Двигатели для пассажирских самолетов: Почему авиастроительные корпорации делают одинаковые самолеты?
Почему авиастроительные корпорации делают одинаковые самолеты?
- Павел Аксенов
- Русская служба Би-би-си
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Конструкторы нашли оптимальную форму для пассажирского самолета
Когда в очередной раз вы видите презентацию нового авиалайнера, не появляется ли у вас ощущение дежавю, не кажется ли вам, что каждый раз из ангара выкатывают самолет, который вы уже много раз видели раньше?
В понедельник открывается парижский авиасалон Ле Бурже, где будут представлены самые последние новинки авиационного рынка. 2017 год вообще богат на премьеры — только в мае в воздух впервые поднялись российский лайнер МС-21 и китайский С919, а Boeing 737MAX и А321NEO уже поступают к первым покупателям.
Но если стереть со всех этих самолетов опознавательные знаки, ливреи, отличите ли вы на летном поле один от другого? На фото в конце этого абзаца изображены Airbus A320 и Boeing 737.
Сможете ли вы, не прибегая к помощи интернета, понять, какой где?
Проверьте себя. На этом снимке — Airbus A320 и Boeing 737. Сможете отгадать, какой где? Ответ — в последнем абзаце текста
Мы привыкли к тому, что самолеты похожи друг на друга, однако, оказывается, так было не всегда. В первые десятилетия после Второй мировой войны — во время расцвета гражданской авиации — у каждого пассажирского самолета было свое «лицо».
1950-е годы, Caravelle, Ту-104, Boeing 707, Comet — каждый из них можно было узнать по неповторимому силуэту. В 1960-е и 70-е небо было тоже более пестрым: Ил-62, Boeing 727, Ту-154. Все они были легко отличимы друг от друга даже на большом расстоянии. Посмотрите, какими разными они были:
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Британский лайнер Comet — первый серийный реактивный пассажирский самолет
Автор фото, TASS/Belozerov
Подпись к фото,Ту-104 — первый советский реактивный авиалайнер
Автор фото, Wikimedia/Garitzko
Подпись к фото,У германского VFW 614 двигатели располагались над крыльями — наверное, самая причудливая модель за всю историю гражданской авиации
Автор фото, Hulton Archive
Подпись к фото,DC-10 — еще один неповторимый силуэт в гражданской авиации
Автор фото, Anatoly Yegorov/TASS
Подпись к фото,Ил-62 — советский дальнемагистральный лайнер совершенно не похож на своего американского конкурента Boeing 707
Автор фото, Hulton Archive
Подпись к фото,Boeing 707 — «одноклассник» Ил-62
Так что же случилось? Все очень просто.
Похоже, авиаконструкторы во всем мире нашли оптимальную форму самолета. В авиации не бывает дизайна ради красоты (ну разве чуть-чуть) — каждая мелочь имеет свое объяснение и обоснование.
Русская служба Би-би-си попросила авиационных экспертов, включая представителей крупнейших мировых авиастроительных корпораций Boeing и Airbus, объяснить особенности конструкции современных авиалайнеров.
Почему у самолета крылья снизу?
Начнем с крыльев. Когда у самолета они расположены внизу фюзеляжа, он называется «низкопланом». Абсолютное большинство пассажирских самолетов -низкопланы.
В компании Boeing нам объяснили, что причин этому сразу несколько. «Расположение крыла внизу (схема — низкоплан) позволяет сделать более короткие шасси (снизить вес), расположить двигатели под крылом достаточно близко к земле, более удобно скомпоновать пассажирский салон (центральная часть крыла проходит под полом пассажирской кабины), создает условия для безопасного покидания самолета в случае аварийной посадки на воду», — рассказали в американской компании.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Низкорасположенное крыло более безопасно при аварийных посадках даже при полных топливных баках. В 2009 году А320 компании US Airways приводнился на реку Гудзон сразу после взлета. Все пассажиры и экипаж спаслись
Давайте чуть подробнее поговорим о безопасности. Центральная часть самолета — место, где крылья соединяются с фюзеляжем, — называется центроплан. Это самая прочная и самая тяжелая его часть. В ней же расположены и топливные баки. Если самолету придется совершать аварийную посадку, то, очевидно, лучше сидеть на самой прочной и тяжелой части, а не под ней, не правда ли? А если при этом самолет сядет на воду, то полупустые, или почти пустые топливные баки станут своего рода понтонами, которые будут поддерживать его на плаву.
Среди региональных и ближнемагистральных хватает высокопланов, у которых крылья находятся сверху. Есть совсем немного среднепланов, крылья которых соединяются с фюзеляжем в середине, и даже биплан — Ан-2, но это уже авиационная экзотика, хотя и весьма симпатичная.
Автор фото, AFP
Подпись к фото,Ан-158 проще садиться на плохо подготовленные полосы
Схема «высокоплана» тоже имеет свои преимущества. Самолетам с пропеллерами удобней располагать их выше от земли, а реактивные высокопланы, такие как украинский Ан-158, могут приземляться на аэродромах с не очень хорошо подготовленной полосой, где есть опасность того, что пыль или мелкие камни могут попасть в двигатели.
Наконец, высокопланы чрезвычайно удобны для посадки и высадки — фюзеляж находится близко к земле, можно сойти на нее даже без трапа (особенно актуально как раз для плохо оборудованных аэродромов). Конструкторы транспортных самолетов от этой схемы в полном восторге — загружать такой самолет намного проще.
Почему у самолетов два реактивных двигателя, а не один, три или четыре?
Расцвет гражданской авиации пришелся на послевоенные годы, и некоторое время турбореактивные (без пропеллера) и турбовинтовые (с пропеллером) двигатели соперничали друг с другом.
Первые позволяли самолетам летать быстро, вторые — экономить топливо. Сегодня средне- и дальнемагистральные самолеты летают на турбовентиляторных реактивных двигателях, которые становятся все более экономичными, надежными и, что немаловажно, более тихими.
Тяжеловозы А380, А340 и B747 все еще используют по четыре двигателя (Россия планирует добавить к ним модернизированный Ил-96), до сих пор летают трехдвигательные DC-10 и Ту-154, но в мировой авиации давно наметилась тенденция делать пассажирские самолеты, даже большие и тяжелые, с двумя моторами.
Автор фото, Marina Lystseva/TASS
Подпись к фото,Новейший российский лайнер МС-21 построен по схеме, ставшей классической
«Расход топлива, аэродинамическое сопротивление и вес силовой установки самолета с двумя мощными двигателями значительно меньше, чем у такого же самолета с тремя или четырьмя двигателями поменьше», — объяснили в Boeing.
Два — идеальное число двигателей авиалайнера.
Оставлять один небезопасно — двигатели иногда отказывают в полете, а современный авиалайнер должен быть способен продолжить полет на одном.
Впрочем, есть еще «Мрия», у которой под крыльями целых шесть моторов. Но это особый самолет. И невероятно красивый — полюбуйтесь на него.
Почему двигатели находятся под крыльями?
За всю историю гражданской авиации конструкторы перепробовали великое множество вариантов того, как прикрепить к самолету двигатель. Их размещали в корне крыла, в хвостовой части фюзеляжа, под крыльями, встречались и более экзотические схемы — на американском широкофюзеляжном DC-10 два мотора находились под крыльями, а третий — в хвосте, а у германского Fokker 614 — над крыльями на двух стойках-пилонах.
Теперь на абсолютном большинстве новых лайнеров двигатели подвешены на пилонах под крыльями. Это может показаться странным, ведь два тяжелых авиационных мотора должны создавать большую нагрузку на крылья, которым и без того приходится поддерживать весь самолет.
Не лучше ли, например, оставить их в задней части фюзеляжа, как это делали поколения авиаконструкторов?
Автор фото, AFP
Подпись к фото,Новый Boeing 737MAX — обратите внимание, что к двигателям можно просто подойти по земле, совершенно необязательно при этом бегать за стремянкой. При этом стойки шасси настолько короткие, что гондолы двигателей пришлось в нижней части немного подрезать
«Преимущество двигателей под крылом — это в первую очередь короткий путь к топливному баку, находящемуся, опять же, в крыле. Это означает более простую и более легкую систему подачи топлива. Проще регулировать центр тяжести самолета в полете, так как масса двигателей находится практически в центре», — объяснил Би-би-си германский эксперт в области авиации Александр Вайц.
Для того чтобы обеспечить центровку лайнеров, двигатели которых расположены в хвосте, действительно надо приложить определенные усилия — у таких самолетов центр тяжести смещен назад.
В корпорации Airbus Русской службе Би-би-си объяснили, что еще одним достоинством схемы современных самолетов является то, что двигатели под крыльями работают эффективнее, поскольку находятся в «невозмущенном потоке» — вне завихрений воздуха, которые образуются в полете возле фюзеляжа.
Еще одна причина, на которую указали в Airbus, — уменьшение нагрузки на крыло. Во время полета самолет «опирается» на воздух целиком, и крыльями, и фюзеляжем, и хвостовым оперением. И чем равномернее будет распределена нагрузка по всей площади, тем лучше для всех узлов и сочленений. При этом если тяжелые двигатели будут на фюзеляже, сила притяжения будет стараться как бы «сложить» самолет подобно книге. Сделать это, конечно, не получится, но и лишняя нагрузка планеру ни к чему.
Схема расположения двигателей в хвостовой части самолета, от которой сейчас отказываются производители больших авиалайнеров, долгое время была очень популярной. Вспомним советские Ту-154, Ту-134, Як-40, Як-42, Ил-62, американский Boeing 727 и многие другие.
Она имеет определенные преимущества, поскольку позволяет сделать крыло более тонким, аэродинамически более совершенным.
Кроме того, если в полете откажет один двигатель, и самолет сможет продолжать полет на втором, то в случае, если тот будет расположен под крылом, самолет неизбежно будет немного разворачивать (попробуйте толкать детскую коляску одной рукой, взявшись за ручку с краю). Это немного дискомфортно для пилота, но не так уж опасно. Когда двигатели находятся в хвостовой части, экипаж не будет испытывать даже и этого дискомфорта.
Однако когда речь заходит о комфорте во время технического обслуживания, разница между двигателями под крылом и в хвосте становится колоссальной. Инженер по техническому обслуживанию самолетов Алексей Ребик рассказал Би-би-си об обслуживании самолета на примере самой простой операции — установки на двигатель заглушки (алюминиевый щит или кусок ткани, которым закрывают воздухозаборник). Эту операцию выполняют каждый раз, когда самолет отправляется на более-менее длительную стоянку.
Автор фото, Yuri Belozerov/TASS
Подпись к фото,1982 год, техники зимой пытаются добраться до двигателей Ту-134
Автор фото, Anatoly Sedelnikov/TASS
Подпись к фото,1994 год. Более современный «Туполев» — Ту-204. Техникам явно намного проще с ним работать
«Если двигатель расположен высоко, значит, вы должны взять стремянку, потаскать ее вокруг всего самолета, подтащить к каждому двигателю, заглушить… А там несколько точек крепления, и с одной стремянки, бывает, не достать до всех точек — на магистральных самолетах воздухозаборник обычно диаметром не меньше двух метров. С одной стремянки вы не можете достать до всех точек, и каждый раз вам надо спуститься, переставить стремянку, прикрепить заглушку в следующей точке и повторить это еще раз», — рассказал он.
При этом в случае с Ту-154 или Boeing 727, у которых имеется третий двигатель внутри хвостовой части фюзеляжа, как рассказал инженер, для простейшего технического обслуживания надо вообще вызывать специальный автомобиль со стрелой и люлькой.
На самолетах с низкорасположенными двигателями такая процедура, по его словам, делается минимум на полчаса быстрее.
А ведь установка заглушки — простая операция, при более сложном обслуживании проблемы с доступом становятся еще более острыми, а их решение — еще более длительным.
Если вы считаете, что пассажира это не очень касается, то напрасно — техническое обслуживание самолета авиакомпания обычно оплачивает по времени работы техника. И в конечном счете тот факт, что самолеты теперь стало проще и быстрее обслуживать, отразился на стоимости билетов — полеты стали более доступными.
Есть еще одна причина, по которой двигатели вешают не просто под крылом, но и поотдаль от фюзеляжа. В корпорации Airbus Би-би-си объяснили, что это делается для того, чтобы в салоне не было слышно шума от них.
Почему у самолета именно такой хвост?
Прежде чем окончательно прийти к той форме, которую обычно имеют современные самолеты (однокилевое хвостовое оперение с двумя горизонтальными плоскостями в основании), авиаконструкторы перепробовали великое множество вариантов.
Самым экзотическим был, наверное, Constellation — лайнер, который выпускала с 1943 по 1958 год американская компания Lockheed. Его разрабатывали во время Второй мировой, и самолету нужен был невысокий хвост, чтобы вписываться в ворота ангаров — вместо одного большого в результате сделали три маленьких.
Автор фото, Hulton Archive
Подпись к фото,Lockheed Constellation можно наградить призом за самый пышный хвост
За всю историю авиации хвостовое оперение приобретало самые причудливые формы — одно- и двухвостое оперение, Н-образное, V-образное, Т-образное и многие другие. Если бы конструкторы не нашли в результате оптимальную схему, они бы, наверное, перепробовали весь алфавит.
В настоящее время классическими можно считать два типа: оперение с одним вертикальным стабилизатором (рулем направления) и двумя горизонтальными (рулями высоты), которые расположены у его основания, а также Т-образное, как на Ту-134 или Boeing 727. У каждого типа есть свои преимущества и недостатки, но в результате на большинстве авиалайнеров применяется первый вариант.
Автор фото, Carl Ford / Airteamimages
Подпись к фото,Boeing 727-225 авиакомпании Дональда Трампа Trump Shuttle (действовала с 1989 по 1992 годы). Обслуживать такое Т-образное хвостовое оперение намного сложнее, чем у самолета, стабилизаторы которого находятся на фюзеляже
Проблема тут в том, что обе схемы обладают своими достоинствами и недостатками. К недостаткам схемы, ставшей традиционной на современных лайнерах, можно отнести то, что стабилизаторы «попадают в возмущенный поток, сходящий с расположенного впереди крыла», рассказали специалисты Boeing. Другими словами, воздушные завихрения за крыльями образуются ровно в том месте, где находятся рули высоты.
Автор фото, AFP
Подпись к фото,Новый китайский авиалайнер С919 — никаких сюрпризов в компоновке, традиционная схема с низкорасположенными стабилизаторами
Однако у Т-образной схемы недостатков больше. Как объяснили в Airbus, нижнее расположение рулей высоты продиктовано вопросами безопасности: «При сваливании стабилизаторы на вершине находятся в «тени» воздушного потока крыла, такой самолет тяжелее вывести в стабильное управляемое положение».
В Boeing тоже обращают внимание на эту проблему: «Основным недостатком этой схемы с позиций безопасности полета является возможность попадания стабилизатора и расположенных на нем рулей высоты в зону скосов потока с крыла в случае полета самолета на очень больших углах атаки».
Поясним, речь идет о положении самолета, при котором его нос сильно задран, а сам он продолжает лететь вперед — в такой ситуации крылья как бы раздвигают воздух, оставляя за собой сильно разреженный его слой. В этой «тени» и оказываются горизонтальные стабилизаторы на вершине хвоста (и двигатели, если они расположены сзади), при помощи которых можно выровнять самолет — из-за отсутствия плотного воздуха сделать это почти невозможно. В такую опасную ситуацию лайнеры попадают нечасто, но этот недостаток серьезно усугубляет весь набор проблем Т-образной схемы хвоста.
В Airbus указали еще на одну проблему такого хвостового оперения — большой вес. Горизонтальные рули и сами по себе весят немало, но сверху нужно еще разместить различные механизмы, да и сам хвост укрепить, увеличив тем самым его массу.
Наконец, судя по рассказу инженера по техобслуживанию самолетов Алексея Ребика, эта схема — настоящее наказание для техников. Он объяснил это на примере обслуживания стабилизаторов на Ту-154.
«Высота горизонтального оперения на Ту-154 — 11-12 метров. Здесь не обойдешься стремянкой. Надо вызывать машину и ждать, пока она приедет. Когда приезжает машина, у нее выдвигаются аутригеры — гидравлические подъемники, опоры, которые она ставит на землю. Это занимает время. Чтобы переместиться от одной половины стабилизатора к другой, ей нужно опустить стрелу, потом поднять аутригеры, затем вы управляете этой машиной, подъездом-отъездом, потом снова она выдвигает опоры, вы залезаете в корзину, едете наверх, выполняете работы. По сравнению с тем, как вы одну стремянку под Boeing 737 подкатили, это плюс полчаса получается», — рассказал инженер.
Что же нового в современных самолетах?
Мы точно знаем, как будет выглядеть новый авиалайнер, который представят на ближайшем авиасалоне.
И человеку, далекому от авиации, будет сложно отличить новинку одного производителя от другого. Но если авиаконструкторы уже нащупали оптимальную форму самолета, как происходит эволюция самолетов, по какому пути они развиваются?
В корпорации Airbus Би-би-си сказали, что основные направления развития пассажирской авиации — экономичность, летно-технические характеристики, комфорт, удобство эксплуатации, надежность (которая не связана с безопасностью — это отдельная и большая тема, скорее связанная с обслуживанием, чем с проектированием).
Автор фото, Deniz Altindas
Подпись к фото,Прогресс в авиации идет по малозаметному со стороны пути — использование новых материалов, новых систем управления самолетом
«Наверное, бесконечными можно назвать модификации в салоне самолета, ведущие, с одной стороны, к увеличению числа перевозимых пассажиров, с другой — к улучшению комфорта салона. Кроме того, идет активная работа по улучшению показателей экономической эффективности самолетов: это более современные двигатели, новые законцовки крыла, шарклеты, это новая геометрия крыла, как на А350, ну и, конечно же, это новые материалы.
Прежде всего это композитные материалы, они более лёгкие и более надежные», — рассказал авиационный эксперт Александр Вайц.
В Boeing указали на «широкое применение новых композитных материалов, новых прочных и легких сплавов», а также прочих систем, главная задача которых — снизить вес самолета и продлить его жизненный цикл.
Кроме того, в американской компании рассказали, что в новых авиалайнерах будет «существенно более высокий уровень автоматизации полета, практически от взлета до заруливания на стоянку после посадки, автоматическая «защита» от попадания самолета в какие-либо критические ситуации в результате ошибок экипажа или/и отказов двигателя или систем».
Однако, по словам представителей корпорации, «продолжаются исследования других аэродинамических схем самолета, например: схема «летающее крыло», расположение двигателей над фюзеляжем и другие для снижения расходов топлива, уровня шума на местности и вредных выбросов».
Ах, да, и на картинке в начале текста слева — Boeing 737-700, а справа — Airbus 320.
как российская промышленность создаёт новые авиационные двигатели — РТ на русском
Весной следующего года в России начнутся испытания элементов авиационных двигателей нового поколения ПД-8 и ПД-35. Об этом сообщил управляющий директор «ОДК-Сатурн» Виктор Поляков. Обе силовые установки разрабатываются на базе газогенератора ПД-14, первого турбовентиляторного самолётного двигателя полностью отечественного производства. ПД-8 будут устанавливаться на узкофюзеляжные Ан-148, SSJ-100 и амфибии Бе-200, ПД-35 — на дальнемагистральные Ил-96 и CR929. Как полагают эксперты, появление новейших силовых установок избавит РФ от зависимости в поставках зарубежных агрегатов и сократит санкционные риски.
В 2021 году в России стартуют испытания агрегатов новейших авиационных двигателей ПД-8 и ПД-35. Об этом рассказал ТАСС управляющий директор «ОДК-Сатурн» (Рыбинск, Ярославская область) Виктор Поляков.
«Мы выполняем опытно-конструкторские работы по перспективному двигателю, но делаем это в кооперации с предприятиями ОДК.
Демонстратор газогенератора планируем собрать и провести первые испытания в марте 2021 года», — сообщил Поляков.
Также весной следующего года российские инженеры собираются провести испытания опытных образцов лопаток двигателя ПД-35. Данные изделия изготавливаются из композитных материалов. Рыбинские специалисты используют для их производства метод 3D-ткачества — лопатки выпускаются на специализированном ткацком станке с использованием нитей из композитов.
На пути к импортонезависимости
ПД-8 и ПД-35 разрабатываются на базе первого полностью российского турбовентиляторного двигателя ПД-14, которым будет оснащаться парк пассажирских самолётов МС-21. Первый полёт с этой силовой установкой одна из модификаций лайнера (МС-21-310) должна совершить до конца 2020 года.
Ранее для МС-21 закупались агрегаты PW1400G американской компании Pratt & Whitney. Как отмечают эксперты, в условиях санкционного режима создание ПД-14 позволяет России не зависеть от Запада в поставках своих самолётов отечественным и зарубежным заказчикам.
- Российский лайнер МС-21 с отечественными агрегатами ПД-14
- © uacrussia.ru
Проект ПД-14 был запущен в рамках программы по созданию двигателей тягой от 9 до 18 т. По информации «Ростеха», российские специалисты создавали этот агрегат «на основе проверенных временем конструкторских решений» с применением современных отечественных технологий и материалов.
«Конструкторами было разработано и внедрено 16 ключевых технологий, например лопатки турбины из легчайшего интерметаллида титана или продвинутая система охлаждения, позволяющая турбине работать при температуре до 2000 °К (1726,85 °C. — RT)», — говорится в материалах корпорации.
Появление ПД-14 открыло для России технологическую возможность изготавливать высокоэффективные двигатели различной мощности. Один из них — ПД-8 тягой в 8 т, работы над которым должны быть завершены в 2022 году.
Такой агрегат необходим для оснащения узкофюзеляжных пассажирских лайнеров Ан-148 и SSJ-100, а также самолёта-амфибии Бе-200ЧС.
В настоящее время Sukhoi Superjet 100 летает на российско-французском SaM146, Ан-148 и Бе-200 — на Д-436 производства запорожской компании «Мотор-Сич».
Также по теме
«Решение масштабных задач»: как Россия планирует замещать зарубежные авиационные двигателиВ России появилось конструкторское бюро по созданию новых двигателей для самолётов и БПЛА. Его костяк составили учёные Самарского…
В 2018 году Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева объявил о ремоторизации парка Бе-200, которая предполагает замену украинских агрегатов на SaM146.
Тем не менее, как отмечают в «Ростехе» и «Объединённой авиастроительной корпорации» (ОАК), в перспективе российские амфибии и SSJ-100 всё же будут оснащаться ПД-8. Кроме того, технологическая база этого агрегата позволяет устанавливать его и на вертолёты.
«Сейчас есть надежда, что мы двигатель (ПД-8.
— RT) получим в 2022 году. В 2023 году пройдём в первую очередь на SSJ-100, и дальше на самолёте Бе-200 мы достигнем абсолютно 100%-ной импортонезависимости от Украины», — рассказал журналистам глава ОАК Юрий Слюсарь в октябре на полях «Гидроавиасалона-2020».
Из технического задания по проекту ПД-8, которое размещено на сайте госзакупок, следует, что крейсерская скорость самолёта, оснащённого этим агрегатом, составит 0,78—0,82 чисел Маха, максимальное время полёта — до 10 часов, температурный диапазон работы на земле — от -55 °С до +55 °С. Конструкция двигателя должна позволять носителю подниматься на высоту до 14 км.
ПД-8 получит цифровую электронную систему автоматического управления и будет соответствовать нормам Международной организации гражданской авиации (ICAO) по шуму и эмиссии вредных веществ.
Ещё одной важной особенностью ПД-8 станет система электропитания и коммутации агрегатов СЭПК-8, к которой предъявляются жёсткие требования по вибрации и взрывозащите.
- Сборка авиационного двигателя
- © «Объединённая двигателестроительная корпорация»
«Считаю, что эта силовая установка будет востребована на отечественном авиационном рынке, поскольку имеет широкий спектр применения на региональных самолётах, а также применяться в перспективных вертолётах. Кроме того, уверен, что полученные компетенции при разработке систем для ПД-8 и ПД-14 помогут нам в аналогичных работах для авиадвигателя ПД-35», — заявил ранее генеральный директор холдинга «Технодинамика» Игорь Насенков.
В беседе с RT исполнительный директор агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев отметил, что запуск производства ПД-8 позволит России снять практически все ограничения на развитие проектов узкофюзеляжных самолётов.
«Достаточно скоро мы должны увидеть и первые результаты работ по ПД-8.
Его появление позволит России производить и продвигать заказчикам самолёты-амфибии без оглядки на Украину, а также сократить долю импортных комплектующих в SSJ-100», — сказал Пантелеев.
Как говорят эксперты, наиболее трудоёмкая задача для российской промышленности — создание сверхмощного двигателя ПД-35 с тягой на взлёте от 33 до 40 т. Лётные испытания полноразмерного демонстратора этой силовой установки должны начаться в 2025 году, серийное производство — в 2028 году.
Этот агрегат необходим для оснащения перспективных транспортных машин большой грузоподъёмности, широкофюзеляжных дальнемагистральных самолётов Ил-96 и CR929 — перспективного российско-китайского лайнера, над проектом которого работают ОАК и государственная компания COMAC (Шанхай), которая специализируется на производстве авиакосмической техники.
Также по теме
«Технологическая независимость»: как новейший российский двигатель ПД-14 может изменить отечественную авиацию Российский пассажирский самолёт МС-21 должен до конца года совершить первый полёт на двигателях ПД-14.
Об этом глава Объединённой…
Полноразмерный макет отсека этого самолёта был представлен на МАКС-2019 в подмосковном Жуковском. Российско-китайская машина должна выпускаться в трёх модификациях. Базовая версия будет представлена моделью CR929-600, удлинённая — CR929-700, с укороченным фюзеляжем — CR929-500.
«На создание таких двигателей (как ПД-35. — RT) в мировой практике уходит 15 лет… Идёт разработка 18 ключевых технологий. В том числе сложнейшая деталь — композитная лопатка для вентилятора. Она уже готова. Благодаря этому массу двигателя удалось существенно снизить», — рассказал 1 сентября в интервью РБК индустриальный директор авиационного кластера «Ростеха» Анатолий Сердюков.
Как сообщил в июле в комментарии ТАСС генеральный конструктор предприятия «ОДК-Авиадвигатель» Александр Иноземцев, использование новой композитной лопатки для ПД-35 позволило сократить массу узла, где она установлена, на 30%. Серийное производство лопаток развернётся на «ОДК-Сатурн»..jpg)
Разработке сверхмощного авиационного двигателя нового поколения большое внимание уделяет лично президент РФ Владимир Путин. В середине августа на видеоконференции с врио губернатора Пермского края Дмитрием Махониным он заявил, что власти РФ окажут всю необходимую поддержку в реализации этого амбициозного проекта.
«Что касается ПД‑35, это важнейший проект не только для Пермского края и не только для моторостроительного кластера Перми и для моторостроительного кластера страны в целом — это очень важный проект для всей России, имея в виду наши амбициозные планы в развитии авиации, в том числе и нашу работу над широкофюзеляжным самолётом», — подчеркнул Путин.
- Полноразмерный макет отсека CR929 на МАКС-2019
- © ОАК
Как полагает Олег Пантелеев, создание новых авиационных двигателей, включая ПД-35, направлено на устранение зависимости отечественной авиационной отрасли от западных государств.
«Эти проекты имеют огромное значение для авиационной промышленности России. Их реализация позволит сократить зависимость от зарубежных поставщиков авиадвигателей и снизит риски, связанные с санкциями в отношении РФ и отдельных российских предприятий», — пояснил Пантелеев.
В свою очередь, в комментарии RT заслуженный лётчик России генерал-майор Владимир Попов обратил внимание на то, что реализация амбициозных проектов в двигателестроительном кластере стимулирует разработку новых отечественных летательных аппаратов, материалов и разнообразных электронных систем.
«Это позволит создавать новые самолёты не только в гражданском секторе, но и в военной сфере. Благодаря ведущимся разработкам новых двигателей большое количество наших инженерных коллективов, конструкторских бюро получают необходимую финансовую поддержку. Всё это вместе толкает вперёд нашу высокотехнологичную промышленность», — заключил Попов.
Tesla в авиации: как физик из России разрабатывает зеленые двигатели для самолетов на деньги Безоса и Гейтса
На экране монитора — огромный цех, в котором стоят несколько разобранных самолетов, а вокруг них всевозможные провода и инструменты.
Можно подумать, что это павильон для съемок документального фильма о пилоте или авиаконструкторе. На самом деле это цех компании ZeroAvia, которая производит водородные двигатели для пассажирских самолетов. По видеосвязи ее основатель Валерий Мифтахов описывает в интервью Forbes строение тестового самолета: «Это наши радиаторы, внизу электроника, тут водородные топливные элементы…»
О строении самолетов Мифтахов знает не понаслышке: в 2006 году он получил первую летную лицензию для полетов на вертолете, а в 2009 году — лицензию на пилотирование самолета. Свою компанию в этой сфере он запустил только в 2017-м, но с тех пор уже успел провести первый в мире полет пассажирского самолета на водородном двигателе, а его компания ZeroAvia попала в список лучших изобретений 2020 года по версии журнала Time и привлекла $45,7 млн инвестиций, в том числе от фонда Breakthrough Energy Ventures Билла Гейтса и Amazon Climate Pledge Fund Джеффа Безоса. Forbes разбирался, сможет ли амбициозный стартап «добежать» от тестовых полетов до реальных и готовы ли авиакомпании покупать самолеты на водородных двигателях.
«Жигули» на водороде: как российский автопром может завоевать мир
Доктор Вэл46-летний Валерий Мифтахов, или Вэл, как называет себя он сам и его знакомые, родился в Белоруссии. Его отец, Сагитян Мифтахов, был механиком, работал над созданием нефтеперерабатывающего оборудования. Семья часто переезжала с места на место, пока не осела в городке Туймазы под Уфой, где Мифтахов-старший устроился главным энергетиком на завод «Химмаш». Там Валерий вырос, окончил школу, а затем поступил на физика-ядерщика в Московский физико-технический институт (МФТИ).
Работы для физиков в России было мало, поэтому, окончив вуз в 1997 году, Мифтахов вместе с женой и двухлетним сыном уехал в Америку — поступать на PhD-программу по физике высоких энергий. Из нескольких университетов, готовых принять Мифтахова, он выбрал Принстонский. Самым сложным поначалу был язык, признается он: «В школе я учил немецкий, а на физтехе — технический английский. С разговорным были сложности: первые полгода я нормально заказать еду в ресторане не мог». Семья физика в то время жила на его стипендию.
В конце первого года обучения университет стал направлять своих студентов на местную практику в лаборатории других вузов. Мифтахов выбрал Стэнфорд, благодаря чему оказался в Кремниевой долине. В 1998 году во время бума доткомов он вместе с приятелями из Стэнфорда запустил компанию-разработчика сайтов iNetProm. «Дело приносило немного денег, но достаточно, чтобы нам с приятелями хватало на жизнь», — рассказывает он. Вскоре iNetProm слилась с одним из своих клиентов — компанией BioZakInfobase, которая проводила маркетинговые исследования для биотехнологических компаний. Новый проект стал собирать, систематизировать и продавать базы данных компаний из разных сфер. Мифтахов уверяет, что клиентами BioZakInfobase были даже IBM и Hewlett-Packard. По его словам, бизнес выручал около $2 млн в год.
Реклама на Forbes
В 2003 году Мифтахов получил докторскую степень, а в 2004-м решил набраться опыта работы в большой компании.
BioZakInfobase оставил партнерам (вскоре, по его словам, компания закрылась) и устроился ассоциатом (от англ. associate. — Forbes) в американский офис McKinsey. За шесть лет работы в компании он дорос до младшего партнера, а затем устроился в Google главой команд, которая, по сути, создавала стартапы внутри IT-гиганта. Но, несмотря на возможности и хорошую зарплату (до $500 000 в год), удовлетворения работа не приносила — хотелось делать что-то свое, признается физик.
Tesla в небе: разработчик сверхзвукового пассажирского самолета Boom Technology стал «единорогом»
Первая TeslaВ 2008 году Tesla начала производить свою первую модель автомобиля, в 2010-м вышла на IPO, а в 2012 году занялась созданием второго автомобиля. Мифтахов так вдохновился развитием Tesla, что тоже решил освоить нишу электромобилей. Он придумал под заказ переоборудовать обычные машины, работающие на бензине, в электромобили.
Еще работая в Google, Мифтахов ради интереса оборудовал с приятелями в гараже свой автомобиль Fiat литий-ионной батареей, заказанной из Китая.
В 2013 году, когда все получилось, он ушел из Google и открыл свою компанию ElectricMotorWerks (EMW), которая стала переоборудовать автомобили BMW 3-й серии (очень популярные в США в конце 2000-х). Идея быстро показала свою несостоятельность, спроса на услугу стоимостью $50 000 почти не было, говорит Мифтахов: «В Америке те, у кого есть деньги, любят покупать новые машины. А те, у кого денег нет, покупают машины на вторичном рынке за $5000–7000».
Вдобавок в том же 2013 году BMW обвинила созвучный со своим брендом EMW Мифтахова в нарушении прав на товарный знак и использовании логотипов BMW на баннерах, сайте и в рекламных слоганах. Суд рекомендовал удалить сокращенное наименование EMW и прекратить использовать товарный знак BMW в своих материалах. В качестве сокращенного названия компании Мифтахов с тех пор стал использовать eMotorWerks.
Вместе с услугой переоборудования компания разрабатывала и продавала зарядные устройства для электромобилей. В 2014 году Мифтахов решил сосредоточиться на этом направлении.
Он запустил краудфандинговую кампанию на платформе Kickstarter, собрал на предзаказах зарядных станций около $70 000 и вложил их в разработку приложения, с помощью которого можно было наблюдать, как заряжается машина. За счет приложения зарядные станции стали пользоваться большим спросом, уверяет Мифтахов. По его словам, годовой оборот eMotorWerks спустя несколько лет превышал $10 млн. «Я тогда купил себе первую Tesla», — вспоминает он.
В 2016-2017 годах на рынке зарядных устройств для электромобилей началась консолидация: крупные компании скупали стартапы, укрупняя таким образом свою долю. В 2017 году предприниматель начал привлекать раунд на $10 млн, но в итоге продал eMotorWerks одному из потенциальных инвесторов — международной энергетической компании Enel. Сумму продажи он не раскрывает. По данным TechCrunch, она составила $150 млн.
После продажи компании вместе с патентами на зарядную станцию на Мифтахова подал в суд вице-президент по развитию бизнеса eMotorWerks Джордж Бетак.
Он как истец утверждал, что внес вклад в разработку зарядных станций, но не был указан в патентах в качестве изобретателя. В 2019 году Бетак отозвал почти все претензии, рассказывает Мифтахов, а в 2020 году стороны урегулировали конфликт. По мнению Мифтахова, Бетак претендовал на то, чтобы его указали в патенте, чтобы получить больший процент от суммы продажи eMotorWerks. Сам Бетак на запрос Forbes в Facebook не ответил.
Бизнес-класс или платье: как в России устроен рынок перепродажи миль авиакомпаний
Летать стыдноСпустя несколько недель после продажи eMotorWerks в 2017 году Мифтахов зарегистрировал в штате Делавэр компанию ZeroAvia. Идея делать водородные двигатели для самолетов начала зарождаться задолго до продажи: в 2006-м, после того как Мифтахов побывал на вертолетной экскурсии на Гавайях, он получил летную лицензию на пилотирование вертолета, а в 2009 году — лицензию на пилотирование самолета. «В последние годы работы над eMotorWerks я много думал, как совместить мой летный опыт с работой в сфере зеленого транспорта, — вспоминает он.
— Хотелось каким-то образом сделать в авиации то же, что происходило на рынке электромобилей. То есть стать Tesla в авиации». На мысли о зеленых авиаперелетах предпринимателя натолкнуло и швейцарское общественное движение Flight shame («Летать стыдно»), которое призывает отказаться от авиаперелетов с целью сократить выбросы углекислого газа.
Мифтахов проанализировал потенциальные технические возможности литий-ионных аккумуляторов, которые используют в электромобилях, и водородных топливных элементов. Решил остановиться на вторых. Батарея, по его словам, в среднем рассчитана на 2000 зарядных циклов. Если самолет будет выполнять по восемь полетов в день, ее придется менять каждые 250 дней. «К тому же батареи очень тяжелые, — объясняет Мифтахов. — Когда ты летишь на обычном самолете, горючее сжигается, и он становится легче — это позволяет сократить расход энергии. Самолету с батареей нужно весь полет нести один и тот же большой вес с собой — энергии для этого нужно намного больше».
История водородной авиации берет свое начало в ХХ веке. Первым экспериментальным самолетом с водородным двигателем, который поднялся в воздух, в 1988 году стал советский Ту-155. Затем в 2008 году компания Boeing объявила, что впервые в истории авиации совершила полет на пилотируемом самолете, работающем на водородных топливных элементах (для этого она оснастила свой двухместный самолет Diamond DA20 водородным двигателем Ford). В 2010 году та же Boeing представила беспилотный летательный аппарат Phantom Eye с водородным двигателем. С тех пор появилось еще несколько беспилотников на водороде, а также большое количество автомобилей с водородными и гибридными двигателями, но ни одного пассажирского самолета.
Мифтахов объясняет это тем, что ранние прототипы водородных самолетов использовали водород именно как топливо для двигателей внутреннего сгорания. «Минусами такого варианта были высокая температура, высокое давление, — перечисляет Мифтахов. — Относительно недавно в транспорте начали использовать водородные топливные элементы (первый автомобиль с таким элементом выпустила Toyota в 2013 году.
— Forbes): у них более высокая эффективность, меньшая нагрузка на материалы. Это дало технологический boost (импульс. — Forbes) отрасли». Первый в мире самолет (не пассажирский) с электродвигателем и системой водородных топливных элементов HY4 создали специалисты Германского центра авиации и космонавтики на базе электрического самолета Pipistrel Taurus Electro G4 — его испытали в 2016 году.
Принцип работы двигателя на водородном топливном элементе похож на работу литий-ионной батареи, однако первый имеет в десять раз больше емкости. Несмотря на то, что водородный двигатель при работе не выбрасывает в атмосферу углекислый газ, это не полностью зеленый вариант: более 95% водорода в настоящее время производится из ископаемого топлива.
Взлет и падение «Гинденбурга»: как был устроен самый большой дирижабль в мире
ЭлектроптицаПервым делом Мифтахов собрал команду из пяти инженеров и снял индустриальный офис на 200–300 кв.
м неподалеку от аэропорта в Сан-Карлосе (Калифорния). Команда разобрала пару электромобилей, чтобы изучить их устройство, после чего начала собирать наземную тестовую установку, работающую на литий-ионном аккумуляторе. Сразу собирать водородный прототип не стали, потому что с электродвигателем и батареями было проще протестировать систему управления двигателем, воздушный винт и бортовой компьютер.
К лету 2018 года команда Мифтахова разработала минимально жизнеспособную версию бортового компьютера и установила на автомобиль «Эль Камино» 1969 года выпуска гребной винт, электродвигатель и аккумуляторы. Тогда же ZeroAvia начала проводить тестовые проезды. «Это все было достаточно шумно и выглядело достаточно страшно, — признается Мифтахов. — Из-за этого нас даже попросили съехать из нашего первого цеха». Тогда компания перебралась в другой цех неподалеку от аэропорта «Холлистер» в 50 милях к юго-западу от Сан-Хосе (Калифорния).
В октябре 2018-го года ZeroAvia провела первый публичный тест модифицированной «Эль Камино» в «Холлистере».
Компания разогнала автомобиль до 85 миль (примерно 137 км) в час. Выяснилось, что батарея «не держит напряжение», а скорость вращения винта колеблется. Эти и другие недочеты компания дорабатывала до конца 2018 года.
Реклама на Forbes
Поначалу Мифтахов финансировал все разработки только из собственных средств. В начале 2018 года он закрыл первый раунд на $2,5 млн: половину из них он инвестировал сам, вторую вложил один из топ-менеджеров ZeroAvia Сергей Киселев, экс-коллеги Мифтахова из Google и еще несколько его друзей. На эти средства предприниматель приобрел два шестиместных самолета Piper, каждый из которых стоил $1 млн. Первый служил ориентиром: на нем команда изучала пилотные характеристики и работу системы и с его помощью могла посмотреть, как все было устроено в исходном варианте. Второй самолет был «рабочей лошадкой»: на него ZeroAvia перенесла электродвигатель, аккумуляторы, систему охлаждения и бортовую систему с «Эль Камино».
К февралю 2019 года компания получила разрешение Федерального управления гражданской авиации США на первый полет.
Сложностей с получением этого разрешения не было, говорит Мифтахов: «Они приезжали к нам, смотрели документы, дизайн. Потом сказали: «Ну, давайте, можно летать». Нам выделили квадрат 80 на 100 км вокруг аэропорта [Холлистер]». В марте 2019 года переоборудованный Piper на электрической тяге поднялся над землей на 500 м и сел обратно на полосу (по словам Мифтахова, команда должна была убедиться, что самолет способен оторваться от земли).
К апрелю самолет провел до 15-ти полетов. После них ZeroAvia привлекла еще около $5 млн в виде конвертируемых займов от частных лиц, имена которых Мифтахов не называет. Эти деньги позволили начать разработку конструкции и системы самолета (прототипом был тот же Piper) уже с водородным двигателем внутри.
Коробка без рака: как стартап ученого из Москвы получил гранты от Microsoft и Amazon на диагностику онкологии
Деньги от королевы
Собрать конструкцию с водородным двигателем удалось не так быстро, как в случае с аккумулятором.
Решая технические задачи, компания проводила эксперименты, в результате которых так сильно повредила крылья Piper, что Федеральное управления гражданской авиации запретило полеты на этом самолете, рассказывает Мифтахов.
Реклама на Forbes
На эксперименты и новый самолет ZeroAvia ушла часть инвестиций. Поэтому летом Мифтахов озаботился привлечением государственной помощи. По его словам, это стандартный источник инвестиций для авиации и передовых технологий. Через знакомых инвесторов Мифтахов узнал о британской грантовой программе Института аэрокосмических технологий, который поддерживает правительство. Институт раздает проектам в сфере авиационных исследований гранты на суммы, равные тем, что основатели смогли найти сами. В сентябре 2019 года ZeroAvia получила от института около $3,5 млн. На них компания заказала водородные топливные элементы и другие устройства, необходимые для запуска прототипа. Одним из условий получения гранта было ведение разработок в Великобритании.
Для этого ZeroAvia перенесла цех из США в Великобританию.
Прототип разрабатывали вплоть до лета 2020 года. По словам Мифтахова, было трудно «научить» водородные элементы быстро реагировать на изменение нагрузки — например, когда пилот нажимает на газ. Попотеть пришлось и над охладительной системой: ее в итоге собрали из трубы и насоса, которые отводят тепло, выделяемое топливными элементами, в радиаторы на носу самолета. Эти радиаторы продуваются набегающим на самолет воздухом, за счет чего охлаждаются. Параллельно с работой над конструкцией компания получала разрешение на тестовые полеты в Англии.
В сентябре ZeroAvia провела первый показательный полет самолета Piper с двигателем на водородном топливном элементе. Он прошел в научно-исследовательском центре в британском Крэнфилде. Всего самолет летал около 10 минут. После этого в сентябре, по данным ZeroAvia, прошло до 12-ти тестовых полетов.
Мест для пассажиров нет
Во время первого показательного полета в самолете работал не только двигатель на водородном топливном элементе, но и электрические аккумуляторы, обратило внимание издание TechCrunch.
«В значительной степени полагаясь на аккумуляторы, ZeroAvia смогла осуществить свой громкий демонстрационный полет для инвесторов и правительства Великобритании, но в конечном итоге может отложить первые коммерческие полеты», — писало издание.
Мифтахов утверждает, что при пиковой нагрузке (на этапе взлета) от аккумуляторов поступало около половины энергии, остальное — от водородных элементов. Комбинирование источников энергии — это нормальная практика на этапе тестовых полетов, уверен инженер: «У полета есть несколько стадий: разгон, взлет, набор высоты, круизный режим и посадка. Наибольшая энергия необходима на этапе взлета, и мы действительно тут использовали энергию от батареи. Но вот в круизном режиме почти всю энергию обеспечивали водородные элементы».
По его словам, конструкция сентября 2020 года не подразумевала достаточное количество водорода на борту, чтобы и взлетать, и лететь в круизном режиме дальше только на нем. К тому же с двумя независимыми источниками энергии было легче получить разрешение на полеты в Великобритании, говорит он: «Если у тебя что-то происходит с водородными элементами, ты можешь переключиться на батарею и довести самолет до посадочной полосы».
Реклама на Forbes
Батарея для водородных самолетов — один из методов подстраховки на случай отказа топливных элементов, вторит Мифтахову исполнительный директор агентства «АвиаПорт» Олег Пантелеев. По его словам, наличие небольшого аккумулятора на борту водородного самолета абсолютно уместно. При этом для водородных самолетов нужно сформировать сертификационные требования, считает Пантелеев. Эксперт не исключает, что выполнить их будет проще всего с помощью «не очень большой» батареи.
Также, по данным TechCrunch, во время теста четыре из пяти пассажирских мест в шестиместном Piper занимали резервуары с водородом, которые компания прежде хотела разместить над или под крыльями. «Это был тестовый проект, поэтому нам было не важно, где расположить резервуары — в теле самолета или внутри салона, — парирует Мифтахов. — Первый коммерческий самолет мы планируем делать 20-местным. Он больше по размеру — там все резервуары поместятся снаружи под крыльями».
По мнению Олега Пантелеева из «АвиаПорт», поместить резервуары с водородом под крыльями 20-местного самолета — реалистичная задача.
Но такая конструкция возможна только для небольших самолетов, летающих с небольшой скоростью на умеренные расстояния, считает он: «Если речь идет о большом пассажирском самолете, который летает с огромной скоростью, тут нужна великолепная аэродинамика. Нельзя просто прикрутить баки к существующей конструкции — нужно проектировать самолет и выбирать аэродинамическую компоновку, изначально учитывая фактор размещения водорода».
Провести первый полет 20-местного самолета только на водороде ZeroAvia рассчитывает уже в конце 2021 года. Мифтахов планирует отказаться от аккумуляторов в ближайшие несколько месяцев. Теоретически если половина необходимой для взлета энергии и так поступает от топливного элемента, «никто не помешает [ZeroAvia] поставить второй такой же и получить 100% энергии, необходимой для взлета», считает Пантелеев.
Ценник в тумане: как будет формироваться цена авиабилетов после COVID-19
Вопрос долгих летС декабря 2020 года Мифтахов привлек два раунда инвестиций — суммарно на $45,7 млн.
В первом из них приняли участие основанный Биллом Гейтсом Breakthrough Energy Ventures и Amazon Climate Pledge Fund, финансируемый Джеффом Безосом, а также Ecosystem Integrity Fund, Summa Equity, Horizons Ventures и Shell Ventures. Суммарно они вложили в водородный стартап $21,4 млн. Еще $16,3 млн ZeroAvia получила в виде гранта от британского Института аэрокосмических технологий. Второй раунд на $24,3 млн Мифтахов привлек от тех же инвесторов и авиакомпании British Airways в апреле 2021 года. По итогам раундов у основателя осталось более 25% компании (точную долю он не называет).
Реклама на Forbes
Рынок водородной авиации становится конкурентнее в последнее время: в 2020 году на него вышла компания Universal Hydrogen украинца Павла Еременко. В апреле 2021 года проект привлек $20,5 млн от фондов Playground Global, Airbus Ventures, Toyota AI Ventures и др. В сентябре 2020 года авиастроительная компания Airbus представила три дизайна коммерческих пассажирских самолетов с водородным двигателем, которые пообещала выпустить к 2035 году.
Мифтахов считает выход на рынок Airbus не препятствием, а возможностью для ZeroAvia: «Обычно те, кто конструирует самолеты, не делают двигатели для них, и наоборот. Поэтому я рассчитываю стать поставщиком водородных двигателей для Airbus». Алексей Иваненко, сооснователь стартапа HyPoint, который производит водородные топливные элементы для воздушного транспорта (в том числе для 20-местного самолета ZeroAvia), утверждает, что компания Мифтахова продвинулась в разработке коммерческого образца водородного самолета дальше остальных. В Universal Hydrogen и Airbus на запросы Forbes не ответили.
За счет новых инвестиций ZeroAvia начала разрабатывать водородную систему для 50-местного самолета параллельно с работой над 20-местным. К 2024 году компания намерена создать водородную систему для 20-местного коммерческого судна. Прежде компания планировала коммерческий запуск на 2023 год, но его отложили из-за пандемии. В 2026 году Мифтахов рассчитывает выпустить систему для 50-местного или даже 90-местного самолета.
Иваненко из HyPoint считает планы ZeroAvia реалистичными. Пантелеев, однако, замечает, что отложить коммерческий запуск ZeroAvia может сертификация самолета. Этот риск, а соответственно и сроки коммерческого запуска сложно оценить, говорит он: «Когда у вас есть четко описанные требования для самолетов, вы просто-напросто берете и выполняете их. Когда таковых требований и методов оценки соответствия нет, нужно их писать и доказывать их состоятельность. При каждой ошибке ZeroAvia требования и ограничения могут разрастаться». Мифтахов с этим не согласен. При этом, по его расчетам, на сертификацию 20-местного самолета ZeroAvia потребуется еще $50 млн, 70-местного — $100 млн. Он намерен привлечь их у частных и государственных инвесторов.
На инвестиционной игле: как стартапы подсаживаются на венчурные деньги и почему это плохо
После запуска Мифтахов планирует продавать водородные двигатели и топливо производителям самолетов и авиакомпаниям. Иваненко из HyPoint считает, что авиакомпании уже готовы приобретать водородные двигатели для самолетов.
Их интересуют как вложения в зеленые технологии, так и экономия за счет них, говорит он: «Водородные двигатели в обслуживании дешевле, к тому же цена на водород только падает». Авиакомпании готовы рисковать ради экономии, соглашается Пантелеев. По его словам, самая большая статья расходов в самолете с двигателем внутреннего сгорания — техническое обслуживание и ремонт двигателя. А водородная система технически проще системы с двигателем внутреннего сгорания, соответственно, расходы на ее эксплуатацию ниже, уверен он.
Реклама на Forbes
Но даже при появлении сертифицированных водородных двигателей останутся нерешенными вопросы инфраструктуры аэропортов — хранение, заправка и безопасность водорода, предупреждает заместитель гендиректора по экономике и финансам авиакомпании Red Wings Мартинс Антонович: «Самолеты с водородными двигателями авиакомпании смогут эксплуатировать только тогда, когда будет полноценная инфраструктура». Мифтахов рассчитывает, что инфраструктура будет развиваться параллельно с запуском самолетов.
И все-таки, по мнению Антоновича, на это потребуется время. «Это вопрос точно не ближайших лет», — резюмирует он.
Миллиардеры против углеродного следа: как Безос, Арно и Маск спасают экологию
9 фотоАвиационные двигатели: назад к пропеллеру? | Научные открытия и технические новинки из Германии | DW
Несмотря на все старания инженеров и экологов, проблемы загрязнения окружающей среды остаются весьма острыми. При этом речь идет отнюдь не только о химическом загрязнении — выбросах парниковых газов, разливах нефти, складировании радиоактивных отходов и так далее. Не менее остро стоит и проблема акустического загрязнения окружающей среды — прежде всего, шумом самолетов гражданской авиации. Правда, за последние десятилетия авиалайнеры стали несколько тише, зато многократно возросло количество выполняемых ими рейсов. Поэтому инженеры продолжают совершенствовать конструкцию авиационных двигателей, преследуя при этом сразу две цели — снижение уровня шума и уменьшение расхода топлива.
Экономичные, но медленные
Если дальние рейсы сегодня обслуживаются исключительно авиалайнерами с турбореактивными двигателями разных конструкций и модификаций, то на более короткие расстояния — скажем, между многими городами Центральной Европы — летают самолеты с турбовинтовыми двигателями. В первом случае речь идет о реактивной тяге, во втором случае тягу создает воздушный винт. Турбовинтовые двигатели обладают одним важным преимуществом: они гораздо экономичнее турбореактивных и расходуют значительно меньше горючего. Но не все так просто, — говорит Эндрю Брэдли (Andrew Bradley), ведущий инженер британской компании Rolls-Royce — одного из крупнейших производителей авиационных двигателей: «Проблема турбовинтового привода состоит в том, что он работает экономично лишь на малых скоростях полета. А на скоростях выше 700 километров в час это его преимущество сходит на нет».
Но если турбовинтовой двигатель наиболее эффективен на низких скоростях полета, а турбореактивный — на высоких, то, очевидно, существует некий диапазон скоростей, в котором оптимальным является сочетание этих двух технических решений.
В такой конструкции, именуемой винтовентиляторным или турбовинтовентиляторным двигателем, воздушная турбина приводит в движение два соосных пропеллера с узкими серповидными лопастями. «Главная особенность этих воздушных винтов состоит в том, что они вращаются в противоположных направлениях, — поясняет Эндрю Брэдли. — При этом задний винт как бы устраняет завихрения, вызванные передним винтом, выпрямляет воздушный поток, что существенно повышает экономичность двигателя, в том числе и на высоких скоростях полета».
Экономичные, но шумные
По расчетам экспертов, такая конструкция позволит сэкономить до 30 процентов горючего. Но ведь сама по себе идея такого двигателя не нова: уже в 70-х и 80-х годах прошлого века в ряде стран проводились соответствующие эксперименты и даже испытательные полеты. Однако сколько-нибудь широкого распространения эти двигатели не получили. Эндрю Брэдли объясняет, почему: «Уровень шума, производимого тогда этими экспериментальными самолетами, был совершенно неприемлем.
Однако с тех пор нам удалось найти технические решения, позволившие существенно снизить уровень шума винтовентиляторных двигателей. Сегодня они даже чуть тише, чем турбореактивные».
В частности, значительного снижения уровня шума конструкторы смогли добиться за счет оптимизации формы лопастей. «И все же законы физики не обманешь, — говорит британский инженер. — Нам никогда не удастся сделать винтовентиляторные двигатели такими же тихими, какими турбореактивные двигатели станут уже в ближайшем будущем: там потенциал снижения уровня шума гораздо больше. Поэтому, в конечном счете, нам придется выбирать, что для нас важнее — то ли очень тихие турбореактивные, то ли очень экономичные винтовентиляторные двигатели».
Обе концепции имеют будущее
Скорее всего, впрочем, развитие получат обе концепции. Так или иначе, идея, которую 20 лет назад сочли недостаточно перспективной, переживает второе рождение. Сегодня британские конструкторы ведут активную разработку этой концепции и проводят испытания прототипов двигателя в аэродинамической трубе.
Но это только начало, — заверяет Эндрю Брэдли: «Следующий шаг — переход от испытаний двигателя к испытаниям самолета с новым двигателем. Это должно произойти не позднее 2016 года. А серийное производство такого самолета должно начаться, по нашим расчетам, лет через 10-15».
Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Ефим Шуман
Двигатели — aeronautica.online
Гражданские авиационные двигатели и их производители
CFM International
CFM International — совместное предприятие (с долями по 50%) американской GE Aviation и французской Safran Aircraft Engines (ранее Snecma). Обе компании ответственны за производство разных компонентов двигателя, у каждой из них своя линия конечной сборки. GE Aviation производит компрессор высокого давления, камеру сгорания и турбину высокого давления, Safran выпускает вентилятор, турбину низкого давления и коробку приводов.
CFM International CFM56
CFM56 — семейство турбореактивных двухконтурных двигателей с высокой степенью двухконтурности (турбовентиляторный).
Является продуктом компании CFM International — совместного предприятия американской GE Aviation и французской Safran Aircraft Engines (на …
CFM International LEAP
CFM International LEAP (Leading Edge Aviation Propulsion) — турбореактивный двухконтурный двигатель с высокой степенью двухконтурности (турбовентиляторный). Является продуктом компании CFM International — совместного предприятия американской GE Aviation …
GE Aviation
GE Aviation — дочернее предприятие концерна General Electric, до сентября 2005 года работавшее как General Electric Aircraft Engines (GEAE). Один из трёх крупнейших — наряду с Pratt & Whitney и Rolls-Royce — производителей авиационных двигателей в мире.
Совместно с французской Snecma является совладельцем компаний CFM International и CFM Materials.
Центральный офис GE Aviation находится в Эвендейле (Evendale; пригород Цинциннати), штат Огайо, США.
Основана в 1917 году.
General Electric CF34
CF34 — семейство турбовентиляторных реактивных двигателей для гражданских самолётов, производимое американской компанией GE Aviation.
Разработано на основе двигателей TF34, созданных в 1960-е годы для штурмовика Fairchild Republic …
General Electric CF6
CF6 — семейство турбовентиляторных реактивных двигателей американской компании GE Aviation. Разработано на основе двигателей TF39 для Lockheed C-5 Galaxy — первого в мире турбовентиляторного двигателя. В линейке …
General Electric GE90
GE90 — семейство турбовентиляторных реактивных двигателей, разработанное и производимое американской компанией GE Aviation для самолётов Boeing 777. На данный момент является одним из трёх опциональных вариантов для …
General Electric GEnx
GEnx (General Electric Next Generation) — семейство турбовентиляторных реактивных двигателей, разработанное и производимое американской компанией GE Aviation для самолётов Boeing 787 Dreamliner и Boeing 747-8. Оно …
Honeywell Aerospace
Honeywell Aerospace — производитель двигателей, авионики и вспомогательных силовых установок и прочей авиационной продукции.
Является дивизионом конгломерата Honeywell International; центральный офис компании находится в Финиксе, штат Аризона, США.
Lycoming ALF 502
Lycoming ALF 502 — это семейство турбореактивных двухконтурных двигателей с высокой степенью двухконтурности (турбовентиляторных) с редукторным приводом вентилятора. Производился компаниями Lycoming Engines, AlliedSignal, а затем Honeywell Aerospace. …
Pratt & Whitney
Pratt & Whitney, подразделение американского конгломерата United Technologies, — производитель авиационных двигателей с основными производственными площадками на территории США. Центральный офис компании находится в Ист-Хартфорде, штат Коннектикут.
Pratt & Whitney PW1000G
PurePower® PW1000G — семейство турбореактивных двухконтурных двигателей с высокой степенью двухконтурности (турбовентиляторных) с редукторным приводом вентилятора. Производятся Pratt & Whitney, компанией консорциума United Technologies.
Официальный запуск: 2008 год. Рыночная …
Rolls-Royce Holdings
Rolls-Royce Holdings — британская транснациональная корпорация, специализирующаяся на производстве гражданских и военных авиадвигателей, судовых силовых установок, оборудования для электростанций. Центральный офис находится в Лондоне. Ведёт свою историю с 1904 года.
Rolls-Royce Trent 1000
Trent 1000 — трёхвальный турбовентиляторный реактивный двигатель, разработанный и производимый британской корпорацией Rolls-Royce. Используется в качестве опциональной силовой установки для Boeing 787 Dreamliner. Trent 1000 …
Rolls-Royce Trent 7000
Rolls-Royce Trent 7000 является седьмым представителем семейства больших турбовентиляторных реактивных двигателей Trent и выбран эксклюзивной силовой установкой для Airbus A330neo. Trent 7000 основан на архитектуре …
Rolls-Royce Trent XWB
Trent XWB — трёхвальный турбовентиляторный реактивный двигатель, разработанный и производимый британской корпорацией Rolls-Royce на основе модели Trent 1000.
Первый представитель семейства Trent с двумя ступенями турбины …
Rolls-Royce UltraFan
Концепт двигателя UltraFan был представлен Rolls-Royce в начале 2012 года в рамках исследования NASA «Экологически ответственная авиация» (ERA) совместно с Lockheed Martin. Старт работ над этой моделью …
Пассажирский МС-21 с российскими двигателями совершил первый полет
Новый российский среднемагистральный пассажирский самолет МС-21-310 во вторник,15 декабря, совершил первый полет с отечественными двигателями ПД-14. Продолжительность полета составила 1 час 25 минут, сообщила пресс-служба госкорпорации «Ростех».
«15 декабря 2020 года на аэродроме Иркутского авиационного завода – филиала ПАО «Корпорация «Иркут» (в составе ОАК госкорпорации «Ростех») состоялся первый полет самолета МС-21-310, оснащенного новыми российскими двигателями ПД-14″, – сообщается на сайте «Ростеха».
Полетное задание полностью выполнено, проведена проверка работы двигателей, систем, устойчивости и управляемости самолета.
ПД-14 (Пермский двигатель) – это новое семейство российских перспективных гражданских турбовентиляторных двигателей с взлетной тягой от 9 до 18 тонн. Это первый авиационный двигатель, полностью разработанный в современной России. От аналогов он отличается меньшим расходом топлива. По мнению разработчиков, эксплуатационные расходы на ПД-14 будут ниже на 14-17%, а стоимость жизненного цикла двигателя меньше на 15-20%.
Двигатели разрабатываются корпорацией ОДК (Объединенная двигателестроительная корпорация). В составе ОДК непосредственно двигатели создавало АО «ОДК-Авиадвигатель» (Пермь), производит силовые установки – АО «ОДК-Пермские моторы».
Двигатели и самолет соответствуют новым строгим нормам ЕС и ИКАО с запасом 50%. МС-21 будут выбрасывать в атмосферу на 15-25% меньше СО2 в расчете на одно пассажирское кресло, чем эксплуатируемые в настоящее время самолеты.
Первый полет самолет МС-21 совершил 28 мая 2017 года с американскими двигателями. Несколько опытных лайнеров МС-21 были оснащены двигателями американской компании Pratt & Whitney.
МС-21 выполнил более 300 из 650 испытательных полетов, необходимых для сертификации самолета в России. Ранее представитель «Росавиации» подчеркнул, что для получения сертификата нужно будет выполнить примерно восемь сотен полетов.
Над созданием среднемагистрального пассажирского самолета МС-21 работают предприятия Ростеха. Начало его серийного производства уже не раз откладывалось. По последним данным, оно перенесено на конец 2021 года. Одной из причин проволочки стали санкции США в отношении компании «Аэрокомпозит». Президент России назвал «хамством» отказ западных партнеров поставлять материалы для производства самолета МС-21. По его словам, на такой шаг иностранные партнеры пошли из «соображений недобросовестной конкуренции». Лайнер проходит процедуру импортозамещения.
«С задачей установки российских композитов на центроплан мы уже справились», – заявил глава Минпромторга Денис Мантуров. С июля 2020 года начались статические испытания в ЦАГИ полноценного композитного крыла из российских материалов.
Двигатели на самолетах Airbus A380 будут заменены :: Общество :: РБК
Британская компания Rolls-Royce, которая является производителем двигателей Trent 900 для самолетов Airbus A380, намерена заменить двигатели на самых больших в мире пассажирских лайнерах. Как сообщает Associated Press, это связано с экстренной посадкой аэробуса, принадлежащего австралийской авиакомпании Qantas.
В течение нескольких дней Rolls-Royce планирует устранить неполадки на неисправных силовых установках, а затем вернуть двигатели авиакомпаниям, которые эксплуатируют Airbus A380.
Отметим, что в настоящий момент принадлежащие Qantas 6 лайнеров-гигантов не выполняют рейсы.
Напомним, 4 ноября самолет Airbus A380 австралийского авиаперевозчика Qantas совершил аварийную посадку в Сингапуре. Пилоты приняли решение экстренно посадить лайнер из-за неисправности двигателя Trent 900 производства Rolls-Royce. Сообщалось, что самолет мог продолжить полет и с тремя двигателями, однако руководство авиакомпании все-таки прервало рейс.
По словам очевидцев, аэробус в любом случае ожидала экстренная посадка, поскольку один из его двигателей загорелся. Некоторые из местных жителей даже видели дым и слышали сильный взрыв в небе во время полета лайнера над островом. Никто из 450 пассажиров Airbus A380 не пострадал.
Отметим, что Airbus А380 представляет собой широкофюзеляжный двухпалубный самолет, который способен брать на борт до 850 пассажиров. На сегодняшний день он является самым крупным серийным пассажирским самолетом в мире. Основными эксплуатантами лайнера являются авиакомпании Singapore Airlines, Qantas Airways, Emirates Airline, Air France-KLM и Lufthansa.
— Pratt & Whitney
Двигатели коммерческого назначения — Pratt & WhitneyДОЛГОВЕЧНАЯ, ЭВОЛЮЦИОННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Наш парк коммерческих двигателей налетал более 1 миллиарда часов на узко- и широкофюзеляжных самолетах, которые перевозят пассажиров и грузы по всему миру. Наши инновации в конструкции силовых установок по-прежнему задают темп прогресса в авиации. Компания Pratt & Whitney привела в действие тысячи самолетов, которые переместили миллионы людей по всему миру.Наша запатентованная технология изменила границы времени и сократила расстояние между людьми и местами. В Pratt & Whitney мы гордимся тем, что возглавляем изменения.
V2500
Двигатель V2500 разработан и изготовлен компанией International Aero Engines, глобальным партнерством лидеров авиакосмической отрасли, включая Pratt & Whitney, Japanese Aero Engine Corporation и MTU Aero Engines.
GP7200
GP7200 является производным от двух наиболее успешных программ широкофюзеляжных двигателей в истории авиации.
Откройте для себя GP7200PW4000-100
Компания Pratt & Whitney подняла свой успешный 100-дюймовый двигатель PW4000 для Airbus A330 на новый уровень, представив программу PW4170 Advantage70 ™.
Откройте для себя PW4000-100PW4000-112
112-дюймовый двигатель PW4000, модель сверхвысокой тяги, охватывающий класс тяги от 74 000 до 90 000 фунтов, является лидером по надежности, опыту и двойным двигателям с увеличенным радиусом действия (ETOPS) для самолета 777, обеспечивая лучшее потребительская ценность.
Откройте для себя PW4000-112PW2000
ДвигательPratt & Whitney PW2000 обеспечивает средний диапазон тяги от 37 000 до 43 000 фунтов.
Откройте для себя PW2000PW6000
Двигатель PW6000 охватывает класс тяги от 18 000 до 24 000 фунтов и предназначен для самолетов на 100 пассажиров.
JT8D
Компания Pratt & Whitney представила JT8D коммерческой авиации в 1964 году, совершив первый полет самолета Boeing 727-100.
Откройте для себя JT8DJT9D
Двигатель JT9D компании Pratt & Whitney открыл новую эру в коммерческой авиации: двигатель с высокой степенью двухконтурности для широкофюзеляжных самолетов.
Откройте для себя JT9DИНДИВИДУАЛЬНЫЕ РЕШЕНИЯ ДЛЯ ГРУЗОВЫХ ГРУЗОВ
Двигатели и услуги для грузовых операций
Учить больше Файлы cookie помогают нам улучшить работу вашего веб-сайта.
Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie.
Все, что вам нужно знать о 6 крупнейших производителях коммерческих двигателей | Новости
Производители силовых установок сталкиваются с противоречивыми требованиями к характеристикам, надежности и огромным производственным показателям — как показал наш полугодовой обзор рынка двигателей для коммерческих самолетов.
Группа на крупной отраслевой конференции была потрясена призывами делегатов извиниться за невыполнение своих обещаний.
Мероприятие представляло собой европейский раунд ISTAT в Берлине, в котором участвовали некоторые из самых важных клиентов OEM-производителей планеров и двигателей — лизинговое и финансовое сообщество. И хотя президент авиакомпании Emirates Airline Тим Кларк отсутствовал, его недавняя критика производителей двигателей — и, в меньшей степени, самолетов — несколько раз эхом разносилась по залу.
«Меня немного раздражает то, что на протяжении многих лет мы, как авиакомпания, и отрасль, подчинялись требованиям производителей силовых установок и, в некоторой степени, производителей планеров, где от нас ожидается, что мы будем иметь дело с качеством. -управлять проблемами, проблемами проектирования и т. д., эксплуатировать эти самолеты и двигатели и принимать любые последствия, если они не работают », — сказал он в сентябре.
Авиакомпании не хотят вставать с постели из-за надежности отправки «99,5%», — говорит Кларк: «Мы не занимаемся бизнесом, чтобы иметь дело с самолетами, которые не работают должным образом».
Основными получателями критики Кларка были GE Aviation GE9X и Rolls-Royce Trent 1000. Первый уже должен был оснащать Boeing 777-9 в рамках его программы летных испытаний, но вместо этого вызвал серьезную задержку из-за перепроектирования его компрессор высокого давления. Постоянные проблемы с лопатками турбины последнего серьезно нарушили работу 787 клиентов R-R.
Выступая на ISTAT, старший директор по маркетингу Крис Най сказал, что GE «надеется провести испытания и сертификацию [обновленных] двигателей в этом году». Это будет иметь решающее значение для обеспечения возможности полета 777-9 как можно раньше в 2020 году.
Авиакомпании не будут «вставать с кровати из-за надежности менее 99,5%»
Pius Kollerimage / BROKER / Shutterstock
Совершенная реальность для производителей планеров такова, что, несмотря на все новые материалы и электронное волшебство, которые они вкладывают в свою следующую программу авиалайнеров, именно движущиеся части, свисающие с каждого крыла, всегда обеспечивают большой шаг в эффективности — и, следовательно, в производительности.
Таким образом, когда авиакомпании оказывают давление на такие компании, как Airbus и Boeing, чтобы обеспечить большую дальность полета при более низких эксплуатационных расходах и конкурентоспособной цене, именно GE, Pratt & Whitney и RR несут основную нагрузку по обеспечению этого представление.
Неудивительно, что все три крупных производителя силовых агрегатов изо всех сил стараются обеспечить такую готовность к обслуживанию, которую, как настаивает Кларк, их клиенты должны заслужить. И они часто пытаются добиться этого при невероятных темпах добычи, о которых до недавнего времени не было слышно.
Генеральный директор CFM International Гаэль Мехеуст отмечает, что производитель двигателей выпускает двигатели типа «40-45» в неделю. Директор по маркетингу P&W Пол Финклештайн говорит, что внедрение турбовентиляторного двигателя с редуктором (GTF) было «в пять раз быстрее», чем у его предыдущей узкофюзеляжной силовой установки V2500.
«Означает ли это, что то, что мы нашли на V2500 за 10 лет, мы узнаем на GTF через два года? [Возможно]… но срок погашения намного выше », — говорит Финклештейн.«Если бы мы поставили GTF на той же производственной линии, что и V2500-A1, то возникло бы только около 10% проблем, которые мы обнаружили и исправили сегодня».
Но последствия таких высоких ставок обоюдоострые. Поскольку количество работающих двигателей быстро увеличивается, риск серьезного сбоя при выявлении проблемы может быть намного выше. Это дилемма, стоящая перед всеми заинтересованными сторонами — как многие из них за последние годы обнаружили, что им дорого обходится.
— Макс Кингсли-Джонс, Лондон
CFM INTERNATIONAL
CFM International, совместное предприятие Safran и GE Aviation, продвигает вперед производство своих новых двигателей серии Leap, которые охватывают 23000-35000 фунтов. (102-155 кН) — диапазон тяги — по мере того, как переход от устаревшей модели CFM56 набирает обороты.
В первой половине 2019 года CFM поставила 861 силовых установок Leap и 258 CFM56 по сравнению с 438 и 591 за тот же период годом ранее. Совместное предприятие планирует отгрузить 1800 двигателей Leap в этом году, так как производство узкофюзеляжных двигателей продолжается на рекордных уровнях.
Более низкая производительность 737 Max позволила производителю двигателей решить проблемы с цепочкой поставок
Gary He / EPA-EFE / Shutterstock
Эта производительность была сохранена, условно говоря, несмотря на проблемы с Boeing 737 Max , который питается исключительно от Leap-1B.Хотя модернизированный узкофюзеляжный двигатель был остановлен с марта, производство продолжалось, хотя и меньшими темпами — 42 самолета в месяц, что требует еженедельной поставки около 20 двигателей — вместо прежних 52 в месяц.
Фактически, специалист по силовым установкам готовился к поддержке производства 57 самолетов в месяц, когда полеты с 737 Max были приостановлены. «Конечно, рост не так высок, как мы ожидали в начале года, но это временно», — говорит генеральный директор Safran Филипп Петитколен.«В тот день, когда самолет вернется в воздух, Boeing будет подталкивать нас к увеличению производства».
Однако более мягкое наращивание темпов роста позволило CFM справиться с проблемами цепочки поставок, особенно с поковками и отливками, что замедлило производство обоих существующих вариантов Leap в конце 2018 года. «Производство не растет. на ожидаемом уровне означает, что наша цепочка поставок оказывает меньшее давление, чтобы удовлетворить наш спрос », — говорит Петитколин.
Хотя мелкие «проблемы» продолжают возникать, по его словам, за «последние два-три месяца» не было «огромного давления со стороны поставок поковок и отливок, которые могли бы задерживаться».
По состоянию на 30 июня 44 авиакомпании эксплуатировали 454 самолета семейства Airbus A320neo с двигателем Leap-1A и налетали 3,3 миллиона часов; По словам Safran, у Leap есть 61% рынка узкофюзеляжных автомобилей с модернизированным двигателем.
Между тем, на момент постановки на мель, 54 авиакомпании использовали 389 самолетов 737 Max, налет налетов которых составил 1,7 миллиона часов. Петитколин описывает семейство Leap как «самый надежный двигатель своего поколения».
— Доминик Перри, Лондон
GE AVIATION
GE Aviation находится под постоянным давлением, чтобы исправить проблему с компрессором высокого давления GE9X, который, по словам Boeing, еще больше задержал первый полет 777X.Однако производитель двигателей из Эвендейла, штат Огайо, настаивает на том, что устранил проблему и готовится провести дополнительные испытания, в то время как Boeing перенес первый полет 777X на начало 2020 года.
РазработкаGE9X, по-видимому, проходила относительно плавно на протяжении большей части программы. хотя во время более ранних испытаний компания модернизировала «плечо рычага лопатки статора», чтобы избежать более быстрого, чем ожидалось, износа. Компания заявляет, что огромный турбовентиляторный двигатель побил рекорд тяги для двигателей коммерческих самолетов несколько лет назад, когда его инженеры измерили тягу в 134 300 фунтов (597 кН).По данным GE, двигатель прошел около 400 часов летных испытаний.
Но главная проблема стала очевидной на авиасалоне в Париже в июне, когда исполнительный директор GE Aviation Дэвид Джойс сообщил, что его команда модернизирует статор компрессора высокого давления GE9X. По его словам, проблема вызвала более высокую, чем ожидалось, температуру выхлопных газов и преждевременный износ. «Компонент был переработан, и GE готовится к испытаниям двигателя», — сообщает GE FlightGlobal. «GE Aviation остается на стороне Boeing в этих усилиях.«
Компания Boeing объявила, что из-за проблемы 777X впервые полетит в первом квартале 2020 года, а не в 2019 году, как планировалось изначально. Производитель заявляет, что по-прежнему ожидает начала поставок в 2020 году, но некоторые аналитики сомневаются, что 777X поступит в эксплуатацию до 2021 года. Boeing может опубликовать дополнительную информацию при публикации своих финансовых результатов за третий квартал 23 октября.
Турбовентиляторные двигатели GEnx, на которых установлены модели 747-8, продолжали демонстрировать успех продаж
Public Address / Action Press / Shutterstock
Не говоря уже об этих проблемах, у GE большой объем заказов, с более чем 700 двигателями GE9X на В нем говорится, что заказывайте у восьми будущих операторов 777X.777X не был массовым продавцом — у Boeing 344 твердых заказа, — но производители самолетов и отраслевые аналитики ожидают, что обязательства будут реализованы в следующем десятилетии, когда авиакомпании начнут следующий этап обновления парка самолетов.
GE продолжает добиваться успеха в продажах в других странах, продав около 2500 ТРДД GEnx, которые устанавливают на двигатели 787 и 747-8. По словам GE, в настоящее время в эксплуатации находится более 1700 таких силовых установок. GE также является совладельцем CFM International, которая производит линейку ТРДД Leap для самолетов семейства 737 Max и Airbus A320neo.
Между тем, GE рассматривает будущие разработки двигателей, изучает способы повышения эффективности двигателей с помощью современных материалов, в то же время рассматривая новые двигательные системы на основе электрических двигателей. Его следующий проект остается неясным, и компания заявляет, что изучает различные архитектуры двигателей. Но руководители намекнули, что GE в первую очередь сосредоточится на повышении теплового КПД двигателя — на том, насколько хорошо двигатель преобразует химическую энергию топлива в механическую. Главный конкурент CFM, Pratt & Whitney, занял другую позицию, стремясь повысить эффективность тяги за счет использования вентиляторной передачи в своих двигателях PW1000G.GE намекает, что ее следующий двигатель будет включать в себя больше компонентов, изготовленных с помощью аддитивного производства (также называемого 3D-печатью) и из передовых материалов, таких как композиты с керамической матрицей (CMC), которые могут позволить двигателям работать более горячо. GE управляет Центром аддитивных технологий в Огайо и насчитывает около 1000 инженеров и ученых, работающих над этой технологией. Компания также инвестировала 1,5 миллиарда долларов за последнее десятилетие в CMC и имеет два завода по производству CMC в США.
GE сообщает, что также «активно исследует гибридные электрические и электрические силовые установки» для самолетов.Компания оценивает такую технологию в своем Центре интеграции электроэнергетики в Великобритании и Центре интегрированных систем электроснабжения в Огайо.
-Jon Hemmerdinger, Boston
PRATT & WHITNEY
Прошло почти четыре года с тех пор, как первый турбовентиляторный двигатель Pratt & Whitney (GTF) был введен в эксплуатацию. Несмотря на то, что за эти годы возникло несколько серьезных проблем с двигателями, P&W заявляет, что решила эти проблемы и что GTF доказали свою надежность, достигнув ожиданий по экономии топлива.
Тем временем производитель двигателей продолжает работать над сокращением производственных затрат GTF при одновременном увеличении производства — непростая задача, поскольку отрасль борется с дефицитом в цепочке поставок. «Он обеспечивает всю экономию топлива, снижение шума [и] сокращение выбросов, к которым мы стремимся», — говорит о GTF вице-президент P&W по проектированию коммерческих самолетов Эми Комер. «Многие из улучшений надежности, которые мы внесли в продукт, действительно вступают в силу».
Поставки A320 с двигателем PW1100G были приостановлены в начале 2018 года из-за остановок в полете
Кэролайн Блумберг / EPA / Shutterstock
GTF был введен в эксплуатацию в начале 2016 года, когда Lufthansa начала эксплуатировать Airbus A320neo с двигателем PW1100G.Компания P&W производит варианты GTF для самолетов A220, семейства Embraer E-Jet E2 и разрабатываемых моделей Mitsubishi Aircraft SpaceJet и Irkut MC-21.
По состоянию на август 527 самолетов с двигателями GTF выполняли полеты 38 операторами по всему миру. По данным компании, объем невыполненных заказов P&W GTF составляет более 10 000 заказов на двигатели. P&W настаивает, что по-прежнему соблюдает обязательства по поставкам на 2019 год, даже несмотря на то, что производство не достигло первоначально ожидаемого уровня.
Всего несколько лет назад исполнительный директор United Technologies, материнской компании P&W, прогнозировал, что к 2020 году поставки GTF достигнут 1200 поставок в год.В первой половине 2019 года P&W поставила 362 «больших коммерческих» авиадвигателя, в эту категорию входят GTF и несколько силовых установок с более старыми технологиями.
Проблемы с двигателями и нехватка цепочки поставок затрудняют производство. «Литье и поковки с точки зрения отрасли надолго будут одним из узких мест», — говорит Комер.
P&W ввела в эксплуатацию еще один кузнечный пресс, который производит диски турбин и роторы компрессоров, и рассчитывает, что ковочные мощности будут удовлетворять спрос до 2021 года, говорит Комер.Проблемы с дополнительными редукторами, турбинами низкого давления и острыми уплотнениями в компрессорах высокого давления повлияли на находящиеся в эксплуатации ГПТ. Airbus прекратил поставки самолетов семейства A320neo с двигателем PW1100G в начале 2018 года после нескольких остановок в полете.
Всего несколько недель назад регулирующие органы США потребовали от операторов устранить потенциальные утечки масла, влияющие на модели PW1500G A220 и PW1900G E-Jet E2. Но Комер настаивает: «Все значительные перебои в обслуживании были устранены с точки зрения проектного решения.Она говорит, что в новых GTF есть исправления, хотя необходимо обновить около 1000 действующих двигателей.
Несмотря на сбой, Комер говорит, что двигатели работают хорошо, а надежность диспетчеризации PW1100G достигла 99,96%. «Двигатель приближается к мировому классу с точки зрения надежности диспетчеризации», — говорит она.
. Будущие двигатели P&W, вероятно, будут включать в себя более современные материалы, такие как композиты с керамической матрицей, и компания разрабатывает гибридно-электрические двигатели. Но Комер говорит, что архитектура GTF никуда не денется, потому что ее можно масштабировать для создания новых двигателей для узкофюзеляжных или широкофюзеляжных самолетов, включая предложенный Boeing New Mid-market Airplane.
«ТРДД с редуктором никуда не денется, — говорит Комер. «Это будет ядром любой будущей разработки продукта, которую мы будем делать».
-Jon Hemmerdinger, Boston
ROLLS-ROYCE
В Rolls-Royce три основные программы — это Trent 1000, 7000 и XWB, которые работают с разной степенью успеха. Положительным моментом в бухгалтерской книге является Trent XWB, на котором установлен Airbus A350. Производство соответствует требованиям авиастроителей, а эксплуатационные характеристики силовой установки находятся на должном уровне.По словам исполнительного директора R-R Уоррена Иста, двигатель «очень надежно работает с 27 авиакомпаниями по всему миру».
Доступен в трех вариантах — XWB-75 с пониженной тягой 78 900 фунтов (351 кН), XWB-84 с тягой 84 200 фунтов и XWB-97 с тягой 97 000 фунтов — силовая установка является «драйвером» увеличения количества летных часов двигателей. и снижение себестоимости единицы продукции, заявляет Ист. По состоянию на 30 июня двигатели XWB составляли 11% парка, и этот парк будет только расти как «двигатель с наибольшим объемом, выпускаемый Rolls-Royce в течение следующих нескольких лет».Безубыток прогнозируется к концу 2020 года.
Заземления, связанные с Trent 1000, должны быть в основном решены к концу второго квартала 2020 года
Станислав Ковальчук / Shutterstock
С Trent 7000 с приводом от A330 — эксклюзивной силовой установкой для широкофюзеляжного двигателя с модернизированным двигателем. глядя вверх после начального медленного старта. Ввод в эксплуатацию дальнемагистрального двухрежимного самолета был отложен из-за задержек в программе в конце 2018 года, но в течение первой половины 2019 года RR отправил 54 двигателя Airbus, что восточно описывает как «большой переворот» для авиалайнера. программа.По его словам, R-R теперь «комфортно» со своим статусом.
В то время как в эксплуатации находится всего 26 A330neo, эксплуатационная обратная связь и данные о надежности ограничены.
Но причиной большинства бессонных ночей в Дерби на данный момент является Trent 1000 для Boeing 787. В то время как R-R теперь, кажется, лучше справляется с проблемами преждевременного износа, которые преследуют двигатель, сбои для операторов продолжаются. Это было проиллюстрировано августовским инцидентом, когда части от Trent 1000 были разбросаны по Риму, когда две лопатки турбины среднего давления сломались.
Хотя RR пообещал, что количество самолетов, заземленных в результате проблем с лопатками турбины и компрессора, будет выражаться в единичных цифрах к концу года, с тех пор RR пересмотрело это на второй квартал 2020 года. Двигатели пакетов B и C затронуты, а также Trent 1000 TEN, новейший вариант силовой установки.
Компания R-R и ее клиенты всегда опасались, что проблемы с Trent 1000 будут проявляться и на моделях XWB и 7000. Но, выступая в конце мая, главный клиентский директор R-R Доминик Хорвуд сказал, что проблема износа лопастей не наблюдалась на других двигателях.«Мы уверены, что с Trent 1000 мы имеем дело с проблемами дизайна, которые уникальны для этого продукта и связаны с конкретной конфигурацией, конкретной конструкцией этого двигателя на уровне компонентов», — говорит он.
Хорвуд говорит, что уроки, извлеченные из этого опыта, учитываются производителем в процессе проектирования и испытаний на будущее, включая лучшее понимание процесса коррозионного сульфидирования, лежащего в основе растрескивания лезвия.
— Доминик Перри, Лондон
КИТАЙ
Когда китайский самолет Comac C919 все еще разрабатывался как конкурент Boeing 737 и Airbus A320, много говорилось о «самодельном двигателе» для дома -растущий самолет. Но более чем через два года фанфары утихли, даже несмотря на то, что C919 продолжает испытательные полеты и, похоже, готов поступить на вооружение китайских перевозчиков — за исключением китайских двигателей, пока что.
Прототип CJ-1000AX, альтернативной силовой установки, производимой китайским производителем двигателей AVIC Commercial Aircraft Engine (ACAE), был впервые обнародован в декабре 2017 года после 18 месяцев сборки.ACAE подписала контракт с Comac годом ранее на поставку двигателей для узкофюзеляжной программы.
CJ-1000AX рекламировалась государственной газетой Global Times как «самодельный двигатель», который «заменит импортные иностранные двигатели в будущем». Первоначально C919 будет оснащаться двигателями CFM International Leap-1C.
В мае прошлого года CJ-1000AX достиг важной вехи в своем развитии, когда он был включен. По заявлению китайских официальных лиц, сердечник турбовентиляторного двигателя с высокой степенью двухконтурности достиг максимальной скорости 6600 об / мин.
Ранние версии C919 будут оснащены Leap-1C
Imaginechina / Shutterstock
FlightGlobal ранее сообщал, что Китай планирует построить еще 24 прототипа двигателей CJ-1000 для поддержки кампании по обеспечению летной годности с вводом в эксплуатацию планируется после 2021 года.
Ссылаясь на исследователя Aero Engine Corporation of China (AECC), Global Times нарисовала светлое будущее для ТРДД: «CJ-1000 разработан для C919, но ожидается, что он будет установлен на Boeing 737 или Airbus A320. или аналогичный новый самолет на мировом рынке к 2025 году.
Между тем, AEF3500 — ранее известный как CJ-2000 — был впервые представлен на авиашоу 2018 в Китае в Чжухае. Турбореактивный двухконтурный двигатель был представлен как альтернатива китайскому двигателю для китайско-российской широкофюзеляжной программы CRAIC CR929. Мало что известно о статусе AEF3500, но сообщения СМИ предполагают, что он может быть введен в эксплуатацию на CR929 примерно к 2030 году. Как и в случае с C919, CR929 может поступить в эксплуатацию в 2025 году с западными двигателями, прежде чем появится вариант китайского производства. предлагается несколько лет спустя.
Однако он может столкнуться с конкуренцией со стороны России в виде ПД-35-1 «Авиадвигателя». В январе прошлого года Москва выбрала «Объединенный двигатель» и «Авиадвигатель» для разработки демонстрационной силовой установки.
В то время как AECC продолжает работу над двумя типами двигателей, самолеты, которые они должны были установить, находятся в стадии разработки. Еще неизвестно, сможет ли Китай одержать двойную победу, установив двигатели отечественного производства на отечественные самолеты.
-Альфред Чуа, Сингапур
РОССИЯ
Самая значимая в России программа по разработке двигателей для гражданских самолетов сосредоточена на Авиадвигателе ПД-14, который впервые устанавливается на двухрежимный самолет Иркут МС-21.Три образца MC-21-300 для летных испытаний были изготовлены, а четвертый уже собран, сообщает «Иркут», и в настоящее время проходит отладку систем. Все четыре работают от Pratt & Whitney PW1400G.
Но «Иркут» намерен предложить ПД-14 в качестве опции к самолету. Ранее в этом году компания сообщила, что модифицирует первый серийный МС-21 для летных испытаний с ПД-14. Силовая установка получила российскую сертификацию от регулирующего органа Росавиации в середине октября 2018 года после воздушных испытаний Ил-76 Ил-76, и в настоящее время предпринимаются усилия по получению подтверждения от Агентства по авиационной безопасности Европейского Союза.
Названный из-за его тяги в 30 800 фунтов (137 кН), PD-14 оснащен трехступенчатым компрессором низкого давления и восьмиступенчатым компрессором высокого давления, соединенным с двухступенчатой турбиной высокого давления и шестиступенчатым компрессором высокого давления. ступенчатая турбина низкого давления. На макетах силовой установки, представленных на Московском авиасалоне МАКС в августе, были использованы композитные гондолы в сборе, полые титановые лопасти и другие технологии. По данным Государственного института материаловедения ВИАМ, для ПД-14 разработано 20 новых материалов,
, таких как монокристаллические сплавы.
Дата первого полета МС-21 с двигателем ПД-14 не установлена. Но производство двигателей этого типа на внутреннем рынке, а также производство самого самолета стало важным вопросом после санкций США в отношении материалов. Вице-премьер России Юрий Борисов ранее в этом году отмечал, что в случае необходимости производители будут «готовы перейти только на отечественные двигатели». ПД-14 должен стать частью семейства, которое расширится до двигателей большой тяги. ПД-35, потенциально для CRAIC CR929, и проекты, включая возможную модернизацию Ил-96.Предлагаемые варианты с меньшей тягой включают ПД-10, предназначенный для установки на «русифицированную» версию Sukhoi Superjet 100, которая в настоящее время оснащается исключительно франко-российским самолетом PowerJet SaM146.
Совместное предприятие с 15-летней историей недавно достигло 400 поставок двигателей по программе Superjet с момента первой в августе 2010 года. Общее время работы силовой установки превышает 1,3 миллиона часов, сообщает производитель, с одним «флагманом» на Якутии. Superjet достигает более 9600 ч.
PowerJet работал над расширением клиентской поддержки двигателя, создавая специальные пулы запасных двигателей и компонентов, а также увеличивая ремонтные мощности в России и Франции. «Одновременно может быть [приспособлено] к ремонту более 20 двигателей», — говорится в сообщении.
«Гражданские самолеты Сухого» говорят, что общее количество суперджетов, поставленных к концу июня этого года, составило 162 самолета.
— Дэвид Камински-Морроу, Лондон
«Русифицированная» версия SSJ100 может питаться от предложенного блока PD-10
Томс Калнинс / EPA-EFE / Shutterstock
Райт тестирует 2- мегаваттные электродвигатели для пассажирских самолетов — TechCrunch
Так же, как и автомобильная промышленность, аэрокосмическая промышленность нацелена на переход на электричество, но полет с двигателями с батарейным питанием — более сложное занятие, чем катание.Райт — один из стартапов, стремящихся изменить математику и сделать электрифицированный полет возможным в масштабах, не ограничиваемых малым самолетом, — а его двигатель мощностью 2 мегаватта мог бы привести в действие первое поколение крупномасштабных пассажирских самолетов с электроприводом.
Электромобили оказались огромным успехом, но у них есть преимущество перед самолетами в том, что им не нужно создавать достаточную подъемную силу, чтобы удерживать собственную массу в воздухе. Электрические самолеты сдерживаются этой фундаментальной загадкой: вес батарей, необходимых для полета на любое расстояние с пассажирами на борту, означает, что самолет слишком тяжел для полета.
Чтобы избежать этой головоломки, главное, что нужно улучшить, — это эффективность: сколько тяги может быть создано на один ватт мощности. Поскольку уменьшение массы батарей — долгий и медленный процесс, лучше внедрять инновации другими способами: материалами, планером и, конечно же, двигателем, который в традиционных реактивных самолетах является огромным, чрезвычайно тяжелым и сложным двигателем внутреннего сгорания.
Электродвигатели, как правило, легче, проще и надежнее, чем двигатели, работающие на топливе, но для достижения полета вам необходимо достичь определенного уровня эффективности.В конце концов, если самолет сжигает тысячу галлонов топлива в секунду, самолет не сможет удержать количество, необходимое для взлета. Таким образом, компаниям, подобным Wright и h4x, приходится создавать электрические двигатели, которые могут производить большую тягу при том же количестве накопленной энергии.
В то время как h4x ориентирован на небольшие самолеты, которые, вероятно, выйдут в полет раньше, основатель Wright Джефф Энглер объяснил, что если вы хотите уменьшить выбросы углерода в аэрокосмической отрасли, вам действительно нужно обратить внимание на коммерческие пассажирские самолеты — и Райт планирует сделать такой. .К счастью, несмотря на название компании, им не нужно строить полностью с нуля.
«Мы не изобретаем заново концепцию крыла, фюзеляжа или чего-то подобного. Изменения — это то, что продвигает самолет вперед », — сказал Энглер. Он сравнил это с электромобилями в том, что большая часть автомобиля не меняется, когда вы едете на электричестве, в основном те части, которые в принципе работали одинаково в течение столетия. Тем не менее, интегрировать новую двигательную установку в самолет нетривиально.
ДвигательРайта — это двигатель мощностью 2 мегаватта, который выдает мощность, эквивалентную 2700 лошадиным силам, при эффективности около 10 киловатт на килограмм. «Это самый мощный двигатель, разработанный в 2 раза для аэрокосмической промышленности, и он значительно легче, чем что-либо еще», — сказал Энглер.
Эта легкость обусловлена переработкой с нуля с использованием подхода с использованием постоянных магнитов и «агрессивной тепловой стратегии», — пояснил он. Более высокое напряжение, чем обычно используется в аэрокосмических целях, и соответствующая система изоляции позволяют двигателю достичь уровня мощности и эффективности, необходимого для запуска большого самолета в полет.
Кредиты изображений: Wright
Wright заботится о том, чтобы его двигатели могли использоваться в модернизированных самолетах, но он также работает над собственным самолетом с признанными производителями планеров. Этот первый корабль будет гибридным электрическим, сочетающим легкую и эффективную силовую установку с запасом хода двигателя на жидком топливе. Использование водорода усложняет ситуацию, но позволяет намного быстрее перейти на электрический полет и значительно сократить выбросы и потребление топлива.
Несколько двигателей Райта будут прикреплены к каждому крылу предлагаемого самолета, что даст как минимум два преимущества.Во-первых, избыточность. Самолеты с двумя огромными двигателями способны летать даже в случае отказа одного из них. Если у вас шесть или восемь двигателей, отказ одного не так катастрофичен, и, как следствие, самолету не нужно нести вдвое больше двигателей, чем вам нужно. Во-вторых, это стабильность и снижение шума, которые достигаются благодаря наличию нескольких двигателей, которые можно настраивать индивидуально или совместно для уменьшения вибрации и противодействия турбулентности.
Прямо сейчас двигатель проходит лабораторные испытания на уровне моря, и как только он пройдет эти испытания (в планах — в следующем году), он будет запущен в камере для моделирования высоты, а затем реально на высоте 40 000 футов.Это долгосрочный проект, но целая отрасль не меняется в одночасье.
Энглер подчеркнул энтузиазм и поддержку, которые компания получила от НАСА и военных, которые предоставили значительные денежные средства, материалы и знания. Когда я поднял идею о том, что двигатель компании может оказаться в новом бомбардировочном дроне, он сказал, что чувствует эту возможность, но то, что он видел (и к чему стремится), гораздо больше соответствует бесконечному грузу министерства обороны. и кадровые полеты.Оказывается, военные являются огромным источником загрязнения окружающей среды, и они хотят это изменить, а также сократить расходы на топливо каждый год.
«Подумайте, как все изменилось, когда мы перешли от пропеллеров к самолетам», — сказал Энглер. «Он изменил принцип работы самолета. Эта новая двигательная технология позволяет изменить всю отрасль ».
Двигатели
Что такое аэронавтика? | Динамика
полета | Самолеты | Двигатели
| История полета | Какие
такое UEET?
Словарь | Веселье
и игры | Образовательные ссылки | Урок
ланы | Индекс сайта | Дом
| Двигатели |
Как работает реактивный двигатель?
НОВИНКА! Мы считаем само собой разумеющимся, насколько легко самолет весом более половины
миллион фунтов отрывается от земли с такой легкостью. Как это бывает?
Ответ прост. Это двигатели. Позвольте Терезе Бенио из NASA Glenn Research Center объяснить подробнее … Как показано на НАСА Пункт назначения завтра. |
Реактивные двигатели перемещают самолет вперед с большой силой, создаваемой огромная тяга и заставляет самолет лететь очень быстро.
Все реактивные двигатели, которые также называются газовые турбины, работают по тому же принципу. Двигатель всасывает воздух спереди с помощью вентилятора. Компрессор повышает давление воздуха. Компрессор сделан с множеством лезвий, прикрепленных к валу. Лезвия вращаются на высокой скорости и сжимают или сжимают воздух. Сжатый затем воздух распыляется с топливом, и электрическая искра зажигает смесь. В горящие газы расширяются и выбрасываются через сопло в задней части двигателя.Когда струи газа летят назад, двигатель и самолет движутся вперед. Когда горячий воздух попадает в сопло, он проходит через другую группу лопастей. называется турбина. Турбина прикреплена к тому же валу, что и компрессор. Вращение турбины вызывает вращение компрессора.
На изображении ниже показано, как воздух проходит через двигатель. Воздух проходит ядро двигателя, а также вокруг ядра.Это вызывает некоторую часть воздуха чтобы было очень жарко, а некоторым было прохладнее. Затем более холодный воздух смешивается с горячим воздух на выходе из двигателя.
Это изображение того, как воздух проходит через двигатель
Что такое тяга?
Тяга это передовая сила, которая толкает двигатель и, следовательно, самолет вперед. Сэр Исаак Ньютон обнаружил, что «каждому действию соответствует и противоположная реакция. «Двигатель использует этот принцип. Двигатель принимает в большом объеме воздуха. Воздух нагревается, сжимается и замедляется. Воздух проходит через множество вращающихся лопастей. Смешивая этот воздух со струей топлива, температура воздуха может достигать трех тысяч градусов. В сила воздуха используется для вращения турбины. Наконец, когда воздух уходит, он выталкивается из двигателя назад.Это заставляет самолет двигаться вперед.
Детали реактивного двигателя
Поклонник — Вентилятор — это первый компонент в ТРДД. Большой вращающийся вентилятор всасывает большое количество воздуха. Большинство лезвий Вентиляторы изготовлены из титана. Затем он ускоряет этот воздух и разбивает его на две части. Одна часть продолжается через «ядро» или центр двигателя, где на него действуют другие компоненты двигателя.
Вторая часть «обходит» ядро двигателя. Проходит через воздуховод который окружает ядро к задней части двигателя, где он производит большую часть сила, которая толкает самолет вперед. Этот более прохладный воздух помогает успокоить двигатель, а также добавление тяги к двигателю.
Компрессор — Компрессор первый компонент в ядре двигателя. Компрессор состоит из вентиляторов с множеством лопастей. и прикреплен к валу.Компрессор сжимает попадающий в него воздух в постепенно уменьшаются площади, что приводит к увеличению давления воздуха. Этот приводит к увеличению энергетического потенциала воздуха. Сдавленный воздух попадает в камеру сгорания.
Камера сгорания — В камере сгорания воздух перемешивается с топливом, а затем воспламеняется. Имеется до 20 форсунок для распыления топлива. воздушный поток. Смесь воздуха и топлива загорается.Это обеспечивает высокий температура, высокоэнергетический воздушный поток. Топливо горит вместе с кислородом в сжатом состоянии. воздух, производящий горячие расширяющиеся газы. Внутри камеры сгорания часто делают из керамических материалов для создания термостойкой камеры. Жара может достигать 2700 °.
Турбина — Приближается высокоэнергетический воздушный поток из камеры сгорания попадает в турбину, в результате чего лопатки турбины вращаются. Турбины соединены валом для вращения лопаток в компрессоре и для вращения впускного вентилятора спереди.Это вращение забирает некоторую энергию из поток высокой энергии, который используется для привода вентилятора и компрессора. Газы вырабатываемые в камере сгорания движутся через турбину и раскручивают ее лопатки. Турбины реактивного самолета вращаются тысячи раз. Они закреплены на валах между которыми установлено несколько комплектов шарикоподшипников.
Сопло — Форсунка — вытяжной канал двигатель. Это часть двигателя, которая на самом деле создает тягу для самолет.Поток воздуха с пониженным энергопотреблением, который проходил через турбину, в дополнение к более холодный воздух, проходящий мимо сердечника двигателя, создает силу при выходе из сопло, которое толкает двигатель и, следовательно, самолет вперед. Комбинация горячего и холодного воздуха выбрасывается и производит выхлоп, который вызывает прямую тягу. Соплу может предшествовать смеситель , который сочетает в себе высокотемпературный воздух, исходящий из сердечника двигателя, с более низкая температура воздуха, обводимого вентилятором.Миксер помогает сделать двигатель тише.
Первый реактивный двигатель — А Краткая история первых двигателейСэр Исаак Ньютон в 18 веке был первым предположил, что взрыв, направленный назад, может привести в движение машину вперед с большой скоростью. Эта теория была основана на его третьем законе движение. Когда горячий воздух проходит через сопло назад, самолет движется вперед.
Анри Жиффар построил дирижабль, который приводился в движение первым авиадвигателем — паровым двигателем мощностью три лошадиные силы. Это было очень тяжелый, слишком тяжелый, чтобы летать.
В 1874 г. Феликс де Темпл, , построил моноплан. который пролетел всего лишь короткий прыжок с холма с помощью угольного парового двигателя.
Отто Даймлер , в конце 1800-х изобрел первый бензиновый двигатель.
В 1894 году американец Хирам Максим пытался привести свой трехместный биплан в движение двумя угольными паровыми двигателями.Это только пролетел несколько секунд.
Первые паровые машины приводились в действие нагретым углем и, как правило, слишком тяжелый для полета.
Американец Сэмюэл Лэнгли сделал модель самолетов которые приводились в действие паровыми двигателями. В 1896 году он успешно пилотировал беспилотный самолет с паровым двигателем, получивший название Aerodrome . Он пролетел около 1 мили, прежде чем выдохся. Затем он попытался построить полную размерный самолет Aerodrome A, с газовым двигателем.В 1903 г. разбился сразу после спуска с плавучего дома.
В 1903 году Братья Райт летал, Flyer , с бензиновым двигателем мощностью 12 лошадиных сил двигатель.
С 1903 года, года первого полета братьев Райт, до конца 1930-х гг. газовый поршневой двигатель внутреннего сгорания с воздушным винтом был единственное средство, используемое для приведения в движение самолетов.
Это был Фрэнк Уиттл , британский пилот, который разработал и запатентовал первый турбореактивный двигатель в 1930 году.Двигатель Уиттла впервые успешно полетел в мае 1941 года. Этот двигатель имел многоступенчатый компрессор и систему внутреннего сгорания. камера, одноступенчатая турбина и сопло.
В то время, когда Уиттл работал в Англии, Ганс фон Охайн работал над подобным дизайном в Германии. Первый самолет, который успешно использовать газотурбинный двигатель был немецкий Heinkel He 178, август 1939 года. Это был первый в мире турбореактивный двигатель. полет.
General Electric построила первый американский реактивный двигатель для ВВС США Реактивный самолет . Опытный самолет XP-59A впервые поднялся в воздух в октябре 1942 года.
Типы реактивных двигателей
Основная идея турбореактивный двигатель это просто.Воздух забирается из отверстия в передней части двигателя сжимается в 3-12 раз по сравнению с исходным давлением в компрессоре. Топливо добавляется в воздух и сжигается в камере сгорания, чтобы поднять температуру жидкой смеси примерно от 1100 ° F до 1300 ° F. Образующийся горячий воздух проходит через турбину, которая приводит в действие компрессор. Если турбина и компрессор эффективны, давление на выходе из турбины будет почти вдвое выше атмосферного давления, и это избыточное давление отправляется к соплу для создания высокоскоростного потока газа, создающего тягу.Существенного увеличения тяги можно добиться, если использовать форсаж. Это вторая камера сгорания, расположенная после турбины и перед сопло. Форсажная камера увеличивает температуру газа перед соплом. Результатом этого повышения температуры является повышение температуры примерно на 40 процентов. по тяге на взлете и гораздо больший процент на высоких скоростях, когда самолет в воздухе.
Турбореактивный двигатель является реактивным.В реактивном двигателе расширяющиеся газы сильно надавите на переднюю часть двигателя. Турбореактивный двигатель всасывает воздух и сжимает или сжимает его. Газы проходят через турбину и заставляют ее вращаться. Эти газы отскочить назад и выстрелить из задней части выхлопной трубы, толкая самолет вперед.
Изображение турбореактивного двигателя
ТурбовинтовыеА турбовинтовой двигатель представляет собой реактивный двигатель, прикрепленный к пропеллеру.Турбина на спина поворачивается горячими газами, и это вращает вал, который приводит в движение пропеллер. Некоторые небольшие авиалайнеры и транспортные самолеты оснащены турбовинтовыми двигателями.
Турбореактивный двигатель, как и турбореактивный, состоит из компрессора, камеры и турбины, давление воздуха и газа используется для запуска турбины, которая затем создает мощность для привода компрессора. По сравнению с турбореактивным двигателем, турбовинтовой двигатель имеет лучшую тяговую эффективность на скоростях полета ниже примерно 500 миль в час.Современные турбовинтовые двигатели оснащены гребными винтами, которые иметь меньший диаметр, но большее количество лопастей для эффективной работы на гораздо более высоких скоростях полета. Чтобы приспособиться к более высоким скоростям полета, лопасти имеют форму ятагана со стреловидными передними кромками на концах лопастей. Двигатели с такими гребными винтами называются пропеллеры .
Изображение турбовинтового двигателя
ТурбовентиляторыА турбовентиляторный двигатель имеет большой вентилятор спереди, который всасывает воздух.Большая часть воздуха обтекает двигатель снаружи, что делает его тише. и дает больше тяги на низких скоростях. Большинство современных авиалайнеров оснащены двигателями турбовентиляторными двигателями. В турбореактивном двигателе весь воздух, поступающий во впускное отверстие, проходит через газогенератор, состоящий из компрессора, камеры сгорания и турбина. В турбовентиляторном двигателе только часть поступающего воздуха попадает в камера сгорания. Остальное проходит через вентилятор или компрессор низкого давления, и выбрасывается непосредственно в виде «холодной» струи или смешивается с выхлопом газогенератора. для получения «горячей» струи.Целью такой системы байпаса является увеличение тяга без увеличения расхода топлива. Это достигается за счет увеличения общий массовый расход воздуха и снижение скорости при той же общей подаче энергии.
Изображение турбовентиляторного двигателя
ТурбовалыЭто еще один вид газотурбинного двигателя, который работает как турбовинтовой. система.Он не управляет пропеллером. Вместо этого он обеспечивает питание вертолета. ротор. Турбовальный двигатель спроектирован таким образом, чтобы скорость вертолета ротор не зависит от скорости вращения газогенератора. Это позволяет скорость ротора должна оставаться постоянной, даже если скорость генератора варьируется, чтобы регулировать количество производимой мощности.
Изображение турбовального двигателя
ПВРДПВРД — это Самый простой реактивный двигатель и не имеет движущихся частей.Скорость реактивного «тарана» или нагнетает воздух в двигатель. По сути, это турбореактивный двигатель, в котором вращающийся оборудование было опущено. Его применение ограничено тем, что его степень сжатия полностью зависит от скорости движения. ПВРД не развивает статического электричества. тяга и тяга вообще очень маленькая ниже скорости звука. Как следствие, ПВРД требует некоторой формы вспомогательного взлета, например другого самолета. Он использовался в основном в ракетных комплексах.Космические аппараты используют это тип струи.
Изображение ПВРД
К началу
Что такое аэронавтика? | Динамика полета | Самолеты | Двигатели | История полета | Что такое UEET?
Словарь | Веселье и игры | Образовательные ссылки | Урок Планы | Индекс сайта | Дом
5 основных типов реактивных двигателей самолетов
Существует 5 основных типов авиационных реактивных двигателей.У каждого есть свои преимущества, недостатки и лучшие варианты использования. Узнайте больше о различных типах газотурбинных двигателей в этой статье.
Концепция газовых двигателей самолетов значительно улучшилась с 1903 года. Газовая турбина могла производить достаточно мощности, чтобы поддерживать самолет в рабочем состоянии.
Газовые авиационные двигатели были впервые разработаны Эгидиусом Эллингом, известным норвежским изобретателем. В то время эти двигатели с 11 лошадиными силами были настоящим подвигом.
Газовые авиационные двигатели с тех пор прошли долгий путь, и теперь они бывают всех размеров и форм. Некоторые двигатели могут производить намного больше мощности, чем двигатели 1903 года. Вот общие типы авиационных двигателей, включая плюсы и минусы каждого двигателя.
1. Турбовинтовой двигатель
Редакция: Турбовинтовой двигательТурбовинтовой двигатель — это турбореактивный двигатель, который использует систему зубчатых передач для соединения с воздушным винтом. Коробка передач самолета оснащена турбореактивным двигателем, который вращает прикрепленный к нему вал.Коробка передач замедляет вращающиеся валы, чтобы шестерня могла соединиться с гребным винтом. Как и в случае с Cessna 172, пропеллер вращается в воздухе, создавая тягу.
Турбовинтовые авиационные двигателиэкономичны и вращаются на средней скорости, которая может составлять 250-400 узлов. Турбовинтовые двигатели эффективны на средних высотах, но их система передач может быстро выйти из строя из-за их веса. Их скорость полета также ограничена.
Турбовинтовой двигатель содержит камеру сгорания, в которой находятся сжатый воздух и газ, турбину и компрессор, который вместе запускает турбину.
Редакция: Турбовинтовой двигатель Rolls-Royce TyneДавление газа и воздуха создает мощность, приводящую в действие компрессор. Тяговая эффективность турбовинтовых авиационных двигателей превышает эффективность турбореактивного двигателя при скорости полета менее 500 узлов. Хотя диаметр гребных винтов современных турбовинтовых двигателей невелик, эти двигатели оснащены множеством лопастей, что делает самолет устойчивым на большой высоте.
Эти лопасти имеют форму ятагана, а края их кончиков загнуты назад для обеспечения эффективности при высоких скоростях полета.Авиационные двигатели с такими воздушными винтами именуются винтами. Подобно турбовентиляторному авиационному двигателю, турбовинтовой двигатель преобразует энергию газового потока в механическую энергию для обеспечения своей тяги. Он производит достаточную мощность для привода гребного винта, вспомогательного оборудования и компрессора. Эти типы двигателей в самолетах поставляются с валом, прикрепленным к турбине, которая приводит в движение воздушный винт через систему редуктора.
Первый турбовинтовой двигатель был разработан в Будапеште в 1938 году. Он был испытан в августе 1940 года, но позже был заброшен, когда разразилась мировая война.Макс Мюллер инициировал разработку и запуск первого в мире турбовинтового авиационного двигателя, который начал работать в 1942 году.
2. Турбореактивный двигатель
Концепция турбореактивного авиационного двигателя проста. Это влечет за собой забор воздуха с задней стороны двигателя и его сжатие в компрессоре. Но топливо необходимо добавить в камеру сгорания и сжечь, чтобы поднять температуру жидкой смеси примерно до 1000 градусов.
Вырабатываемый горячий воздух проходит через турбину, которая вращает компрессор.Давление на выходе из турбины должно быть вдвое больше атмосферного. Однако это зависит от уровня эффективности авиационного двигателя. Затем избыточное давление перемещается к соплу, которое затем генерирует потоки газа, которые создают тягу.
Для значительного увеличения тяги можно использовать форсажную камеру. Форсажная камера может относиться ко второй камере сгорания, которая находится между соплом и турбиной. Его роль заключается в нагревании газа до того, как он попадет в сопло.Повышение температуры приводит к увеличению тяги примерно на 40%, когда самолет взлетает, и толчок может увеличиваться на высокой скорости, когда самолет поднимается в воздух.
Это реактивные авиационные двигатели, которые расширяют газы, позволяя самолету продвигаться вперед против атмосферного давления. Он всасывает воздух, а затем сжимает или сжимает его, чтобы самолет мог взлететь. Турбины начинают вращаться, когда эти газы проходят через двигатель. Затем газы отскакивают обратно к турбине и выстреливают из передней части выхлопной трубы, продвигая самолет вперед.Турбореактивный двигатель работает, пропуская воздух через воздухозаборник, компрессор, турбину, камеру сгорания и выхлоп.
Детали турбореактивного двигателя
Воздухозаборник
Трубка, прикрепленная к передней части турбореактивного двигателя. Хотя это может показаться простым, он во многом способствует повышению эффективности авиационного двигателя. Его роль заключается в том, чтобы направлять воздух в лопасти компрессора, и он может помочь минимизировать потери воздуха в двигатель на низких оборотах. Забор воздуха может помочь замедлить поток воздуха, когда самолет летит на высокой скорости.Независимо от того, насколько быстро движется самолет, воздух, поступающий в двигатель, должен быть дозвуковым.
Камера сгорания
Волшебство начинается с камеры сгорания. Камера сочетает высокое давление для воспламенения смеси. Сгорание продолжается, поскольку смесь или топливо продолжает течь через двигатель к компрессору и турбине. Турбореактивные авиационные двигатели работают на обедненной смеси, поскольку для охлаждения двигателю требуется дополнительный поток воздуха.
Компрессор
Роль турбины в задней части авиационного двигателя — привод компрессора.Он сжимает поступающий воздух для повышения атмосферного давления. Компрессор состоит из серии вентиляторов, каждая из которых имеет небольшие лопатки. Роль компрессора заключается в том, чтобы сжимать воздух, когда он проходит каждую стадию сжатия.
Выхлоп
Смесь воздуха и сгоревшего топлива вылетает из двигателя через выхлопное сопло. Двигатель создает тягу, когда сжатый воздух выходит из передней части компрессора, который затем толкает самолет вперед.
Турбины
Это серия вентиляторов, которые работают так же, как ветряная мельница. Их роль заключается в поглощении энергии при прохождении высокоскоростного воздуха через компрессор. У турбин есть лопасти, которые прикреплены к валу, чтобы они могли его вращать. Турбореактивные авиационные двигатели имеют отличную конструкцию.
3. Турбовальный двигатель
Редакционная группа Турбовальный двигательТурбовальный двигатель представляет собой разновидность газовой турбины, которая работает так же, как турбовинтовой двигатель.Но в отличие от турбовинтового двигателя, турбовальные двигатели не приводят в движение воздушный винт. Вместо этого он используется в вертолетах для обеспечения мощности несущего винта.
Турбовальные двигателисконструированы таким образом, что скорость вращения несущего винта вертолета зависит от скорости газогенератора. Это позволяет скорости несущего винта вертолета оставаться постоянной даже при снижении скорости газогенератора. Он также регулирует мощность, производимую вертолетом.
Турбовальные авиационные двигатели обычно используются на вертолетах.Единственное различие между турбореактивными двигателями и турбовальными двигателями заключается в том, что последний использует большую часть своей мощности для вращения турбины, а не для создания тяги. Турбовальный двигатель похож на турбореактивный, но имеет большой вал, соединяющий переднюю часть с задней. Поскольку большинство турбовальных двигателей используются на вертолетах, вал соединяется с трансмиссией лопасти несущего винта.
Большинство частей этого двигателя работают так же, как и турбореактивный двигатель. Его турбины оснащены валом для привода лопаточной передачи ротора.Роль трансмиссии лопасти ротора заключается в передаче вращения от вала лопасти ротора. Турбовальные двигатели немного меньше поршневых и имеют более высокую удельную массу по сравнению с поршневыми двигателями. Единственным недостатком этих двигателей является то, что их системы передач сложны и легко ломаются.
Турбовальные двигатели получают свою тягу за счет преобразования высокоскоростных газов в механическую энергию для работы вспомогательного оборудования, такого как турбина и компрессор. Как и в турбовинтовом двигателе, вал, прикрепленный к турбовальному двигателю, приводит в движение винт самолета и трансмиссию лопастей винта вертолета.Он использует редуктор для продвижения самолета вперед.
4. Турбореактивный двигатель
Редакция: Турбореактивные двухконтурные двигатели ВВС СШАТурбореактивные двухконтурные двигатели оснащены массивным вентилятором спереди для всасывания воздуха. В турбовентиляторных реактивных двигателях большая часть воздуха обтекает внешнюю часть авиационного двигателя, чтобы дать самолету большую тягу даже на низких скоростях и сделать его бесшумным.
Турбореактивные двухконтурные двигатели установлены на большинстве современных авиалайнеров. Весь воздух, поступающий во впускной патрубок турбовентиляторного реактивного двигателя, проходит через генератор, производящий горячий воздух.Этот генератор состоит из турбины, камеры сгорания и компрессора. Лишь небольшой процент воздуха, проходящего через турбовентиляторный двигатель, достигает камеры сгорания.
Остальной воздух проходит через компрессор низкого давления или вентилятор, после чего смешивается с добываемым газом или выбрасывается напрямую. Цель этой системы — помочь достичь более высокой тяги при сохранении того же уровня потребления. Турбореактивный реактивный двигатель снижает скорость при том же уровне мощности и увеличивает расход всей воздушной массы для достижения этого.
Турбореактивный авиационный двигатель — модернизированная версия турбовинтовых и турбореактивных двигателей. Он работает так же, как и турбореактивный двигатель, но у него впереди установлен вытяжной вентилятор. Вентилятор охлаждает двигатель, создает дополнительную тягу и снижает шум авиационного двигателя.
Входящий в турбовентиляторные двигатели воздух разделяется на два потока. Один поток проходит через сердцевину двигателя, а другой, обходя воздух, обтекает двигатель. Обходящий воздух проходит через двигатель, где канальный вентилятор ускоряет его, создавая дополнительную тягу.Канальный вентилятор продолжает проталкивать воздух через двигатель, который затем продолжает увеличивать тягу.
Редакция: Турбореактивный двигательТурбореактивный авиадвигатель тише, чем турбореактивный, и более экономичен. Их дизайн тоже выглядит невероятно. Однако эти двигатели неэффективны на больших высотах, а их лобовая площадь больше, чем у турбореактивных двигателей, что делает их немного тяжелыми.
Турбореактивные авиационные двигателиоснащены воздуховодом в задней части двигателя. Независимая турбина, прикрепленная к передней части компрессора, обычно приводит в движение турбину с той же скоростью, что и компрессор.Воздух от вентилятора не смешивается с воздухом двигателя, но его можно отводить назад для смешивания с воздухом в передней части двигателя. Выхлопные газы производят менее 25% общей тяги, а 75% поступает от подключенных вентиляторов.
5. ПВРД
Это самые легкие типы двигателей в самолетах, которые не содержат движущихся компонентов. Скорость самолета отвечает за нагнетание воздуха в двигатель. Ramjet работает так же, как турбореактивный двигатель, за исключением того, что вращающиеся части отсутствуют.Однако тот факт, что степень сжатия зависит от скорости самолета, ограничивает применение прямоточных воздушно-реактивных двигателей.
В отличие от других двигателей ПВРД не развивает статической тяги; вместо этого он создает небольшую тягу ниже скорости звука. Это означает, что самолету с прямоточным воздушно-реактивным двигателем требуется помощь при взлете, которая может быть в виде другого самолета. ПВРД применялся в космических аппаратах и нескольких ракетных комплексах.
Похожие сообщения
Реактивные двигатели
Базовый обзор
На изображении выше показано, как реактивный двигатель будет расположен в современном
военный самолет.В базовом реактивном двигателе воздух поступает в передний воздухозаборник и
сжат (посмотрим, как позже). Затем воздух нагнетается в
камеры сгорания, в которые впрыскивается топливо, и воздушная смесь
и топливо воспламеняется. Образующиеся газы быстро расширяются и истощаются
через заднюю часть камер сгорания. Эти газы обладают одинаковой силой
во всех направлениях, обеспечивая тягу вперед, когда они уходят в тыл. В качестве
газы выходят из двигателя, они проходят через веерный набор лопаток
(турбина), которая вращает вал, называемый валом турбины.Этот вал, в
повернуть, вращает компрессор, обеспечивая приток свежего воздуха
через впуск. Ниже представлена анимация изолированного реактивного двигателя, который
иллюстрирует процесс притока, сжатия, сгорания, истечения воздуха.
и только что описанное вращение вала.
процесс можно описать следующей схемой, взятой с сайта Rolls Royce, популярного производителя реактивных двигателей.
Этот процесс является сутью того, как работают реактивные двигатели, но как именно
что-то вроде сжатия (сдавливания) происходит? Чтобы узнать больше о каждом
о четырех этапах создания тяги реактивным двигателем см. ниже.
SUCK
Двигатель всасывает большой объем воздуха через вентилятор и компрессор этапы. Типичный коммерческий реактивный двигатель потребляет 1,2 тонны воздуха в секунду. во время взлета — другими словами, он может выпустить воздух на корте для сквоша в меньше секунды. Механизм при котором реактивный двигатель всасывает воздух, в значительной степени является частью сжатия сцена. Во многих двигателях компрессор отвечает как за всасывание воздуха, так и за его сжатие.Некоторые двигатели имеют дополнительный вентилятор, который не является частью компрессора для втягивания дополнительного воздуха в систему. Вентилятор — это крайний левый компонент двигатель, показанный выше.
SQUEEZE
Помимо всасывания воздуха в двигатель, компрессор также создает давление в воздух и подает его в камеру сгорания. Компрессор показан на изображении выше слева от огонь в камере сгорания и справа от вентилятора.Компрессионные вентиляторы приводятся в действие турбина валом (турбина, в свою очередь, приводится в движение воздухом, оставив двигатель). Компрессоры могут достигать чрезмерных степеней сжатия 40: 1, что означает, что давление воздуха в конце компрессор более чем в 40 раз превышает объем воздуха, поступающего в компрессор. На полную мощность лопасти типового коммерческий струйный компрессор вращается со скоростью 1000 миль в час (1600 км / ч) и принимает 2600 фунтов (1200 кг) воздуха в секунду.
Сейчас мы обсудим, как компрессор на самом деле сжимает воздух.
Как видно на изображении выше, зеленые вееры, составляющие
компрессор постепенно становится все меньше и меньше, как и полость, проходящая через
который воздух должен путешествовать. Воздух
должен продолжать движение вправо, к камерам сгорания
двигатель, так как вентиляторы вращаются и выталкивают воздух в этом направлении. Результат — заданное количество воздуха.
переходя от большего пространства к меньшему, и, таким образом, увеличивая
давление.
BANG
В камере сгорания топливо смешивается с воздухом, чтобы произвести взрыв, который отвечает за расширение, которое заставляет воздух попадать в турбину.В типичном коммерческом реактивном двигателе топливо горит при сгорании. камера при температуре до 2000 градусов Цельсия. Температура, при которой металлы в эта часть двигателя начинает плавиться — 1300 градусов по Цельсию, поэтому продвинутый необходимо использовать методы охлаждения.
Горение камера имеет сложную задачу сжигания большого количества топлива, подается через форсунки топливного распылителя с большим объемом воздуха, подаваемый компрессором, и выделяя образующееся тепло таким образом что воздух расширяется и ускоряется, давая плавный поток равномерно нагретый газ.Эта задача должна быть выполнена с минимальными потерями. по давлению и с максимальным тепловыделением в ограниченном пространстве доступный.
Количество топлива добавление в воздух будет зависеть от требуемого повышения температуры. Тем не мение, максимальная температура ограничена определенным диапазоном, определяемым материалы, из которых изготовлены лопатки и сопла турбин. В воздухе есть уже были нагреты до температуры от 200 до 550 C в результате работы, проделанной в компрессор, требующий повышения температуры примерно от 650 до 1150 C от процесса сгорания.Поскольку температура газа определяет тягу двигателя, камера сгорания должна быть способна поддержание стабильного и эффективного сгорания в широком диапазоне двигателей условия эксплуатации.
Воздух, принесенный вентилятор, который не проходит через ядро двигателя и, следовательно, не используется для сжигания, что составляет около 60 процентов от общего количества поток воздуха, постепенно вводится в жаровую трубу, чтобы снизить температура внутри камеры сгорания и охладите стенки жаровой трубы.
УДАР
Вынужденная реакция расширенного газа — смеси топлива и воздуха. через турбину, приводит в действие вентилятор и компрессор и выдувает из выхлопное сопло, обеспечивающее тягу.
Таким образом, турбина должна обеспечивать мощность для привода компрессор и аксессуары. Это делает это путем извлечения энергии из горячих газов, выделяемых из системы сгорания и расширения их до более низкого давления и температуры.Непрерывный поток газа, к которому открытая турбина может попасть в турбину при температуре от 850 до 1700 ° C, что снова намного выше точки плавления текущего материаловедение.
Для производства крутящего момента, турбина может состоять из нескольких ступеней, каждая из которых использует один ряд подвижных лопастей и один ряд неподвижных направляющих лопаток для направления воздух по желанию на лезвия. Количество ступеней зависит от соотношение между мощностью, требуемой от газового потока, вращательной скорость, с которой она должна производиться, и допустимый диаметр турбины.
Желание для обеспечения высокого КПД двигателя требуется высокая температура на входе в турбину, но это вызывает проблемы, поскольку лопатки турбины должны выполнять и выдерживают длительные периоды эксплуатации при температурах выше их плавления точка. Эти лезвия, хотя и раскаленные докрасна, должны быть достаточно прочными, чтобы нести центробежные нагрузки из-за вращения с высокой скоростью.
Для работы в этих условиях холодный воздух вытесняется из множества мелких отверстия в лезвии.Этот воздух остается близко к лезвию, предотвращая его плавится, но не сильно ухудшает общий представление. Никелевые сплавы используются для изготовления лопаток турбин и направляющие лопатки сопла, поскольку эти материалы демонстрируют хорошие свойства при высокие температуры
Самый большой в мире коммерческий реактивный двигатель, установленный на 777X
Boeing 777X получает его двигатели.Самый большой в мире коммерческий реактивный двигатель GE9X был установлен на Boeing 777X, готовый к запуску в следующем месяце.
Двигатель GE9X — самый экономичный из когда-либо построенных коммерческих двигателей, и он является ключевым фактором того, что делает 777X самым большим и самым эффективным двухмоторным реактивным двигателем в мире по данным Boeing.
Boeing заявляет, что 777X обеспечивает на 12 процентов меньший расход топлива и на 10 процентов более низкие эксплуатационные расходы, чем у конкурирующих самолетов.
Смотрите видео здесь;
Диаметр переднего вентилятора двигателя составляет 134 дюйма (340 сантиметров), что, по данным GE, является самым большим из когда-либо производившихся для коммерческих самолетов.Массивный вентилятор такой же ширины, как и фюзеляж 737-го.
Первая поставка 777X намечена на 2020 год.
ПРОЧИТАЙТЕ Самые безопасные авиалинии в мире на 2019 год
На сегодняшний день Boeing получила 340 заказов и обязательств на 777X от ряда авиакомпаний, включая All Nippon Airways, Cathay Pacific Airways, Emirates , Etihad Airways, Qatar Airways, Lufthansa и Singapore Airlines.
Boeing 777X будет способен совершать беспосадочные полеты из Нью-Йорка в Сидней и Сиднея в Лондон с 300 пассажирами, и недавно прошел процесс включения питания, который позволил Boeing протестировать каждую систему на самолете, чтобы убедиться, что когда он открыт, он полностью работоспособен.
Boeing не спешит объявлять дату развертывания, но источники в отрасли говорят, что это ожидается в середине февраля.
Boeing строит две модели семейства 777X: 400-местную модель -9, которая будет выпущена первой, и модель с большей дальностью полета -8, которая вмещает 350 пассажиров и имеет дальность полета более 17 220 км.
Именно эту модель оценивают компании Qantas и Air New Zealand, решение которых ожидается в ближайшее время.
Движущей силой 777X является президент Эмирейтс сэр Тим Кларк, чья авиакомпания является ведущим покупателем с заказом на 150 штук.
Сэр Тим описывает 777X как «абсолютный персик».
Ключ к его энтузиазму — это экономичность самолета и большее пространство с более широкой кабиной с большими окнами.
Boeing 777X сочетает в себе лучшие черты нынешнего 777 с удлиненным фюзеляжем, новым двигателем и композитным крылом от Boeing 787.
Началось внутреннее оснащение первого 777X, который будет оснащен испытательным оборудованием. КонкурсQantas под названием «Project Sunrise» также включает в себя Airbus A350, и авиакомпания требует беспосадочного перелета из Сиднея в Лондон с 300 пассажирами.