Виды реактивных двигателей

Известны следующие главные типы реактивных двигателей:

  • ракетные,

  • пороховой,

  • жидкостной ракетный;

  • воздушно-реактивные двигатели,

  • прямоточный воздушно-реактивный,

  • пульсирующий воздушно-реактивный,

  • турбореактивный и турбовинтовой.

Пороховой и жидкостной ракетный двигатели для собственной работы не нуждаются в кислороде из окружающего воздуха, поскольку нужный для сжигания горючего кислород содержится в веществах, входящих в состав пороха, либо в жидком окислителе.

При сгорании пороха либо жидкого горючего в смеси с жидким окислителем образуются продукты сгорания, занимающие многократно больший количество, чем исходные продукты, исходя из этого продукты сгорания в виде газов с громадной скоростью вырываются из реактивного сопла наружу.

В силу закона сохранения энергии количество перемещения совокупности тел имеется величина постоянная. Двигатель и заключенные в нем продукты сгорания являются совокупностью из двух тел. И в случае если одно из тел совокупности (продукты сгорания) массой т приобретает скорость истечения V„CT, т. е. формирует количество перемещения, равное произведению, то и второе тело совокупности (двигатель) должно взять равное по величине, но обратное по направлению количество перемещения.

Лишь в этом случае количество перемещения всей совокупности не изменится и не будет совершить правонарушение сохранения энергии. В случае если двигатель имеет массу, то он возьмёт скорость V в направлении, обратном истечению газа. Количество перемещения двигателя, равное произведению, должно равняться количеству перемещения продуктов сгорания

Применение пороховых и жидкостных ракетных двигателей для вертолета затруднительно из-за ограниченного времени их действия н трудности дросселирования. Будучи запушенными, эти двигатели все время развивают однообразную тягу , пока не сгорит все горючее.

В жидкостных ракетных двигателях сложно регулировать подачу горючего под большим давлением, их экономичность Мала, а срок работы мелок. Исходя из этого как пороховые, так и жидкостные ракетные двигатели не смогут использоваться как двигатели для вращения несущего вита.

Прямоточный воздушно-pеактивный двигатель применяет для сгорания горючего кислород «з окружающего воздуха и складывается из следующих главных частей: воздухозаборника (входной диффузор), камеры сгорания, реактивного сопла.

Виды реактивных двигателей

Воздухозаборник помогает для направления потока воздуха в двигатель. Форма входа в изменение и воздухозаборник площади проходного сечения на протяжении потока выбираются такими, дабы с минимальными гидравлическими утратами на входе обеспечить прирост давления воздуха по пути в камеру сгорания. Для уменьшения утрат на входе в воздухозаборник передняя его кромка выполнена в виде кольцевого крыльевого профиля, носик которого имеет небольшой радиус кривизны.

Для повышения давления воздуха воздухозаборнику придается вид расширяющегося канала (диффузора).

Преобразование тепловой энергии, заключенной в газе, в механическую работу истечения может случиться лишь в следствии расширения газа. Исходя из этого воздушное пространство перед поступлением в камеру сгорания должен быть подвергнут предварительному сжатию с целью увеличения его давления.

В полете воздушное пространство подходит к воздухозаборнику двигателя со скоростью, равной скорости полета. При висении вертолета эта скорость равна окружной скорости финиша лопасти. Перед входом в воздухозаборник воздушное пространство пара притормаживается, за счет чего растет его давление, а попав в расширяющийся канал воздухозаборника, еще больше сокращает собственную скорость, за счет чего увеличивается давление.

Так, в прямоточном двигателе давление воздуха увеличивается за счет применения кинетической энергии входящего в него воздуха. Этим разъясняется невозможность работы прямоточного двигателя на месте, в то время, когда скорость набегающего потока равна нулю. Этим же разъясняется повышение тяги двигателя с повышением скорости его перемещения.

Несущий винт вертолета с установленными на финишах лопастей прямоточными двигателями требует исходя из этого перед запуском двигателей предварительной раскрутки от постороннего источника энергии.

В камеру сгорания через форсунки непрерывно подается горючее. При горении горючего воздушное пространство нагревается и расширяется, за счет чего происходит повышение его скорости. Газ выходит из реактивного сопла со скоростью, существенно превышающей скорость входа.

В следствии ускорения массы газа в двигателя образуется реактивная тяга.

Прямоточный двигатель возможно с успехом применен для вертолета, в случае если обеспечить предварительную раскрутку винта.

Пульсирующий воздушно-pеактивный двигатель в этом отношении выгодно отличается от прямоточного, поскольку может создавать тягу на месте (без перемещения вертолета) и не требует раскрутки винта.

В пульсирующем двигателе сгорание горючего происходит не непрерывно, как в прямоточном, а иногда. Перед камерой сгорания пульсирующего двигателя установлена решетка с клапанами. Из-за наличия разности давлений воздуха в камере и воздухозаборнике сгорания клапаны раскрываются и пропускают в камеру сгорания порцию свежего воздуха.

Одновременно с этим в камеру сгорания впрыскивается горючее и поджигается. Нагрев воздуха приводит к кратковременному повышению давления в камере сгорания, в следствии чего клапаны в решетке закрываются. Газы из камеры сгорания с громадной скоростью вытекают через реактивное сопло, что приводит к понижению давления

в камере сгорания, и клапаны снова раскрываются, впуская в камеру очередную порцию свежего воздуха, по окончании чего цикл повторяется. Тяга для того чтобы двигателя изменяется от большого до нулевого значения. Но ввиду того, что частота пульсаций весьма громадна, трансформации тяги фактически не сказываются -на равномерности вращения несущего винта.

Частота пульсаций обратно пропорциональна длине двигателя. Так, в случае если двигатель, имеющий длину 610 мм, трудится с частотой пульсаций 270 циклов в секунду, то двигатель, имеющий длину 915 мм, — с частотой 180 циклов в секунду.

направляться заявить, что подача горючего к двигателям на финишах лопастей не требует применения насосов для принудительной подачи. Дело в том, что появляющаяся при вращении несущего винта центробежная сила сама гонит горючее от втулки винта к двигателям по горючее-проводам, проложенным на протяжении лопасти. Но в этом случае тяжело осуществить герметизацию подвижного соединения, через которое горючее от трубопроводов, находящихся на неподвижной части вертолета, передается на вращающуюся втулку.

регулировка подачи и Конструкция двигателя горючего и зажигания должны быть таковы, дабы обеспечить синхронность сгорания с пульсацией столба газов.

Пульсирующий двигатель, помимо этого, что может развивать тягу при работе на месте, имеет кроме этого то преимущество, что он намного меньше расходует топлива на создание каждого килограмма тяги, чем другие типы воздушно-реактивных двигателей. При выборе двигателя для установки на финишах лопастей вертолета конструкторы значительно чаще останавливаются «а пульсирующем двигателе еще и вследствие того что данный двигатель развивает громаднейшую величину тяги на каждую единицу лобовой площади.

Главным недочётом пульсирующих двигателей являются большие вибрационные нагрузки, этим разъясняется небольшой срок работы впускных клапанов (пара часов) и нередкие усталостные поломки хвостовой трубы. Помимо этого, к недочётам относятся потребность в сжатом воздухе для запуска (для начальных циклов работы) и, наконец, громадный шум трудящегося двигателя.

Турбореактивный и турбовинтовой двигатели в том виде, в котором они существуют на данный момент, на финишах лопастей употребляться не смогут. Не смотря на то, что эти двигатели и владеют мельчайшим удельным расходом горючего в час на любой килограмм тяги либо на каждую лошадиную силу, но удельный вес этих двигателей, т. е. отношение веса к тяге, еще так велик, что не разрешает их действенно применять на финишах лопастей. Эти двигатели смогут быть применены на вертолетах в простой силовой установке с механическим приводом к несущему винту.

Агрегаты техники

Модели реактивных двигателей

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: