Десять величайших способов использования газотурбинных двигателей

Десять величайших способов использования газотурбинных двигателей

Где, помимо авиации применяются реактивные двигатели.

Газотурбинные двигатели достаточно высокотехнологичны и существенно по своим характеристикам превосходят традиционные (обычные) двигатели внутреннего сгорания. Основное свое распространение газотурбинные моторы получили в авиационной промышленности. А вот в автомобильной промышленности двигатели этого типа не получили распространения, что связано с проблемами с потребления ими авиационного топлива, которое для наземного автотранспорта слишком уж дорогое. Но тем не менее, в мире существуют различные и необычные транспортные средства, которые оснащены реактивными двигателями. Наше интернет-издание для своих постоянных читателей решило сегодня публиковать Топ-10 (десятку) этой удивительной на наш взгляд и мощной автотехники.

1) Tractor Pulling Putten

Этот трактор можно смело назвать вершиной человеческих достижений. Инженеры создали автотранспортное средство, которое способно с бешеной скоростью буксировать 4,5-тонный трактор, и это благодаря всего нескольким газотурбинным двигателям.

2) Железнодорожный локомотив с газотурбинным мотором

Этот эксперимент инженеров железнодорожной промышленности так никогда и не получил ожидаемой коммерческой славы. А жаль конечно. Такой железнодорожный поезд использовал в часности двигатель от стратегического бомбардировщика Convair B-36 «Peacemaker» («Миротворец» — пр-во США). Благодаря этому мотору железнодорожный локомотив удалось разогнать до скорости 295,6 км/час.

3) Thrust SSC

В настоящий момент инженеры компании «SSC Programme Ltd» готовят к испытаниям реактивный болид Bloodhound SSC, который должен будет установить новый рекорд скорости на земле. Но, не смотря на проектирование этого нового автомобиля оригинальный Thrust SSC, что ранее официально установил мировой рекорд скорости среди всех наземных автотранспортных средств, тоже очень даже впечатляет.

Мощность данного Thrust SSC составляет 110 тыс. л.с., которая достигается за счет двух газотурбинных двигателей фирмы «Rolls-Royce». Напомним нашим читателям, что этот реактивный автомобиль в 1997 году разогнался до скорости в 1228 км/час. Таким образом Thrust SSC стал первым в мире автомобилем преодолевшим звуковой барьер на земле.

4) Volkswagen New Beetle

47-летний автолюбитель Рон Патрик установил в свой автомобиль модели Volkswagen Beetle ракетный двигатель. Мощность данной машины после ее модернизации составила 1350 л.с. Теперь максимальная скорость автомобиля составляет 225 км/час. Но в работе такого мотора есть один очень существенный минус. Этот реактивный двигатель оставляет за собой сзади горячий шлейф длинною в 15 метров.

5) Российский огнетушитель «Большой Ветер»

А как вам русская старинная пословица,- «Клин клином вышибают», помните такую? В нашем примере эта пословица, как это не странно, конкретно работает. Представляем вам уважаемые читатели Российскую разработку- «Тушения огня огнем». Не верите? Но это правда. Подобная установка действительно использовалась в Кувейте для тушения нефтяных пожаров во время войны в Персидском заливе.

Это транспортное средство создано на базе Российского танка Т-34, на который были установлены (поставлены) два реактивных двигателя от истребителя МИГ-21. Принцип действия этого автосредства тушения огня довольно прост — тушение происходит с помощью реактивных потоков воздуха вместе с водой. Двигатели от реактивного самолета были немного модифицированы, сделано это было с помощью шлангов по которым под высоким давлением подавалась вода. Во время работы газотурбинного мотора вода попадала на выходящий из сопел реактивного двигателя огонь, в результате чего образовывался сильный пар, который двигался большими потоками воздуха на огромной скорости.

Этот метот позволял тушить нефтяные вышки. Потоки самого пара отрезали нефть от горящего слоя.

6) Гоночный автомобиль STP-Paxton Turbocar

Это гоночный болид был разработан Кеном Уоллис для выступления в гонках «Indianapolis 500». Впервые данный спорткар принял свое участие на «Indy 500» в 1967 году. Газовая турбина автомобиля и место для пилота располагались рядом друг с другом. Крутящий момент с помощью преобразователя тут-же передавался на все четыре колеса.

В 1967 году, во время проведения основной гонки, этот болид был претендентом на победу. Но за 12 километров до финиша по причине выхода из строя подшипников, автомобиль сошел с дистанции.

7) Американский полярный ледокол USCGC Polar-Class Icereaker

Это мощный ледокол может передвигаться среди льдов толщина которых может доходить до 6 метров. Ледокол оснащается 6 дизельными двигателями общей мощностью 18 тыс. л.с., а также тремя газотурбинными моторами фирмы «Pratt & Whitney» общей мощностью в 75 тыс. л.с. Но не смотря на огромную мощность всех своих силовых установок, скорость у ледокола не большая. Но для этого транспортного средства главное не скорость — Главное, это сила.

8) Транспортное средство для летнего санного спорта

Если у вас напрочь отсутствует чувство самосохранения, то это транспортное средство отлично сможет подойти вам для получения огромной порции адреналина. На этом необычном транспортном средстве установлен небольшой газотурбинный мотор. Благодаря ему, в 2007 году, одному бесстрашному спортсмену удалось разогнаться до скорости 180 км/час. Но это ни что. по сравнению еще с одним Австралийским спортсменом который готовит для себя аналогичное транспортное средство, и это все для того, чтобы установить мировой рекорд. В планах этого человека разогнаться на доске с газотурбинным мотором до скорости 480 км/час.

9) MTT Turbine Superbike

Компания «МТТ» решила оснастить свой мотоцикл газотурбинным двигателем. В конечном итоге на заднее колесо передается мощность в 286 л.с. Такой реактивный мотор произвела компания «Rolls Royce». Джей Лено сегодня уже владеет таким супербайком. По его словам управлять подобной мототехникой и страшно, и одновременно интересно.

Самая большая опасность для любого мотогонщика, что оказался за рулем такого байка, это удержать во время разгона его устойчивость и обязательно вовремя затормозить.

10) Снегоочиститель

Знаете уважаемые друзья, где в основном оказываются старые реактивные двигатели после того, как их сняли с самолетов? Не знаете? Очень часто во многих странах мира их используют в железнодорожной отрасли, применяются они для очистки железнодорожных путей от нападавшего снега.

Кроме того, подобные снегоочистительные транспортные средства используются также и на взлетно-посадочных полосах аэродромов и везде, где требуется за короткий срок убрать с определенного участка снежный занос.

Мини газовая турбина своими руками

В статье расскажем, как отремонтировать турбину своими руками и с какими сложностями. Согласен, но хочется что то сотворить http://songdoland.net/index.php?mid=board_vZbN12&document_srl=1383 своими руками, механическое, жужащее, пыхтящее, заводящее. Мне кажется при таком мини размере невозможно наладить стабильную работу турбины. 2 Газогенератор на дровах своими руками #2 Продолжительность 6 41 23 395 просмотров. Интересно почему в газотурбинных электростанциях выходит, в ВСУ на самолётахвертолётах выходит, а на ДВС особенно многолитровом не выйдет. Как именно в ремонте вы используете такую турбину. В сущности, паровые турбины являются составной частью сложной системы, призванной преобразовать. Колесо Пелтона применяется как движущая турбина, аккумулирующая потоки воды Сделай http://bbs.ncfdk.com/space-uid-141607.html?do=profile сам – своими руками сайт интересных самоделок, сделанных из подручных.

Небольшой диаметр современных турбин и специальные сечения газовых каналов способствуют уменьшению инерционности, то есть турбина очень быстро разгоняется. Где надо работать, что бы сталкиваться с мини. На этот раз сделали турбину своими руками, смотрим. Турбореактивный двигатель http://espressobin.net/forums/users/pearleneaugustin/ своими руками Подробнее. В середине тридцатых годов http://forum.vtgaming.academy/index.php?p=/profile/TeddyLloyd одному умному английскому инженеру. Как сделать самодельную паровую турбину своими руками. Как соорудить минипаротурбину своими руками В Сети можно столкнуться с большим количеством вариантов, в которых. Цилиндрическая емкость к примеру, разобранный газовый баллон. Главное достоинство, ради которого https://www.atlantemonumentiadottati.com/elenco-delle-adesioni-scuolemonumenti/ автомобилисты решаются на подобный. Для этого, кроме самого чайника, потребуется.

Сперва пар проходит через цилиндр высокого давления, раскручивает турбину, а заодно меняет свои параметры. Но соорудить своими руками миниГЭС для экономии электричества – вполне реально. Но мыто живем немного в другом веке сварочный инвертор не редкость, автомобильный хлам в избытке, простой газовый баллон держит поболе 2 атмосфер. В этой теме предлагаю обсуждать сборку МГЭС своими руками. Вот обычная турбина на выхлопных газах нормально нагнетает давление внутри воздухопровода, https://www.24propertyportugal.com/user/profile/353407 а основной ее секрет, она не выпускает воздух из себя, а только. Паровые турбины для электростанций традиционно имеют несколько цилиндров с лопатками, в которые подается пар высокого, среднего и низкого давления. Ремонт газовой горелки своими руками в домашних условиях. Говоря простыми словами, турбина представляет собой 2 улитки с крыльчатками, насаженными на общий. К 60м годам прошлого века газовые турбины практически полностью вытеснили поршневые.

Самодельная паровая турбина своими руками принцип работы.

Если немного забежать вперед по теме — то получается, что сейчас все турбированные двигатели используют механические. В данном видео мы будем разбирать тему паровых турбин и делать эксперимента. По установке турбины на не предназначенный для этого. Микротурбина заинтересовала автопроизводителей. Ну и собственно так и пришла https://docs.google.com/document/d/1RmqFihYAob_aWt0-K_6aO276yTa61apu_-vSUDtyTjA/mobilebasic идея создания первой турбины, монстра из бутылки. Отбалансировать турбину не возможно в сарае.

Паровая турбина собственными руками – аппарат, который считается сердцем почти что любой электрические станции, действует. Бесплатное электричество Мини Гидроэлектростанция своими руками. С помощью такой можно продувать от загрязнений различные электронные устройства выходящий воздух не содержит конденсат. Как сделать Мини Нитро Метаноловый Генератор своими https://docs.google.com/document/d/1yz7EJNBfyrP94vh5G4ZSptbsBYLJitq_Hw8dO-PnEno/mobilebasic руками Продолжительность 3 51 595 040 просмотров. Существуют также колесатурбины со специальными https://docs.google.com/document/d/1zOCVe7sc7JlfTDsa5KwSH_hRKjAonuHDalySaUXePPs/mobilebasic лопатками, оптимизированными под струю жидкости. Подробные чертежи есть в свободном доступе и при должных знаниях https://docs.google.com/document/d/1sIpPF9yfIKoxhI_zhNtF92vecTkfk3ey1kFp4JXwVTE/mobilebasic можно сделать реактивную турбину своими руками взяв обычную турбину от автомобиля.

Электрическая турбина является http://datascientist.su/300663/sovereign-person-state-which-independent-supreme-authority-vested-especially-monarchy-webster-revised-unabridged аналогом механической турбины. Вы знали, что если в согнутую дугой трубу положить сухого спирта, подуть воздухом из компрессора и подать газ из баллона, то она взбесится, будет орать громче взлетающего истребителя и краснеть от злости. Если подвести итог, получается – электро турбина на авто, это возможно, даже скажу больше ее можно сделать своими руками, однако не все так просто и часто игра. Как установить и отрегулировать регулятор тяги своими руками. После вышесказанного возникает вопрос а КАК бюджетно отремонтировать турбину, турбокомпрессор своими руками. Электрогенератор – гидротурбина из старой стиральной машины. В Сети можно столкнуться с большим количеством вариантов, в которых рассматривается самодельный способ изготовления данного агрегата.

Турбореактивный двигатель своими руками Яндекс Дзен.

Газовая электростанция небольшой мощности из https://docs.google.com/document/d/17RXyvPOnOSWQM9tNtyq_KVZCCgU3VPlgn4F-ASVHSQw/mobilebasic автомобильного турбокомпрессора как альтернатива двс реально. Паровая турбина своими руками – агрегат, который https://docs.google.com/document/d/1Zje7jETH7btDO9aynmTm_FAK9qpXlip2bFWvLKSYTWQ/mobilebasic является сердцем практически любой электростанции, работает по принципу. В данном видео мы будем разбирать тему паровых турбин и делать экспериментальную 5 ступенчатую паровую турбину своими руками. Микро ГЭС с турбиной Тюрго состоит из микро гидротурбины и генератора, установленных на одном валу. Небольшое описание турбины 100 Продолжительность 6 05 544 440 просмотров. В Сети можно столкнуться с большим количеством вариантов, в которых. Достали уже эти веерные отключения света под вечер, вот и чешутся руки делать что то механическое с генератором, хорошо хоть газ пока есть без счетчика, можно такую.

Газовое оборудование на турбированный двигатель – можно. Электростанции Дерева И Паровой Котел Угле И Паровая Турбина — Котельная. При холостом ходе турбина выдавала около 8 Вольт что не очень то и подходило мне для основной идеи заряжать телефон из крана. Че то я не заметил турбину своими руками… вижу только гарретт на картинке. Демонстрация работы турбоэлектропарогенератора на дровах с паровым котлом из газового баллона и топкой. Вы узнаете возможных причинах неисправностей. Разумеется это будет миниустройство, и быстрее всего ваша рукодельная турбина будет газовая или воздушная, однако данная модель также. Устанавливают на автомобили с турбированным двигателем. Получаем электричество при помощи газового счётчика. Ремонт турбины своими руками, конструкция, причины поломки. И так, обычная турбина за счет газов раскручивается где то до 100120 тысяч оборотов.

В Сети можно столкнуться с большим количеством https://docs.google.com/document/d/1sw_MERKhEgHsLwSa7X1o37nCW8WSxBxYbbPuTBewVyA/mobilebasic вариантов, в которых рассматривается самодельный способ изготовления. Что же это за чудоустройство, дающее экономию, которая в отдельных случаях достигает 50% от предыдущих показателей. Делаем самый простой паровой https://docs.google.com/document/d/1T-UCWA_PSFIawxBq4mVaXJqr_7Hex8HBZHV-eJJsipw/mobilebasic двигатель из мусора своими руками. Замена ремкомплекта турбины — турбокомпрессора своими. Мини конденсационная вакуумная перегретая паровая турбина своими руками, модель из двигателя. Для настройки электронных актуаторов можно сделать по аналогии или обратится. Для этого делим кружок из жести сперва на 4 части, потом каждую четвертинку на 2 части, и наконец каждую дольку на пополам. Подготовка к установке турбонаддува своими руками.

Паровая турбина с генератором, дешево и сердито ЯПлакалъ.

Конечно же это будет миниустройство, и скорее всего ваша самодельная турбина будет газовая или воздушная, но такая модель так же пригодится. Поскольку паровой двигатель и генераторная установка соединены в единый закрытый контур, то после прохождения турбины пар охлаждается, снова подается в котел, и весь процесс повторяется. Газовые микротурбины цена завод микротурбин в тутаеве вакансии запчасти для микротурбин. Ремонт турбины своими руками можно ли самостоятельно. Попробуем изготовить простейшую модель паровой турбины своими руками. Турботаймер — служит для продления срока службы турбины автомобиля. Виды миниГЭС, работающих от энергии водного потока. Если есть газ, ИМХО, проще на авторазборке взять дизель и переделать в дизельгенератор с газовым или газодизельным топливным циклом 8. В качестве генератора использовал моторчик от оргтехники, паровой котел. Взяв более менее большую турбину от авто можно собрать турбореактивный двигатель своими руками.

Форум «Армия-2021». Привет, оружие!

Это ещё большой вопрос, что сделало обезьяну человеком. Возможно, что палка, которую взял в руки первый хомо сапиенс, послужила ему не орудием труда, а средством отбиваться от представителей конкурирующего племени. С тех доисторических времён человек эволюционировал, а первое оружие сильно модифицировалось. Далеко зашёл прогресс! В частности, его результаты можно сейчас увидеть на ежегодном форуме «Армия-2021», который проходит в выставочном комплексе парка «Патриот» в Кубинке.

Перед комплексом зданий огромное, как аэродром, поле для парковки. Цена парковки за час – 250 рублей, желающим посетить форум на личном автомобиле следует учесть этот удар по личному бюджету. Но, поверьте, оно того стоит.

Солнечный день. Из громкоговорителей играет духоподъемная музыка, создающая праздничное и патриотическое настроение. Всюду ходят наши военные – загнутые фуражки с гербом, отглаженная форма цвета хаки, чёрные ботинки начищены до блеска. Прекрасно! Всё прекрасно организовано. Военная автоинспекция регулирует движение, на остановках и возле павильонов дежурят волонтёры, у которых можно узнать всю требуемую информацию. Антиковидные меры соблюдены, периодически звучат предупреждения о масочном режиме. На входе можно обработать руки антисептиками – ноу-хау нашего времени. Людские ручейки участников и гостей форума стекаются по полю ко входам в павильоны.

В пресс-центре с утра пресс-конференция судей танкового биатлона, который традиционно проходит параллельно форуму. Примечателен их состав: кроме нашего генерала за столом сидят генералы из Китая и Венесуэлы. Все друзья России. Говорят, что команда Узбекистана в минувший день показала неплохие результаты. Генерал из Венесуэлы передал привет от президента Мадуро и произнесённое по-русски «спасибо» подкрепил очаровательной улыбкой.

Программа форума насыщена, листаю информационную брошюру. Круглые столы, конференции, заседания. Темы весьма разнообразные. Тут и «Искусственный интеллект – главная технология 21 века», и «Производство картофеля – основа производственной безопасности». Меня интересует искусственный интеллект. Когда-то человечество наконец придёт к тому, чтобы не люди, а роботы убивали друг друга. Но это вряд ли. Молох войны требует человеческих жертв, он кормится человечиной.

– Можете что-нибудь посоветовать? – спросил я своего бывшего преподавателя по военной журналистике, которого нашёл в одном из павильонов.

– А что тебя интересует?

– Иди вот, полетай или постреляй на тренажёрах.

Чтобы «полетать» на МИГе, уже выстроилась небольшая очередь, поэтому я ограничился тем, что виртуально пострелял из автомата. Результатами остался недоволен. Как гуманитарий с двумя высшими образованиями, оружие в руках держал редко. Но Родину люблю. Слава России!

Зато мне удалось виртуально поводить военную машину в одной из палаток на улице. Я покатался на тренажёре, который имитировал работу инженерной машины. Это отличная техника – она может даже ездить и в условиях радиации. Предыдущая модель использовалась в Чернобыле при ликвидации последствий аварии.

Я гуманитарий, говорю военному специалисту при тренажёре, не думаю, что получится этой штукой управлять. Оказалось, что всё не так сложно. Нужно слева нажать кнопку подачи масла и, не отпуская её, нажать кнопку зажигания – машина заурчала, задрожала. Завелась. Так. Теперь втопить в пол левую педаль сцепления, переключить ручку передачи. Отжать сцепление, втопить правую педаль газа. Рулить машиной следует рычагами по бокам. Правую ручку на себя – машина заворачивает вправо, левую – соответственно налево. Сено-солома, я быстро приноровился. Все препятствия преодолел, ни на одной мине не подорвался. Снёс только один столб на змейке. Виртуальный полигон располагался недалеко от города-героя Волгограда и в экран можно было разглядеть на горизонте «Родину-мать».

Рядом с палаткой экспозиция сапёров. Очень интересная. Помимо различных военных мин, на столе разложены элементы самодельных взрывных устройств, которые использовались в Афганистане, Чечне, Сирии.

Пояс шахида, нашпигованный подшипниками, телефон, гирлянда с переключателями, мягкая игрушка, мыльница, книга с закладкой. Поднял трубку звонящего телефона – взрыв, сжал мягкую игрушку – взрыв, раскрыл книгу – взрыв, наступив на ковёр – ты замкнул цепь гирлянды и взорвался.

Сапёр, поджарый мужик, объясняет схему взрывных устройств. У него было четыре командировки в Сирию, он человек бывалый. Я разговорился с ним. Его зовут Роман. Он, как и я, смотрел фильм «Погонщик бури». Я, как и он, был в горячих точках. «А вот, слышал, в Нагорном Карабахе наш сапёр подорвался, как так получилось?» – спрашиваю. «Такую информацию нам не разглашают», – ответил по-военному скупо Роман. Я гуманитарий, задаю военным глупые вопросы.

На улице аллеи из бронированных чудовищ. «Тополь», «Искандер», «Витязь». Многотонные продолговатые туловища, стальные борта цвета хаки, блестят рубцами начищенные чёрные колесища. Превосходные, чудесные машины смерти и разрушения! Каких только дьявольских штук, изощрённых изобретений не придумает человек, чтобы в массовых количествах убивать своих врагов! Вначале была палка, а теперь «Малка» – самоходная пушка калибра 203 мм стрельнет так, что мало не покажется.

Недалеко стоят в ряд «звери» поменьше: самоходки «Пион», «Гвоздика», «Тюльпан» – душистые названия, яркий цветочный букет! Но это цветы смерти, вестники разлуки.

В Степанакерте я попал под обстрел «Смерча» и поэтому к РСЗО неравнодушен. Это трудно забыть – синий небосвод разрезают чёрные штрихи ракет, падающих в смертельной близости от тебя. Из пяти не разорвалась ни одна – я уже надоел этой историей всем своим друзьям и знакомым. Но то был старый советский запас, теперь систему этого залпового огня модифицировали. Теперь она называется «Торнадо-С». «С» – значит «смерч». Ракеты можно напичкать, например, кассетными зарядами – в них помещается 72 штуки. Чудно.

«Грады» тоже модернизировали, и теперь они называются, соответственно, «Торнадо-Г». Теперь можно наводить «Град» на цель, не выходя из кабины. Это удобно. Очень удобно.

– А все ракеты взрываются? – спрашиваю молодого офицера, – я слышал, считается нормальным, когда 10% боеприпасов не взрывается, – умничаю.

– У нас взрываются все ракеты, – заверил меня военный.

Действительно, что за нелепый вопрос. В России снаряды взрываются на все сто! Но я гуманитарий, задаю глупые вопросы.

– А этот танк воевал на Украине? – дошёл до танковой группы.

Стоящий рядом с техникой военный смутился. Ответил уклончиво, что модель танка Т-80 используется ВСУ. А вот рядом стоящий Т-90 – уже нет. Спрашивать, были ли эти танки на Донбассе, я не стал. Но зато узнал, что Т-90 заправляют дизелем, а Т-80 потребляет керосин. Ещё у Т-80 есть преимущество перед более поздней моделью – газотурбинный двигатель. По каким-то причинам у Т-90 такого нет, по характеристикам дизельный двигатель хуже.

По дороге к центральному корпусу вижу возле небольшой группы двух иностранных военных в форме знакомой расцветки. Чёрные орлы на нашивках – Армения! Они сопровождают армянскую делегацию во главе с министром обороны. Министр интересовался и рассматривал российский беспилотник «Орион». Примечательно. А ведь где-то бродит по выставке делегация Азербайджана. Чем они, интересно, интересуются?

Оказывается, что в здании выставочного центра есть пункт отбора на военную службу по контракту.

– А какие критерии, чтобы записаться в армию? – спросил я двух красивых девушек в армейской форме на ресепшене. Губастенькие. Одного роста, комплекции. Даже лицом похожи друг на друга. Две из ларца одинаковы с лица. Только одна чёрненькая, другая светленькая. Глядя на девушек, отчаянно захотелось с ними служить. И не тужить.

– Нужно соответствовать медицинским и психологическим нормам, – немного подумав, ответила мне одна из них.

– А для службы в некоторых подразделениях нужно ещё пройти и детектор лжи, – добавила другая.

– Это в каких же? – гуманитарий я, любопытствую.

– В 12-м секретном управлении, – после небольшой паузы был выдан ответ. Девушки тщательно взвешивали слова, чтобы не сказать лишнего.

– А что это за управление? Чем там занимаются? – насел, не унимаюсь.

Девушки замолкли и уже только загадочно улыбались.

– Ну ладно, если это военная тайна, я в интернете посмотрю. А сколько человек записалось в армию в дни форума?

Никто, наверное, не задавал им таких неожиданных вопросов.

– Вы можете спросить это непосредственно на пункте сбора.

На пункте сбора военный с повязкой, на которой белым по чёрному было написано «Военная полиция», задал встречный вопрос, зачем мне такая информация.

– Ну напишу в репортаже, что за первые дни форума записалось служить по контракту, допустим, двадцать человек. Или тридцать? Сколько?

– Данную информацию без распоряжения начальства предоставить вам не смогут.

Это ответ военного. Всё к вышестоящему руководству.

Вернулся в пресс-центр. После обеда нас, журналистов, повезли на полигон Алабино. Возле остановки, где нас забирал автобус, стоял танк и две пушки, выкрашенные под гжель, – наш исконно русский стиль.

Авиационные газотурбинные двигатели

Всем привет! В этой статье я хочу рассказать о том, как работают авиационные газотурбинные двигатели (ГТД). Я постараюсь сделать это наиболее простым и понятным языком.

Авиационные ГТД можно можно разделить на:

• турбореактивные двигатели (ТРД)
• двухконтурные турбореактивные двигатели (ТРДД)
• Турбовинтовые двигатели (ТВД)
• Турбовальные двигатели (ТВаД)

Притом, ТРД и ТРДД могут содержать в себе форсажную камеру, в таком случае они будут ТРДФ и ТРДДФ соответственно. В этой статье мы их рассматривать не будем.

Начнём с турбореактивных двигателей.

Турбореактивные двигатели

Такой тип двигателей был создан в первой половине 20-го века и начал находить себе массовое применение к концу Второй мировой войны. Первым в мире серийным турбореактивным самолетом был немецкий Me.262. ТРД были популярны вплоть до 60-ых годов, после чего их стали вытеснять ТРДД.

Современная фотография Me-262, сделанная в 2016 году

Самый простой турбореактивный двигатель включает в себя следующие элементы:

• Входное устройство
• Компрессор
• Камеру сгорания
• Турбину
• Реактивное сопло (далее просто сопло)

Можно сказать, что это минимальный набор для нормальной работы двигателя.

А теперь рассмотрим что для чего нужно и зачем.

Входное устройство — это расширяющийся* канал, в котором происходит подвод воздуха к компрессору и его предварительное сжатие. В нём кинетическая энергия входящего воздуха частично преобразуется в давление.

*здесь и дальше мы будем говорить про дозвуковые скорости. На сверхзвуковой скорости физика меняется, и там все совсем не так.

Компрессор — это устройство, в котором происходит повышение давление воздуха. Компрессор можно характеризовать такой величиной, как степень повышения давления. В современных двигателях оно уже начинает переступать за 40 единиц. Кроме того, в нем увеличивается температура (может быть, где-то до 400 градусов Цельсия).

Камера сгорания — устройство, в котором к сжатому воздуху (после компрессора) подводится тепло из-за горения топлива. Температура в камере сгорания очень высокая, может достигать 2000 градусов Цельсия. Вам может показаться, что давление газа в камере тоже сильно увеличивается, но это не так. Теоретически принято считать, что подвод тепла осуществляется при постоянном давлении. В реальности оно немного падает из-за потерь (проблема несовершенства конструкции).

Турбина — устройство, превращающее часть энергии газа после камеры сгорания в энергию привода компрессора. Так как турбины используются не только в авиации, можно дать более общее определение: это устройство, преобразующее внутреннюю энергию рабочего тела (в нашем случае рабочее тело — это газ) в механическую работу на валу. Как вы могли понять, турбина и компрессор находятся на одном валу и жестко связаны между собой. Если в компрессоре происходит повышение давления газа, то в турбине, наоборот, понижение, то есть газ расширяется.

Сопло — суживающийся канал, в котором происходит преобразование потенциальной энергии газа в кинетическую (оставшийся запас энергии газа после турбины). Как и в турбине, в сопле происходит расширение газа. Образуется струя, которая, вытекая из сопла, движет самолёт.

С основными элементами разобрались. Но все равно не очень понятно как оно работает? Тогда давайте ещё раз и коротко.

Воздух из атмосферы попадает во входное устройство, где немного сжимается и поступает в компрессор. В компрессоре давление воздуха растёт ещё сильнее, растёт и температура. После компрессора воздух поступает в камеру сгорания и, смешиваясь там с топливом, воспламеняется, что приводит к сильному возрастанию температуры, при, можно сказать, постоянном давлении. После камеры сгорания горячий сжатый газ попадает в турбину. Часть энергии газа расходуется на вращение компрессора турбиной (чтобы он мог выполнять свою функцию, описанную выше), другая часть энергии расходуется на, нужное нам, движение самолёта, из-за того, что газ, пройдя турбину, превращается в реактивную струю в сопле и вырывается из него (сопла) в атмосферу. На этом цикл завершается. Конечно, в реальности все процессы цикла проходят непрерывно.

Такой цикл называется циклом Брайтона, или термодинамическим циклом с непрерывным характером рабочего процесса и подводом тепла при постоянном давлении. По такому циклу работают все ГТД.

Цикл Брайтона в P-V координатах

Н-В — процесс сжатия во входном устройстве
В-К — процесс сжатия в компрессоре
К-Г — изобарический подвод тепла
Г-Т — процесс расширения газа в турбине
Г-С — процесс расширения газа в сопле
С-Н — изобарический отвод тепла в атмосферу

Схематичная конструкция турбореактивного двигателя, где 0-0 — ось двигателя

ТРД может иметь и два вала. В таком случае компрессор состоит из компрессора низкого давления (КНД) и компрессора высокого давления (КВД), а подвод работы будут осуществлять турбина низкого давления (ТНД) и турбина высокого давления (ТВД) соответственно. Такая схема более выгодная газодинамически.

Реальный двигатель такого вида в разрезе

Мы рассмотрели принцип работы самой простой схемы авиационного газотурбинного двигателя. Естественно, на современных «Эйрбасах и Боингах» устанавливаются ТРДД, конструкция которых заметно сложнее, но работает все по таким же законам. Давайте рассмотрим их.

Двухконтурный турбореактивный двигатель

ТРДД, прежде всего, отличается от ТРД тем, что имеет два контура: внешний и внутренний. Внутренний контур содержит в себе то же самое, что и ТРД: компрессор (разделенный на КНД и КВД), камеру сгорания, турбину (разделенную на ТВД и ТНД) и сопло. Внешний контур представляет собой канал, с соплом в конце. В нем нет ни камеры сгорания, ни турбины. Перед обоими контурами (сразу после входного устройства двигателя) стоит ступень компрессора, работающая на оба контура.

Не очень понятная картина выходит, да? Давайте разберемся как оно работает.

Схематичная конструкция двухвального двухконтурного турбореактивного двигателя

Воздух, попадающий в двигатель, пройдя через первую ступень компрессора низкого давления, разбивается на два потока. Одна часть воздуха идет по внутреннему контуру, где происходят те же процессы, которые были описаны, когда мы разбирали ТРД. Вторая часть воздуха попадает во внешний контур, получив энергию от первой ступени КНД (та, которая работает на два контура). Во внешнем контуре энергия воздуха тратится только на преодоление гидравлических потерь (за счёт трения). В конце этот воздух попадает в сопло внешнего контура, создавая огромную тягу. Тяга, созданная внешним контуром, может составлять 80% тяги всего двигателя.

Одной из важнейших характеристик ТРДД является степень двухконтурности. Степень двухконтурности — это отношение расхода воздуха во внешнем контуре, к расходу воздуха во внутреннем контуре. Это число может быть как больше, так и меньше единицы. На современных двигателях это число переступает за значение в 12 единиц.
Двигатели, степень двухконтурности которых больше двух, принято называть турбовентиляторными, а первую ступень компрессора (ту, что работает на оба контура) вентилятором.

ТРДД самолета Boeing 757-200. На переднем плане видно входное устройство и вентилятор

На некоторых двигателях вентилятор приводится в движение отдельной турбиной, которая ставится ближе всего к соплу внутреннего контура. Тогда двигатель получается трехвальным. Например, по такой схеме выполнены двигатели Rolls Royce RB211 (устанавливались на L1011, B747, B757, B767), Д-18Т (Ан-124), Д-36 (Як-42)

Д-18Т в разрезе изнутри

Главное достоинство ТРДД заключается в возможности создания большой тяги и хорошей экономичности, по сравнению с ТРД.

На этом я хотел бы закончить про ТРДД и перейти к следующему виду двигателей — ТВД.

Турбовинтовые двигатели

Турбовинтовой двигатель, как и турбореактивный, относится к газотурбинным двигателям. И работает он почти как турбореактивный. Элементарный турбовинтовой двигатель состоит из уже знакомых нам элементов: компрессора, камеры сгорания, турбины и сопла. К ним добавляются редуктор и винт.

Принцип работы работы такой же, как у турбореактивного, с разницей в том, что практически вся энергия газа расходуется на турбине на вращение компрессора и на вращение винта через редуктор (здесь винт и редуктор находятся на одном валу с компрессором). Винт создаёт основную долю тяги. Оставшаяся, после турбины, часть энергии направляется в сопло, образуя реактивную тягу, но она мала, может составлять десятую часть от общей. Редуктор в этой схеме нужен для того, чтобы понизить обороты и передать момент, так как турбина может вращаться с очень высокой частотой, например, 10000 оборотов в минуту, а винту нужно только 1500. И винт достаточно тяжелый.

Схематичная конструкция ТВД

Но бывает и другая схема турбовинтовых двигателей: со свободной турбиной.
Её суть в том, что за обычной турбиной компрессора ставится отдельная турбина, которая механически не связана с турбиной компрессора. Такая турбина называется свободной. Связь между турбиной компрессора и свободной турбиной только газодинамическая. От свободной турбины идёт отдельный вал, на который устанавливаются редуктор с винтом. Все остальное работает так же, как и в первом случае. Большинство современных двигателей выполняют именно по такой схеме. Одним из плюсов такой схемы является возможность использования двигателя на земле, как вспомогательную силовую установку (ВСУ), не приводя винт в движение.

Схематичная конструкция ТВД со свободной турбиной

Хочу отметить, что не нужно смотреть на турбовинтовые двигатели как на малоэффективный пережиток прошлого. Я несколько раз слышал такие высказывания, но они неверны.
Турбовинтовой двигатель в некоторых случаях обладает наивысшим КПД, как правило, на самолетах с не очень большими скоростями (например, на 500 км/ч), притом, самолет может быть внушительных размеров. В таком случае, турбовинтовой двигатель может быть в разы выгоднее, рассмотренного ранее, турбореактивного двигателя.

На этом про турбовинтовые двигатели можно заканчивать. Мы потихоньку подошли к понятию турбовального двигателя.

Турбовальный двигатель

Должно быть, большинство читателей здесь вообще впервые слышат такое название. Такой тип двигателей устанавливается на вертолёты.

Турбовальный двигатель очень схож с турбовинтовым двигателем со свободной турбиной. Он также состоит из компрессора, камеры сгорания, турбины компрессора, далее идёт свободная турбина, связанная со всем предыдущем только газодинамически. А вот реактивную тягу такой двигатель не создаёт, реактивного сопла у него нет, только выхлоп. Свободная турбина имеет свой вал, который соединяется к главному редуктору вертолёта (несущего винта). Да, у всех известных мне вертолетов есть такой редуктор, и, как правило, он внушительных размеров. Дело в том, что обороты несущего винта вертолёта очень низкие. Если у самолета, как я писал выше, они могут достигать 1500 об/мин, то у вертолёта, например у Ми-8, всего 193 об/мин.
А обороты двигателя у вертолёта зачастую очень высокие (из-за небольших размеров), и понижать их приходится в сотню и более раз. Бывает такое, что редуктор стоит и на двигателе, и на самом вертолете, например, у Ми-2 и его двигателя ГТД-350.

Схематичная конструкция турбовального двигателя

Двигатель ТВ3-117 от вертолета Ми-8. Справа видны выхлопная труба и приводной вал

Итак, мы рассмотрели четыре типа газотурбинных двигателей. Надеюсь, мой текст был понятен и полезен для вас. Все вопросы и замечания можете писать в комментариях.