Разница между движителем и двигателем

Часто в разговорной речи и печатных источниках встречается смешивание понятий «движитель» и «двигатель». Их употребляют неправильно, когда называют узлы машин или механизмов. Некоторые люди ошибочно считают такие слова синонимами, но это неверно. Названия обозначают устройства с разными функциями. При таком применении терминов происходит подмена понятий, нарушается логичность высказывания. Употребление слов в несвойственных им значениях – лексическая ошибка. Для поиска истины рассмотрим подробно каждый объект и сравним между собой.

Движитель

Каждое транспортное средство имеет движитель – механизм, который сообщает ему движение, перемещает в пространстве. Для этого он использует энергию от постороннего источника. Им может быть специальный мотор или внешняя среда.

Основные виды этого устройства:

• Колесо.
• Гусеница.
• Шнек.
• Парус.
• Весло.
• Гребной винт.
• Гребное колесо.
• Водомётный движитель.
• Лопастной винт.
• Реактивное сопло.

Колесо – одно из самых древних и распространённых видов движителя. Оно имеется у подавляющего большинства сухопутных транспортных средств. У обычного автомобиля их четыре. Ведущие колёса получают вращение через трансмиссию от встроенного мотора. При движении они взаимодействуют с покрытием дороги. Чем лучше их сцепление с полотном трассы, тем быстрее можно разогнать машину, увеличить тягу. На бездорожье используют устройства с более высоким коэффициентом сцепления: гусеницы или шнек.

До изобретения паровых машин основным видом движителя морского транспорта был парус. Он преобразует бесплатную силу ветра в поступательное движение судна по воде. Но использовать его можно только при движении воздушных масс. В штиль такие корабли стоят или применяют другие способы для перемещения.

Изобретатели первых летательных аппаратов придумали лопастной (воздушный) винт. Лопасти этого устройства при вращении захватывают потоки воздуха и отбрасывают их назад, благодаря чему создаётся усилие по перемещению самолёта вперёд. Чем быстрее вращается винт, тем больше создаётся тяга.

У человека таким устройством будут собственные ноги. Но ситуация кардинально изменится, если он пересядет на велосипед или воспользуется каким-то видом транспорта.

Двигатель

Люди не могли всё время зависеть от сил природы. Для облегчения своего физического труда они изобрели механизм, который мог преобразовывать какой-либо вид энергии в полезную работу. Его назвали двигателем. Их условно делят на первичные и вторичные. Первые превращают готовые природные ресурсы в механическую работу. Вторые используют энергию, накопленную или выработанную другими источниками.

Некоторые их виды:

• Водяное колесо.
• Ветряное колесо.
• Паровая машина.
• Двигатель Стирлинга.
• Паровая турбина.
• Двигатель внутреннего сгорания.
• Электродвигатели.
• Пневмодвигатели и гидромашины.

Водяное колесо – одно из самых древних изобретений.  Его широко применяли ещё народы стран Древнего мира.  Оно трансформирует потенциальную энергию падающей воды во вращение, которое передаётся на исполняемые механизмы.

В двигателе внутреннего сгорания для получения полезной работы используется эффект резкого расширения топливовоздушной смеси при воспламенении в замкнутом пространстве. Полученные газы давят на поршень и перемещают его. Возвратно-поступательное движение последнего преобразуется кривошипно-шатунным механизмом во вращательное.

Электродвигатели для своей работы используют электричество, которое получено на других устройствах. Они могут питаться с помощью прямого подключения к сети или от накопительного источника (батарея, аккумулятор).

Таким образом, любое устройство, которое получает механическую энергию из её другого вида можно назвать двигателем.   Например, велосипедист является таким для своего двухколёсного друга. Он получает химическую энергию от пищи, а отдаёт велосипеду механическую через вращение педалей.

Что общего между ними

Эти два понятия очень схожи в написании, но принцип действия и конструкция таких механизмов разные. И всё же у них есть общие особенности:

• У обоих этих устройств одна цель – создание движения. Оба обязательно производят его. Это может быть поступательное перемещение чего-то, вращение вала (оси) или сразу то и другое.
• Оба устройства служат для преобразования одного вида энергии в другой. Парус собирает и трансформирует силу ветра в поступательное движение судна. Электродвигатель, потребляя электрическую энергию, создаёт вращение, которое потом используется в других частях механизма.

Отличия понятий

1. Движитель потребляет энергию природного источника или двигателя для передвижения транспортного средства. К примеру, весло при перемещении в воде вызывает смещение лодки. Но оно это делает благодаря сокращению мышц человека. Усилия гребца приводят к поступательному движению. Двигатель – это энергосиловое устройство, которое переводит какой-либо вид энергии в механическую работу, но она не обязательно вызывает перемещение чего-либо. Электрический мотор во включенном состоянии просто вращает свой вал и не более того, если к нему не подключен исполнительный механизм. Он перерабатывает электрическую энергию в механическое вращение. Гребной винт корабля при работе захватывает воду и отбрасывает назад, благодаря чему судно перемещается. Дизельная установка, которая даёт вращение винту, преобразует энергию топлива в механическую работу вала с гребным винтом.
2. Одним из важных свойств первого механизма является взаимодействие с окружающей средой. Ведущие колёса легкового автомобиля при вращении перемещают его. Чем лучше будет сцепление с полотном дороги, тем эффективнее работа. Поэтому для некоторых транспортных средств применяют гусеницы или другие устройства, которые улучшают соприкосновение с поверхностью. Двигатель внутреннего сгорания машины, сжигая топливо, даёт колёсам вращение, но не соприкасается с дорогой и никак на неё не влияет.
3. Движитель при выполнении работы движется сам, а двигатель создаёт движение для передачи исполнительным механизмам, частям устройства. При прекращении движения первого – остановится весь объект.

Обобщим написанное.  Можно сказать, что движитель это то, что перемещает объект (транспортное средство, подъёмный механизм, часть станка), а двигатель вырабатывает необходимую энергию для него.

И тот и другой важные составляющие любого сложного механического устройства.

Электроника и техникаКомментировать

Водометные движители – оптимальное решение для катеров и яхт

Судостроители всего мира давно и с успехом используют водометные движители, однако отечественные владельцы катеров и яхт до сих пор чаще всего прибегают к использованию традиционных подвесных моторов и моторов с гребными винтами. И тем не менее российский рынок водометных движителей считается достаточно перспективным, так как движители такого типа обладают рядом неоспоримых преимуществ, привлекающих потенциальных покупателей. Небольшие катера, корабли береговой охраны, прогулочные суда и яхты, будучи оснащёнными водомётными движителями, приобретают характеристики, недостижимые для традиционных гребных винтов.

Водомет сконструирован так, чтобы не иметь выступающих вращающихся частей, поэтому для его нормальной работы достаточно толщины водяного слоя всего в несколько десятков сантиметров. Это делает водометные движители крайне удобными для использования на мелководье. Кроме того, они надёжны и неприхотливы в использовании – изготовители до сих пор поставляют запчасти к моделям, выпущенным ещё 30 лет назад. Да и с экономической точки зрения использование водометного движителя с дизельным двигателем обойдется дешевле бензинового подвесного лопастного мотора.

Принцип действия водометов

Принцип действия водомётного движителя основан на увеличении водного потока в сопле. Изменение водного потока создает реактивную тягу, обеспечивающую движение судна. Управление движением судна осуществляется путем изменения скорости и направления выбрасываемой струи воды. Для определения силы водяной струи используется термин «упор». Величина упора зависит от скорости вращения двигателя, приводящего в движение водомет. Направление потока воды может изменяться при помощи управляющей сопловой насадки, что позволяет управлять судном. Реверсивная заслонка позволяет поворачивать поток вперед или под наклоном вниз. Это позволяет судну тормозить или двигаться задним ходом.

Водомёт работает по принципу насоса: вода, попавшая внутрь на входе, с высокой скоростью выбрасывается на выходе. Разница в скоростях на входе и на выходе образует поток с определенным упором. Вода на входе проходит через водозабор, который располагается на днище судна и оснащен защитной решеткой. На малом ходу вода засасывается импеллером, а на больших скоростях вода нагнетается набегающим потоком за счет скорости судна. Давление увеличивается в водозаборе и при прохождении воды через импеллер. Перед тем как придать потоку ускорение и выбросить его из водомета, закрученный поток проходит через спрямляющую камеру.

Поскольку движущиеся части водомета находятся внутри корпуса судна, они надежно защищены от повреждений при встрече с подводными препятствиями, что и определяет основное преимущество этого вида движителей. Моторные суда с водометами могут проходить по мелководью с глубинами, почти равными осадке корпуса, преодолевать засоренные и заросшие участки водоемов и даже отдельные препятствия, выступающие из воды.

В водомете довольно велики потери на трение, поскольку вода течет внутри трубы, однако этот недостаток компенсируется повышенной эффективностью крыльчатки насоса — рабочего колеса — импеллера водомета. В итоге по своим пропульсивным характеристикам современный водомет практически не уступает гребному винту, а на самых высоких скоростях нередко и превосходит его.

История появления водометов

Идея создания водомётного движителя появилась значительно раньше, чем был изобретен гребной винт. Еще в 1784 г. Джемс Рамсей продемонстрировал на реке Потомак в США первый пароход с водомётным движителем. В 1867 г. английский военно-морской флот проводил опыты с центробежными насосами в качестве движителя для канонерской лодки «Уотервич» длиной 50 м. Паровая машина мощностью 760 л.с. при частоте вращения 40 об/мин приводила в действие центробежный насос. Ротор насоса имел диаметр около 4,25 м. Канонерская лодка с водомётным движителем развивала скорость около 9 узлов.

Последнее звено в длинной цепи исследований замкнулось в Новой Зеландии, где изобретатель Уильям Гамильтон попытался приспособить небольшой катер для плавания по каменистой мелководной горной речке. С обычным гребным винтом это было невозможно, так как части, выступающие под днищем, получали повреждения из-за ударов о камни. Вначале Гамильтон установил внутри катера обычный центробежный насос, в результате чего водяная струя выходила в корме под катером. Выходное отверстие было выполнено поворотным, т.е. управляемым, поскольку под днищем катера нельзя было установить даже маленького пера руля.

В 1953 г. Гамильтон решил подводное выпускное отверстие вывести на транец над водой, обеспечив выброс водяной струи в воздух. И это небольшое изменение оказалось весьма эффективным: если экспериментальный катер раньше развивал скорость около 10 узлов, то при выбросе струи в воздух была достигнута скорость уже 14,5 узлов. Новинка оказалось популярной, и фирма Гамильтона — HamiltonJet – начала массовый выпуск водомётных движителей.

В 1954 году первый водомет производства компании Hamilton успешно привел в движение небольшую лодку против быстрого течения реки. С этого времени производство водометных движителей HamiltonJet постоянно совершенствовалось и расширялось. За время своего существования компания получила мировой опыт, установив за 50 лет более 35.000 водометных движителей, и уверенно заняла лидирующее место в морской пропульсивной индустрии.

ВОДОМЕТНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ HAMILTON JET: конструкция и преимущества

Компания HamiltonJet предлагает две линейки водометных движителей: HJ и HM.
Водометы серии HJ предназначены для судов длиной до 20 метров, мощность движителей этой серии варьируется от 350 до 1600 л.с.
Линейка водометных движителей серии HM включает в себя водометы мощностью от 1200 до 3750 л.с. (в форсированном режиме — от 1475 до 4700 л.с. соответственно), которые устанавливаются на суда длиной от 20 до 60 метров.

Водометные движители серии HJ включают в себя последние технологические новинки, используемые в морских пропульсивных системах. С увеличением скорости свыше 25 узлов водометы Hamilton обеспечивают более высокий пропульсивный коэффициент по сравнению с обычными гребными винтами. Таким образом, водометы серии HJ являются идеальным выбором для высокоскоростных рабочих катеров, патрульных судов, быстрых паромов и прогулочных судов для отдыха.

Новаторство компании HamiltonJet заключается в постоянном исследовании и развитии технологий по производству водометов, которые подвергаются серьезным гидродинамическим и тестовым испытаниям на местах эксплуатации.

Каждый водомет Hamilton – это полностью укомплектованный пропульсивный модуль, обязательно тестируемый на заводе. Системы рулевого управления и обратного хода уже встроены в водомет для упрощения монтажа и дальнейшего технического обслуживания. Среди преимуществ водометов Hamilton — простая регулировка движителя, исполнение водомета с прямым приводом или с соединением через редуктор.

Отсутствие открытого винта обеспечивает полную безопасность для живой морской природы и для людей в воде. Максимальный уровень комфорта достигается за счет отсутствия какой-либо вибрации корпуса судна, отсутствия крутящего момента и кавитации на больших скоростях. Риск разрушения при ударе снижен за счет отсутствия открытого винта. Рабочее колесо точно соответствует мощности двигателя, что исключает его перегрузку при любых условиях. Полная защита от коррозии и быстрого износа снижает время и расходы на техническое обслуживание. Все водометы Hamilton имеют защитный фильтр на входном отверстии.

Все водометы Hamilton спроектированы и производятся согласно требованиям ведущих мировых сертифицирующих сообществ.  В производстве используются только прочные материалы с коррозионной стойкостью, а также применяется встроенная система с катодной защитой. Раздвоенный дефлектор обеспечивает мощное высокоэффективное усилие заднего хода на любой скорости и глубине воды. Специальный дизайн обеспечивает поэтапное управление вперед/назад и возможность быстрого «механического торможения». Быстрореагирующее и мощное рулевое управление максимизирует маневренность на любой скорости судна.

Рулевой эффект «нулевая скорость» водомета Hamilton – это возможность образования усилия на 360º при швартовке и на удерживающей позиции. Оригинальная конструкция рабочего колеса водомета (импеллера) обеспечивает очень высокий пропульсивный коэффициент вместе с отличной устойчивостью к кавитации.

Эксклюзивным представителем Hamilton Jet на территории России является «Кронштадт» . Последняя поставка водометных движителей Hamilton была осуществлена по заказу судостроительной компании «Триумф» в конце декабря 2010 года.  
На скоростной бронированный патрульный катер нового поколения «Стриж 4-1-Д» поставлены водометы серии HJ 292 (540 л.с.)

Пресс-центр 
«Кронштадт»

Перейти в каталог: Водометный движитель HamiltonJet

Двигатель и мотор это одно и то же

Мотор

Термин «мотор» согласно этимологическому словарю русского языка Макса Фасмера заимствован из немецкого языка. Латинские корни прослеживаются в других европейских языках: немецкий «Моtоr», французский «Moteur», английский «Моtоr».

Наиболее часто слово мотор употребляется в значении электрического двигателя или двигателя внутреннего сгорания: электрический мотор, авиационный мотор, лодочный мотор.

Широко используется при образовании сложных слов: мотопомпа, мотопехота, гидромотор. От слова мотор образованы прилагательные «моторный», «моторизированный».

Что общего между ними

Эти два понятия очень схожи в написании, но принцип действия и конструкция таких механизмов разные. И всё же у них есть общие особенности:

• У обоих этих устройств одна цель — создание движения. Оба обязательно производят его. Это может быть поступательное перемещение чего-то, вращение вала (оси) или сразу то и другое.
• Оба устройства служат для преобразования одного вида энергии в другой. Парус собирает и трансформирует силу ветра в поступательное движение судна. Электродвигатель, потребляя электрическую энергию, создаёт вращение, которое потом используется в других частях механизма.

Двигатель

Слово произошло от глагола «двигать», в современном значении стало употребляться в конце ХVIII века, имеет схожие корни в других восточноевропейских языках. Слово «двигать» отмечается в различных письменных источниках, начиная XI века.

Термин двигатель более распространен в технической литературе. Он охватывает широкую группу понятий, в том числе самые древние и экзотические устройства для приведения в движение чего-либо. Этим словом можно назвать приспособление для движения парусного судна (ветродвигатель), гиревой привод часов-ходиков (гравитационный) или двигатель космической ракеты (реактивный).

Движитель

Каждое транспортное средство имеет движитель — механизм, который сообщает ему движение, перемещает в пространстве. Для этого он использует энергию от постороннего источника. Им может быть специальный мотор или внешняя среда.

Основные виды этого устройства:

• Колесо.
• Гусеница.
• Шнек.
• Парус.
• Весло.
• Гребной винт.
• Гребное колесо.
• Водомётный движитель.
• Лопастной винт.
• Реактивное сопло.

Колесо — одно из самых древних и распространённых видов движителя. Оно имеется у подавляющего большинства сухопутных транспортных средств. У обычного автомобиля их четыре. Ведущие колёса получают вращение через трансмиссию от встроенного мотора. При движении они взаимодействуют с покрытием дороги. Чем лучше их сцепление с полотном трассы, тем быстрее можно разогнать машину, увеличить тягу. На бездорожье используют устройства с более высоким коэффициентом сцепления: гусеницы или шнек.

До изобретения паровых машин основным видом движителя морского транспорта был парус. Он преобразует бесплатную силу ветра в поступательное движение судна по воде. Но использовать его можно только при движении воздушных масс. В штиль такие корабли стоят или применяют другие способы для перемещения.

Изобретатели первых летательных аппаратов придумали лопастной (воздушный) винт. Лопасти этого устройства при вращении захватывают потоки воздуха и отбрасывают их назад, благодаря чему создаётся усилие по перемещению самолёта вперёд. Чем быстрее вращается винт, тем больше создаётся тяга.

У человека таким устройством будут собственные ноги. Но ситуация кардинально изменится, если он пересядет на велосипед или воспользуется каким-то видом транспорта.

Сходство терминов мотор и двигатель

Рассмотренные выше словари определяют данные слова как синонимы. И, действительно, в большинстве случаев оба эти термина употребляются для обозначения устройства, приводящего в движение какой-либо механизм. Если слово применяется для обозначения энергетической установки транспортного средства, промышленного оборудования или бытового устройства, то эти понятия являются равнозначными, а смысловые нюансы незначительными.

Рассмотрим некоторые случаи, когда один из терминов можно заменить другим, без искажения смысла и нарушения стилистики речи:

Любопытные факты

Интересно, что в английском языке тоже есть два термина для обозначения «сердца» автомобиля: «motor» и «engine». В настоящее время эти понятия стали синонимами, а в XV веке словом engine называли орудие пыток, ловушку, а также хитрость или злой умысел.

Самые большие двигатели устанавливается на океанских судах. Самыми большими двигателями являются судовые! Они достигают мощности свыше 100000 л.с., цилиндр имеет диаметр около 1 метра.

Мы привыкли, что мотор непрерывно вращается, но, оказывается, есть особый двигатель, который может поворачиваться на определенный угол (шаг). Шаговый двигатель применяется, например, в электронных стрелочных часах.

Краткий итог

Это исследование не претендует на исключительную глубину и научность, но позволяет сделать определенные выводы. С технической точки зрения сложно выделить какие-то характерные особенности в понятиях мотор и двигатель. Различия заключаются, прежде всего, в особенностях употребления этих слов в текстах различных стилей и назначений.

Слово мотор, пришедшее в русский язык на заре автомобилестроения постепенно становится менее употребительным, а двигатель, как более универсальное понятие, встречается все чаще, особенно в специальной литературе и в профессиональной речи.

Источник

Вывод

Абсолютно без разницы как вы называете силовой агрегат в автомобиле. Будь то мотор или двигатель — сути это не меняет. Эти слова — синонимы! И обозначают одно и то же. Поэтому не нужно, пожалуйста, спорить как правильно говорить.

Примечание. Эта статья носит исключительно информативный характер и не является пособием или руководством как делать правильно и что выбрать. Проще говоря, я просто делюсь с вами своими мыслями и никого ни к чему не принуждаю! ????

Источник

Разница между мотором и двигателем

«Автомобильный мотор, автомобильный двигатель» — оба эти выражения на равных используются в русской речи. «Лодочный двигатель» — звучит несколько непривычно. Словосочетание «реактивный мотор» можно встретить разве что в плохом автоматическом переводе иностранного текста. В чем же различие этих понятий? Попробуем разобраться в вопросе, не углубляясь в академические дебри русского языка.

Мотор

Термин «мотор» согласно этимологическому словарю русского языка Макса Фасмера заимствован из немецкого языка. Латинские корни прослеживаются в других европейских языках: немецкий «Моtоr», французский «Moteur», английский «Моtоr».

Наиболее часто слово мотор употребляется в значении электрического двигателя или двигателя внутреннего сгорания: электрический мотор, авиационный мотор, лодочный мотор.

Широко используется при образовании сложных слов: мотопомпа, мотопехота, гидромотор. От слова мотор образованы прилагательные «моторный», «моторизированный».

Двигатель

Слово произошло от глагола «двигать», в современном значении стало употребляться в конце ХVIII века, имеет схожие корни в других восточноевропейских языках. Слово «двигать» отмечается в различных письменных источниках, начиная XI века.

Термин двигатель более распространен в технической литературе. Он охватывает широкую группу понятий, в том числе самые древние и экзотические устройства для приведения в движение чего-либо. Этим словом можно назвать приспособление для движения парусного судна (ветродвигатель), гиревой привод часов-ходиков (гравитационный) или двигатель космической ракеты (реактивный).

Сходство терминов мотор и двигатель

Рассмотренные выше словари определяют данные слова как синонимы. И, действительно, в большинстве случаев оба эти термина употребляются для обозначения устройства, приводящего в движение какой-либо механизм. Если слово применяется для обозначения энергетической установки транспортного средства, промышленного оборудования или бытового устройства, то эти понятия являются равнозначными, а смысловые нюансы незначительными.

Рассмотрим некоторые случаи, когда один из терминов можно заменить другим, без искажения смысла и нарушения стилистики речи:

Различия, особенности употребления

Рассматривая случаи употребления того и другого термина, можно сделать такие наблюдения:

1. В технической литературе электрическая силовая машина в большинстве случаев называется двигатель. Например: электродвигатель постоянного тока, асинхронный двигатель.
2. В художественной литературе, в стихах, текстах песен чаще встречается слово мотор.
3. Двигатель включает более широкую группу понятий, тогда как мотор это преимущественно электродвигатель или ДВС.
4. Силовую установку, смонтированную на транспортном средстве, обычно называют двигатель, а отдельный агрегат – мотор.
5. Для обозначения машин небольшой мощности чаще используют слово мотор. Мотор пылесоса, лодочный мотор.
6. Для мощных устройств используются термины двигатель, силовой агрегат.

Несколько примеров, когда замена одного термина другим будет выглядеть неуместно:

• Реактивный, ветровой, паровой двигатель.
• Моторная лодка, моторный завод, моторный отсек автомобиля.
• Сердце — пламенный мотор, реклама — двигатель торговли.
• Моторчик, микродвигатель.

Чем мотор отличается от двигателя

чем отличается двигатель от мотора — чем двигатель отличается от мотора? — 22 ответа

В настоящий момент квазидвигатель не используется ни на одном автомобиле, поэтому невозможно проверить, подходит ли он для замены обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания или в качестве лучшей альтернативы обычным роторным моторам. Квазидвигатель все еще находится в стадии создания прототипа.

Роторный двигатель

Внутреннее пространство корпуса роторного двигателя всегда разделено на три рабочие камеры. Во время движения ротора объем трех рабочих камер постоянно изменяется. Двигатель также имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание и выпуск последовательно завершаются в циклоидальном цилиндре.

Роторный двигатель сильно отличается от обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания. Себестоимость производства роторных моторов существенно больше, также как и их последующее обслуживание и ремонт. Кроме того поршневой двигатель по сравнению с роторным эффективней с точки зрения мощности, веса, выбросов и энергопотребления.

В сочетании с этим, а также в связи со странности технологий роторного двигателя, крупные автомобильные компании пришли к выводу, что использование роторных силовых агрегатов в автопромышленности бессмысленно. Так как роторные моторы не показали своих преимуществ перед обычными, у автомобильных компаний не появилось энтузиазма по их дальнейшей разработке. Только компания Mazda до сих пор тратит огромные деньги на разработку новых поколений роторных моторов.

Двигатель Green Steam

Green Steam – эффективный, экономичный и простой двигатель, разработанный изобретателем Робертом Грином из Лагуна Вудс, Калифорния, США. Этот мотор преобразует избыточное тепло в водяной пар, который и приводит в движение силовой агрегат. Легкий и компактный двигатель Green Steam преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное. Его основной характеристикой является гибкий вал, который передает возвратно-поступательное движение от поршней к кривошипу «Z», таким образом, совершая вращательное движение, не используя запястья, шатуны или коленчатые валы.

Принцип действия сервопривода

Управляющее устройство в соответствии с заданной программой подает напряжение на сервопривод, который соединен с порталом станка. Двигатель перемещает рабочий орган. При этом энкодер вырабатывает импульсы, поступающие на контроллер. Подсчет их числа осуществляет управляющее устройство. Количество импульсов пропорционально перемещению портала. При достижении рабочим органом заданного положения на электромотор перестает поступать напряжение. Портал фиксируется. Пока число импульсов, зафиксированных контроллером с датчика, не достигнет запрограммированной величины, двигатель будет осуществлять перемещение рабочего органа.

Шаговый сервопривод можно также настроить на поддержание постоянной частоты вращения вне зависимости от нагрузки или постоянного момента при разной скорости.

К достоинствам сервоприводов относятся точность позиционирования, динамика разгона и отсутствие снижения момента при высоких скоростях. Ограничивает применение сервопривода, как правило, достаточно большая стоимость.

Пройти тест

В словаре Фасмера Макса

I мото́рI «рычаг, дубина; коромысло; проворный, расторопный человек», мото́ра «мот», мото́рный «ловкий», укр. мото́рний – то же, блр. мото́рны «тяжелый», мотор «веревка», чеш. motorný «быстрый, проворный». Возм., связано с мота́ть, мета́ть; ср. лит. metù, mèsti «кидать, бросать», matãras «веретено», matarúoti «мотать», mastaũ, masčiaũ, mastýti «обметывать, плести, обшивать», лтш. matara «гибкий прут»; см. Буга, РФВ 72, 192; М.–Э. 2, 566. Знач. «рычаг» – под частичным влиянием нем. Моtоr «мотор», лат. motor. II мото́р•• II. «двигатель». Заимств. из нем. Моtоr «мотор», франц. moteur от лат. mоtоr «двигатель». – Т.

Отличия понятий

1. Движитель потребляет энергию природного источника или двигателя для передвижения транспортного средства. К примеру, весло при перемещении в воде вызывает смещение лодки. Но оно это делает благодаря сокращению мышц человека. Усилия гребца приводят к поступательному движению. Двигатель — это энергосиловое устройство, которое переводит какой-либо вид энергии в механическую работу, но она не обязательно вызывает перемещение чего-либо. Электрический мотор во включенном состоянии просто вращает свой вал и не более того, если к нему не подключен исполнительный механизм. Он перерабатывает электрическую энергию в механическое вращение. Гребной винт корабля при работе захватывает воду и отбрасывает назад, благодаря чему судно перемещается. Дизельная установка, которая даёт вращение винту, преобразует энергию топлива в механическую работу вала с гребным винтом.
2. Одним из важных свойств первого механизма является взаимодействие с окружающей средой. Ведущие колёса легкового автомобиля при вращении перемещают его. Чем лучше будет сцепление с полотном дороги, тем эффективнее работа. Поэтому для некоторых транспортных средств применяют гусеницы или другие устройства, которые улучшают соприкосновение с поверхностью. Двигатель внутреннего сгорания машины, сжигая топливо, даёт колёсам вращение, но не соприкасается с дорогой и никак на неё не влияет.
3. Движитель при выполнении работы движется сам, а двигатель создаёт движение для передачи исполнительным механизмам, частям устройства. При прекращении движения первого — остановится весь объект.

Обобщим написанное. Можно сказать, что движитель это то, что перемещает объект (транспортное средство, подъёмный механизм, часть станка), а двигатель вырабатывает необходимую энергию для него.

И тот и другой важные составляющие любого сложного механического устройства.

Источник

Классификация тракторов: какие виды тракторов бывают

Научно-технический прогресс последовательно охватывает новые области — совершенствуется как автомобильная промышленность, так и тракторная. Сельское хозяйство переходит от стадии полуавтоматизированной работы, когда человек управляет трактором к полностью автоматизированной работе, когда агрегат выполняет всю программу по алгоритмам и командам, которые были заданы ранее. Но, чтобы работать с техникой, нужно знать её конструкцию, виды и способы применения.

Тракторы различают по движителю, остову, тяговому классу и назначению. В зависимости от вида техники, она выполняет различные задачи в сельскохозяйственных, коммунальных или строительных областях. Агрегаты способны выполнять большинство задач, которые только могут стоять перед тяжелыми и тяговитыми машинами.

Классификация по типу движителя

Движитель трактора отвечает за перемещение агрегата. По типу движения технику классифицируют на колесную и гусеничную. У колесного агрегата тяговое усилие создаётся за счет движения колёс, а у гусеничного — за счёт гусеничных лент.

Машины с гусеничным типом движителя лучше перемещаются по трудному и тяжелому рельефу, чем колесные, поэтому их используют на сложной местности.

Колёсный

Тяговое усилие у колесного трактора создаётся за счет движения колес. Машины бывают как четырехколесными, так и трехколесными. Техника с тремя колесами разработана для работы на посадках хлопчатника, чтобы соблюдать междурядья. Колеса, на которые передается движение от двигателя, называют ведущими, а колеса, которые направляют технику — направляющими. Колесные формулы бывают 4×4 (полный привод) и 4х2 (задний привод). Агрегаты, у которых движение от двигателя передается на четыре колеса — это тракторы повышенной проходимости.

На колесной машине можно передвигаться по дорогам общего пользования, в отличие от техники с гусеничным типом движителя, но сцепление с землей на колесном агрегате значительно ниже, чем на гусеничном. На мягкой и влажной почве колеса могут увязнуть.

Полноприводные машины не буксуют на рыхлом грунте, но из-за их большой массы они наносят ущерб почве, поэтому на тяжелые тракторы устанавливают сверхширокие колеса по две-три пары на обеих осях.

Гусеничный

Преимущество гусеничного трактора перед колесным — стабильное движение по мягкому влажному грунту, гусеницы не могут закопаться в землю как колеса. Опорные катки двигаются по гусеничной цепи, распределяя массу машины на всю поверхность движителя, поэтому эта техника наносит меньше вреда почве.

Ходовая часть гусеничного агрегата состоит из остова, движителя и подвески. Конструкция остова может быть как рамной, так и полурамной. Например, рама трактора ДТ-75МВ состоит из продольных и поперечных брусьев, которые связаны между собой заклепками. Опорные катки связаны с остовом техники при помощи подвески, которая передаёт на них нагрузку и отвечает за плавное движение по пересеченной местности.

Сила тяги у гусеничной машины больше чем у колесной. Главный недостаток этого агрегата в том, что гусеничный трактор не может передвигаться по дорогам общего пользования, потому что гусеницы разрушают асфальт.

Классификация по типу остова

Остов — это основная часть техники, на которую приходится нагрузка. На раму закрепляют все основные элементы машины. По типу остова агрегаты бывают:

• Рамные;
• Полурамные;
• Безрамные.

Рамный

Рама состоит из продольных лонжеронов, на которые закрепляются поперечные балки для установки основных агрегатов машины. Масса рамной техники больше, чем полурамной или безрамной, но её преимущество в жесткости, прочности и легкому доступу к отдельным механизмам. При необходимости ремонта, можно снять отдельную часть механизма и произвести его замену без разбора всего агрегата.

Рамный остов устанавливают на технике с гусеничным типом движителя. Навесное оборудование закрепляется кронштейнами на раме.

Полурамный

Полурамный остов состоит из литых корпусов, на которые крепятся основные узлы техники и нескольких лонжеронов для крепления силового агрегата. Преимущество этого типа в доступности обслуживания основных узлов агрегата, но доступ к второстепенным механизмам затруднен.

Полурамные машины распространены больше, чем остальные. Этот остов используется на универсальной, сельскохозяйственной и коммунальной технике. Например, трактор МТЗ-80 базируется на полурамном остове.

Безрамный

Безрамный остов машины — это соединенные корпуса двигателя и трансмиссии, которые образуют общую систему для закрепления второстепенных деталей и механизмов. Безрамная техника компактна, но обслуживание и ремонт этих агрегатов вызывает сложность, потому что доступ к отдельным узлам возможен только при снятии основного корпуса. Например, на тракторе ДТ-20 установлен безрамный остов.

Тяговый класс

Тяговый класс — это технические характеристики мощности трактора. Определение мощности агрегата через тяговый класс используется только в России и СНГ, в других странах мощность определяется только количеством лошадиных сил двигателя.

Преимущество классификации по тяговому классу в том, что мощность определяется не только количеством лошадиных сил двигателя, но и типом ходовой части и массой машины. Разделение на классы по тяговому классу стандартизировано в соответствии с ГОСТом 27021-86.

Подключение навесного оборудования также распределяется по тяговому классу, чем он выше, тем тяжелее и производительней подключается оборудование.

• 0,1-0,2 — мотоблоки и минитракторы;
• 0,4-0,9 — универсальная техника мощностью до 50 л.с.;
• 1,4 — МТЗ-80 и другие универсальные агрегаты;
• 5 — тяжелые промышленные и сельскохозяйственные машины.

Классификация по назначению

Тракторы используются в решении задач, где требуется мощное тяговое усилие для транспортировки грузов и оборудования:

• Сельскохозяйственные;
• Промышленные;
• Трелёвочные;
• Армейские.

Сельскохозяйственный

Техника для сельского хозяйства обрабатывает почву, сажает и собирает урожай, скашивает сено и т. д.

По назначению выделяют:

• Тракторы общего назначения, которые предназначены для универсальной сельскохозяйственной работы;
• Универсально-пропашные, которые предназначены для сельскохозяйственной работы: вспашка, культивация, боронование, посев и сбор урожая;
• Специализированные, которые предназначены для узкопрофильной работы на плодовых плантациях и сложной местности.

Преимущество сельскохозяйственных машин в том, что на них быстро подключается и отключается навесное оборудование. Они двигаются на повышенных передачах, оборудование подключается на универсальный прицепной механизм, поэтому на трактор устанавливают двигатель с повышенным числом оборотов, многоступенчатую коробку передач, ходоуменьшитель, трехточечную систему навесного оборудования.

Промышленный

Промышленную технику используют для строительства и земляных работ. Это малоподвижные машины, которые выполняют работу статично — бульдозер, экскаватор, трубоукладчик и другая техника. Особенность промышленных агрегатов:

• Стационарное несъемное оборудование;
• Большое тяговое усилие;
• Работа на сложном рельефе;
• Транспортировка до рабочего места спецтранспортом.

Промышленные машины используют гусеничный тип движителя, потому что огромный вес агрегата распределяется на всю длину гусеницы и предотвращает запрокидывание. У техники смещен центр тяжести, так как вес стационарного оборудования достигает трети массы всего агрегата, для уравновешивания устанавливаются противовесы. Рабочая скорость не более 5 км/ч. В отличие от сельскохозяйственных машин, промышленные тракторы разрабатываются для узконаправленных задач, например для бульдозерно-рыхлительной работы.

Трелёвочный

Трелёвка — это доставка срубленных деревьев с места вырубки на погрузочную площадку. Для выполнения этой задачи разработаны трелёвочные тракторы, на которых установлено специальное оборудования для захвата древесины. Основа этой техники — это тяговитые сельскохозяйственные машины, которые могут передвигаться по пересеченному сложному рельефу.

Кроме специальной площадки для деревьев устанавливают лебедку для чекерной трелёвки леса, как на тракторе ТДТ-55 или гидравлический захват для бесчекерной трелёвки, как на тракторе ЛТ-187. Ходовая часть на этих агрегатах отличается большой опорной площадью, которая уменьшает воздействие на грунт.

Армейский

Тяжелая техника уже давно используется в вооруженных силах, например во время первой мировой войны тракторы модифицировали под бронетанковые машины, но сегодня технические характеристики армейских автомобилей намного выше, чем у тракторов.

Армейский трактор используют для перемещения артиллерийских орудий и других прицепных объектов военного назначения. Агрегаты с высокой проходимостью используют для подготовки местности для проведения операций. Основная характеристика армейской машины — это вездеходность, высокая проходимость и большая тяговая сила.

Какой трактор выбрать

При выборе трактора нужно учитывать его предназначение. Если необходима машина для работы на дачном или фермерском участке, то стоит выбирать агрегат мощностью до 50 л.с. Более мощные машины не такие маневренные, а по функциональности небольшие машины не уступают более мощным.

Для выполнения повседневных работ на дачном участке нужен минитрактор мощностью до 20 л.с. Файтер Т-15 — машина, у которой под капотом установлен силовой агрегат мощностью 15 л.с. Техника быстро выполняет сельскохозяйственные задачи, которые на дачном участке делают вручную: пахота, сенокос, выкапывание картофеля. Крутящий момент от силового агрегата к движителю передается ременной передачей. Для подключения навески установлено одноточечное прицепное устройство.  

Если техника нужна не только для повседневных задач, но и для перевозки грузов, уборки снега или ваш участок больше 1 гектара, то лучше остановить свой выбор на тракторе Dongfeng 244C. На агрегате установлена герметичная отапливаемая кабина, в которой комфортно работать при любой погоде. Двигатель мощностью 24 л.с. Если вы владелец фермерского хозяйства, Донг фенг станет вашим надежным помощником.

Для решения более сложных задач: уборка сыпучих материалов, земляные работы, стоит выбрать СКАУТ Т-504С. Это новый трактор в линейке компании Скаут. На машине установлен четырехцилиндровый дизельный двигатель мощностью 50 л.с. Машина разработана с учетом суровых климатических условий. Навесное оборудование подключается к трехточечной навесной системе второй категории с грузоподъемностью 880 кг. Трактор подходит для сельскохозяйственной и коммунальной работы, к машине подключается фронтальный погрузчик и навесной экскаватор. Агрегат подходит для фермерских хозяйств и коммунальных служб.

Про водометы

Про водометы

Википедия глаголит:

Водометный движитель (водомет) — это движитель, у которого сила, движущая судно, создается выталкиваемой из него струей воды (реактивная тяга). По сути это водяной насос, который работает под водой. Применяются обычно на судах, плавающих на мелководье.

Водометные движители используются в мире уже с 1950-х годов. Это новозеландцы изобрели лодочный мотор, который можно было использовать безопасно и надежно на мелководных реках для доставки в труднодоступные места разнообразных грузов. Но для более менее коммерческого и повсеместного применения водометов ждали около 50 лет.

Достоинства водометного движителя
Хорошо защищён от механических повреждений и кавитации (процесс парообразования и последующего схлопывания пузырьков пара с одновременным конденсированием пара в потоке жидкости )
Хорошо плавает по мелководью (можно спокойно передвигаться по мелководным горным рекам и озерам с каменным дном), преодолевает засоренные участки водоёмов и даже перекаты и мели ( в отличие от винтового мотора, в котором такие штуки могут можно разрушить и винт, и сам мотор)
Безопасен для людей, которые находятся рядом в воде, т. к. импеллер находится внутри. Для применения в спасательной техники это очень актуально, т.к. спасательное судно должно быть как можно ближе к спасаемому человеку. И, кстати, глушить водомет нет необходимости
На больших скоростях КПД лучше, чем у винтовых. Тут на выбор: либо увеличенная максимальная скорость, либо экономия топлива
Водомётные катера более устойчивы и управляемы (даже при резких виражах на высокой скорости), потому что водомёт как бы «присасывает» катер к воде, за счет чего он устойчиво ведет себя. Можно совершить разворот практически на месте и двигаться бортом вперёд. Не требуется использование реверс-редуктора, торможение с полного хода, выбег судна при экстренном торможении наиболее короткий
Тише по сравнению с винтовыми движителями

Недостатки водометного движителя
Меньший, по сравнению с винтом, КПД на небольшой скорости из-за необходимости перевозки, помимо собственно полезного груза, также и воды, находящейся в трубопроводе; трения воды в трубопроводах;турбулентных завихрений потока воды в каналах водомёта
Затруднительность подачи воды сквозь днище судна к насосу, на эффективность которого будет влиять скорость движения судна относительно воды
Водозабор работает также как помпа и может затянуть со дна камни, песок, мусор. Это может забить систему охлаждения либо повредить импеллер и водовод
Высока степень износа пары ротор-статор, так как эксплуатация производится на мелководье.
Cвоеобразное поведение водомётного катера на малом ходу

Мы используем водометные двигатели фирм Mercury и Weber, потому что они и мощные, и надежные, и крутые, что отлично соответствует нашим катерам.

Для тех, кто хочет досконально разобраться как работает водометный движитель

Импеллер

Импеллер (или винт, или рабочее колесо) — это лопаточная машина, заключенная в кольцо, снижает потери мощности и шумность.

Импеллер является главным элементом водометного движителя, преобразующим энергию двигателя в энергию поступательного движения судна.

Гидродинамически импеллеры бывают: осевые с цилиндрической и конической ступицей, осе-диагональные, диагональные и шнековые. Каждый из типов имеет свою область использования.
Осевые импеллеры являются предшественниками всех типов импеллеров водометных двигателей. Отличаются высокими значениями упора на низких скоростях движения. Имеют достаточно низкий кпд и небольшой запас по кавитации, что определяет применение низкооборотных двигателей. Просты в изготовлении.
Осе-диагональные импеллеры характеризуются достаточно высокими значениями кпд, способны эффективно работать на любых скоростях движения судна. Могут быть применены в компоновке со среднеоборотными двигателями.
Диагональные и шнековые импеллеры – это наиболее современные импеллеры, проектирование которых могут себе позволить только фирмы, имеющие базу разработки гидродинамики. У таких импеллеров максимальные значения кпд находятся в зонах высоких оборотов двигателей и скоростей движения судна.

Вообще, импеллер самая сложная деталь в составе водометного движителя, обычно они изготавливаются литыми с последующей механической обработкой лопастей. Некоторые производители изготавливают сварные импеллеры, заранее обработанные лопасти привариваются к ступице. Такая технология допустима в случае с низкооборотными осевыми импеллерами и совершенно не допустима для высокооборотных движителей. Значительный дисбалансы таких импеллеров, переменные силы действующие на лопасти неизменно приводят к отрыву лопастей, что может в свою очередь привести к разрушению всего движителя.

Большинство производителей водометов для малого судостроения изготавливают импеллеры методом точного литья с минимальной последующей обработкой. Такая технология дает значительное снижение стоимости изготовления при соблюдении высокой точности геометрии.

Импеллеры изготавливаются из нержавеющей стали или коррозионно-стойких бронз и латуней.

Водовод

Водовод (или водометная труба, или водозаборник) — обычно это профилированная труба. Водяной поток ускоряется либо лопастным механизмом, либо энергией сгорания топлива или давлением сжатого газа, что и обеспечивает направленный выброс струи через выпускное отверстие в корме. Отбрасываемая масса воды создает упор движителя, что и приводит судно в движение.

Водовод с точки зрения гидродинамики очень важная деталь любого водомета. Кроме этого конструктивно водозаборник, как правило, является несущей силовой деталью водометного движителя.Именно в водозаборнике происходит «подготовка» воды перед импеллером. Очень важно, чтобы течение жидкости подошедшей к импеллеру было максимально равномерным и ламинарным по всему сечению. Кроме того законом изменения сечений водозаборника можно добиться минимального разрежения на входе водозаборника, что положительно сказывается на способности водомета не «засасывать» в себя посторонние предметы.

Многие разработчики и производители недооценивают значения этого важного элемента водометного движителя, считая, что основная задача просто подвести воду к импеллеру. В угоду технологичности и компактности, водозаборники делают зачастую из листового материала, с очень крутыми подъемами свода водозаборника.

Спрямляющий аппарат

Спрямляющий аппарат создает на пути движения воды определенное сопротивление. Что бы это сопротивление уменьшить, в идеале профиль лопаток спрямляющего аппарата должен быть правильного гидродинамического профиля, при этом сама конструкция спрямляющего аппарата не имеет большого значения с точки зрения гидродинамики.

Гидродинамические схемы исполнения спрямляющего аппарата. 
Лопаточное поджатие. Это когда лопатки спрямляющего аппарата выполняют одновременно и функцию соплового аппарата. В этом случае профиль лопаток имеет форму клина. У такого спрямляющего аппарата имеется одно преимущество – уменьшение осевого габарита всего водометного движителя. Но недостатков больше, чем преимуществ. Потери КПД достаточно велики, благодаря профилю лопаток. О недостатках такого сопла будет сказано ниже в разделе Сопловой аппарат.
Щелевой водомет. Собственно самого спрямляющего аппарата в такой схеме нет. Функцию спрямления струи выполняет сжатое в прямоугольник сопло. 

Авторство этого типа водометного движителя принадлежит ЦНИИ им. Акад. А.Н.Крылова. Разрабатывалось это щелевое сопла для водометов большой мощности, для водоизмещающих судов с частично напорным водозаборником. Для глиссирующих судов этот тип ВД не эффективен. Пропульсивный КПД такого движителя не более 0,46, тогда как у традиционных ВД не менее 0,6, а у лучших образцов до 0,65. Такая разница в КПД дает потерю скорости катера более 40%.

Сопловой аппарат

Сопловой аппарат (или просто сопло) – элемент гидродинамической части водометного движителя, формирующий струю, которая выходя из сопла обеспечивает реактивную тягу.

Задача соплового аппарата произвести поджатие воды на выходе из водомета. Уменьшение в сопле проходного сечения преобразует давление воды в ее скорость. Наибольшая эффективность сопла достигается его точной, правильной профилировкой. Уменьшая или увеличивая поджатие сопла, можно менять характеристики водометного движителя.

Виды сопловых аппаратов
В сопле размещен спрямляющий аппарат. Это значительно экономит осевой размер водомета, но требует очень дорогостоящего производства.
Сопло с лопаточными поджатием. В этом случае, так же спрямляющий аппарат расположен в сопле, но само сопло не имеет поджатия, эту функцию выполняют клиновые лопатки спрямляющего аппарата. Из недостатков конструктивных и практических: трудность организации реверсивно-рулевого устройства. Диаметр струи равен диаметру импеллера, соответственно увеличиваются и размеры реверсивного устройства. Струя на выходе из такого сопла рваная и неравномерная, единственный вариант рулевого устройства – рули в потоке – не самый лучший вариант.
Щелевое сопло. В таком сопле, в угоду технологичности (можно все сделать из листового металла) и стремлению к уменьшению габаритов, некоторые изготовители водометов существенно пренебрегают эксплуатационными и техническими параметрами водометных движителей. Как было сказано выше, пропульсивный кпд такого движителя не более 0,46, что ведет к недобору скорости и перерасходу топлива. Как и для сопла с лопаточным поджатием, на водомете с щелевым соплом не возможно организовать эффективное реверсивно-рулевое устройство. Этот тип водометного движителя предложен в ЦНИИ им. Акад. А.Н.Крылова и разрабатывался специально для водометов большой мощности, с частично напорным водозаборником.

Реверсивно-рулевое устройство (РРУ)

РРУ обеспечивает поворот судна, а при перекрытии потока из сопла, струя воды поворачивается обратно, что дает судну задний ход.

Наибольшее количество патентов, касающихся водометных движителей, относится именно к РРУ. Практически все ведущие фирмы, производителей водометной техники имеют свои, отличающиеся от других производителей, схемы РРУ.

Для управления на переднем ходу большинство производителей применяют различные конструкции поворотных насадок.

Существует, так называемое полноповоротное сопло, устройство, которое не воздействует на сформированную в сопле струю, поворачивая ее, а само поворачивается вместе со струей. То есть такое сопло по праву может называться устройством управления вектором тяги водометного движителя. Эффективность такого поворотного сопла чрезвычайно высока. На водометах на малом ходу для улучшения управляемости необходимы «подгазовки», а при использовании полноповоротного сопла, такая необходимость отпадает, судно одинаково эффективно управляется как на полном, таки на малом ходу. Конечно, конструкция такого рулевого устройства более сложная, чем у поворотной насадки.

В качестве рулевого устройства иногда используют рули в потоке. Такие устройства имеют целый ряд недостатков таких как: худшая управляемость,  нагруженность конструкции, потери эффективности до 5 % кпд движителя, повышенные усилия на штурвальном устройстве.

Известны схемы РРУ, когда рули в потоке при повороте на 90 градусов перекрывают весь поток струи водомета и вода начинает поступать в реверсивную камеру для обеспечения заднего хода, и при осуществлении реверса управляемость судном отсутствует.

Недостатком многих РРУ является нарушение мнемоники управления на режимах заднего хода (это когда при ходе назад, для поворота направо, штурвал необходимо крутить налево). Неэффективные реверсивные устройства – один из главных аргументов не в пользу водометных движителей при сравнении различных типов движителей.

Привод реверсивно-рулевого устройства (РРУ)

Существует великое множество приводов РРУ водометных движителей. Как правило каждая модель водомета любой фирмы имеет свой привод РРУ.

Для водометов большой мощности (более 250-300 л.с.), как правило, применяются приводы, использующие гидравлические исполнительные механизмы. Такие приводы достаточно дороги, так как требуют насосных станций, трубопроводов, исполнительных механизмов. 

Если исполнительные гидроцилиндры привода РРУ вынесены за борт судна, нужно быть готовым к тому, что он потребует очень внимательного отношения при эксплуатации. Совершенно не допустимо, что бы исполнительные гидроцилиндры находились под водой.

Для водометов малой мощности (до 150 л.с.), как правило приводы исключительно механические, так как нагрузки на элементы привода незначительны.

Подшипниковые узлы и дейдвудные уплотнения

Многие производители существенно экономят на стоимости производства водометной техники и устанавливают опорные подшипники скольжения и дейдвудные уплотнения – сальниковые набивки.

Применение подшипника скольжения в водометном движителе с технической точки зрения абсолютно не оправдано. Одним из главных параметров водометного двигателя является величина зазора между импеллером и обечайкой. При значительном увеличении этого зазора кпд движителя может существенно упасть. 

Подшипник скольжения  из-за своих свойств не может обеспечить постоянный зазор. Импеллер начинает задевать за обечайку, изнашиваться и в конечном счете зазор увеличивается. Некоторые производители для уменьшения этого эффекта используют коническую обечайку и рабочее колесо, требующее в процессе эксплуатации регулировки в осевом направлении.
При использовании подшипников качения таких проблем не существует. Безусловно, подшипниковые узлы должны быть надежно защищены от попадания в них воды. Эту функцию выполняет, в том числе, дейдвудное уплотнение.
Идеальным типом дейдвудного уплотнения является торцевое уплотнение. Такое уплотнение требует обязательного использования шарикоподшипниковых опор вала водомета. Торцевое уплотнение при эксплуатации неприхотливо, не требует обслуживания и единственное чего «не любит» — работы без воды.

Водомет подвержен забиванию водорослями, которые, наматываясь на вал с импеллером, могут его заклинить. В случае заклинивания водомета, для предотвращения поломки стационарного двигателя, на валу предусмотрена срезаемая шпонка. Очистить от водорослей можно, открыв смотровой лючок и убрав их. Смотровой лючок находится в своеобразном «колодце», края которого подняты выше ватерлинии, что позволяет иметь доступ к водоводу на плаву. От попадания в водомет крупных камней предохраняет решетка во впускном отверстии.

Водомет или подвесной лодочный мотор с винтом

Советы

naduvlodОбновлено: 17.08.2020

0 41 701

Водометы в качестве движителей лодок и моторов используются в мире уже давно, а точнее с 50 годов 20 века. Изначально это была новозеландская идея. Островитянам необходим был безопасный лодочный мотор, который можно было бы использовать безопасно и надежно на мелководных реках для доставки в труднодоступные места разнообразных грузов. Но для более менее коммерческого и повсеместного применения водометов пришлось ждать около 50 лет. Только лишь в 90-х годах водометы стали конкурировать с традиционными подвесными лодочными моторами как по цене так и по эффективности.

Сравнение водомета и подвесного винтового мотора

Безопасность

Очевидное достоинство заключается в отсутствии гребного винта. Это особенно актуально когда вокруг судна зачастую полно других судов или даже людей в воде. Для применения в спасательной техники это как нельзя актуально, т.к. спасательное судно должно быть как можно ближе к спасаемому человеку. И глушить водомет нет необходимости, т.к. он безопасен на любом расстоянии.

Управление

Водометный движитель дает отличную управляемость и маневренность судну. Вы сможете развернуть лодку или катер на гораздо меньшем диаметре чем с традиционным винтовым лодочным мотором. Для аварийной остановки водомет достаточно просто развернуть на 180 градусов, чего нельзя делать на моторах с гребными винтами, т.к. такой разворот создаст слишком высокую нагрузку на приводной вал, что может привести к его выходу из строя. Водомет же позволит практически мгновенно остановиться без риска сломать что либо и опасности переворота судна.

Универсальность

Лопасти винта повредить на водомете никак нельзя, потому что их там нет, есть только крыльчатка, которая расположена внутри. Так что вы можете спокойно передвигаться по мелководным горным рекам и озерам даже с каменным дном. Производителями рекомендуется держать глубину в 100 мм от дна до нижней кромки мотора, чтобы было свободное пространство для движения воды. С таким типом движителя вы никогда не лишитесь моторной тяги в 100 км. от цивилизации из-за поломки винта и вам не придется тащить лодку, мотор и весь свой скарб на себе.

Технические особенности

На водометных моторах применяется вместо редуктора специальный блок. На моторах Mercury он называется JetPump. Вода засасывается через всасывающее отверстие под давлением, которое создается радиальной крыльчаткой. Далее вода направляется к тороидной камере с уменьшенным сечением, которая увеличивает скорость и давление струи и в итоге выбрасывает воду из выпускного сопла, толкая тем самым мотор и лодку. Через это же сопло в воздух выбрасываются выхлопные, отработанные газы из двигателя.

При установке мотора на судно нужно особое внимание обратить на то, что плоскость днища должна совпадать с кромкой горловины всасывающего отверстия водомета. Если же мотор установить чуть выше, то заниженное днище будет срывать водный поток и мешать нормальному всасыванию воды. В идеале нужно перед самым транцем ставить треугольное крыло для идеального водного потока.

Для установки водометных моторов нет никаких противопоказания, касающихся длины или типа судна.

Выводы. Что лучше выбрать

Необходимость приобретения того или иного мотора сводится к анализу улучшения или ухудшения качества жизни при его использовании. Смотрите и анализируйте все плюсы и минусы и обратите внимание на то, что для вас важнее в той или иной характеристике.

Что касается мощности, то все производители измеряют мощность своих моторов в точке приложения силы. И для достижения аналогичной скорости с винтовым мотором водомету требуется более мощный двигатель (моторный блок), т.к. водометные моторы имеют меньшую эффективность.

На водометах есть также такая проблема как притягивание разнообразного плавающего мусора ко всасывающему отверстию. Мелкая решетка решит проблему повреждения крыльчатки от крупного мусора, но вот от песка и мелкой гальки она не защитит. Так что водомет рекомендуется периодически гонять в чистой воде для очищения всех его водных каналов от отложений.

Цена тут тоже имеет свою не маловажную роль. Водометы заметно дороже винтовых моторов. Расход топлива у традиционных подвесных моторов также меньше.

На наш взгляд водометный мотор целесообразно покупать лишь при условии не возможности использования винтового подвесного мотора в местах эксплуатации. Это может быть либо малые глубины водоемов и неравномерность глубины, либо применение моторного судна в местах большого скопления людей. В остальных случаях винтовые классические лодочные моторы гораздо эффективнее и практичнее своих водометных собратьев. Но если у вас нет проблем с финансами и вы хотите быть на “гребне волны”, то водомет вполне может стать вашим мотором на вашей лодке или катере, т.к. значительных противопоказаний к его применению нет.

Похожие статьи

Руководство для начинающих по двигателю

Общий вывод
уравнения тяги показывает, что
величина создаваемой тяги зависит от массового расхода через
двигатель и скорость газа на выходе. Различные двигательные установки
генерировать тягу немного по-разному. Мы обсудим четыре
основные двигательные установки: гребной винт,
газотурбинный (или реактивный) двигатель, прямоточный воздушно-реактивный двигатель,
и ракета.

Зачем там
разные типы двигателей? Если мы подумаем о первом Ньютоне
закон движения, мы понимаем, что двигательная установка самолета
должны служить двум целям. Во-первых, тяга от двигательной установки
должен уравновесить лобовое сопротивление самолета
когда самолет летит. А во-вторых, тяга от движителя
система должна превышать лобовое сопротивление самолета
чтобы самолет разогнался. На самом деле, чем больше разница
между тягой и сопротивлением, называемое избыточным
тяги, тем быстрее будет разгоняться самолет.

Некоторые самолеты,
подобно авиалайнерам и грузовым самолетам, проводят большую часть своей жизни в круизе
условие. Для этих самолетов избыточная тяга не так важна
как высокий КПД двигателя и низкий расход топлива.
Поскольку тяга зависит как от количества перемещаемого газа, так и от скорости,
мы можем создать большую тягу, разгоняя большую массу газа
на небольшое количество или путем ускорения небольшой массы газа на большое
количество. Из-за аэродинамической эффективности винтов
и вентиляторы, более экономично использовать
ускорить большую массу на небольшую величину. Вот почему мы находим высокие
обойти вентиляторы и турбовинтовые двигатели на грузовых самолетах и ​​авиалайнерах.

Некоторые самолеты,
как истребители или экспериментальные высокоскоростные самолеты, требуют
очень большая избыточная тяга для быстрого ускорения и преодоления
высокое сопротивление, связанное с высокими скоростями. Для этих самолетов двигатель
КПД не так важен, как очень высокая тяга. Современный военный самолет
обычно используют дожигатели
на малой двухконтурности ТРДД.
Будущие гиперзвуковые самолеты будут использовать некоторые типы прямоточных воздушно-реактивных двигателей.
или ракетный двигатель.
В Руководстве для начинающих есть специальный раздел, посвященный
сжимаемый,
или высокая скорость, аэродинамика. Этот раздел предназначен для студентов кто
учатся
ударные волны или
изоэнтропические потоки
и содержит несколько
калькуляторы и симуляторы
для этого режима течения.

Сайт был
подготовлено в NASA Glenn в рамках проекта Learning Technologies Project (LTP)
предоставить справочную информацию об основных силовых установках для
средняя учителя математики и естественных наук . Страницы изначально были
подготовлен как учебных пособий для поддержки
EngineSim,
интерактивная образовательная компьютерная программа, которая позволяет учащимся
проектирование и испытания реактивных двигателей на персональном компьютере. Другие слайды
были готовы поддержать семинары по видеоконференцсвязи LTP
(http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/CoE/Coemain.html) для учителей
и студенты.
И другие слайды были подготовлены в рамках
Презентации Power Point
для
Сеть цифрового обучения.

Мы намеренно
организовал этот сайт, чтобы отразить неструктурированную природу мира
Интернет. Здесь много страниц связанных
друг к другу через гиперссылки. Затем вы можете перемещаться по
ссылки, основанные на вашем собственном интересе и запросе. Однако, если вы
предпочитаете более структурированный подход, вы также можете воспользоваться одним из наших
Экскурсии по сайту. Каждый тур
содержит последовательность страниц, посвященных некоторым аспектам движения.

Для младших школьников более простое объяснение информации на этой странице доступно на
Детская страница.

УВЕДОМЛЕНИЕ —
Недавно сайт был изменен для поддержки Раздела 508 Закона о реабилитации.
Многие страницы содержат математические уравнения, которые были представлены графически.
и которые слишком длинные или сложные, чтобы их можно было указать в теге «ALT». Для этих страниц мы
сохранили (несовместимую) графическую страницу и предоставили отдельную
(соответствующая) текстовая страница, содержащая всю информацию исходной страницы.
Две страницы связаны гиперссылками.

Виды деятельности:

Наборы задач для BGP

Навигация..

Домашняя страница руководства для начинающих

Бесплатное программное обеспечение

Пропеллерные двигатели против реактивных двигателей

19 февраля 2019 г. Мэтью Джонстон

Чтобы полностью понять, как работает самолет, студенты-пилоты должны ознакомиться с его двигателем. Понимание того, как работает двигатель вашего самолета, поможет вам стать безопасным и эффективным пилотом. Это также может помочь вам диагностировать потенциальные механические проблемы и принять меры для уменьшения любого повреждения.

Даже самые ранние пионеры авиации знали, что секрет преодоления гравитации и удержания в воздухе заключается в тяге самолета. Однако независимо от того, какую мощность предлагает самолет, ее все равно необходимо контролировать, распределять по планеру и уравновешивать количеством требуемого топлива.

Как вы увидите, потребности военных часто приводили к увеличению мощности двигателя, который создавался с учетом маневренности. Хотя мы воспринимаем современные авиаперевозки как нечто само собой разумеющееся, это лишь небольшая часть истории и возможностей авиации.

Основы Различия между пропеллерами и реактивными двигателями

Двигатель или двигатели самолета приводят самолет в движение, протягивая его через атмосферу или вытесняя воздух спереди назад. Две формы движения — средства для вытеснения воздуха — это пропеллеры, или «подпорки», для краткости, и реактивные двигатели. Пропеллеры представляют собой небольшие аэродинамические поверхности, тщательно сконструированные для создания подъемной силы, но вместо того, чтобы направлять подъемную силу вертикально, как крылья, опоры направляют подъемную силу горизонтально. Успех братьев Райт во многом связан с их исследованием наиболее эффективной формы пропеллера для их Flyer.

Реактивные двигатели генерируют движение, втягивая воздух, смешивая его с топливом, воспламеняя смесь и используя полученный взрыв, чтобы толкать самолет вперед. Существуют комбинации двух форм, называемые турбовинтовыми и турбовентиляторными двигателями, которые мы обсудим позже.

Винтовая мощность

Все первые самолеты имели пропеллеры, поскольку технология сдерживания реактивной взрывной мощности появилась только во время Второй мировой войны. Как упоминалось ранее, братья Райт добились успеха благодаря пониманию того, что пропеллеры представляют собой аэродинамические поверхности, точно так же, как и крылья, и они посвятили много исследований и испытаний в аэродинамической трубе разработке винтов, которые по-прежнему будут создавать достаточную тягу при вращении их небольшим двигателем. Они также внимательно изучили птиц, плывущих в воздушных потоках вдоль побережья Северной Каролины, чтобы понять, как управлять этой силой. После прорыва Райтов самолеты с годами могли летать все быстрее и быстрее как пропеллеры, а двигатели, приводившие их в движение, становились легче, эффективнее и создавали большую тягу.

Однако во время Второй мировой войны и связанного с ней стремительного развития технологий скорость пропеллеров достигла пика. Даже у очень эффективного винта есть неотъемлемое ограничение: когда скорость вращения кончика винта приближается к скорости звука, возникают ударные волны, которые создают невероятное сопротивление, разрушая эффективность винта за пределами определенной скорости, в зависимости от конкретной конструкции. Только недавно дальнейшие достижения в области винтовых технологий позволили решить проблему концевых ударных волн. Некоторые примеры включают стойки ятагана и изогнутые наконечники, которые применяют теорию крылышек к гребным винтам.

Появление реактивных двигателей

Осознавая ограниченность винтов, конструкторы самолетов рассматривали зарождающуюся технологию ракет как решение для увеличения скорости. Самые ранние реактивные двигатели были не более чем уменьшенными ракетами, использующими мощность взрыва топливно-воздушных смесей для создания тяги. На самом деле, первый реактивный истребитель Ме-163, построенный в Германии, был по существу ракетным, в котором пилот почти не контролировал тягу двигателя и должен был лететь до тех пор, пока не израсходуется топливо, а затем планировал до точки. посадка. Излишне говорить, что это не был удачный проект. Эта честь принадлежит Ме-262, также построенному в Германии, который имел турбореактивные двигатели, конструкция которых позволяла пилоту гораздо лучше контролировать тягу, была более эффективной с этой тягой и могла нести большую полезную нагрузку вооружения.

После Второй мировой войны технология реактивных двигателей продолжала развиваться, позволяя самолетам летать быстрее и выше, чем когда-либо. Был разработан турбовентиляторный двигатель, что привело к значительному скачку эффективности, где тяга создается за счет комбинации реактивного выброса сзади и лопастей вентилятора спереди, действующих как пропеллер. Вентилятор спереди приводится в действие турбинами в задней части двигателя, которые вращаются от взрыва, что означает, что мощность взрывающейся топливно-воздушной смеси используется дважды, отсюда и значительное увеличение эффективности.

Современные реактивные двигатели называются ТРДД с большой степенью двухконтурности, потому что большая часть воздуха, поступающего в двигатель, направляется вокруг самого двигателя после того, как его втягивает ведущий вентилятор, создающий большую тягу, чем реактивная часть. Вот почему современные двигатели имеют такой большой диаметр по сравнению с ранними форсунками, которые выглядели как узкие трубки. Размер турбинной части реактивных двигателей практически не изменился за эти годы; ведущий вентилятор продолжает увеличиваться, что повышает эффективность.

Подробнее о реактивном и пропеллерном двигателях

Еще одно сочетание реактивного и винтового двигателей — турбовинтовой двигатель. Турбовинтовой двигатель использует мощность реактивного двигателя для вращения гребного винта. Взрывающаяся топливно-воздушная смесь полностью локализована и направляется через узел турбины, соединенный с воздушным винтом. Ни одна реактивная струя не используется для движения. Фактически, на некоторых турбовинтовых двигателях реактивная часть установлена ​​назад, что означает, что реактивная струя направлена ​​вперед и на турбины винтов.

Турбовинтовой двигатель иногда называют реактивным двигателем со сверхвысокой степенью двухконтурности, потому что вся тяга создается винтами, а воздух направляется вокруг двигателя, что очень напоминает турбовентиляторный двигатель с большой степенью двухконтурности, который создает большую тягу за счет ведущего вентилятора. . Как и ТРДД, турбовинтовой двигатель довольно эффективен, потому что он перемещает много воздуха, используя относительно небольшое количество топлива, вместо того, чтобы полагаться на грубую мощность взрывной силы.

Вертолеты также извлекли выгоду из технологии реактивных двигателей. Разновидность турбовинтового двигателя, называемая турбовальным двигателем, позволила вертолетам присоединиться к реактивной эре. Турбовальный двигатель использует реактивную струю, направленную над турбинами, чтобы вращать ряд шестерен, соединенных с валом лопастей вертолета. Другими словами, ТРД — это турбовинтовой двигатель с другим зацеплением.

Мэтью Джонстон

Г-н Мэтью А. Джонстон имеет более чем 23-летний опыт работы на различных должностях в сфере образования и в настоящее время является президентом Калифорнийского университета аэронавтики. Он поддерживает членство и является поддерживающим участником нескольких ассоциаций по продвижению и защите авиации, включая Ассоциацию университетской авиации (UAA), Региональную ассоциацию авиакомпаний (RAA), AOPA, NBAA и EAA с программой Young Eagles. Он гордится своим сотрудничеством с авиакомпаниями, авиационными предприятиями и отдельными авиационными профессионалами, которые вместе с ним работают над развитием Калифорнийского университета аэронавтики как лидера в обучении авиационных специалистов.

Реактивный двигатель; сравнение мощности между автомобилем и самолетом?

Поделитесь этой статьей

Поскольку ориентиром для людей очень часто является их автомобиль, людям нравится сравнивать мощность автомобильного двигателя с мощностью двигателя самолета. В этом блоге я попытаюсь объяснить, почему это сравнение не имеет смысла. Как мы выражаем мощность или тягу (как это в данном случае называется) газотурбинного двигателя, используемого для движения самолета?

Поршневые двигатели автомобилей принципиально отличаются от авиационных двигателей

В автомобильной промышленности и в легкой авиации используются поршневые двигатели . Эти двигатели, в отличие от двигателей больших коммерческих самолетов, вырабатывают мощность на коленчатом валу, к которому прикреплены поршни.

В поршневых двигателях автомобилей коленчатый вал соединен с трансмиссией, которая приводит в движение колеса. А в поршневом двигателе, используемом для движения самолета, гребной винт приводится в движение коленчатым валом. Он действует как вентилятор с большим турбовентиляторным двигателем. Мощность поршневого двигателя выражается в ватт или в старину в лошадиных силах. 1 лошадиная сила равна 746 ваттам.

Как работает реактивный двигатель простыми словами?

В реактивном двигателе воздух всасывается во впускное отверстие. После этого он сжимается в компрессоре до высокого давления и смешивается с топливом в камере сгорания. Горячие газы текут назад через систему турбины. Это приводит в действие компрессорную систему, и в конце воздух выходит из двигателя через выхлопную систему.

Так как же двигатель производит мощность, которая двигает самолет вперед? Именно здесь появляется один из величайших научных гениев: мистер Ньютон.

Ньютон был одним из самых известных физиков, живших между 1643 и 1727 годами. Он сформулировал несколько законов физики. Два важных для работы основ реактивного двигателя:

• Существует прямая связь между движением тела и приложенной к нему силой
• Когда одно тело действует с силой на второе тело, второе тело одновременно действует на первое тело с силой, равной по величине и противоположной по направлению.

И это точно объясняет основы работы реактивного двигателя.

Газ ускоряется через двигатель в направлении назад. Как следствие, на двигатель действует сила, равная, но направленная в противоположном направлении вперед. Поскольку двигатель прикреплен к самолету, самолет движется в том же направлении!

Законы физики в ньютонах

Итак, теперь мы знаем, что реактивные двигатели производят силу, которая перемещает самолет по воздуху. Сила, создаваемая реактивным двигателем, называется тягой. В простейшей форме это сила, приложенная к летательному аппарату в направлении полета. Эта сила выражается согласно законы физики в ньютонах. В зависимости от различных единиц измерения это выражается в ньютонах, килограммах или фунтах силы. 1 Ньютон равен 0,102 кг, а это 0,225 фунта силы.

Генератор General Electric GEnx 1B, используемый на нашем самолете Boeing 787, создает 75 000 фунтов силы во время взлета. Это равно: 333,617 Ньютона или: 34,019 Килограмм силы.

Звучит как огромная сила, но скромная по сравнению с ракетными двигателями. Просто чтобы дать вам представление: космический шаттл был запущен с тягой 7,3 миллиона фунтов!

Таким образом, сравнение поршневого двигателя и реактивного двигателя коммерческого самолета не так просто. Это два совершенно разных двигателя! Чтобы сравнить мощность реактивного двигателя коммерческого самолета с двигателем, используемым в автомобиле, вам необходимо преобразовать тягу в мощность на валу, чтобы сравнить ее с мощностью коленчатого вала поршневого двигателя.

Как нам это сделать?

Если мы примем во внимание вес самолета, скорость и лобовое сопротивление (сопротивление самолета, движущегося по воздуху), мы можем рассчитать теоретическое количество ватт, производимых двигателями. 1 мегаватт равен 1341 лошадиной силе. Для самолета типа Boeing 777 с двумя GE 90-115B каждый двигатель вырабатывает примерно 23 МВт мощности во время крейсерского полета с полностью загруженным самолетом. Это 30,843 лошадиных силы.

Другой способ взглянуть на сравнение; двигатель GP 7200 или Airbus A380 равняется на взлете для всех четырех двигателей около 230 МВт общей мощности вентилятора. Это мощность, необходимая для привода вентилятора двигателей. Это равняется 308,435 л.с., поэтому каждый двигатель выдает около 77,109 л.с. для привода вентилятора во время взлета! Чтобы дать вам представление, двигатель Формулы-1 выдает около 800 лошадиных сил. Это без учета дополнительной гибридной электрической мощности. Средний автомобиль производит 100 лошадиных сил или 75 киловатт.

Заключение

В общем, сравнение мощности авиационных двигателей с выражением мощности поршневого двигателя автомобиля несколько сложнее. Почему это? Из-за различий в физике автомобиля по сравнению с самолетом сравнивать два способа передвижения не так просто. Мощность авиационного двигателя выражается в ньютонах, килограммах или фунтах силы. Поршневой двигатель передает мощность на вал, который приводит в движение автомобиль или пропеллер легкого самолета. Это измеряется в ваттах, или в лошадиных силах в старые времена.

A380 на взлете, требуемая мощность вентилятора около 230 МВт.

Хотите узнать больше о реактивных двигателях? Вот блог о 7 замечательных фактах о реактивных двигателях.

Автор:

Роб Дуивис

| 6 декабря 2018 г.

самолета
Двигатели
Лошадиные силы
Джет
Реактивный двигатель
клм
техническое обслуживание
Сила
Скорость

Aerospaceweb.org | Спросите нас — Вопросы о двигателях

Движение — это часть аэрокосмической техники, посвященная процессу развития тяги, силы, которая
противодействует сопротивлению сопротивления и позволяет транспортному средству двигаться вперед по траектории полета. Тяга обычно
генерируются благодаря двигателю транспортного средства или мотору. Темы, рассматриваемые в этом разделе, охватывают такие темы, как поршень
и реактивные двигатели, ракеты и ключевые компоненты этих систем.

Почему многие турбовентиляторные двигатели на авиалайнерах имеют окрашенную в белый цвет спираль
или планка на спиннере? Что это за завиток нарисован на вентиляторе реактивного двигателя?

Почему у разных самолетов разное количество лопастей винта?
их двигатели?

В чем разница между реактивным двигателем и ракетным двигателем?

Можно ли укрыться между фунтами тяги и лошадиными силами для
двигатель самолета? Как это делается?

Можете ли вы объяснить, как работают различные реактивные двигатели, в том числе турбореактивный,
турбовентиляторный, турбовинтовой и турбовальный? В частности, чем отличается турбореактивный двигатель от
ТРДД и что эффективнее?

Я видел комментарий на вашем сайте, в котором говорилось, что С-130 оснащен реактивным двигателем.
двигатели. Поправьте меня, если я ошибаюсь, но я летал на многих С-130, и ни у одного из них не было реактивных двигателей.
у всех были пропеллеры.

Я прочитал на вашем сайте, что турбовальный двигатель использует ряд зубчатых соединений.
вращать лопасть ротора. Многие турбовинтовые двигатели не имеют прямой связи с винтом, а имеют
соединение через ряд шестерен, как турбовальный вал. Было бы правильнее назвать эти турбовинтовые
«турбовалы» то?

Как может работать реактивный двигатель, когда идет дождь или снег? Разве вода не
потушить пламя внутри? Как удаляют воду из реактивного двигателя в дождливую погоду? Дождь или снег
проглатывание влияет на эффективность реактивного двигателя?

Однажды я видел самолет, у которого с одной стороны был реактивный двигатель, а с другой — опора.
Они проводили какое-то испытание. Я пытался выяснить, что это за самолет, и я надеялся,
вы бы мне помогли.

Как двигатели J58 на Blackbird превращаются из обычных реактивных двигателей в
ПВРД как самолет разгоняется?

Почему водород используется в качестве топлива в ГПВРД?

Новый водородный двигатель, представленный ВВС США на их новом шпионском корабле,
действительно использовать только водород? Если да, отличается ли его конструкция или работа от турбовентиляторного или
турбореактивный?

В чем разница между двумерными и осесимметричными соплами?

Нужно ли использовать обратную тягу после приземления?

Меня интересовали реверсоры тяги, сколько их видов и
какие самые эффективные? У меня спор о том, реверсируют ли двигатели самолетов или
что-то еще произойдет, когда мы приземлимся? Есть ли возможность изменить направление движения самолета с
с помощью реверса тяги?

Как летит ракета?

Почему алюминий используется в твердотопливных ракетных топливах? Какова роль
агломерация алюминия при сгорании топлива?

Можете ли вы объяснить перерасширение и недорасширение потока, исчерпанного
из форсунки? Какое соглашение диктует эти определения? Для непосвященных вроде меня
два термина лучше описывают соответствующие потоки, если они перевернуты.

В выхлопном шлейфе часто можно увидеть серию дисков или колец.
ракетный двигатель или реактивный двигатель, особенно при включенном форсаже. Чем вызваны эти закономерности?

Читать больше статей:

• Актуальный вопрос недели
• Архив прошлых вопросов
• Самые популярные вопросы
• Поиск в архиве
• Отправить вопрос

самолет | Определение, типы, механика и факты

Air New Zealand Limited

См. все средства массовой информации

Ключевые сотрудники:

Игорь Сикорский
Говард Хьюз
Чарльз Линдберг
Олив Энн Бич
Жаклин Кокран

Похожие темы:

С-47
гидросамолет
Конкорд
ДС-3
Боинг 367-80

Просмотреть весь связанный контент →

Резюме

Прочтите краткий обзор этой темы

самолет , также называемый самолетом или самолетом , любой самолет из класса самолетов с неподвижным крылом, который тяжелее воздуха, приводится в движение винтовым винтом или высокоскоростной реактивной струей и поддерживается динамической реакцией воздух против своих крыльев. Для отчета о развитии самолета и появлении гражданской авиации см. история полета.

Основными компонентами самолета являются система крыла, поддерживающая его в полете, хвостовое оперение для стабилизации крыльев, подвижные поверхности для управления ориентацией самолета в полете и силовая установка, обеспечивающая тягу, необходимую для толкания летательного аппарата через воздух. Должна быть предусмотрена поддержка самолета, когда он находится в состоянии покоя на земле, а также во время взлета и посадки. Большинство самолетов имеют закрытый корпус (фюзеляж) для размещения экипажа, пассажиров и груза; кабина — это место, из которого пилот управляет органами управления и приборами для управления самолетом.

Принципы полета и эксплуатации самолета

На самолет в горизонтальном полете без ускорения действуют четыре силы. (При повороте, нырянии или полете с набором высоты в игру вступают дополнительные силы.) Этими силами являются подъемная сила, сила, действующая вверх; сопротивление, тормозящая сила сопротивления подъемной силе и трению самолета, движущегося по воздуху; вес, нисходящий эффект гравитации на самолет; и тяга, сила прямого действия, обеспечиваемая двигательной установкой (или, в случае самолета без двигателя, за счет использования силы тяжести для преобразования высоты в скорость). Сопротивление и вес — элементы, присущие любому объекту, в том числе и летательному аппарату. Подъемная сила и тяга — это искусственно созданные элементы, разработанные для того, чтобы самолет мог летать.

Понимание подъемной силы в первую очередь требует понимания аэродинамического профиля, который представляет собой структуру, предназначенную для получения реакции на его поверхность от воздуха, в котором он движется. Ранние аэродинамические поверхности обычно имели немного больше, чем слегка изогнутую верхнюю поверхность и плоскую нижнюю поверхность. На протяжении многих лет аэродинамические поверхности адаптировались для удовлетворения меняющихся потребностей. К 1920-м годам аэродинамические поверхности обычно имели закругленную верхнюю поверхность, при этом наибольшая высота достигалась в первой трети хорды (ширины). Со временем как верхняя, так и нижняя поверхности искривлялись в большей или меньшей степени, а наиболее толстая часть аэродинамического профиля постепенно смещалась назад. По мере роста скорости полета возникла потребность в очень плавном прохождении воздуха над поверхностью, что было достигнуто в аэродинамическом профиле с ламинарным потоком, где изгиб был дальше назад, чем того требовала современная практика. Сверхзвуковые самолеты потребовали еще более радикальных изменений в форме аэродинамического профиля, некоторые из которых потеряли округлость, ранее связанную с крылом, и приобрели форму двойного клина.

Викторина «Британника»

Викторина «Транспорт и технологии»

Где была первая практическая линия метро в Соединенных Штатах? Кто первой из женщин преодолела звуковой барьер? Проверьте свои знания. Пройди тест.

Двигаясь вперед в воздухе, аэродинамический профиль крыла получает полезную для полета реакцию от воздуха, проходящего над его поверхностью. (В полете аэродинамическая поверхность крыла обычно создает наибольшую подъемную силу, но гребные винты, хвостовое оперение и фюзеляж также функционируют как аэродинамические поверхности и создают подъемную силу различной величины.) В 18 веке швейцарский математик Даниэль Бернулли обнаружил, что если скорость воздуха над определенной точкой профиля увеличивается, давление воздуха уменьшается. Воздух, протекающий над изогнутой верхней поверхностью аэродинамического профиля крыла, движется быстрее, чем воздух, протекающий по нижней поверхности, уменьшая давление сверху. Более высокое давление снизу толкает (поднимает) крыло вверх в область более низкого давления. Одновременно воздух, обтекающий нижнюю часть крыла, отклоняется вниз, обеспечивая ньютоновскую равную и противоположную реакцию и внося свой вклад в общую подъемную силу.

На подъемную силу аэродинамического профиля также влияет его «угол атаки», то есть его угол по отношению к ветру. И подъемную силу, и угол атаки можно сразу, хотя и грубо, продемонстрировать, выставив руку из окна движущегося автомобиля. Когда рука повернута плашмя к ветру, ощущается большое сопротивление и создается небольшой «подъем», поскольку за рукой находится турбулентная область. Отношение подъемной силы к сопротивлению низкое. Когда рука держится параллельно ветру, сопротивление гораздо меньше и создается умеренная подъемная сила, турбулентность сглаживается, а отношение подъемной силы к сопротивлению лучше. Однако если руку немного повернуть так, чтобы ее передний край был поднят на больший угол атаки, подъемная сила увеличится. Это положительное увеличение отношения подъемной силы к сопротивлению создаст тенденцию руки «летать» вверх и вверх. Чем больше скорость, тем больше будет подъемная сила и сопротивление. Таким образом, полная подъемная сила связана с формой аэродинамического профиля, углом атаки и скоростью, с которой крыло проходит через воздух.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подписаться сейчас

Вес – это сила, действующая противоположно подъемной силе. Таким образом, конструкторы пытаются сделать самолет максимально легким. Поскольку все конструкции самолетов имеют тенденцию к увеличению веса в процессе разработки, в штатах современных аэрокосмических инженеров есть специалисты в области контроля веса с самого начала проектирования. Кроме того, пилоты должны контролировать общий вес, который разрешено перевозить воздушному судну (пассажиры, топливо и груз), как по количеству, так и по местоположению. Распределение веса (то есть управление центром тяжести самолета) так же важно с точки зрения аэродинамики, как и величина переносимого веса.

Тяга, сила, действующая вперед, противостоит сопротивлению, как подъемная сила противостоит весу. Тяга получается за счет ускорения массы окружающего воздуха до скорости, превышающей скорость самолета; равной и противоположной реакцией является движение самолета вперед. В поршневых или турбовинтовых самолетах тяга создается за счет движущей силы, вызванной вращением воздушного винта, а остаточная тяга обеспечивается выхлопом. В реактивном двигателе тяга создается движущей силой вращающихся лопастей турбины, сжимающей воздух, который затем расширяется за счет сгорания введенного топлива и выбрасывается из двигателя. В самолете с ракетным двигателем тяга создается за счет равной и противоположной реакции на горение ракетного топлива. В планере высота, достигнутая с помощью механических, орографических или тепловых методов, преобразуется в скорость посредством гравитации.

Действуя в постоянном противодействии тяге, есть сопротивление, состоящее из двух элементов. Паразитическое сопротивление вызвано сопротивлением формы (из-за формы), трением кожи, помехами и всеми другими элементами, которые не способствуют подъемной силе; Индуктивное сопротивление создается в результате создания подъемной силы.

Паразитное сопротивление увеличивается по мере увеличения скорости полета. Для большинства полетов желательно, чтобы все сопротивление было сведено к минимуму, и по этой причине значительное внимание уделяется оптимизации формы самолета за счет устранения как можно большего количества конструкций, вызывающих сопротивление (например, ограждение кабины фонарем, уборка шасси, заклепка заподлицо, покраска и полировка поверхностей). Некоторые менее очевидные элементы сопротивления включают относительное расположение и площадь поверхностей фюзеляжа и крыла, двигателя и оперения; пересечение крыльев и оперения; непреднамеренная утечка воздуха через конструкцию; использование избыточного воздуха для охлаждения; и использование отдельных форм, которые вызывают локальное разделение воздушного потока.

Индуктивное сопротивление вызывается той частью воздуха, которая отклоняется вниз и не является вертикальной по отношению к траектории полета, а немного наклонена назад от нее. По мере увеличения угла атаки увеличивается и сопротивление; в критической точке угол атаки может стать настолько большим, что поток воздуха разбивается о верхнюю поверхность крыла, и подъемная сила теряется при увеличении сопротивления. Это критическое состояние называется сваливанием.

Подъемная сила, сопротивление и сваливание по-разному зависят от формы крыла в плане. Например, эллиптическое крыло, подобное тому, что использовалось на истребителе Supermarine Spitfire времен Второй мировой войны, хотя и идеально с точки зрения аэродинамики для дозвукового самолета, имеет более нежелательную схему сваливания, чем простое прямоугольное крыло.

Аэродинамика сверхзвукового полета сложна. Воздух сжимаем, и по мере увеличения скорости и высоты скорость воздуха, обтекающего самолет, начинает превышать скорость движения самолета по воздуху. Скорость, при которой эта сжимаемость действует на самолет, выражается как отношение скорости самолета к скорости звука, называемое числом Маха в честь австрийского физика Эрнста Маха. Критическое число Маха для самолета было определено как то, при котором в какой-то точке самолета скорость воздушного потока достигает скорости звука.

При числах Маха, превышающих критическое число Маха (то есть скоростях, при которых воздушный поток превышает скорость звука в локальных точках планера), происходят значительные изменения сил, давлений и моментов, действующих на крыло и фюзеляжа в результате образования ударных волн. Одним из наиболее важных эффектов является очень большое увеличение сопротивления, а также снижение подъемной силы. Первоначально конструкторы стремились достичь более высоких критических чисел Маха, проектируя самолеты с очень тонкими сечениями аэродинамического профиля крыла и горизонтальных поверхностей и обеспечивая как можно более высокое отношение тонкости (длины к диаметру) фюзеляжа. Соотношение толщины крыла (толщина крыла, деленная на его ширину) составляла от 14 до 18 процентов на типичных самолетах 19-го века.40–45 период; в более поздних самолетах это соотношение было снижено до менее 5 процентов. Эти методы задержали локальный воздушный поток, достигший скорости 1,0 Маха, что позволило немного увеличить критические числа Маха для самолета. Независимые исследования, проведенные в Германии и США, показали, что достижение критического числа Маха можно еще больше отсрочить, если откинуть крылья назад. Размах крыла был чрезвычайно важен для разработки немецкого Messerschmitt Me 262 времен Второй мировой войны, первого боевого реактивного истребителя, а также для послевоенных истребителей, таких как North American F-86 Sabre и советский МиГ-15. Эти истребители работали на высоких дозвуковых скоростях, но конкурентное давление разработки требовало самолетов, которые могли бы работать на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Мощность реактивных двигателей с форсажной камерой делала эти скорости технически возможными, но конструкторам все еще мешало огромное увеличение лобового сопротивления в околозвуковой области. Решение заключалось в увеличении объема фюзеляжа перед и позади крыла и уменьшении его возле крыла и хвоста, чтобы создать площадь поперечного сечения, которая более всего приближалась к идеальной площади для ограничения околозвукового сопротивления. Раннее применение этого правила привело к появлению «осиной талии», такой как у Convair F-102. В более поздних реактивных самолетах применение этого правила не так очевидно в плане самолета.

РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ

РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ

Ближе к концу Второй мировой войны пилоты союзников
пораженный новым немецким истребителем. У него не было винта, он летал
с глухим ревом, и пронесся по воздуху со скоростью более
более 500 миль (800 километров) в час. Этот удивительный самолет
был реактивный Мессершмитт Ме-262.

Сегодня реактивные истребители летают через стратосферу больше
быстрее, чем звук. Реактивные авиалайнеры летают выше, быстрее и дальше
чем когда-либо прежде.

Реактивный двигатель ускоряет ракеты до их целей.
Кроме того, ракеты выводят спутники Земли на орбиту.

Хотя большинство применений реактивного движения было для
полет, он также может быть применен к гидравлическому реактивному двигателю для
небольшие, быстроходные катера и прогулочные суда. В таких приложениях
вода забирается в носовой части лодки и сжимается
насосы высокого давления и выбрасываются через сопло в задней части
ремесла. Необходимость в эффективных насосах и ограничения
скоростей лодок не сделали гидрореактивный двигатель привлекательным
или экономичная альтернатива винтомоторным судам.

Реактивное движение – это движение тела вперед за счет
посредством струи газа или жидкости. Идея восходит к 1-му
век нашей эры, когда Герой Александрийский построил двигатель, названный эолипилом.
Он установил полый металлический шар с выступающими трубками между
две трубы, чтобы он мог вращаться. Steam вышел на земной шар через
трубы. Когда он вырвался через изогнутые трубы, струи пара
крутил земной шар.

Машина Героя иллюстрирует научный принцип
которую сэр Исаак Ньютон сформулировал в 1687 году. Третий закон Ньютона
движение утверждает, что для каждого действия существует равное и противоположное
реакция. В машине Геро струи пара, выходящие из
трубы — это действие, вращение земного шара — реакция.
Тот же принцип применим к реактивным двигателям, и по этой причине
они называются реактивными двигателями.

Сам Ньютон сконструировал реактивную повозку.
под названием «Вагон Ньютона». Наполненный водой шар был нагрет огнем,
создание пара. Большое сопло выступало из сферы.
Когда пар вырывался из сопла, он толкал фургон вперед.

Принцип

Есть много повседневных примеров реактивного движения.
Надутый игрушечный шарик с закрытой горловиной не проявляет тенденции
двигаться, потому что воздух внутри давит одинаково во всех направлениях.
Если горлышко внезапно откроется, шар улетит. Побег
воздух снимает давление на шею, и возникает реакция со стороны
воздух напротив шеи. Это не воздух вырывается из
шею и толкая наружный воздух, однако, который заставляет
воздушный шар впереди. Это воздух давит на внутренний фронт
стенка воздушного шара, толкающая его вперед. На самом деле, самолет
работать более эффективно в вакууме, потому что не было бы
воздух, препятствующий выходу газов.

Отдача винтовки также иллюстрирует действие и
реакция. Расширяющиеся газы выталкивают пулю из ствола
на высокой скорости. Винтовка в ответ на силу газов
«откидывается назад». Еще один пример реактивного действия — сад.
шланг, сопло которого отскакивает назад при резком повороте воды
в полную силу.

Типы

Существует два основных типа реактивных двигателей: воздушно-реактивные.
и невоздушные двигатели. Воздушно-реактивные двигатели используют кислород
из атмосферы при сгорании топлива. Они включают в себя
турбореактивный, турбовинтовой, прямоточный и импульсно-реактивный. Термин «струя» обычно
используется только в отношении воздушно-реактивных двигателей.

Двигатели без воздушного дыхания несут запас кислорода.
Их можно использовать как в атмосфере, так и в космическом пространстве. Они
обычно называются ракетами и бывают двух видов: жидкостные
и твердотопливные.

Воздушно-реактивные двигатели можно разделить на
две группы в зависимости от того, как они сжимают воздух для горения.
Каждый турбореактивный и турбовинтовой двигатели имеют компрессор, обычно с турбинным приводом.
набрать воздуха. Их называют газотурбинными двигателями. ПВРД
а импульсно-струйные не имеют компрессоров.

Турбореактивные двигатели .
Самым распространенным воздушно-реактивным двигателем является турбореактивный. После
воздух всасывается в двигатель через воздухозаборник, его давление равно
сначала увеличен компонентом, называемым компрессором. Затем воздух
поступает в камеру сгорания, где сгорает вместе с топливом до
повысить его температуру. Затем горячий газ под высоким давлением расширяется.
через похожее на колесо устройство, называемое турбиной, где оно производит
сила. Турбина соединена с компрессором валом,
а выходная мощность турбины приводит в действие компрессор. В
на выходе из турбины давление горячего газа все еще выше
окружение, а окончательное расширение происходит через
выхлопное сопло, где скорость выхлопных газов увеличивается.
Это последняя высокоскоростная струя, создающая тягу
толкать самолет по воздуху. Хотя по задумке реактивный двигатель
намного проще, чем поршневой двигатель, вращающий пропеллер,
фактическая конструкция для эффективной работы сложна и велика
реактивные двигатели чрезвычайно дороги.

Сегодня почти все авиационные реактивные двигатели используют осевой поток.
компрессоры. В этих устройствах воздух течет, как правило, в одном направлении.
по валу, соединяющему компрессор и турбину;
он движется через чередующиеся ряды неподвижных и вращающихся наборов
лопастей, называемых статорами и роторами соответственно. Лопасти
устроен так, что входящий воздух замедляется при прохождении через
их, и его давление увеличилось. Современные осевые компрессоры
может увеличить давление в 25 раз примерно за 16 «стадий»,
каждая ступень состоит из набора лопаток ротора и статора.

Центробежные компрессоры, использовавшиеся в начале
авиационные реактивные двигатели, всасывают воздух в центр рабочего колеса,
или лопаточное колесо, и сжать его в радиальном или внешнем направлении.
Более низкая эффективность, ограниченный рост давления и большие диаметры
которые увеличивают сопротивление узла двигателя, теперь ограничивают использование
центробежных компрессоров к малым двигателям и к нелетным
Приложения.

Когда воздух в ТРД выходит из компрессора
и поступает в камеру сгорания, смешивается с мелкодисперсным
керосинообразное топливо и сгорело. Теоретически для лучшей производительности
температура горения должна быть настолько высокой, насколько это возможно
полное сгорание топлива и кислорода в воздухе.
Это, однако, сделало бы температуру на входе в турбину слишком высокой.
высокая для эксплуатации, а при нынешних температурах на входе в турбину
ограничены примерно 1,9от 00 до 2200 F (от 1040 до 1200 C).
температура регулируется сжиганием только части компрессора
выпускаемый воздух, а остальная часть отводится мимо секции горения
и смешивается с высокотемпературными газами дальше по ходу горения
камера.

Камеры сгорания могут состоять из отдельных
банки или цилиндры, расположенные вокруг вала турбины. Другая
подход заключается в использовании кольцевой камеры, в которой лайнер или
трубчатая втулка, окружающая вал.

Специальные сплавы, прочные и легкие
требуются в лопатках турбин, чтобы выдерживать высокие
температуры и напряжения там. Среди исследуемых – комбинации
металлов и керамики, называемых керметами. Лопасти турбины можно охлаждать
путем отвода части несгоревшего компрессорного воздуха и подачи его
через внутренние проходы к небольшим отверстиям спереди или ведущим
кромка лопаток турбины. Это обеспечивает пленку прохладного воздуха
который защищает стенку лопатки от горячих газов.

Двигатели с высоким коэффициентом сжатия имеют два вала.
вращающиеся друг в друге. Внешний — быстроходный вал,
который может работать со скоростью около 11 000 оборотов в минуту (об/мин).
Он соединяет ступени турбины высокого давления и компрессора.
внутренний вал, работающий со скоростью около 3000 об/мин, соединяется с
турбинная и компрессорная части двигателя.

Наибольшая тяга будет получена, если выхлоп
сопло могло расширить газ до давления окружающего
воздуха. Однако сопло, способное на это, было бы
слишком большие и тяжелые, и поэтому используются более короткие насадки
вызывают небольшие потери в работе двигателя.

Турбореактивный двигатель не может быть запущен непосредственно из
отдыхать. Внешний пусковой двигатель запускает агрегат.
Затем топливо воспламеняется нагретой свечой зажигания. Как только двигатель
работает, сгорание может поддерживаться без свечи зажигания.

Полезной мощностью ТРД является его тяга,
которая пропорциональна массовому расходу воздуха через
двигатель и изменение скорости между выходом и входом.
(Массовый расход – это масса движущейся жидкости, пересекающей
заданной площади в единицу времени.) Это делает желательным достижение
высокая скорость на выходе из сопла.

Обычно используются две рабочие характеристики
для описания турбореактивных двигателей: удельная тяга и удельный расход топлива
потребление. Создаваемая удельная тяга (единицы тяги на
единица расхода газа двигателя в секунду) увеличивается вместе с турбиной
температура на входе. По этой причине инженеры постоянно ищут
более высокая температура на входе в турбину за счет улучшенных материалов
и лучшее охлаждение лезвия. Удельный расход топлива (ед.
тяги на единицу сожженного топлива в секунду), что
уменьшается по мере увеличения КПД двигателя, улучшается с
увеличение коэффициента давления. Это требует все больше и больше компрессора
этапы. В реальном реактивном двигателе должен быть компромисс между
высокое давление и высокие температуры для наилучшей общей производительности.

Еще один важный фактор производительности турбореактивного двигателя
двигатель — КПД двигателя в полете. В этом случае
наилучшие характеристики получаются, если выход струи (из сопла)
скорость примерно в два раза выше скорости полета самолета. В качестве
тяга увеличивается за счет повышения температуры на входе в турбину,
скорость на выходе из турбины также увеличивается, а скорость на выходе из струи
становится слишком высоким. В этом случае двигательные характеристики могут быть
увеличивается за счет добавления перепускного воздуха, как обсуждается далее в этой статье.

Максимальная тяга обычно требуется на взлете, а
желательна максимальная эффективность на крейсерской скорости самолета,
что составляет от 500 до 550 миль (от 800 до 880 километров) в час.
для большинства коммерческих авиалайнеров. Для взлета с большой высоты
аэропорта в жаркий летний день низкая плотность воздуха приводит к
меньший массовый расход воздуха через двигатель и, следовательно, уменьшается
доступная тяга. В таком случае самолету, возможно, придется лететь
частично пустой.

Поскольку продукты сгорания выходят из турбины
в них еще содержится большое количество кислорода (от
подмешивание дополнительного сжатого воздуха в камеру сгорания),
можно поставить другую камеру сгорания у турбины
выход. Этот так называемый форсаж используется в некоторых военных самолетах.
обеспечить экстренные всплески скорости. Расход топлива в
Однако форсаж очень высок, поэтому это увеличение тяги,
или увеличить, нецелесообразно для крейсерских или коммерческих самолетов.

Закачка воды состоит из подачи воды в
компрессор. Это увеличивает тягу за счет охлаждения воздуха и
тем самым увеличивая как его плотность, так и массу, которую можно пропустить
для заданной скорости воздуха. Нагнетание воды можно использовать в экстренных случаях.
взлетная тяга, но вес воды, который требуется, чтобы
перевозимый на самолете, не делает его желательным для эксплуатации в полете.

Как указано выше, желательно иметь средний
скорость выхода реактивной струи примерно в два раза превышает воздушную скорость самолета. Прямой
Расширение всех газов через турбину приведет к
скорость струи, которая была бы слишком высока для эффективного полета
производительность. В большинстве современных реактивных самолетов используется турбовентиляторный двигатель.
в котором большая часть воздуха лишь слегка сжимается пропеллероподобным
компрессорное устройство в передней части двигателя, а затем передается
вокруг ядра двигателя для смешивания с выхлопными газами турбины,
поэтому в обход основного двигателя. Двухконтурные двигатели обеспечивают повышенную
тяги для взлета и набора высоты, а также снижают шум реактивных двигателей. Современный
двигатели могут обходить в пять или шесть раз больше потока, чем
сердцевина двигателя, и ожидается даже более высокая степень двухконтурности
в будущем для двигателей, работающих при более высоких температурах на входе в турбину.

В большинстве двигателей коммерческих самолетов начальный
компрессия как для основного, так и для обходного потока достигается за счет большого
вентилятор, состоящий из одной или двух компрессороподобных ступеней. После
поток был разделен, основной поток дополнительно сжат, и
перепускной поток направлен вокруг двигателя.

Турбореактивные двигатели имеют тенденцию быть шумными, что создает
проблема в окрестностях аэропортов. Есть как высокочастотный
шум или вой, исходящий от компрессора и низкочастотный
шум от выходной струи, когда он смешивается с окружающим воздухом и
производит турбулентность. Шум компрессора можно уменьшить, поместив
звукопоглощающий материал во впускной канал. Струйное смешение
шум снижается за счет увеличения байпасного воздуха и специальных смесителей
в выхлопной трубе. Эти смесители гофрированы для увеличения
площадь, над которой соприкасаются горячие и холодные газы.
начинаем смешивать.

В хвосте двигателя находится упорный тормоз, или
реверс тяги. Это похожее на раскладушку устройство, активируемое
пилот после приземления. Он закрывается над выходным соплом струи, чтобы
отклонить поток наружу и немного вперед, чтобы тяга
Воздействующий на самолет теперь назад, помогая затормозить корабль.
При включенном реверсоре тяги реактивный самолет можно заставить катиться назад.
на земле.

Самая серьезная проблема, с которой может столкнуться реактивный самолет
это отлом лопатки турбины или компрессора, если она
ударом постороннего предмета или если он вырвался из-за
внутренняя неисправность двигателя. Все двигатели должны иметь корпус
достаточно прочный, чтобы сдержать неисправные лезвия и предотвратить поломку
лезвие от прорезания двигателя и повреждения жизненно важных частей
или от проникновения в пассажирское пространство.

Наиболее серьезной проблемой, с которой сталкивается компрессор, является
поставленные птицами. Все двигатели должны уметь «глотать»
тяжелая птица без катастрофического отказа, так как птиц можно
непредсказуемо всасывается в реактивные двигатели на малых высотах или на
земля.

В случае отказа двигателя в полете двигатель
должен быть закрыт. Все многомоторные самолеты могут безопасно садиться на
один двигатель, так что это не более чем неудобство для
вовлеченные пассажиры, если самолет должен повернуть назад в целях безопасности
причины.

Турбовинтовые двигатели . В
турбовинтовых двигателей обычный воздушный винт обычно
установлен перед реактивным двигателем и в одном типе двигателя
приводится в движение второй или свободной турбиной. Это расположено за
турбина, приводящая в движение компрессор. В других конструкциях мощность
получается за счет дополнительных ступеней на основной турбине.

Так как скорость турбины намного выше, чем у винта
скорости, требуется редуктор между турбиной и
пропеллер. Около 90 процентов энергии горячих газов составляет
поглощается турбиной, и только около 10 процентов остается на
увеличить скорость выхлопной струи. Соответственно, только очень
небольшая часть общей тяги создается струей; самый
из него исходит от пропеллера.

Турбовинтовые двигатели выгодны для малых и средних
самолетах и ​​на скоростях от 300 до 400 миль (от 480 до 640 километров)
в час. Они не могут конкурировать с ТРД для очень больших самолетов
или на более высоких скоростях.

ПВРД . Воздух
в которую бросается двигатель на больших скоростях полета частично
сжаты за счет так называемого эффекта тарана. Если скорость достаточно высока,
этого сжатия может быть достаточно для работы двигателя ни с
ни компрессор, ни турбина. ПВРД назвали летающим
дымоход, потому что он открыт с обоих концов и имеет только топливные форсунки
в середине. Однако прямая дымовая труба не сработала;
прямоточный воздушно-реактивный двигатель должен иметь входной диффузор правильной формы, который производит
низкоскоростной воздух высокого давления в секции сгорания и
он также должен иметь выхлопное сопло правильной формы для увеличения
скорость потока.

Прямоточные воздушно-реактивные двигатели могут работать на скоростях свыше 200 миль (320
километров) в час, но практичными они становятся только при очень высоких
скорости, которая должна быть больше скорости звука. Ракеты или другие
подобные устройства необходимы для получения начальной скорости, при которой
ПВРД может начать работать.

Импульсно-реактивные двигатели . Импульсный реактивный самолет
похож на прямоточный воздушно-реактивный двигатель, за исключением того, что ряд подпружиненных,
клапаны шиберного типа расположены перед секцией сгорания.
В импульсной струе горение прерывистое или скорее пульсирующее.
чем непрерывный, как в ПВРД. Воздух поступает через клапаны,
и начинается горение. Это увеличивает давление и закрывает
клапаны, предотвращающие обратный поток через вход. Как газы
расширяться через заднее сопло для создания тяги, давление
в секции сгорания падает до точки, где клапаны
открыть снова, чтобы впустить свежий воздух. Затем этот цикл повторяется.

Наиболее широко известным импульсно-реактивным двигателем был немецкий Фау-1.
ракета или «жужжащая бомба», которая использовалась ближе к концу
Второй мировой войны и которые стреляли с частотой около 40 циклов
в секунду. Импульсные струи неэффективны, шумны и подвержены
сильная вибрация. В настоящее время их использование ограничено недорогими беспилотными
транспортные средства.

Нереактивные или ракетные двигатели .
Ракетные двигатели несут на борту как горючее, так и окислитель, и они
Поэтому они не зависят от окружающей атмосферы.
необходимый запас кислорода. Соответственно, они обеспечивают основное
средства передвижения в космическом пространстве.

Ракеты принято классифицировать по типу топлива.
сгорел; твердотопливные ракеты несут твердую смесь топлива
и окислитель. Эта смесь похожа на порох и полностью сгорает.
после зажигания. Горение создает большой объем высокого давления.
газа в камере сгорания. Затем этот газ расширяется в
высокоскоростная струя на выходе из выпускного сопла. Сжигание
Скорость регулируется путем формирования твердого топлива таким образом
что газы сгорания выбрасываются с почти равномерной скоростью.
Однако управление тягой ограничено, что делает твердотопливные
ракеты, подходящие только для первой или взлетной ступени космического пространства
ракеты.

Лучшее управление может быть получено в жидкостном топливе.
ракеты. В них и горючее, и окислитель хранятся в отдельных
цистерны, а затем тщательно дозированным способом закачивается в
камера сгорания. Там они распыляются, смешиваются и сжигаются.
Поскольку жидкостные ракеты могут быть перезапущены и полностью отрегулированы,
они стали основными двигательными установками в космических программах.

История

Герой Александрийский применил принцип реактивного движения
в своем эолипиле в первом веке нашей эры. Китайцы наверное
изобрел ракеты около 1100 г. Около 1400 г. богатый китаец разработал
санки с ракетным двигателем, но при испытаниях они взорвались.

Леонардо да Винчи в 16 веке использовал струю
принцип двигателя, чтобы сконструировать механизм для поворота жаровни
плевать. В 1629 году итальянский инженер Джованни Бранка построил паровую
турбина, приводившая в движение камнедробилку. Джон Барбер из Англии
был выдан первый патент на газовую турбину в 1791 году.

Сэнфорд А. Мосс в 1902 г., вероятно, первым
разработать газовую турбину в США. Работа на генерала
Electric Company, он сконструировал авиационную газовую турбину в 1918.

В Англии А. А. Гриффит из Royal Aeronautical
В 1927 году предприятие экспериментировало с газотурбинными компрессорами.
В 1930 году другой англичанин, Фрэнк Уиттл, запатентовал конструкцию для
реактивный двигатель, и в 1937 году такой двигатель был успешно испытан
и в 1941 году совершил свой первый полет.

В Германии авиастроительная компания Ernst Heinkel производила
В 1939 году появился первый успешный газотурбинный реактивный самолет Heinkel.
Он-178. В следующем году Caproni-Campini CC2 совершил полет в Италии.
В качестве двигателя использовался поршневой двигатель, а не газовая турбина.
выхлопная струя.

В 1941 году британцы подняли в воздух свой первый реактивный самолет.
Gloster E28/39 с двигателем Whittle. В Соединенных Штатах
Утверждает, что General Electric Company построила двигатель на основе двигателя Уиттла.
дизайн. Он приводил в действие Bell XP-59 Airacomet в 1942 году.
реактивный самолет для полетов в Соединенных Штатах. В том же году
Немцы построили первый успешный реактивный боевой самолет «Мессершмитт».
Ме-262. Германия была единственной страной, в которой воевали реактивные самолеты.
Второй мировой войны, но они были введены слишком поздно, чтобы иметь решающее значение.

После войны исследования реактивных самолетов продолжались. В 1947 г.
Американский ракетный «Белл Х-1» стал первым самолетом,
летать быстрее звука. В следующем году Великобритания подняла в воздух свой первый сверхзвуковой самолет.
Самолет De Havilland DH-108. В 1959 году построен американский F-106.
Convair летал со скоростью, более чем в два раза превышающей скорость звука.

Великобритания открыла первые реактивные авиалинии в 1952 году.
с De Havilland Comet, обслуживающим регулярные рейсы из Лондона
в Йоханнесбург, Южная Африка. Однако эта служба была остановлена.
после двух серьезных аварий в 1954. В США
Первым реактивным самолетом, прошедшим коммерческие испытания в 1954 году, стал Боинг.
707, который начал регулярные рейсы в 1958 году. С тех пор
было разработано множество реактивных лайнеров, как больших, так и малых,
и сегодня основная часть всех коммерческих воздушных флотов во всем мире
мире используют реактивные самолеты.

Конкорд, построенный британцами и французами, первый
сверхзвуковой транспорт, сделанный в некоммунистическом мире, вошел
коммерческая служба в 1976. Летать со скоростью, в 2,5 раза превышающей скорость звука,
самолет вмещает всего около 100 пассажиров. Из-за его высокого
расход топлива и низкая вместимость, он не доказал свою эффективность.
иметь коммерческий успех.

В то время как оригинальные самолеты Boeing 707 и Douglas DC-8
использовал четыре двигателя, увеличивая объем двигателя и улучшая характеристики
позволили использовать меньше двигателей. Локхид L-1011 и
McDonnell Douglas DC-10 — большие трехмоторные самолеты с
два двигателя под крылом и один в центре хвоста.