Виды двигателей авиационных: Авиа двигатели. Виды и типы двигателей для самолетов и вертолетов

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. Главным принципом работы парового авиационного двигателя является преобразование возвратно-поступательного движения поршней во вращательное движение винтов за счёт энергии пара.

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.

Авиационные двигатели — PBS

Газотурбинные двигатели PBS, специально спроектированные для использования на беспилотных летательных аппаратах (UAV), учебных мишенях а также легких пилотируемых летательных аппаратах и вертолетах.

Брошюра для скачивания

PBS.TopImage.Btn.Scroll

Авиационные двигатели

Реактивный двигатель PBS TJ150

Максимальная мощность:1 500 N

Вес: 18,9 kg

Реактивный двигатель PBS TJ100

Максимальная сила тяги: 1 250 Н

Вес: 19,5 кг

Реактивный двигатель PBS TJ100P

Максимальная тяга: 1 250 Н

Вес 17,6 кг

Реактивный двигатель PBS TJ80-90

Максимальная сила тяги: 900 Н

Вес: 12,5 кг

Реактивный двигатель PBS TJ40-G1

Максимальная сила тяги: 395 Н

Вес: 3,4 кг

Реактивный двигатель PBS TJ40-G1NS

Максимальная тяга: 425 Н

Вес: 3,6 кг

Реактивный двигатель PBS TJ40-G2

Максимальная сила тяги: 395 Н

Вес: 3,8 кг

Турбовальный двигатель PBS TS100

Максимальная мощность: 180 кВт

Вес: 62 кг

Турбовинтовой двигатель PBS TP100

Максимальная мощность: 180 кВт

Вес : 62 кг

Bозможность использования авиационных двигателей

Легкие реактивные самолеты

Воздушно-реактивные двигатели также устанавливаются на пилотируемые летательные аппараты.

Американский самолет «SubSonex» – один из самых успешных примеров использования наших двигателей.

Легкие частные самолеты

Турбовинтовой двигатель TP100 устанавливается на нескольких пилотируемых летательных аппаратах в категории «experimental». Благодаря стабильной мощности на большой высоте и в экстремальных климатических условиях он может также устанавливаться на беспилотные летательные аппараты с пропеллером.

Легкие вертолеты до 1000 кг

Турбовальный двигатель TS100 устанавливается прежде всего на сверхлегкие вертолеты. Малый вес, минимальная вибрация, тихий ход, стабильная мощность на большой высоте над уровнем моря и в экстремальных климатических условиях – все это позволяет использовать его для пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов в качестве замены поршневых двигателей, прежде всего в сложных климатических условиях.

Сервисное обслуживание, запчасти и капитальный ремонт

авиационной техники

Для всех пользователей нашей продукции авиационной техники на протяжении всего срока эксплуатации мы предоставляем сервисное обслуживание самого высокого качества.

На протяжении длительного времени мы работаем над продлением срока службы наших продуктов, например, путем внедрения новых технологий при производстве наиболее экспонируемых деталей. Наше авиационное оборудование на базе турбин регулярно получает очень хорошие рекомендации.

Более подробная информация

Различные типы авиационных двигателей

Авиация, безусловно, прошла долгий путь с тех пор, как братья Райт совершили свой первый короткий полет в четырех милях к северу от Китти-Хок, Северная Каролина. Быстрая эволюция в области аэронавтики была буквально вызвана выдающимися техническими инновациями в авиадвигателях.

В последние десятилетия самолеты и авиационные двигатели значительно диверсифицировались за счет использования широкого спектра планеров, механических систем и, конечно же, двигателей. Для неспециалиста такой широкий набор компонентов может показаться довольно пугающим. Независимо от того, хотите ли вы работать на самолетах или летать на них, первым шагом в мир авиации является обращение в школу авиационной подготовки, такую как Spartan College of Aeronautics & Technology.

Колледж Спартан приветствует начинающих механиков, у которых есть целый ряд устремлений и целей, благодаря программам «Технология технического обслуживания авиации» и «Планер и силовая установка». По мере прохождения обучения в Spartan вы получите необходимые знания и накопите навыки работы с разнообразным оборудованием.

В летной школе Спартанского колледжа студенты имеют возможность тренироваться на нескольких разных типах самолетов с разными типами двигателей. Студенты-пилоты Spartan получают ценный и практический опыт на пути к вехам, которые могут включать в себя сертификат пилота частного пилота с одним двигателем или сертификат пилота многомоторного коммерческого самолета.

Однодвигательные и многомоторные самолеты

Как одномоторные, так и многомоторные самолеты имеют свои собственные уникальные преимущества и недостатки. Например, одномоторные самолеты обычно дешевле при покупке и имеют более низкие эксплуатационные расходы. Однако есть некоторые одномоторные самолеты, в которых используются высокопроизводительные двигатели, обеспечивающие отличные летные характеристики и более высокие рабочие скорости. Однако с точки зрения характеристик трудно превзойти многодвигательные самолеты, которые обычно позволяют пилотам быстрее разгоняться и достигать более высоких скоростей.

Безусловно, главными преимуществами многомоторных самолетов являются повышенная безопасность и душевное спокойствие. Благодаря резервированию второго двигателя пилоты часто могут добраться до безопасного места аварийной посадки, даже если один двигатель полностью выйдет из строя. Кроме того, многомоторные самолеты, как правило, оснащены несколькими стартер-генераторами и другими резервными компонентами, которые обеспечивают дополнительные меры безопасности в случае отказа.

Благодаря физике асимметричной тяги, многодвигательные самолеты с большей вероятностью будут вовлечены в инциденты с потерей управления. Асимметричная тяга особенно проблематична, когда двигатель выходит из строя сразу после взлета, когда самолет движется на малой высоте и выдает большую мощность. Другие потенциальные недостатки многомоторных самолетов включают их ограниченную видимость и часто сложные топливные системы. И в то время как различные резервные компоненты многомоторных самолетов обеспечивают безопасность за счет резервирования, многие современные одномоторные самолеты имеют такие функции, как резервные генераторы переменного тока и авионика со стеклянными панелями, которые обеспечивают исключительную безопасность. Однако в Спартанском колледже начинающие пилоты учатся управлять как многомоторными, так и одномоторными самолетами. Они также узнают, как решать проблемы, возникающие в процессе полета.

Типы винтовых двигателей

В течение сорока лет после того первого полета братьев Райт в самолетах использовались исключительно двигатели внутреннего сгорания, которые вращали прикрепленные винты для создания тяги. Примечательно, что большая часть самолетов гражданской и частной авиации по-прежнему оснащена поршневыми двигателями внутреннего сгорания и воздушными винтами.

Вообще говоря, поршневые двигатели самолетов работают так же, как обычные автомобильные двигатели. Забирая воздух из окружающей среды и смешивая его с топливом, эти двигатели работают, сжигая это топливо для производства нагретых выхлопных газов, которые перемещают поршень, прикрепленный к коленчатому валу. В то время как автомобильная трансмиссия использует коленчатый вал для вращения колес автомобиля, коленчатый вал самолета напрямую соединен с одним или несколькими воздушными винтами. Существуют некоторые различия между авиационными и автомобильными двигателями. В авиационных двигателях используются различные типы систем зажигания и смазки, а также системы предотвращения образования льда на воздухозаборнике.

Хотя поршневые винтовые двигатели бывают самых разных размеров, большинство крупных самолетов в настоящее время оснащены газотурбинными двигателями той или иной формы. Однако меньшие по размеру самолеты могут парить в воздухе с помощью небольших поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Сегодня в самолетах используются самые разные воздушные винты. В программе Spartan Aviation Maintenance Technology вы узнаете о назначении и функциях винтов, таких как:

Fixed-Pitch
Ground-Adjustable Propeller
Controllable-Pitch Propellers
Constant-Speed Propellers
Feathering Propellers
Reverse-Pitch Propellers

Types of Turbine Engines

Like традиционные поршневые двигатели, газотурбинные двигатели работают, комбинируя воздух и топливо для пропульсивного сгорания. Однако газовые турбины газотурбинных двигателей обеспечивают непрерывное сгорание для привода компрессора, который повышает давление воздуха до предельных значений, обеспечивая исключительную мощность. По пути, который проходит воздух через двигатель, и по способам, которыми создается движение самолета, газотурбинные двигатели попадают в одну из четырех следующих категорий:

Турбовинтовой двигатель — Эта форма газотурбинного двигателя напрямую соединяется с зубчатой передачей, которая вращает винт почти так же, как это делает традиционный поршневой двигатель. Коробка передач турбовинтового самолета замедляет вращающийся карданный вал, чтобы правильно управлять винтом.
Турбореактивный двигатель – Впервые разработанный немецкими и британскими авиационными учеными в период до Второй мировой войны, турбореактивный двигатель движется по воздуху за счет тяги мощных газовых потоков, которые он генерирует. Хотя турбореактивный двигатель чрезвычайно мощный, он традиционно требует огромного количества топлива.
Турбовальный двигатель . Наиболее часто используемый для эксплуатации вертолетов турбовальный авиационный двигатель очень похож на турбовинтовой, за исключением того, что он предназначен для включения трансмиссии, которая, в свою очередь, связана с роторной системой вертолета.
Турбовентиляторный двигатель – В турбовентиляторном реактивном двигателе используются массивные вентиляторы для облегчения всасывания воздуха. Он сочетает в себе лучшие характеристики турбовинтового и турбореактивного двигателей. Преимущества этого типа двигателя включают значительную тягу на низких скоростях и относительно тихую работу. По этим причинам, среди прочего, турбовентиляторные двигатели используются в подавляющем большинстве современных коммерческих авиалайнеров. Боинг был первой компанией, применившей турбовентиляторные двигатели, установив их на свои самолеты 737-300 в начале 19 века.80-е годы. В 2018 году компания Boeing выпустила массивный турбовентиляторный двигатель GE9X для своих самолетов 777X. Самый большой газотурбинный двигатель в мире, GE9X примерно такой же ширины, как фюзеляж Boeing 737!

Обучение с различными типами авиационных двигателей в качестве механика и пилота

в ассортименте спартанского колледжа, технологии технического обслуживания авиации могут тренироваться на рабочие и турбиновые и турбины. однодвигательных и многодвигательных самолетов. Кроме того, Спартанский колледж аэронавтики и технологий предлагает обучение авиационным компонентам и системам, включая планеры, такелаж, гидравлические системы, экологические системы и системы предупреждения.

Учащиеся Spartan, обучающиеся авиационным полетам, могут получить как одномоторные, так и многомоторные рейтинги. Наш парк самолетов включает одномоторный Piper Archer, Cessna 172 Skyhawk и двухмоторный Piper PA-44 Seminole.

Хотите узнать больше?
Если вы хотите узнать больше о Spartan College и наших предложениях по программам, заполните форму ниже, чтобы запросить информацию, и один из наших представителей приемной комиссии свяжется с вами.

Какие существуют типы авиационных двигателей? – Pilot Teacher

У самолетов есть много разных типов двигателей, которые помогают им отрываться от земли. На самом деле существует множество различных типов двигателей, которые подходят для конкретного типа самолета. Каждый тип двигателя выбирается авиаконструкторами для удовлетворения конкретных потребностей самолета на их чертежной доске.

В самолетах используются два типа двигателей: газотурбинные или поршневые. Они используются для вращения турбин, пропеллеров или лопастей несущего винта для перемещения воздуха, чтобы самолет мог создавать подъемную силу и летать. Существует множество вариаций каждого типа двигателя, подходящих для различных классов и категорий самолетов.

Для начала давайте разберем два основных типа авиационных двигателей:

Газотурбинный или реактивный двигатель
Поршневой двигатель

Самый распространенный двигатель, который вы привыкли видеть, — это газотурбинный двигатель, устанавливаемый на все современные коммерческие авиалайнеры. В пределах типа газовой турбины есть несколько вариантов, разработанных для конкретных самолетов.

Сначала поговорим о газотурбинных и реактивных двигателях, так как они широко используются в гражданской и оборонной авиации.

Газотурбинные двигатели

Газотурбинные двигатели бывают следующих четырех типов:

Турбореактивные двигатели
Турбовентиляторный
Турбовинтовой
Турбовальный

1.

Турбореактивный двигатель Источник: Джефф Даль

Турбореактивный двигатель — самый простой газотурбинный двигатель. Он состоит из впускного отверстия для подачи воздуха в двигатель, вращающегося компрессора для сжатия поступающего воздуха и увеличения его давления и скорости, камеры сгорания, в которой распыленное топливо смешивается со сжатым воздухом и воспламеняется, приводных турбин газогенератора. горячими расширяющимися газами, которые используются для привода переднего компрессора, и выхлопом для отвода горячих расширяющихся газов от самолета.

Обеспечивает тягу от газов, выходящих из выхлопа в задней части двигателя на высоких оборотах и под высоким давлением.

Это один из первых газотурбинных двигателей из когда-либо созданных. Благодаря своей компактной форме и меньшей занимаемой площади он в основном используется в военных истребителях.

Где найти турбореактивный двигатель:

Знаменитый Concorde использовал 4 турбореактивных двигателя Rolls Royce Olympus, расположенных парами.

Он был построен с форсажной камерой и рассчитан на создание тяги в 32 000 фунтов силы без форсажной камеры и 38 000 фунтов силы при использовании форсажной камеры.

Большинство современных военных истребителей используют либо один, либо пару турбореактивных двигателей с дополнительной форсажной камерой в качестве основного средства движения.

В форсажной камере топливо подается в горячие выхлопные газы, выходящие из двигателя, создавая огромное увеличение тяги.

2. Турбовентиляторный двигатель

Источник: K Aainsqatsi

Турбовентиляторный двигатель — самый распространенный авиационный двигатель, поскольку он бывает разных размеров и подходит ко всем, от самых больших авиалайнеров, таких как Boeing 747 или Airbus A380, до самые маленькие бизнес-джеты Cessna Citation или Gulfstream G280.

Турбовентиляторные двигатели являются расширенными/обновленными версиями турбореактивных двигателей, но с основным добавленным компонентом — «Вентилятор».

Этот двигатель разделен на 2 секции, а именно: основную и байпасную секции. Вентилятор направляет воздух как в активную зону, так и в перепускную зону, причем активная зона является основным турбореактивным двигателем, создающим тягу в результате сгорания, а перепускная зона создает дополнительную тягу благодаря своей форме.

Хочу стать пилотом

Авиационный энтузиаст

Байпасная секция действует как трубка Вентури и создает 80% общей тяги двигателя, тогда как основная часть обеспечивает оставшиеся 20%.

Основная задача сердечника — поддерживать работу вентилятора, а задача перепуска воздуха — придавать самолету необходимую тягу.

Когда газ выходит из задней части двигателя, он проходит через турбину высокого давления, которая приводит в действие секцию компрессора высокого давления, а затем через турбину низкого давления, которая приводит в действие секцию компрессора низкого давления и вентилятор.

Где найти турбовентиляторный двигатель:

General Electric GE9X — это самый большой турбовентиляторный двигатель с самым большим диаметром вентилятора 134 дюйма (11 футов 2 дюйма).

В основном устанавливается на B777X и несколько B787. Каждый двигатель может развивать тягу в 134 000 фунтов силы при максимальной мощности.

Турбовентиляторный двигатель Pratt & Whitney PW535 – один из самых маленьких на рынке.

Используется для привода этого частного самолета Embraer Phenom 300 с тягой более 3475 фунтов на двигатель.

3. Турбовинтовой двигатель

Турбовинтовой двигатель является вторым по популярности двигателем для авиакомпаний и военных. Подходит для региональных авиалайнеров, таких как Bombardier Q400, и военных самолетов, таких как C-130 Hurcules или E2C Hawkeye.

В отличие от предыдущих двигателей, в которых тяга создавалась выхлопным воздухом, выходящим из двигателя, тяга и поступательное движение в этом типе двигателя достигаются за счет вращения гребного винта, установленного в передней части двигателя.

Газы, выходящие из камеры сгорания, вращают силовые турбины в задней части двигателя, которые приводят в действие компрессор и коробку передач, которая, в свою очередь, вращает пропеллер, установленный в передней части двигателя.

Выхлопные газы, выходящие из двигателя этого типа, почти не участвуют в общей тяге, создаваемой в качестве максимальной силы тяги – поступательное движение, используемое для приведения самолета в движение, обеспечивается воздушным винтом.

Где найти турбовинтовой двигатель:

Серия Pratt & Whitney PW100/150 доминирует на рынке турбовинтовых двигателей с колоссальной долей 89%!

PW150 имеет максимальную мощность 5000 л.с.

Могучий Lockheed Martin C-130J Hurcules оснащен четырьмя турбовинтовыми двигателями Allison AE2100D3, мощность каждого из которых составляет 4591 л.с.

Модель J также оснащена 6-лопастным композитным винтом и полностью цифровым управлением для каждого двигателя.

4. Турбовальный

Турбовальный двигатель в основном используется на вертолетах для привода главной трансмиссии, которая, в свою очередь, приводит в движение систему несущего винта для создания подъемной силы вертолета.

В турбовальных двигателях используется вторичная силовая турбина, которая вращается за счет горячих газов, выходящих из двигателя. Эта силовая турбина приводит в движение вал, который затем приводит в движение трансмиссию вертолета. В турбовальных двигателях приводной вал может выходить из задней части двигателя или с помощью внутренней коробки передач выходить на нижнюю или боковые стороны двигателя.

Опять же, как и у турбовинтовых, выхлопные газы не обеспечивают подъем самолета в воздух.

Существует множество различных конструкций, так как вертолеты нуждаются в компактном, но мощном двигателе, чтобы подняться в воздух.

Где найти турбовальный двигатель:

Турбовальный двигатель Arriel 1D1 используется в вертолетах серии AS350 B2 компании Airbus. Этот приводной вал выходит на нижней стороне двигателя.

Более 2350 клиентов по всему миру используют эту электростанцию мощностью 730 л.с. — настоящую рабочую лошадку!

Boeing CH-47F Chinook использует два турбовальных двигателя Honeywell T55-GA-714C мощностью 6000 л.с.

Этот приводной вал на этих двигателях выходит в передней части двигателя, а затем входит в коробку передач с углом поворота 90°, чтобы направить его в главную трансмиссию, как показано здесь.

Подробнее …
Попробуйте эти статьи:
* Какое топливо используется в самолетах? — Так же, как ваша машина???
* Есть ли у вертолетов реактивные двигатели — у некоторых есть, у некоторых нет!

Поршневые двигатели

В то время как большая часть коммерческой и оборонной авиации использует реактивные двигатели, самолеты с поршневыми двигателями более популярны для учебных самолетов и самолетов общей авиации.

Поршневые двигатели являются прекрасной альтернативой газотурбинным двигателям, так как их покупка и обслуживание намного дешевле, а расход топлива намного меньше. Однако они тяжелее по мощности, которую они производят, по сравнению с газотурбинным двигателем.

Для того чтобы поршневой двигатель мог производить такую же мощность, как газотурбинный двигатель, размер и вес блока цилиндров сами по себе сделали бы его непригодным для использования на небольшом самолете. Поршневые двигатели отлично подходят для самолетов до 6 мест, после чего газотурбинный двигатель становится наиболее выгодным выбором для авиаконструкторов в современном мире.

Как следует из названия, «поршневой двигатель». Поршень является основным компонентом, работающим внутри двигателя и создающим его мощность. Авиационный поршневой двигатель состоит из:-

Картер – Корпус двигателя;
Коленчатый вал – Вал, соединяющий поршни, гребной винт и зону коробки передач;
Распределительный вал – Валы, приводимые в движение коленчатым валом, выполняют задачу открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов;
Цилиндр – Корпус к поршню и шатуну (шатун, соединяющий коленчатый вал и поршень) и где происходит весь процесс выработки мощности. Это та часть двигателя, которая подвергается наибольшей температуре в двигателе. Он также образует корпус для клапанного механизма;
Поршень – Цилиндрический плунжер, который движется вверх и вниз внутри цилиндра, преобразуя химическую энергию в механическую;

Шатун – Шток, соединяющий поршень с коленчатым валом. Его роль заключается в преобразовании линейного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала;
Воздушный винт – аэродинамический компонент двигателя, обеспечивающий тягу самолета вперед при вращении;
Капот – Крышка двигателя для уменьшения аэродинамического сопротивления.

Как работает поршневой двигатель?

Внутри цилиндра поршни движутся синхронно с коленчатым валом.

Индукционный ход — Поршень движется от верхней части цилиндра к нижней, впускной клапан открывается, и смесь воздуха и топлива собирается. в цилиндре.
Такт сжатия – Впускной клапан закрывается, и топливно-воздушная смесь попадает в цилиндр. Поршень движется снизу вверх, сжимая воздушно-топливную смесь, тем самым повышая ее температуру и давление.
Рабочий ход – Непосредственно перед/во время начала рабочего хода свечи зажигания воспламеняют и сжигают воздушно-топливную смесь, что вызывает расширение газов и заставляет поршень двигаться вниз сверху.
Такт выпуска – После того, как поршень достигает дна цилиндра, энергия сгоревшей топливно-воздушной смеси теряется и ее необходимо выпустить из двигателя. Поршень движется вверх и выталкивает газ из двигателя через выпускной клапан.
Выпускной клапан открыт во время такта выпуска.

Этот цикл продолжает повторяться, заставляя коленчатый вал вращаться с постоянной или переменной скоростью, что, в свою очередь, приводит во вращение гребной винт, установленный в передней части двигателя. В случае вертолета коленчатый вал двигателя соединяется с главной передачей, как правило, через массив шкивов и ремней.

Типы авиационных поршневых двигателей:

В новых и старых самолетах используются три типа поршневых двигателей:

Горизонтально-оппозитные двигатели
V-образные двигатели
Радиальные двигатели

1. Горизонтально-оппозитные двигатели

Все поршневые двигатели, используемые в современных самолетах, имеют 4-тактную конструкцию, как показано на видео выше, и классифицируются на основе количества и положения содержащихся в них цилиндров.

Типичные современные поршневые авиационные двигатели имеют 4 или 6 цилиндров и устанавливаются в конфигурации, известной как «горизонтально-оппозитная». Вместо того, чтобы устанавливать цилиндры вертикально, как в вашем автомобиле, они устанавливаются горизонтально по отношению к земле, по 2 или 3 цилиндра с каждой стороны.

Благодаря этому размер двигателя стал намного меньше и компактнее, что делает его идеальным для установки в передней части фюзеляжа самолета или на крыле в случае двухмоторного самолета.

Этот безнаддувный 4-цилиндровый двигатель с воздушным охлаждением работает на среднем газе и обеспечивает максимальную мощность 125 л.с.

Двигатель Lycoming серии HIO-360 — еще один распространенный горизонтально-оппозитный двигатель, устанавливаемый на большинство небольших двухместных вертолетов.

Вместо гребного винта двигатель соединяется с нижним приводным шкивом, где ремни соединяют его с главной передачей через систему натяжения сцепления.

При запуске двигателя сцепление заводится, позволяя ремням провиснуть, после запуска двигателя сцепление срабатывает и раскручивается для натяжения ремней.

2. Двигатели с V-образным расположением цилиндров

Двигатели с V-образным расположением цилиндров представляют собой два рядных блока цилиндров, установленных вместе в виде буквы «V». Таким образом, удвоенное количество цилиндров может приводить в движение единственный коленчатый вал при относительно небольшой площади основания, обеспечивая гораздо большую мощность.

Общие углы установки между двумя корпусами двигателя составляли 60° и 45°, причем самый популярный двигатель, двигатель Rolls-Royce Merlin, устанавливался под углом 45°. Двигатели с V-образным расположением цилиндров были большими и тяжелыми и действительно использовались в военных самолетах только во время Второй мировой войны, прежде чем горизонтально-оппозитные двигатели стали нормой после войны.

Где найти поршневой двигатель с V-образным блоком:

Самый известный двигатель с V-образным блоком — двигатель Rolls Royce Merlin.

Разработанный в 1933 году, этот 12-цилиндровый двигатель объемом 27 литров приводил в действие Supermarine Spitfire и многие другие известные самолеты времен Второй мировой войны.

Двигатель Merlin, установленный на Spitfire, к концу Второй мировой войны производил 1600 л.с.

Avro Lancastrian, также использующий 4 двигателя Rolls Royce Merlin V-Block, был гражданским потомком известного британского бомбардировщика времен Второй мировой войны Avro Lancaster.

Двигатели серии Merlin 620 были оснащены наддувом и выдавали по 1175 л.с. каждый.

3. Радиальные двигатели

Радиальные двигатели были обычным явлением для старинных самолетов до изобретения современных вертикальных и горизонтально-оппозитных авиационных двигателей.

Радиальные двигатели работают на принципе цилиндров, установленных по окружности (радиально) наружу от коленчатого вала. Таким образом можно установить множество цилиндров, обеспечивающих большую мощность из меньшего пространства.

Четырехтактный двигатель работает так же, как и современные двигатели, за исключением того, что при последовательном включении они вращают коленчатый вал, проходящий через центр двигателя. Затем гребной винт крепится непосредственно к коленчатому валу, как в горизонтально расположенном двигателе.

Радиальный двигатель был изобретен примерно в начале 1900-х годов, и многие самолеты использовали его вплоть до окончания Второй мировой войны.

Корзина