Турбовитният двигател изглежда като бутало: и двете имат въздушен винт. Но във всички други отношения те са различни. Помислете какво представлява това звено, как работи, какви са неговите предимства и недостатъци.
Турбовитният двигател принадлежи към класагазовата турбина, които са разработени като универсални преобразуватели на мощност и са широко използвани в авиацията. Те се състоят от термична машина, в която разширените газове въртят турбината и образуват въртящ момент и други агрегати се закрепват към вала. Турбовитният двигател е снабден с винт за въздух.
Това е кръстоска междубутални и турбоагрегати. Първо, във въздухоплавателното средство са монтирани бутални двигатели, състоящи се от цилиндри под формата на звезда с вал, разположен вътре. Но поради факта, че те са имали твърде големи размери и тегло, както и способности с ниска скорост, те вече не се използват, като се предпочитат новопоявилите се турбореактивни растения. Но дори тези двигатели не бяха лишени от недостатъци. Те биха могли да развият свръхзвукова скорост, но консумират много гориво. Поради това тяхната работа е твърде скъпа за превоз на пътници.
Турбовитният двигател трябваше да се справиподобен недостатък. И тази задача беше решена. Дизайнът и принципът на работа бяха взети от механизма на турбореактивния двигател и от буталния двигател - витлата. По този начин стана възможно да се комбинират малки размери, икономичност и висока ефективност.
Двигателите бяха измислени и вграденитридесетте години на миналия век под Съветския съюз и две десетилетия по-късно започнаха масовото им освобождаване. Мощността варира от 1880 до 11000 kW. За дълъг период от време те са били използвани във военната и гражданската авиация. Те обаче не бяха подходящи за свръхзвукова скорост. Следователно, с появата на такива способности във военната авиация, те бяха отказани. Но граждански самолети се доставят главно от тях.
Дизайнът на мотора е много прост. Той включва:
Схемата турбовитлови двигатели е както следваначин: след инжектирането и компресирането от компресора, въздухът влиза в горивната камера. Горивото също се инжектира там. Получената смес се запалва и създава газове, които, когато се разширят, навлизат в турбината и я въртят, а от своя страна се върти компресора и се завинтва. Неразпределената енергия излиза през дюзата, създавайки реактивна тяга. Тъй като неговата величина не е значима (само десет процента), тя не се смята за турбореактивен турбовитлов двигател.
Принципът на действие и дизайн обаче са подобни на него, но енергията тук не излиза напълно през дюзата, създавайки реактивен натиск, но само частично, тъй като полезната енергия също завърта винта.
Има двигатели с един или два вала. В един вал вариант, един компресор, турбина и винт са разположени на една шахта. В двата вала - на единия от тях е монтирана турбина и компресор, а от друга - винт през редуктора. Също така има две турбини, свързани един с друг чрез газ-динамичен метод. Единият от тях е предназначен за винта, а другият е за компресора. Тази опция е най-разпространена, тъй като енергията може да се използва без включване на винтовете. И това е особено удобно, когато самолетът е на земята.
Тази част се състои от две до шест стъпки,позволявайки да се възприемат значителни промени в температурата и налягането, както и да се намали скоростта. Благодарение на този дизайн е възможно да се намали теглото и размерите, което е много важно за авиационните двигатели. Компресорът включва ротори и насочващо устройство. Последните могат или не могат да предвиждат регулиране.
Поради тази част се образува сцепление, носкоростта е ограничена. Най-добрият индикатор е нивото от 750 до 1500 об / мин, тъй като с увеличаването на ефективността ще започне да пада, а винтът вместо ускорение ще се превърне в спирачка. Феноменът се нарича "заключващ ефект". Това се дължи на лопатките на витлото, които започват да работят неправилно при високи скорости по време на въртене, превишаващи скоростта на звука. Същият ефект ще се наблюдава при увеличаване на диаметъра им.
Турбината може да ускори до двадесетхиляди обороти на минута, но винтът няма да може да се сравни с него, така че има редуктор, намалявайки скоростта и увеличавайки въртящия момент. Редукторите могат да бъдат различни, но основната им задача, независимо от типа, е да намалят скоростта и да увеличат въртящия момент.
Именно тази граница е тазиизползването на турбовитлови двигатели във военни въздухоплавателни средства. Развитието на свръхзвуков двигател обаче не спира, въпреки че все още не е успешно. За да се увеличи сцеплението, турбовитловият двигател понякога се доставя с два винта. Принципът на действие в този случай те се реализират поради ротация в противоположни посоки, но с помощта на един редуктор.
Като пример можем да разгледаме един двигателD-27 (турбо ротор), който има два винтови вентилатора, прикрепени към свободната турбина чрез редуктор. Това е единственият модел на този дизайн, използван в гражданската авиация. Успешното му приложение обаче се смята за голям скок напред в подобряването на ефективността на въпросния двигател.
Ще изтъкнем минусите и плюсовете, които характеризират работата на турбовитлови двигатели. Предимствата са:
Въпреки това, въпреки такива неоспоримидостойнство, реактивните двигатели в някои случаи са по-предпочитани варианти. Граничната скорост на турбовитлата е седемстотин и петдесет километра в час. За модерната авиация обаче това е много малко. Освен това шумът е много висок, надхвърляйки допустимите стойности на Международната организация за гражданска авиация.
Ето защо производството на турбовитлови двигатели в Русия е ограничено. Те се инсталират основно в самолети, които летят на големи разстояния и при ниска скорост. Тогава молбата е оправдана.
Въпреки това, във военната авиация, където основнатахарактеристиките, които въздухоплавателното средство трябва да притежава, са висока маневреност и тиха работа, а не икономия, тези двигатели не отговарят на необходимите изисквания и тук се използват турбоагрегати.
В същото време,създаването на свръхзвукови витла, за да преодолее "заключващия ефект" и да достигне ново ниво. Може би, когато изобретението стане реалност, реактивните двигатели ще бъдат отхвърлени в полза на турбокомпресори и военни самолети. Но в момента те могат да бъдат наречени "работни коне", а не най-мощните, но стабилно функциониращи.
</ p>>
