Это не вопрос надежности или безопасности, но некоторым строителям нравится только 100% новый двигатель.
Самым успешным методом является работа с ремонтной мастерской.Некоторые из них являются относительно крупными, хорошо известными, такими как вышеупомянутые Aero Sport, Barrett и Ly-Con. Они привыкли работать на национальном и международном уровнях, поэтому отправлять свои товары в Куала-Лумпур и т.п. не проблема. Все эти мастерские проводят капитальный ремонт сертифицированных двигателей как их основной бизнес, но у них есть собственная линия специальных запчастей и знания о хот-родах, которых даже фабрики, вероятно, не обладают — идеально, если вы » Вы ищете что-то особенное, колоритное или достойное шоу.
Другие магазины гораздо более локальные, вплоть до операций «один человек в ангаре». Качество и возможности таких нарядов варьируются от превосходного до безупречного; который должен определить покупатель. Стоит отметить, что небольшие предприятия имеют очень ограниченные возможности обработки, если таковые имеются, и должны работать со специализированными фирмами для таких вещей, как восстановление шатунов, балансировка, шлифовка коленчатого вала или станок для картера двигателя. Работа.
Имея дело с моторным цехом — большим или маленьким — вы можете либо войти в дверь с пустыми руками, либо начать с основного двигателя или даже с частичной грудой деталей двигателя. Даже если ваш основной движок не тот, который вам нужен для вашей текущей сборки, он служит фуражом. С другой стороны, более крупные магазины хранят на удивление большие запасы основных двигателей и запчастей, поэтому, если вы начинаете с нуля, магазин часто может предоставить стержень для старта по цене. конечно.Это может быть экономически эффективным способом получить новый двигатель, поэтому его стоит изучить.
Еще пару лет назад для моторных мастерских было обычным делом покупать новый комплект двигателя у Superior, Lycoming или других производителей запчастей. Такие комплекты представляют собой просто детали, необходимые для сборки двигателя, которые доставляются в моторный цех в разобранном виде. Ценообразование на комплекты использовалось для того, чтобы покупатель, не имеющий основного двигателя, мог получить по существу новый собранный двигатель.Но, желая этого бизнеса для себя, производители запчастей подняли цены на комплекты так, что простая покупка одного из их экспериментальных двигателей имеет такой же финансовый смысл. Комплекты двигателей по-прежнему доступны, и если в специализированном магазине требуется двигатель с хот-родом, они по-прежнему являются жизнеспособной отправной точкой.
На рынке двигателей VW и Corvair комплектные двигатели по-прежнему являются нормой. Эти двигатели нацелены на энтузиастов-практиков, которые счастливы собрать свой двигатель и сохранить деньги, которые были бы потрачены на оплату мастерской, чтобы сделать то же самое.Если вы не такой парень, почти все такие магазины за определенную плату соберут двигатель для вас, так что имейте это в виду, сравнивая цены.
Наши рекомендации
Может показаться, что в этом руководстве отсутствуют некоторые двигатели. Мы не собираемся рассказывать о новейшем турбовентиляторном двигателе Pratt & Whitney, равно как и не углубляться в сверхлегкие двигатели — менее 50 л.с. Здесь тоже нет крупнокалиберных Continentals, таких как IO-550; Continental не хочет продавать их напрямую на экспериментальном рынке, поэтому мы не указываем их здесь.Если у вас есть комплект, который нуждается в одном из них, скорее всего, производитель комплекта поможет вам его найти
Мы продолжили нашу традицию группирования двигателей по общим конструктивным особенностям. Таким образом, плоские (горизонтально противоположные) четырехтактные двигатели собраны вместе, за ними следуют рядные и V-образные конфигурации, за которыми следуют радиальные и роторные круглые двигатели, Ванкельса. , Дизели (Jet A) и, поскольку они сами по себе, производные от Volkswagen.Мы завершаем работу над турбинами, Corvairs и несколькими двухтактными двигателями, которые соответствуют нашим критериям. слева и в разрезе цилиндры Lycoming справа. Кроме того, здесь также видны увеличенный и сглаженный композитный воздухозаборник и направляющие.
Энди Хиггс — личность, на которой основана компания AC Corporation, где производительность — это слово, а дизайн с чистого листа — в порядке вещей.Наиболее известный своим цилиндром AX50, основанным на архитектуре Lycoming 360/540 с параллельными клапанами, Хиггс объединил этот цилиндр со своим собственным картером и конструкцией впуска на основе Lycoming, чтобы получить очень современные: выглядящие плоские двигатели, которые поместятся под капоты обычных самолетов. Возможны как четырех-, так и шестицилиндровые двигатели, и их не следует путать с другими заменяющими двигателями Lycoming типа «клон». Вместо этого они используют гораздо более оптимизированные пути впускного воздушного потока с довольно очевидными визуальными изменениями в конструкции коллектора.Внутри они имеют множество деталей AC Corporation, таких как клапаны, клапанные пружины, поршни, шатуны и даже коленчатые валы.
Беглый взгляд на цилиндр AX50 показывает, насколько различаются эти конструкции. Наиболее очевидно, что охлаждающие ребра более прочные, обработанные поверхности обычно более органичны в том, как они перетекают с поверхности на поверхность, чем блочная функциональность, предлагаемая стандартными деталями Lycoming. При более внимательном рассмотрении видно, что цилиндр AX50 представляет собой цельную алюминиевую отливку, а не отдельную головку и цилиндр, соединенные вместе, а для отверстия цилиндра предусмотрена съемная втулка.Гильзу можно заменить на месте во время капитального ремонта.
В настоящее время AC Corporation перечисляет свои двигатели на базе Lycoming под надписью «RS», что означает силовые установки Race Spec. Эти двигатели производятся по заказу в Великобритании (Хиггс базируется в Японии, но родом из Англии), а затем отправляются заказчику.
Новая инициатива — цилиндры с водяным охлаждением для двигателей Lycoming. Идея состоит в том, чтобы заменить излишки охлаждающего топлива, использованные во время взлета, на воду; Хиггс говорит, что он будет на гонках в Рино в сентябре 2020 года с производной 540 с водяным охлаждением.
BRP Rotax
По универсальным характеристикам и полезности трудно превзойти двигатели Rotax серии 912. По словам дилеров Rotax, в последнее время покупатели охотнее платят за модели с электронным впрыском топлива.Старые мастера считают Continental или Lycoming производителями двигателей для легких самолетов номер один в мире, но с большим отрывом уже долгое время это компания Rotax. Rotax, подразделение BRP, базируется в центральной Австрии, где ему поручено строить двигатели для большой империи BRP, которая включает в себя все виды легких транспортных средств для отдыха, таких как бок о бок инженерные сети. , лодки, гидроциклы, снегоходы, мотоциклы и легкие самолеты.Таким образом, Rotax является более крупным производителем двигателей, чем может показаться на первый взгляд, с первоклассными производственными мощностями и инженерными технологиями.
На 2020 год Rotax продолжит выпуск своих существующих двигателей серий 912, 914 и 915, в которых цилиндры с воздушным охлаждением сочетаются с головками цилиндров с водяным охлаждением. Эти относительно легкие и компактные двигатели рассчитаны на более высокие обороты, поэтому все они включают в себя встроенный редуктор (редуктор) с цилиндрической зубчатой передачей для оптимизации частоты вращения гребного винта.Все они имеют сухой поддон и используют подъемники с гидравлическими клапанами; карбюраторный или электронный впрыск топлива предлагается в зависимости от модели. Гарантийные периоды относительно короткие для двигателей Rotax в экспериментальных применениях — всего 18 месяцев или 200 часов, — но для сертифицированных самолетов срок гарантии увеличивается до двух лет или 400 часов при практически тех же условиях. оборудование. Также с годами увеличилось время между капитальными ремонтами четырехтактных двигателей Rotax; 912 сейчас на 2000 часов TBO.Rotax предлагает несколько дистрибьюторов и сервисных центров в Северной Америке, при этом некоторые из них, такие как California Power Systems и Lockwood Aviation, предлагают различные школы для заинтересованных домостроителей или специалистов по техническому обслуживанию. Двигатели надежны и подлежат ремонту.
По-прежнему самым продаваемым Rotax является серия 912 с карбюратором, доступная в карбюраторной форме мощностью 80 л.с. как 912 UL или с мощностью 100 л.с. как 912 ULS. Двигатель мощностью 80 л.с. наиболее популярен в Европе, где трудно найти бензин с более высоким октановым числом, в то время как вариант мощностью 100 л.с. является номером один в Соединенных Штатах.Однако стоит отметить, что двигатели Rotax лучше всего работают с неэтилированным газом, поскольку свинец в 100LL в конечном итоге накапливается в коробке передач в виде осадка. Кроме того, по словам Rotax, доля рынка 912 начинает быстро переходить к двигателям 912 IS и 915 IS с турбонаддувом, оба из которых имеют электронный впрыск топлива.
Rotax предлагает два двигателя с турбонаддувом: карбюраторный 914 и новейшую силовую установку 915 IS, серийное производство которой идет второй год.Последний, безусловно, стоит более 38000 долларов, но предлагает лучшее соотношение мощности и веса в своем классе, а также внушительные 141 л.с. на высоте до 15000 футов для отличной средней высоты. спектакль. Для сравнения: 914 сэкономит вам около 7000 долларов на карбюраторе и максимальную мощность 115 л.с. У 914 есть межремонтный ресурс 2000 часов по сравнению с 1200 часов 915.
Если все поющий, танцующий 915 Rotax действительно предлагает некоторые интересные возможности производительности для всех, кто заинтересован в том, чтобы прыгать с небольшими уровнями полета, стоит помнить даже о 80-сильном Rotax начального уровня, который предлагает avi
Лучшие производители самолетов и реактивных двигателей и Поставщики в США
Это полное руководство для производителей реактивных двигателей.Во все более глобально связанном мире авиационные двигатели являются важным компонентом транспортных приложений, включая коммерческую, военную, деловую и авиацию общего назначения. В то время как некоторые производители и компании авиационных двигателей предпочитают сосредоточиться на производстве одного или двух двигателей, у других есть большие портфели двигателей для различных целей, а третьи производят на заказ или специализируются на двигателях, чтобы заполнить определенную нишу.
Чтобы помочь вам в поиске поставщиков и понимании рынка авиационных двигателей, мы составили списки ведущих поставщиков авиационных двигателей в таблицах ниже.В первой таблице показаны основные поставщики авиационных двигателей, работающих в США, как крупные, так и небольшие компании. Во второй таблице представлены основные производители двигателей для коммерческих самолетов на рынке Северной Америки, сгруппированные по доле рынка.
Коротко:
Производители и поставщики двигателей в США по размеру компании
Размер компании может быть важным показателем ее успеха, ее подхода к клиентам, а также ее способности предлагать типы необходимых продуктов и услуг.Ниже приведен список из десяти крупнейших поставщиков авиационных двигателей в США, отсортированных по размеру компании и количеству сотрудников. Компании варьируются от специализированных производителей и механических мастерских до производителей и дистрибьюторов чулок. Прочерки указывают, где данные были недоступны. Годовые продажи измеряются в миллионах долларов США.
Таблица 1: Поставщики авиационных двигателей в США, заказанные по размеру компании
| Компания | Расположение | Размер компании (в количестве сотрудников) * | Годовой объем продаж (в миллионах) | |
| 1 | GE Aviation Systems | Вандалия, Огайо | 40 000 | 27 000 долл. США ** |
| 2 | Safran Power Systems | Твинсбург, Огайо | 14 000 | 20 000 долл. США *** |
| 3 | двигатели Lycoming | Williamsport, PA | 500-999 | – |
| 4 | J&N Metal Products | Бразилия, IN | 10-49 | 5-9 долларов США.9 |
| 5 | D-Star Engineering Corporation | Шелтон, Коннектикут | 10-49 | – |
| 6 | BF Aerospace | Sunrise, FL | 1-9 | 1–4,9 долл. США |
| 7 | Рекреационная энергетика | Тиффин, Огайо | 1-9 | 1–4,9 долл. США |
| 8 | Lockwood Aviation Supply | Себринг, Флорида | 1-9 | <1 | долл. США
| 9 | Hill Flight Support | Ван Найс, Калифорния | 1-9 | <1 | долл. США
| 10 | Electrijet Flight Systems | Liberty Lake, WA | 1-9 | – |
Примечания:
* Размер компании, указанный в профиле поставщика на Thomasnet.com
** На основе данных, опубликованных на сайте GE
*** На основе данных, опубликованных на сайте Safran
Двигательные компании в США — Сводка
GE Aviation Systems из Вандалии, штат Огайо, возглавляет список с 40 000 сотрудников. Компания производит двигатели и компоненты для коммерческого, военного и коммерческого назначения, а также авионику, электроэнергию и механические авиационные системы.
Safran Power Systems предлагает двигатели для гражданских, военных и ракетных самолетов, а также системы посадки, торможения и электропроводки.Штаб-квартира находится в Твинсбурге, штат Огайо.
Lycoming Engines в Уильямспорте, штат Пенсильвания, производит поршневые двигатели для авиации общего назначения, а также продает восстановленные и отремонтированные двигатели и детали.
J&N Metal Products на заказ производит аэрокосмические изделия и узлы от проектирования до производства, включая авиационные двигатели. Он расположен в Бразилии, штат Индиана.
В Шелтоне, Коннектикут, D-Star Engineering Corporation производит специальные продукты для аэрокосмической отрасли, включая поршневые и газотурбинные двигатели.Он также предлагает другие силовые и двигательные установки для воздушных и наземных транспортных средств.
BF Aerospace предлагает силовые установки и двигатели, а также другие аэрокосмические системы и детали. Он также предлагает услуги ТОиР. Компания базируется в Санрайз, Флорида.
Recreational Power Engineering , в Тиффине, Огайо, занимается продажей двигателей для легких самолетов для спортивной и экспериментальной авиации. Он также предлагает пропеллеры и инструменты для двигателей.
Базирующаяся в Себринге, Флорида, Lockwood Aviation Supply предлагает двух- и четырехтактные авиационные двигатели, другие авиационные системы, запчасти и аксессуары, а также услуги по ремонту и обучению.
Hill Flight Support , из Ван-Найса, Калифорния, поставляет двигатели, системы, узлы и компоненты для F5 и устаревших самолетов.
Ведущие производители двигателей для коммерческих самолетов по доле рынка
Вот список из 5 ведущих производителей двигателей для коммерческих самолетов, на долю которых в 2017 г. приходилась большая часть рынка коммерческой авиации Северной Америки. В дополнение к количеству двигателей, которые они производили в Северной Америке и во всем мире, в таблице также указан местонахождение компаний. страны и основные производители планеров, которым они поставляли двигатели.Стоит отметить, что эти компании также составляют львиную долю мирового коммерческого рынка.
Таблица 2: Ведущие производители коммерческих авиадвигателей по доле рынка Северной Америки *
| Компания | Головной офис Базируется в | Поставщик для | Двигатели, произведенные в Северной Америке | Двигатели произведены во всем мире | |
| 1 | CFM International | Цинциннатти, Огайо, США | Airbus, Boeing, Comac | 4,930 | 21 622 |
| 2 | GE Aviation | Цинциннатти, Огайо, США | Airbus, Boeing, Bombardier, Comac, Embraer | 4 686 | 11 227 |
| 3 | Pratt & Whitney | Ист-Хартфорд, Коннектикут, США | Airbus, Boeing, Bombardier, Embraer, Fairchild Dornier, Ilyushin, Иркут, Mitsubishi Regional Jet | 1849 | 3,669 |
| 4 | Rolls-Royce | Лондон, Англия, Великобритания | Airbus, Boeing, Embraer, Fokker, Lockheed, Tupolev | 1,580 | 5,606 |
| 5 | Международные авиационные двигатели | Ист-Хартфорд, Коннектикут, США | Airbus, Боинг | 1,442 | 5,960 |
| 6 | Прочие компании ** | н / д | н / д | 42 | 2,065 |
Примечания:
* Данные для таблицы 2 из отчета FlightGlobal 2017 по коммерческим двигателям
** Представляет собой остаток от других менее крупных поставщиков авиационных двигателей.
Ведущие производители реактивных двигателей — краткие сведения о компании
CFM International , с самой большой долей рынка как в Северной Америке, так и во всем мире, поставляет реактивные двигатели для коммерческих самолетов.Он предлагает двигатели моделей Leap и CFM56, а также устаревшие двигатели. Он базируется в Цинциннати, штат Огайо.
GE Aviation , также находящийся в Цинциннати, штат Огайо и представленный как в Таблице 1, так и в Таблице 2, предлагает широкий выбор двигателей для коммерческой, военной, деловой и авиации общего назначения. Он также поставляет авионику, силовые и структурные системы.
Pratt & Whitney поставляет продукцию самому большому количеству компаний в списке. Базирующаяся в Ист-Хартфорде, штат Коннектикут, она предлагает коммерческие военные, бизнес-авиации, региональные двигатели и двигатели общей авиации, а также вертолетные двигатели и вспомогательные силовые установки.
Rolls-Royce со штаб-квартирой в Лондоне, Англия, предлагает коммерческие, деловые, боевые, транспортные, патрульные, тактические, роторные и вертолетные двигатели. Он также предлагает морские и ядерные двигательные установки.
Наконец, в списке International Aero Engines производит коммерческие реактивные двигатели, уделяя особое внимание двигателю V2500. Он базируется в Ист-Хартфорде, штат Коннектикут.
Производители / поставщики авиационных двигателей — выводы
Мы представили информацию о ведущих поставщиках авиационных двигателей в двух формах — о тех, которые работают как более мелкие поставщики двигателей, работающих в США, и о ведущих поставщиках двигателей для коммерческих самолетов с данными о количестве двигателей, произведенных как внутри страны, так и во всем мире.Мы надеемся, что эта информация помогла нам понять рынок авиационных двигателей.
Для получения более подробной информации об этих и других поставщиках авиационных двигателей посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, на которой представлены более 80 поставщиков авиационных двигателей и запчастей, а также более 2000 поставщиков аксессуаров, запчастей и расходных материалов для самолетов.
Прочие аэрокосмические изделия
Другие статьи от лучших поставщиков
Ведущие производители печатных плат в США и за рубежомСледующая статья »Больше от Machinery, Tools & Supplies
Капитальный ремонт авиационного двигателя • Disciples of Flight
- Самолет
- Авиат
- Beechcraft
- Cessna
- Pilatus
- Пайпер
- Робинсон
- Другой самолет
- Дом постройки
- Летающий
- Аэропорты
- Бэк-кантри
- История
- Новости
- Документальный фильм
- BluRay DVD
- Amazon Prime
- Vimeo по запросу
- Гумроад
СБРОС ПАРОЛЯ
Вернуться на страницу авторизацииВОЙТИ
Забыли пароль
- О нас
- Авторы
- Напишите нам!
- Раскрытие информации
- Политика конфиденциальности
- Политика раскрытия информации
- Условия использования
- Свяжитесь с нами
Статьи, фотографии и видео об авиации
- Самолет
- Авиат
- Beechcraft
- Cessna
- Pilatus
Детали авиационных двигателей — Авиация и детали самолетов
Нужны запасные части для двигателя вашего самолета? Посетите SkyGeek и найдите лучший выбор генераторов.Датчики EGt, подушки двигателя, инструменты и многое другое по нашим повседневным низким ценам. Забудьте о дорогих хозяйственных магазинах и модных ремонтных мастерских и загляните на SkyGeek.com. У нас есть все необходимое для ремонта двигателя вашего самолета в одном удобном месте. Делайте покупки, не выходя из собственного дома или ангара, и заказывайте нужные детали с быстрой доставкой. От запасных частей до обновленных компонентов до смазочных материалов и многого другого — мы — ваш универсальный магазин качественных запчастей и принадлежностей. Наш невероятный выбор деталей авиационных двигателей включает в себя множество специальных деталей, которые сложно найти в ближайшем ремонтном центре.Мы даже предлагаем советы экспертов и помощь в процессе, поэтому ваш ремонт будет выполнен быстрее и с меньшими затратами.В SkyGeek вы найдете всевозможные детали авиационных двигателей, от ремней кондиционеров до регуляторов напряжения, аккуратно организованных по категориям для вашего удовольствия от покупок. В нашем огромном ассортименте есть воздушно-масляные сепараторы, генераторы, датчики и датчики CHT, датчики и датчики EGT, прокладки двигателя, опоры двигателя, стартеры двигателя, шестерни масляного насоса Lycoming, переходники масляных фильтров, комплекты для проверки PT6A, датчики температуры, вакуумные насосы и многое другое. , все по конкурентоспособным ценам.Не знаете, что ищете? Наши специалисты готовы помочь, ответив на любые ваши вопросы. Все наши детали проходят тщательный отбор по качеству и производятся ведущими брендами авиакосмической промышленности. Перед отправкой они проверяются на качество, и каждый продаваемый нами компонент должен соответствовать различным требованиям безопасности и соответствия.
В SkyGeek мы все занимаемся деталями самолетов — деталями двигателей, деталями планера, шасси, освещением, авионикой и многим другим. По сути, у нас есть все необходимое для сборки, обслуживания и управления вашим самолетом в одном месте.Просмотрите наш ассортимент запчастей для реактивных двигателей, выставленных на продажу сегодня, и найдите компоненты, необходимые для поддержания вашего самолета в отличном состоянии.
Если у вас есть дополнительные вопросы, мы рекомендуем вам посетить наш хорошо осведомленный Справочный центр .
одномоторный или двухмоторный самолет
Пусть ваши потребности сузят ваш выбор
Среди множества решений, которые вы примете при выборе самолета, будет то, покупать ли однодвигательную или двухмоторную модель.Тысячи владельцев бизнеса и пилотов-любителей начинают свой путь в авиацию с однодвигательного поршневого самолета, в то время как другие считают, что двухмоторный лучше соответствует их потребностям.
Сравнение возможностей и характеристик каждого из них с точки зрения производительности, душевного спокойствия, обучения и технического обслуживания поможет вам определить, какой самолет поможет вам лучше всего достичь ваших целей.
Производительность
Как двухмоторные, так и одномоторные поршневые самолеты хорошо подходят для коротких полетов на расстояние до 300 миль.Они могут легко добраться до небольших аэропортов с более короткими взлетно-посадочными полосами, увеличивая количество взлетно-посадочных полос в пределах их досягаемости.
Второй двигатель увеличивает полезную нагрузку и скорость самолета. Помимо более высоких крейсерских скоростей, дополнительная мощность второго двигателя также улучшает взлетно-посадочные характеристики.
Спокойствие
Нематериальные активы, такие как душевное спокойствие, часто принимают решения собственниками и операторами. Многие предпочитают резервирование двухмоторных самолетов, когда в их типичных задачах они летают над горами или большими водоемами.Некоторые двухдвигательные модели, такие как самолет BEECHCRAFT® BARON®, включают в себя дополнительные инженерные решения, благодаря которым все системы — даже комфорт салона — работают на одном двигателе.
Конечно, современные одномоторные самолеты тоже невероятно продвинуты. Они оснащены новейшими технологиями, в том числе системами автопилота, которые помогают в управлении.
Обучение
Для полетов на одномоторном или двухмоторном самолете требуются те же базовые инструкции и лицензии, но если вы планируете управлять многомоторным самолетом, Федеральное управление гражданской авиации требует дополнительной подготовки, потому что с двумя двигателями есть больше возможностей управлять и контролировать в кабине.
Любой полный рейтинг типа воздушного судна требует глубоких знаний, практики и подготовки для безопасной эксплуатации.
Техническое обслуживание
Если в вашем профиле миссии вы все еще делаете выбор между однодвигательным и двухмоторным самолетом, решающим фактором могут быть расходы на техническое обслуживание. Распространенное заблуждение — двухмоторный самолет стоит в два раза дороже в обслуживании и эксплуатации, потому что у него два двигателя. Хотя это правда, что проведение осмотров, капитальных ремонтов и внеплановых ремонтов будет стоить вам больше для двухмоторного двигателя, чем для одномоторного, в целом это значительно меньше, чем вдвое дороже.
После ознакомления с этими четырьмя соображениями сопоставьте свои потребности с имеющимися моделями. Ваши варианты должны сузиться до нескольких вариантов — гораздо более управляемая задача.
.