автомобили на реактивной тяге / Хабр

Наверное, нет такого двигателя, который энтузиасты-автомобилисты не попробовали бы поставить на колёса. Не смогли они пройти мимо такого древнего изобретения, как ракета. Сначала, правда, как это часто бывает, такие транспортные средства появились в фантастике. Где именно — сейчас уже и не узнать, но один из ярких примеров (пусть и не самый ранний) известен, наверное, всем вообще.

Величайший детектив всех времён, мститель в маске и просто ужас, летящий на крыльях ночи, то есть Бэтмен, поначалу обходился для перемещения по улицам Готэма обычным автомобилем.

Косметические улучшения в виде плавников, крыльев и покраски в радикальный чёрный цвет — не в счёт. Но когда в шестидесятые годы прошлого века задумали снимать телесериал (тот самый, с Адамом Уэстом, который в наши дни растащили на мемасики), авторы решили, что супергерой должен идти в ногу со временем. Символами всего новейшего тогда были две вещи: атомная энергия и ракеты. Вот и вышло, что Бэтмобиль в сериале питался энергией от атомного реактора и был оснащён реактивным двигателем. Сделали его на базе концепт-кара Ford Lincoln Futura 1955 года. В реальности он, конечно, работал на бензине, а не на уране, да и реактивный двигатель был бутафорский, но идея показалась удачной. С тех пор во всех экранизациях все Бэтмобили оснащались реактивной тягой. Где-то она была основным способом перемещения машины, где-то — лишь ускорителем для экстренных случаев, но сопло в корме — теперь непременный атрибут автомобиля Чёрного рыцаря.

Автомобиль Бэтмена из телесериала 1966 года

Что касается практического использования реактивного автомобиля на практике, тут всё не так гладко. Наверняка все слышали байку про то, как некий любитель скорости купил подержанный авиационный двигатель (по другой версии — вообще ракету без боеголовки), прикрутил на свою подержанную колымагу, выехал на испытания и, понятно, разбился вдребезги, поскольку ни затормозить, ни повернуть оказался неспособен. Эта история, рассказываемая в куче вариаций, вполне наглядно обрисовывает основные проблемы реактивного автомобиля. При движении на высокой скорости обычные автомобильные средства управления, такие как поворотные колёса и тормозные колодки, будут не очень эффективны. Придётся использовать авиационные аналоги — аэродинамические рули и тормозной парашют. Но их эффективность тоже ограничена — радиус поворота получится слишком большим, а тормозной парашют, к примеру, вообще штука одноразовая. Помимо этого, стоит упомянуть, что в населённых пунктах реактивный двигатель вообще неприменим — он работает слишком громко. А раскалённая струя выхлопа представляет опасность для всего, что находится позади такого автомобиля. Всё это ограничивает сферу применения реактивных автомобилей испытательными полигонами и треками для рекордных заездов. Бэтмен, решив прокатиться на своём Бэтмобиле в реальности, не уехал бы дальше первого поворота, разбившись насмерть, а попутно ещё и поджёг бы что-нибудь.

Чтобы торможение после заезда не заняло несколько километров, тормозить реактивным автомобилям приходится с помощью парашюта, как боевым самолётам при посадке

Пионерами в этой области стали немцы. Группа инженеров, интересующихся реактивным движением и космическими полётами, сотрудничала в 1920-е года с фирмой Opel. Результатом этого сотрудничества стали несколько аппаратов, объединённых общим названием Opel RAK (от rakete, то есть «ракета»). Среди них были и рельсовые тележки, и аэроплан, но нас интересуют автомобили — они назывались RAK1 и RAK2. Оба были испытаны весной 1928 года и показали неплохие результаты. Первая модель сумела разогнаться до ста километров в час, затратив на достижение этой скорости восемь секунд. Вторая, приводившаяся в движение вдвое большим количеством ракет (24 вместо 12), достигла скорости в 238 км/ч. И для последней уже пришлось применять антикрылья, создающие прижимную силу — позже они станут привычным элементом всех гоночных автомобилей. Без антикрыльев RAK2 по мере разгона утрачивал сцепление с трассой и становился неуправляемым. Развития оба автомобиля не получили, так как были для своих создателей, по сути, лишь экспериментальными стендами, промежуточной ступенью на пути к реактивному самолёту, а затем и космической ракете.

Opel RAK1 на гоночной трассе, 1928 год

В 1932 году американский гонщик норвежского происхождения Сигурд Хьёгдаль представил публике гоночный автомобиль, который не только приводился в движение реактивным двигателем, но мог и управляться им же. Точнее системой из нескольких двигателей — в корме автомобиля располагалась целая батарея пороховых ракет, поджигаемых независимо друг от друга. Поджигая ракеты слева и справа раздельно, водитель мог поворачивать машину. Впрочем, этот механизм предусматривался как вспомогательный — основным оставались банальные передние колёса, поворачиваемые при помощи руля. Применения машина Хьёгдаля не нашла. Участвовать в обычных гонках она не могла — ракет хватало примерно на один круг трека. Потом они догорали, и автомобиль останавливался, в то время как бензиновые конкуренты продолжали ехать. Других же реактивных автомобилей, с которыми можно было соревноваться на равных, не нашлось. Несколько раз продемонстрировав машину публике и не снискав у неё большого интереса, Хьёгдаль вернулся к ДВС.

Сигурд Хьёгдаль и его реактивный болид, страница из журнала «Популярная механика» за сентябрь 1932 года

Дальше был большой перерыв. Автомобили бурно развивались, ещё более бурно развивались и реактивные двигатели, но следующие тридцать лет они делали это порознь, независимо друг от друга. Перемена произошла в 1964 году. Именно тогда Международная автомобильная федерация (FIA) стала официально фиксировать и признавать рекорды скорости, установленные реактивным наземным транспортом.

Ладно, на самом деле новый этап реактивного автомобилизма начался немного раньше, в 1960-м. В том году доктор Натан Остич появился на рекордных гонках на солончаке Бонневиль со своим автомобилем Flying Caduceus («Летучий кадуцей» — крылатый жезл с медицинской эмблемы). Участвовал он вне конкурса — именно потому, что на тот момент рекорды, установленные реактивными автомобилями, не засчитывались. Тем не менее Остич гнался не за грамотами и дипломами, а за настоящей скоростью. «Летучий кадуцей» был оснащён турбореактивным двигателем General Electric J47, который использовался во многих американских военных самолётах. Имея мощность в семь тысяч лошадиных сил, он (по расчётам) должен был разогнать «Кадуцей» до более чем 800 км/ч, сделав его пилота быстрейшим автомобилистом на планете, пусть и неофициально. Увы, конструкция автомобиля оказалась не до конца продумана. Сильные вибрации, недостаточный приток воздуха к двигателю и неполадки с топливным насосом вынудили Остича сойти с дистанции. Ему удалось развить лишь 483 км/ч во время прогревочного заезда. В течение следующих лет автомобиль был доработан, но в итоге всё равно не смог превысить скорости в 571 км/ч.

«Летучий кадуцей» Натана Остича, 1960 год

На следующий год после того, как Остич забросил гонки, FIA, как упомянуто выше, решила фиксировать рекорды скорости не только автомобилей, имеющих привод на колёса, но и реактивных. Это нашло бурный отклик в среде энтузиастов, и в тот же год было установлено сразу несколько рекордов на «сухопутных ракетах». Купить списанный авиационный двигатель в США тогда можно было за несколько сотен долларов, что и породило «реактивное безумие» автомобилистов, продлившееся несколько лет.

Хорошим примером того, как оно проходило, может послужить история гонщика Уолта Арфонса и инженера Тома Грина. Они представили в начале 1960-х свой автомобиль Wingfoot Express. Своё название («Экспресс крылатой ноги») он получил в честь спонсора — фирмы Goodyear, на эмблеме который изображена крылатая сандалия Меркурия. Изначально машину делали трёхколёсной, но когда FIA опубликовала новые правила, переднее колесо пришлось заменить блоком из двух — чтобы рекорд зафиксировали, машина должна быть как минимум четырёхколёсной. Двигателем послужил списанный Westinghouse J46 с палубного истребителя F7U Cutlass. Испытания машины шли успешно, но перед самой отправкой на гонки произошёл инцидент. Оба тормозных парашюта оборвались, и «Экспресс», протаранив ограждение трассы, проскакал по полю с канавами, перемахнул шоссе и забурился в лесополосу. Арфонс, сидевший за рулём, не пострадал — у него прихватило сердце от испуга, но долговременного вреда здоровью это не причинило. Однако во время ремонта машины он, торопясь завершить работы как можно быстрее, повредил связки правой руки и оказался непригоден для пилотирования. Искать стороннего водителя времени не было.

Том Грин оставался единственным кандидатом. Он был знаком с конструкцией машины, но опыт гонщика имел минимальный. На Бонневиле ему пришлось начать подготовку к заезду с осторожных покатушек по стоянке болидов, словно студенту автошколы. Грину удалось выдать на трассе 539 км/ч, что не стало рекордом — гонщик Крейг Бридлав на автомобиле Spirit of America собственной конструкции показал 644 км/ч, но официально признан не был, так как его машина была трёхколёсной и по правилам FIA должна была считаться мотоциклом. Установить свой рекорд «крылатым ногам» удалось позднее. Wingfoot Express смог выжать из себя 665 км/ч. Но побыть «королями скорости» Арфонсу и Грину удалось лишь три дня — и короны их лишил… Артур Арфонс, брат Уолта Арфонса. Построенный им автомобиль Green Monster развил 698 км/ч. После этого Грин забросил гонки, вернувшись к обычной инженерной работе. Уолт Арфонс на следующий год выкатил Wingfoot Express II — от первой модели он отличался тем, что в движение приводился не турбиной, а твердотопливными ускорителями. Для официальной фиксации рекорда трассу надо было проехать дважды — туда и обратно. В протокол заносилось среднее арифметическое от двух максимальных скоростей, развитых в обоих заездах. Ускорителей, однако, хватало только на поездку в один конец, поэтому развитые «вторым экспрессом» 973 км/ч так и остались непризнанным рекордом.

Wingfoot Express и его создатели, 1964 год

Следующим логическим шагом было преодоление звукового барьера. Машиной, которая долгое время претендовала на это, была так называемая «Ракета Будвайзер» — Budweiser Rocket. Эту машину строили для всё той же трассы на озере Бонневиль, но первые же испытания показали, что запаса топлива не хватит на то, чтобы проехать трассу дважды, как полагается. Тогда и решили — раз уж не получится поставить официальный рекорд скорости, хотя бы пробьём звуковой барьер. Заезд был проведён в конце 1979 года на территории авиабазы ВВС США Эдвардс в Калифорнии. Приборы автомобиля показали, что скорость во время заезда кратковременно достигла значения 1,01 Мах, то есть на один процент превысила скорость звука, какой она была при тамошней температуре и давлении воздуха. Радар авиабазы вроде как подтвердил эти данные, но многие эксперты всё равно сомневались в достоверности измерений, так как скорость вычислялась уж очень хитрым косвенным способом. Ну и, понятное дело, официально никакие международные организации рекорд не подтвердили из-за отсутствия независимых наблюдателей при его установке.

Budweiser Rocket на трассе

Полностью легитимно скорость звука превысить удалось лишь в 1997 году. Британский военный лётчик Эндрю Грин на автомобиле Thrust SSC сумел развить 1228 км/ч. Этот рекорд остаётся не побитым и по сей день. Конструкторская команда, создавшая автомобиль, не почивает на лаврах и в данный момент работает над проектом Bloodhound LSR. Это будет реактивный автомобиль, перед которым стоит амбициозная цель разогнаться до тысячи миль в час (1609 км/ч).

Thrust SSC — самый быстрый автомобиль в мире на текущий момент

Жизнь реактивных автомобилей, однако, не ограничивалась одними лишь рекордными заездами. Всем известно, что американцы обожают всякие шоу, где много шума, грохота и блестящего металла. Особенно если это связано с мотоциклами или автомобилями. Поэтому с тех же самых шестидесятых годов, когда «сухопутные ракеты» начали устанавливать рекорды скорости, в США популярностью пользуются гонки самых разнообразных реактивных транспортных средств. Не ради рекордов, а просто так, потому что это красиво и эффектно.

Что может быть более американским, чем огромный хромированный тягач-дальнобойщик? Только этот же тягач, в который воткнули турбину от истребителя!

Пламя сверкает, турбины рычат, начищенный хром блестит — что ещё нужно? Чаще всего это так называемый «дрэг-рейсинг», то есть простейшие гонки двух машин по прямой, берущие начало от уличных молодёжных забав «Давай поглядим, кто быстрее до следующего светофора доедет». В рамках этих соревнований что только не используется — от специально подготовленных болидов до тракторов и газонокосилок. Ну и реактивные двигатели тоже много на что ставят, вплоть до грузовиков и микроавтобусов.

«Самый быстрый в мире микроавтобус» — фургончик Ford 1979 года, оснащённый реактивным двигателем

В отличие от многих других необычных автомобилей, реактивным точно не светит никакое перспективное будущее за пределами гоночных трасс, видеоигр и комиксов. У них для этого слишком уж горячий нрав. Но уж в рамках этой сферы они точно продолжат радовать нас ещё долго. Вон, последний Бэтмен, который из фильма Мэтта Ривза, изо всех сил притворяется реалистичным, однако же реактивную турбину на свой Бэтмобиль — всё же поставил. Потому что традиция.

НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:

— 15% на все тарифы VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.

в США оценили российскую военную технику. Реактивная установка Катюша

Сразу два гибридных инновационных автомобиля были представлены китайскими производителями. Концептуальные кары удивили всех вовсе не своим дизайном, а новой системой зарядки, которая позволяет демонстрировать просто невероятные ездовые качества.

Пекинский стартап Techrules показал сразу два гибридных концептуальных кара AT96 для трековой езды и GT96 для дорожной езды. Главными на показе впрочем, были не сами автомобили, а новая турбинная система зарядки TREV, о которой китайские инженеры рассказали очень подробно.

Система Turbine-Recharging Electric Vehicle, как выяснилось, вовсе не очередная бравада инженеров. В технологическом плане здесь все очень и очень серьезно. Мощность системы составляет 1044 л.с, а крутящий момент достигает показателя в 8 640 Нм. Максимальная скорость движения машин ограничена электроникой до 350 км\ч, а до «сотни» новая система позволяет добираться за внушительные 2. 5 секунды. Вишенкой на торте появляется внушительный запас хода в 2 тысячи километров и невероятно низкий расход горючего – 0.18 л на 100 км.

С новым газотурбинным двигателем используется 80-литровый бак для топлива. В нем могут быть бензин, дизельное топливо или авиационный керосин. Можно также установить баллоны для газа, как природного, так и синтетического. Во время работы микротурбина всасывает воздух, который сжимается и попадает в теплообменник, где нагревается выхлопными газами. После этого он поступает в камеру сгорания. Полученная от воспламенения топливно-воздушной смеси энергия поступает в генератор, который смонтирован уже вместе с турбиной, работающей на одном валу. Скорость вращения при этом достигает 96 тысяч оборотов в минуту.

Полная зарядка аккумулятора происходит за 40 минут. Он питает шесть тяговых электромоторов. В конструкции обеих авто используется углеволоконный монокок. В связи с этим было решено использовать два движка для каждого из задних колес, вместо одного более мощного, так как это в значительной мере упрощает монтаж. Сама система TREV при этом установлена на заднем подрамнике. Вес установки без батарейного блока с жидкостной системой охлаждения не превышает 100 кг. На одной лишь электротяге машины Techrules способный пройти до 150 км.

Газотурбинные двигатели — это невероятная вещь, и их применение не ограничивается лишь самолетами. Мы подобрали для вас десять самых интересных наземных транспортных средств, питающихся от огромных турбин.

Jet Corvette.
Кастомайзеры очень любят брать моторы от Corvette и устанавливать их на другие машины, чтобы сделать их быстрее. Винс Гранателли подошел к делу с другого конца. Он, наоборот, избавил свой Corvette от V8 в пользу… газотурбинного двигателя Pratt & Whitney ST6B. 880-сильная турбина делает машину самым быстрым Corvette, допущенным к эксплуатации по дорогам общего пользования. Разгон до 100 км/ч осуществляется всего за 3,2 секунды.

Thrust SSC.
Невероятный (но еще не завершенный) Bloodhound SSC наверняка возьмет свой рекорд (запланированы 1 600 км/ч), однако оригинальный Thrust SSC по-прежнему является серьезным техническим достижением. Благодаря 110 000 л. с. от двух турбореактивных двигателей Rolls-Royce, Thrust в 1997 году установил сухопутный рекорд скорости на отметке 1 228 км/ч и стал первым автомобилем, преодолевшим звуковой барьер.

Турбинный мотоцикл MTT.
Как будто мотоциклы и без этого недостаточно страшны… MTT снабдили свой мотоцикл турбиной Rolls-Royce, которая передает 286 л. с. на заднее колесо. Один из таких принадлежит американскому телеведущему Джею Лено, который описывает его так: «Он веселый, но способен запугать вас до смерти».

Бэтмобиль.
Главный транспорт из кинофильмов «Бэтмен» и «Бэтмен возвращается». Построен на шасси Chevrolet Impala. На сегодняшний день существуют компании, которые изготавливают реплики этого бэтмобиля с настоящими газотурбинными двигателями.

Shockwave.
Этот седельный тягач Peterbilt оснащен тремя реактивными двигателями Pratt & Whitney J34-48 и однажды разогнался до 605 км/ч. Четверть мили он проезжает за 6,63 секунды, сопровождая свой заезд потрясающим огненным зрелищем!

Big Wind.
Это ультимативное средство пожаротушения идеально дополнило бы предыдущий грузовик. Что скажете насчет борьбы с огнем при помощи огня? Big Wind как раз этим и занимается. Он представляет собой два двигателя от МИГ-21, смонтированные на советский танк Т-34. Эти штуки тушили нефтяные пожары в Кувейте во время войны в Персидском заливе. Сначала шесть шлангов гасят огонь, а затем реактивные двигатели нагнетают мощную струю пара, который буквально сдувает пламя с нефти.

Lotus 56.
Этот болид имел вертолетный газотурбинный двигатель и был лишен коробки передач, сцепления и системы охлаждения. В 1971 году он дебютировал в Формуле-1. Самой серьёзной проблемой было значительное запаздывание реакции турбины на нажатие газа — поначалу задержка составляла шесть секунд. Это вынуждало пилота открывать газ ещё в торможении перед поворотом. Позднее задержку сократили до трех секунд, но это увеличило расход топлива и стартовый вес. В Сильверстоуне машина отстала на 11 кругов, а в Монце Эмерсону Фиттипальди удалось финишировать восьмым с отставанием в 1 круг. Контрольное взвешивание показало, что Lotus 56 на 101 кг тяжелее машины победителя. Естественно, от него пришлось отказаться.

Газотурбинный автомобиль Chrysler.
Эти экспериментальные автомобили так и называют, потому что своего имени у модели не было. Они разрабатывались с 1953 по 1979 годы. За это время Chrysler испытал 7 поколений и построил 77 прототипов. В начале 60-х годов они успешно прошли тесты на дорогах общего пользования, но финансовый кризис в Chrysler и введение новых норм токсичности и расхода топлива помешали запуску модели в массовое производство. Девять машин сохранились в музеях и домашних коллекциях, а остальные были уничтожены.

ГАЗ М20 Аэросани «Север».
В 1959 году в вертолетном конструкторском бюро Н. И. Камова был разработан автомобиль-аэросани «Север». Это была поставленная на лыжи «Победа» с авиационным мотором АИ-14 мощностью 260 л. с. Она использовалась как быстроходный транспорт для северных районов страны в зимние периоды. Средняя скорость составляла 35 км/ч. Маршруты проходили по целинному снегу и торосистому льду в морозы до 50 градусов. Аэросани работали вдоль Амура, обслуживали поселки по берегам рек Лена, Обь и Печора.

Трактор.
Американцы любят разного рода забавы, и тракторные гонки — одна из них. Главным состязанием является транспортировка трактором тяжеленной платформы на дистанцию 80-100 метров. И тут, конечно, на помощь трактору приходят мощные газотурбинные двигатели.

Газотурбинные двигатели — это невероятная вещь, и их применение не ограничивается лишь самолетами. Мы подобрали для вас десять самых интересных наземных транспортных средств, питающихся от огромных турбин.

Jet Corvette.
Кастомайзеры очень любят брать моторы от Corvette и устанавливать их на другие машины, чтобы сделать их быстрее. Винс Гранателли подошел к делу с другого конца. Он, наоборот, избавил свой Corvette от V8 в пользу… газотурбинного двигателя Pratt & Whitney ST6B. 880-сильная турбина делает машину самым быстрым Corvette, допущенным к эксплуатации по дорогам общего пользования. Разгон до 100 км/ч осуществляется всего за 3,2 секунды.

Thrust SSC.
Невероятный (но еще не завершенный) Bloodhound SSC наверняка возьмет свой рекорд (запланированы 1 600 км/ч), однако оригинальный Thrust SSC по-прежнему является серьезным техническим достижением. Благодаря 110 000 л. с. от двух турбореактивных двигателей Rolls-Royce, Thrust в 1997 году установил сухопутный рекорд скорости на отметке 1 228 км/ч и стал первым автомобилем, преодолевшим звуковой барьер.

Турбинный мотоцикл MTT.
Как будто мотоциклы и без этого недостаточно страшны… MTT снабдили свой мотоцикл турбиной Rolls-Royce, которая передает 286 л. с. на заднее колесо. Один из таких принадлежит американскому телеведущему Джею Лено, который описывает его так: «Он веселый, но способен запугать вас до смерти».

Бэтмобиль.
Главный транспорт из кинофильмов «Бэтмен» и «Бэтмен возвращается». Построен на шасси Chevrolet Impala. На сегодняшний день существуют компании, которые изготавливают реплики этого бэтмобиля с настоящими газотурбинными двигателями.

Shockwave.
Этот седельный тягач Peterbilt оснащен тремя реактивными двигателями Pratt & Whitney J34-48 и однажды разогнался до 605 км/ч. Четверть мили он проезжает за 6,63 секунды, сопровождая свой заезд потрясающим огненным зрелищем!

Big Wind.
Это ультимативное средство пожаротушения идеально дополнило бы предыдущий грузовик. Что скажете насчет борьбы с огнем при помощи огня? Big Wind как раз этим и занимается. Он представляет собой два двигателя от МИГ-21, смонтированные на советский танк Т-34. Эти штуки тушили нефтяные пожары в Кувейте во время войны в Персидском заливе. Сначала шесть шлангов гасят огонь, а затем реактивные двигатели нагнетают мощную струю пара, который буквально сдувает пламя с нефти.

Lotus 56.
Этот болид имел вертолетный газотурбинный двигатель и был лишен коробки передач, сцепления и системы охлаждения. В 1971 году он дебютировал в Формуле-1. Самой серьёзной проблемой было значительное запаздывание реакции турбины на нажатие газа — поначалу задержка составляла шесть секунд. Это вынуждало пилота открывать газ ещё в торможении перед поворотом. Позднее задержку сократили до трех секунд, но это увеличило расход топлива и стартовый вес. В Сильверстоуне машина отстала на 11 кругов, а в Монце Эмерсону Фиттипальди удалось финишировать восьмым с отставанием в 1 круг. Контрольное взвешивание показало, что Lotus 56 на 101 кг тяжелее машины победителя. Естественно, от него пришлось отказаться.

Газотурбинный автомобиль Chrysler.
Эти экспериментальные автомобили так и называют, потому что своего имени у модели не было. Они разрабатывались с 1953 по 1979 годы. За это время Chrysler испытал 7 поколений и построил 77 прототипов. В начале 60-х годов они успешно прошли тесты на дорогах общего пользования, но финансовый кризис в Chrysler и введение новых норм токсичности и расхода топлива помешали запуску модели в массовое производство. Девять машин сохранились в музеях и домашних коллекциях, а остальные были уничтожены.

ГАЗ М20 Аэросани «Север».
В 1959 году в вертолетном конструкторском бюро Н. И. Камова был разработан автомобиль-аэросани «Север». Это была поставленная на лыжи «Победа» с авиационным мотором АИ-14 мощностью 260 л. с. Она использовалась как быстроходный транспорт для северных районов страны в зимние периоды. Средняя скорость составляла 35 км/ч. Маршруты проходили по целинному снегу и торосистому льду в морозы до 50 градусов. Аэросани работали вдоль Амура, обслуживали поселки по берегам рек Лена, Обь и Печора.

Трактор.
Американцы любят разного рода забавы, и тракторные гонки — одна из них. Главным состязанием является транспортировка трактором тяжеленной платформы на дистанцию 80-100 метров. И тут, конечно, на помощь трактору приходят мощные газотурбинные двигатели.

Самая известная из всех реактивных машин

Реактивные машины

Недавно мы уже писали про . Мы рассматривали их принцип действия и внутреннее устройство. Немного коснулись областей их применения. Сегодня мы хотим провести второй парад изобретений, посвятив его безумным видам реактивного транспорта. Куда только не присобачивали изобретатели эти двигатели. Итак парад объявляем открытым!

Реактивный самолет.

Тут все понятно. Первым реактивным самолетом был Heinkel He 178, созданный в 1937 году.

С тех пор прошло много времени, все сильно изменилось и сейчас большинство самолетов реактивные, с различными модификациями этих двигателей. Самыми очевидными являются истребители, которые используют только реактивные двигатели. Это обусловленно тем, что винтовой истребитель будет очень быстро сбит, из-за своей тихоходности по сравнению с конкурентами.

Все авиалайнеры – турбореактивные, почти все винтовые пассажирские самолеты, на самом деле турбовинтовые. В общем в авиации турбодвигатели прижились и чувствуют себя хорошо, благо топливные баки большие. Но что происходит в других областях техники? Ходят же слухи и байки про туробореактивные машины, поезда, ранцы наконец? Они есть, читаем далее.

Реактивный поезд.

Bombardier JetTrain собственной персовной

Идея поставить на поезд реактивные двигатели, дабы придать ему должное ускорение витает в умах изобретателей с 60 года. Тогда, во время холодной войны и гонки вооружений были созданы прототипы поездов, на крышах которых были установлены спаренные реактивные двигатели, прямоточного типа. Мы рассказывали об этом в предыдущем “ “.
И казалось бы – это отголоски гонки вооружений, ан нет. И современные конструкторы бредят реактивными поездами. Вот например новейший прототип реактивного локомотива JetTrain Bombardier. По нашему мнению тема реактивных поездов до сих пор не раскрыта. Конечно на крышу турбины уже никто не ставит, но она присуствует в двигателе этого поезда.
Такие двигатели способны долгое время поддерживать стабильную работу, а также не могут работать вхолостую, потому что даже без нарузки, этот тип двигателей потребляет 65% от обычного потребления топлива под нагрузкой. Куда? На поддержание “цепной реакции” – подпитку собственной турбины, на минимальных оборотах. Именно поэтому такие двигатели не получили жизни в автомобилях, зато повсеместно используются в самолетах, где они не только двигают самолет, но еще и вырабатывают электроэнергию.
Если суметь преодолеть все технические недостатки, то турбины могут поселится в поездах дальнего следования, благо сил хватает мощность локомотива от Bombardier – 5000 л.с.

Реактивная машина.

Самый быстрый в мире автомобиль

Подвешивание 6000 сильной турбины к своему Ford Focus будоражит многие умы. Неясно практическое применение этой модификации, но смотрится крайне здорово. Вообще, если смотреть со стороны, введя в гугл запрос jet car, можно подумать что за рубежом этим занимается любой школьник. Неизвестно что привело к такому повальному турбированию машин, но последствия хорошо и ярко показаны в фильме “Премия Дарвина”

Если же обратить свой взор к соревнованиям, то здесь автомобиль с обычным двигателем уже никогда е сможет поставить рекорды. Реактивные авто уже много лет ставят рекорды скорости на земле. На момент написания статьи есть информация про последний рекорд скорости, установленный Энди Грином, на автомобиле Thrust II SSC, сконструированном Ричардом Ноблом. Энди проехал по дну знаменитого озера в Неваде с максимальной скоростью 1229,78 км/ч. Это выше скорости звука, и является абсолютным рекордомю Однако средняя скорость машины по двум заездам составила 1226,522 км/ч.
Такую подвижность машине весом в делять тонн, с корпусом из кевлара, придали два реактивных двигателя Rolls-Royse (Spey 205), суммарной мощностью 110 000 л.с. Управление этого чуда техники было самолетным.

Реактивный грузовик.

Встречается и такое.
Существует видео про реактивный грузовик. Где и когда это было и есть ли еще что-то подобное – неизвестно.

Реактивный велосипед.

Еще одно увлекательное занятие, будоражащее умы зарубежных изобретателей, это реактивный велосипед. В принципе, на это многострадальное средство передвижения можно навесить прямоточный реактивный двигатель.
Например

Смотрится крайне эффектно. Реактивные велосипеды продаются и видимо выпускаются серийно, вот фотография агрегата под названием Fire Trick BOB.

Стоит 1 миллион йен. Все серьезно: скоростная турбина, самолетное топливо, стоимость одной минуты работы (учитывая все расходные материалы – 500 йен), тяга 5,5 лошадиных сил. Заметьте – здесь используется полноценный реактивный двигатель, с турбиной, наддувом и прочими прелестями.
Вот еще одно фото, найденное на просторах интернета. Но здесь, в отличие от Fire Trick используется прямоточный двигатель, что намного проще в конструировании и обслуживании.

Реактивный ранец

Этот вид реактивного транспорта слабо распространен из-за больших сложностей в изготовлении, применении и управлении данным аппаратом. Первоначально Jetpack планировалось применять в военных целях, например для перелета через границу (чтобы не касаться земляной полосы и ограды, не оставлять следов).
Разработки велись в США в 50-60-е годы. Главным инженером в этих исследованиях был Венделл Мур, который поначалу лично и на свои средства разрабатывал реактивные ранцы.
Впервые свободный полет на реактивном ранце был совершен 20 апреля 1961 года, в пустыне около городка Ниагара Фоллс.
Рекондная продолжительность полета составила 21 секунду, и 120 метров, на высоте 10 метров. При этом расходовалось 19 литров перекиси водорода, которая была дефицитом.
В общем после того, как ранец был сделан, товарищи военные поняли, что заигрались. Хотя было ясно изначально, что даже если взвод солдат (7 человек) перелетит тихой ночью через границу на Jetpacks, об этом будут знать ближайшие 8-10 квадратных километров, сила звука достигает 130 дб) Тащить далее за собой такое оборудование (50 кг) никто не будет, да и в остальных применениях ранцы практически бесполезны.

Реактивный мопед

Теоретически должен развивать до ста километров в час. На него привешены два реактивных двигателя JFS 100.

Практичность применения такая же как и у турбо велосипеда, но ведь прикольно!

Реактивная установка Катюша

Легендарная система реактивного залпового огня. Является одним из самых безбашенных проектов советской военной промышленности. Стреляет снарядами РС-132.
Каждый снаряд имеет твердотопливных реактивных двигатель на бездымном порохе, включает в себя боевую, топливную и собственно реактивную части.
Применение катюши сопровождалось неслыханным фейерверком и полным уничтожением всего что попадало под обстрел на расстоянии до 8,5 км от установки. Впервые БМ-13 были применены для уничтожения складов с горючим, чтобы они не достались подходящим фашистским войскам.
Применение же реактивной установки по прямому назначению первое время часто вызывало панику у противника.

В России 13 ноября отмечается День войск радиационной, химической и биологической защиты. В этом году российским войскам РХБЗ исполнилось сто лет.

Минобороны России в честь векового юбилея выпустила видеоролик, в котором представлена современная военная техника данного подразделения.

Обозреватели американского издания «Драйв» (The Drive), посмотревшие ролик, были восхищены увиденным. Они посвятили целую машине химических войск ТМС-65У (тепловая машина специальная). Военный аналитик и журналист Джозеф Тревитик (Joseph Trevithick) называет её одной из самых необычных систем из-за турбореактивного двигателя, который установлен на шасси «Урала».

Видео: youtube.com/Минобороны России

В ТМС-65У установлен двигатель ВК-1, который ранее использовался на истребителях МиГ-15 и МиГ-17, бомбардировщике-торпедоносце Ту-14, а также на Ил-28.

Джозеф Тревитик пишет, что данная техника может использоваться для очистки транспортных средств, покрытых химическими веществами, а также для создания массивных дымовых завес, которые помогают скрыть дружественные войска на поле боя от глаз противника. Он также отмечает, что ТМС-65У позволяет специальную обработку намного быстрее, чем использование ручного инструмента.

«ТМС-65У – это своего рода импровизированная передвижная мойка на поле боя, быстро чистящая технику», – написал обозреватель «Драйв».

Журналист считает, что тепловая специальная машина – это, безусловно, эффективная система. Однако не стоит забывать, что двигатель ВК-1 был построен ещё в Советском Союзе, поэтому потребляет много топлива.

В своей статье Тревитик называет ТМС-65У «сумасшедшей машиной», которая может не только проводить специальную обработку газовым или газокапельным способом, но и ставить огромные дымовые завесы.

«Экипаж ТМС-65У может заполнить резервуар, который обычно содержит раствор для обеззараживания, дымообразующей жидкостью, такой как мазут. Горячие выхлопные газы превращают эту жидкость в густой белый дым, который может скрыть дружественные силы от невооруженного глаз противника и некоторых датчиков», – отмечает журналист.

Тревитик обращает внимание на то, что, если в дымообразующей смеси нет специальных добавок, то скрыть войска от инфракрасной оптики противника невозможно.

«Самое интересное в этом автомобиле – это продолжение использования ВК-1. Этот реактивный двигатель является антикварным», – восхищается Тревитик.

По мнению обозревателя The Drive, на сегодняшний день нет никаких признаков того, что Москва в ближайшее время намеревается заменить «сумасшедший» ТМС-65У. Данные машины, несомненно, играют важную роль в доктрине военной защиты армии России.

Источник фото: wikipedia.org/Vitaly V. Kuzmin, wikipedia.org/Kogo

в США оценили российскую военную технику. Реактивная установка Катюша

Газотурбинные двигатели — это невероятная вещь, и их применение не ограничивается лишь самолетами. Мы подобрали для вас десять самых интересных наземных транспортных средств, питающихся от огромных турбин.

Jet Corvette.
Кастомайзеры очень любят брать моторы от Corvette и устанавливать их на другие машины, чтобы сделать их быстрее. Винс Гранателли подошел к делу с другого конца. Он, наоборот, избавил свой Corvette от V8 в пользу… газотурбинного двигателя Pratt & Whitney ST6B. 880-сильная турбина делает машину самым быстрым Corvette, допущенным к эксплуатации по дорогам общего пользования. Разгон до 100 км/ч осуществляется всего за 3,2 секунды.

Thrust SSC.
Невероятный (но еще не завершенный) Bloodhound SSC наверняка возьмет свой рекорд (запланированы 1 600 км/ч), однако оригинальный Thrust SSC по-прежнему является серьезным техническим достижением. Благодаря 110 000 л. с. от двух турбореактивных двигателей Rolls-Royce, Thrust в 1997 году установил сухопутный рекорд скорости на отметке 1 228 км/ч и стал первым автомобилем, преодолевшим звуковой барьер.

Турбинный мотоцикл MTT.
Как будто мотоциклы и без этого недостаточно страшны… MTT снабдили свой мотоцикл турбиной Rolls-Royce, которая передает 286 л. с. на заднее колесо. Один из таких принадлежит американскому телеведущему Джею Лено, который описывает его так: «Он веселый, но способен запугать вас до смерти».

Бэтмобиль.
Главный транспорт из кинофильмов «Бэтмен» и «Бэтмен возвращается». Построен на шасси Chevrolet Impala. На сегодняшний день существуют компании, которые изготавливают реплики этого бэтмобиля с настоящими газотурбинными двигателями.

Shockwave.
Этот седельный тягач Peterbilt оснащен тремя реактивными двигателями Pratt & Whitney J34-48 и однажды разогнался до 605 км/ч. Четверть мили он проезжает за 6,63 секунды, сопровождая свой заезд потрясающим огненным зрелищем!

Big Wind.
Это ультимативное средство пожаротушения идеально дополнило бы предыдущий грузовик. Что скажете насчет борьбы с огнем при помощи огня? Big Wind как раз этим и занимается. Он представляет собой два двигателя от МИГ-21, смонтированные на советский танк Т-34. Эти штуки тушили нефтяные пожары в Кувейте во время войны в Персидском заливе. Сначала шесть шлангов гасят огонь, а затем реактивные двигатели нагнетают мощную струю пара, который буквально сдувает пламя с нефти.

Lotus 56.
Этот болид имел вертолетный газотурбинный двигатель и был лишен коробки передач, сцепления и системы охлаждения. В 1971 году он дебютировал в Формуле-1. Самой серьёзной проблемой было значительное запаздывание реакции турбины на нажатие газа — поначалу задержка составляла шесть секунд. Это вынуждало пилота открывать газ ещё в торможении перед поворотом. Позднее задержку сократили до трех секунд, но это увеличило расход топлива и стартовый вес. В Сильверстоуне машина отстала на 11 кругов, а в Монце Эмерсону Фиттипальди удалось финишировать восьмым с отставанием в 1 круг. Контрольное взвешивание показало, что Lotus 56 на 101 кг тяжелее машины победителя. Естественно, от него пришлось отказаться.

Газотурбинный автомобиль Chrysler.
Эти экспериментальные автомобили так и называют, потому что своего имени у модели не было. Они разрабатывались с 1953 по 1979 годы. За это время Chrysler испытал 7 поколений и построил 77 прототипов. В начале 60-х годов они успешно прошли тесты на дорогах общего пользования, но финансовый кризис в Chrysler и введение новых норм токсичности и расхода топлива помешали запуску модели в массовое производство. Девять машин сохранились в музеях и домашних коллекциях, а остальные были уничтожены.

ГАЗ М20 Аэросани «Север».
В 1959 году в вертолетном конструкторском бюро Н. И. Камова был разработан автомобиль-аэросани «Север». Это была поставленная на лыжи «Победа» с авиационным мотором АИ-14 мощностью 260 л. с. Она использовалась как быстроходный транспорт для северных районов страны в зимние периоды. Средняя скорость составляла 35 км/ч. Маршруты проходили по целинному снегу и торосистому льду в морозы до 50 градусов. Аэросани работали вдоль Амура, обслуживали поселки по берегам рек Лена, Обь и Печора.

Трактор.
Американцы любят разного рода забавы, и тракторные гонки — одна из них. Главным состязанием является транспортировка трактором тяжеленной платформы на дистанцию 80-100 метров. И тут, конечно, на помощь трактору приходят мощные газотурбинные двигатели.

Газотурбинные двигатели — это невероятная вещь, и их применение не ограничивается лишь самолетами. Мы подобрали для вас десять самых интересных наземных транспортных средств, питающихся от огромных турбин.

Jet Corvette.
Кастомайзеры очень любят брать моторы от Corvette и устанавливать их на другие машины, чтобы сделать их быстрее. Винс Гранателли подошел к делу с другого конца. Он, наоборот, избавил свой Corvette от V8 в пользу… газотурбинного двигателя Pratt & Whitney ST6B. 880-сильная турбина делает машину самым быстрым Corvette, допущенным к эксплуатации по дорогам общего пользования. Разгон до 100 км/ч осуществляется всего за 3,2 секунды.

Thrust SSC.
Невероятный (но еще не завершенный) Bloodhound SSC наверняка возьмет свой рекорд (запланированы 1 600 км/ч), однако оригинальный Thrust SSC по-прежнему является серьезным техническим достижением. Благодаря 110 000 л. с. от двух турбореактивных двигателей Rolls-Royce, Thrust в 1997 году установил сухопутный рекорд скорости на отметке 1 228 км/ч и стал первым автомобилем, преодолевшим звуковой барьер.

Турбинный мотоцикл MTT.
Как будто мотоциклы и без этого недостаточно страшны… MTT снабдили свой мотоцикл турбиной Rolls-Royce, которая передает 286 л. с. на заднее колесо. Один из таких принадлежит американскому телеведущему Джею Лено, который описывает его так: «Он веселый, но способен запугать вас до смерти».

Бэтмобиль.
Главный транспорт из кинофильмов «Бэтмен» и «Бэтмен возвращается». Построен на шасси Chevrolet Impala. На сегодняшний день существуют компании, которые изготавливают реплики этого бэтмобиля с настоящими газотурбинными двигателями.

Shockwave.
Этот седельный тягач Peterbilt оснащен тремя реактивными двигателями Pratt & Whitney J34-48 и однажды разогнался до 605 км/ч. Четверть мили он проезжает за 6,63 секунды, сопровождая свой заезд потрясающим огненным зрелищем!

Big Wind.
Это ультимативное средство пожаротушения идеально дополнило бы предыдущий грузовик. Что скажете насчет борьбы с огнем при помощи огня? Big Wind как раз этим и занимается. Он представляет собой два двигателя от МИГ-21, смонтированные на советский танк Т-34. Эти штуки тушили нефтяные пожары в Кувейте во время войны в Персидском заливе. Сначала шесть шлангов гасят огонь, а затем реактивные двигатели нагнетают мощную струю пара, который буквально сдувает пламя с нефти.

Lotus 56.
Этот болид имел вертолетный газотурбинный двигатель и был лишен коробки передач, сцепления и системы охлаждения. В 1971 году он дебютировал в Формуле-1. Самой серьёзной проблемой было значительное запаздывание реакции турбины на нажатие газа — поначалу задержка составляла шесть секунд. Это вынуждало пилота открывать газ ещё в торможении перед поворотом. Позднее задержку сократили до трех секунд, но это увеличило расход топлива и стартовый вес. В Сильверстоуне машина отстала на 11 кругов, а в Монце Эмерсону Фиттипальди удалось финишировать восьмым с отставанием в 1 круг. Контрольное взвешивание показало, что Lotus 56 на 101 кг тяжелее машины победителя. Естественно, от него пришлось отказаться.

Газотурбинный автомобиль Chrysler.
Эти экспериментальные автомобили так и называют, потому что своего имени у модели не было. Они разрабатывались с 1953 по 1979 годы. За это время Chrysler испытал 7 поколений и построил 77 прототипов. В начале 60-х годов они успешно прошли тесты на дорогах общего пользования, но финансовый кризис в Chrysler и введение новых норм токсичности и расхода топлива помешали запуску модели в массовое производство. Девять машин сохранились в музеях и домашних коллекциях, а остальные были уничтожены.

ГАЗ М20 Аэросани «Север».
В 1959 году в вертолетном конструкторском бюро Н. И. Камова был разработан автомобиль-аэросани «Север». Это была поставленная на лыжи «Победа» с авиационным мотором АИ-14 мощностью 260 л. с. Она использовалась как быстроходный транспорт для северных районов страны в зимние периоды. Средняя скорость составляла 35 км/ч. Маршруты проходили по целинному снегу и торосистому льду в морозы до 50 градусов. Аэросани работали вдоль Амура, обслуживали поселки по берегам рек Лена, Обь и Печора.

Трактор.
Американцы любят разного рода забавы, и тракторные гонки — одна из них. Главным состязанием является транспортировка трактором тяжеленной платформы на дистанцию 80-100 метров. И тут, конечно, на помощь трактору приходят мощные газотурбинные двигатели.

Самая известная из всех реактивных машин

Реактивные машины

Недавно мы уже писали про . Мы рассматривали их принцип действия и внутреннее устройство. Немного коснулись областей их применения. Сегодня мы хотим провести второй парад изобретений, посвятив его безумным видам реактивного транспорта. Куда только не присобачивали изобретатели эти двигатели. Итак парад объявляем открытым!

Реактивный самолет.

Тут все понятно. Первым реактивным самолетом был Heinkel He 178, созданный в 1937 году.

С тех пор прошло много времени, все сильно изменилось и сейчас большинство самолетов реактивные, с различными модификациями этих двигателей. Самыми очевидными являются истребители, которые используют только реактивные двигатели. Это обусловленно тем, что винтовой истребитель будет очень быстро сбит, из-за своей тихоходности по сравнению с конкурентами.

Все авиалайнеры – турбореактивные, почти все винтовые пассажирские самолеты, на самом деле турбовинтовые. В общем в авиации турбодвигатели прижились и чувствуют себя хорошо, благо топливные баки большие. Но что происходит в других областях техники? Ходят же слухи и байки про туробореактивные машины, поезда, ранцы наконец? Они есть, читаем далее.

Реактивный поезд.

Bombardier JetTrain собственной персовной

Идея поставить на поезд реактивные двигатели, дабы придать ему должное ускорение витает в умах изобретателей с 60 года. Тогда, во время холодной войны и гонки вооружений были созданы прототипы поездов, на крышах которых были установлены спаренные реактивные двигатели, прямоточного типа. Мы рассказывали об этом в предыдущем “ “.
И казалось бы – это отголоски гонки вооружений, ан нет. И современные конструкторы бредят реактивными поездами. Вот например новейший прототип реактивного локомотива JetTrain Bombardier. По нашему мнению тема реактивных поездов до сих пор не раскрыта. Конечно на крышу турбины уже никто не ставит, но она присуствует в двигателе этого поезда.
Такие двигатели способны долгое время поддерживать стабильную работу, а также не могут работать вхолостую, потому что даже без нарузки, этот тип двигателей потребляет 65% от обычного потребления топлива под нагрузкой. Куда? На поддержание “цепной реакции” – подпитку собственной турбины, на минимальных оборотах. Именно поэтому такие двигатели не получили жизни в автомобилях, зато повсеместно используются в самолетах, где они не только двигают самолет, но еще и вырабатывают электроэнергию.
Если суметь преодолеть все технические недостатки, то турбины могут поселится в поездах дальнего следования, благо сил хватает мощность локомотива от Bombardier – 5000 л.с.

Реактивная машина.

Самый быстрый в мире автомобиль

Подвешивание 6000 сильной турбины к своему Ford Focus будоражит многие умы. Неясно практическое применение этой модификации, но смотрится крайне здорово. Вообще, если смотреть со стороны, введя в гугл запрос jet car, можно подумать что за рубежом этим занимается любой школьник. Неизвестно что привело к такому повальному турбированию машин, но последствия хорошо и ярко показаны в фильме “Премия Дарвина”

Если же обратить свой взор к соревнованиям, то здесь автомобиль с обычным двигателем уже никогда е сможет поставить рекорды. Реактивные авто уже много лет ставят рекорды скорости на земле. На момент написания статьи есть информация про последний рекорд скорости, установленный Энди Грином, на автомобиле Thrust II SSC, сконструированном Ричардом Ноблом. Энди проехал по дну знаменитого озера в Неваде с максимальной скоростью 1229,78 км/ч. Это выше скорости звука, и является абсолютным рекордомю Однако средняя скорость машины по двум заездам составила 1226,522 км/ч.
Такую подвижность машине весом в делять тонн, с корпусом из кевлара, придали два реактивных двигателя Rolls-Royse (Spey 205), суммарной мощностью 110 000 л.с. Управление этого чуда техники было самолетным.

Реактивный грузовик.

Встречается и такое.
Существует видео про реактивный грузовик. Где и когда это было и есть ли еще что-то подобное – неизвестно.

Реактивный велосипед.

Еще одно увлекательное занятие, будоражащее умы зарубежных изобретателей, это реактивный велосипед. В принципе, на это многострадальное средство передвижения можно навесить прямоточный реактивный двигатель.
Например

Смотрится крайне эффектно. Реактивные велосипеды продаются и видимо выпускаются серийно, вот фотография агрегата под названием Fire Trick BOB.

Стоит 1 миллион йен. Все серьезно: скоростная турбина, самолетное топливо, стоимость одной минуты работы (учитывая все расходные материалы – 500 йен), тяга 5,5 лошадиных сил. Заметьте – здесь используется полноценный реактивный двигатель, с турбиной, наддувом и прочими прелестями.
Вот еще одно фото, найденное на просторах интернета. Но здесь, в отличие от Fire Trick используется прямоточный двигатель, что намного проще в конструировании и обслуживании.

Реактивный ранец

Этот вид реактивного транспорта слабо распространен из-за больших сложностей в изготовлении, применении и управлении данным аппаратом. Первоначально Jetpack планировалось применять в военных целях, например для перелета через границу (чтобы не касаться земляной полосы и ограды, не оставлять следов).
Разработки велись в США в 50-60-е годы. Главным инженером в этих исследованиях был Венделл Мур, который поначалу лично и на свои средства разрабатывал реактивные ранцы.
Впервые свободный полет на реактивном ранце был совершен 20 апреля 1961 года, в пустыне около городка Ниагара Фоллс.
Рекондная продолжительность полета составила 21 секунду, и 120 метров, на высоте 10 метров. При этом расходовалось 19 литров перекиси водорода, которая была дефицитом.
В общем после того, как ранец был сделан, товарищи военные поняли, что заигрались. Хотя было ясно изначально, что даже если взвод солдат (7 человек) перелетит тихой ночью через границу на Jetpacks, об этом будут знать ближайшие 8-10 квадратных километров, сила звука достигает 130 дб) Тащить далее за собой такое оборудование (50 кг) никто не будет, да и в остальных применениях ранцы практически бесполезны.

Реактивный мопед

Теоретически должен развивать до ста километров в час. На него привешены два реактивных двигателя JFS 100.

Практичность применения такая же как и у турбо велосипеда, но ведь прикольно!

Реактивная установка Катюша

Легендарная система реактивного залпового огня. Является одним из самых безбашенных проектов советской военной промышленности. Стреляет снарядами РС-132.
Каждый снаряд имеет твердотопливных реактивных двигатель на бездымном порохе, включает в себя боевую, топливную и собственно реактивную части.
Применение катюши сопровождалось неслыханным фейерверком и полным уничтожением всего что попадало под обстрел на расстоянии до 8,5 км от установки. Впервые БМ-13 были применены для уничтожения складов с горючим, чтобы они не достались подходящим фашистским войскам.
Применение же реактивной установки по прямому назначению первое время часто вызывало панику у противника.

Поршневые двигатели уже в 60-е годы прошлого столетия считались анахронизмом, ищущим свою альтернативу. Но до сих пор подавляющее количество автомобилей работают от двигателя внутреннего сгорания. В свое время мир уже испытал эйфорию по поводу машин, работающих на электроэнергии, но несмотря на всеобщее стремление, электрокар так и не стал повседневным транспортным средством. И вопрос, произойдет ли это теперь?

Но тогда же, в середине прошлого столетия, в какой-то момент будущее виделось по-другому. Некоторые попытались сделать ставку на реактивный двигатель. Вдохновляло его применение на самолетах, поэтому не удивительно, что многим казалось, внеся соответствующие изменения, его можно использовать на железнодорожных локомотивах и автомобилях.

На локомотивах они появились, а вот автомобилю так и не пришлось применить его в серийных моделях. Хотя некоторые пытались внедрить такой агрегат и даже изготовили прототипы. Наиболее известным брендом, работавшим над реактивным автомобилем, был американский Chrysler. Инженер Джордж Хюбнер загорелся этой идеей и убедил группу управления, что небольшая турбина будет лучше поршневого двигателя, в котором большие «куски металла летают взад вперед» сотни раз в секунду. А реактивный двигатель, как тогда считалось, можно заправлять практически любым топливом — «от бензина и дизтоплива до кухонного арахисового масла и духов вашей жены».

Первый автомобиль с реактивной турбиной Chrysler представил в 1954 году. Это был Plymouth Belvedere, названный Turbine Cars. С 1963 по 1964 годы был выпущен целый парк таких автомобилей, состоящий из 55 экземпляров. Кузов, производившийся итальянской фирмой Ghia, имел футуристический дизайн с множеством деталей, повторяющих силуэт реактивного двигателя, и был окрашен в оранжево-коричневый цвет. Автомобиль сильно отличался от остальных машин, которые в то время были похожи друг на друга бОльше, чем сегодня.

Под капотом скрывался газотурбинный двигатель, разработанный Chrysler с обозначением А831. Максимальные обороты достигали 44 600 об/мин, а на холостом ходу — 22 000 об/мин. Несмотря на мощность в 130 л.с., крутящий момент составлял 576 Нм на самых низких оборотах, но с их увеличением он падал. На выходе стоял редуктор, снижающий скорость вращения до 5 000 об/мин, а за ним — автоматическая коробка передач.

Главным преимуществом реактивного двигателя была его надежность. Его гораздо проще было обслуживать, исчезала необходимость в системе охлаждения, в нем было гораздо меньше деталей, да и заводка при низких температурах не доставляла проблем. А еще, у него полностью отсутствовала вибрация (кто удосужится посмотреть видео полностью, увидит, как Джей Лено ставит на него стакан с водой). Управлялся автомобиль, как и все остальные — с помощью двух педалей, рулевого колеса и рычага переключения передач.

Но есть и ряд недостатков. Как говорят, приемистость была ужасной — на отзыв приходилось ждать около секунды, а то и полторы. Расход топлива был огромен, а выхлопные газы настолько горячими, что, для того, чтобы не плавить асфальт, нуждались в специальных кулерах. Хотя турбина могла работать на любой горючей жидкости, водителям не рекомендовалось заправлять автомобиль обычным бензином, так как в то время у него было большое содержание свинца, который откладывался на лопастях турбины. Но самой главной причиной, почему эти автомобили так и не вышли «в люди», был высокий уровень потребления топлива, который автопроизводитель так и не озвучил и запретил это делать всем испытателям. К этому добавилось введение в США ограничение на вредные выбросы.

Правда, от самой идеи Chrysler не отказался. Компания предприняла еще несколько не удавшихся попыток запустить «реактивный» автомобиль. Но с танком у нее сложилось более удачно — созданный в 1970-е годы М1 «Абрамс» стал основной боевой машиной армии США.

Собственно, интерес к газотурбинным автомобилям никогда не исчезал. В частности, в 2010 году концепт Jaguar C-X75, который недавно использовали в новом фильме о Джеймсе Бонде, имел две «микротурбины», работающие на дизельном топливе. Они вращали генератор, который питал четыре электромотора автомобиля. Такое решение может быть более эффективным, чем использование его для вращения трансмиссии автомобиля. Поэтому, возможно, в будущем мы сможем увидеть автомобили с газотурбинами на борту.

В России 13 ноября отмечается День войск радиационной, химической и биологической защиты. В этом году российским войскам РХБЗ исполнилось сто лет.

Минобороны России в честь векового юбилея выпустила видеоролик, в котором представлена современная военная техника данного подразделения.

Обозреватели американского издания «Драйв» (The Drive), посмотревшие ролик, были восхищены увиденным. Они посвятили целую машине химических войск ТМС-65У (тепловая машина специальная). Военный аналитик и журналист Джозеф Тревитик (Joseph Trevithick) называет её одной из самых необычных систем из-за турбореактивного двигателя, который установлен на шасси «Урала».

Видео: youtube.com/Минобороны России

В ТМС-65У установлен двигатель ВК-1, который ранее использовался на истребителях МиГ-15 и МиГ-17, бомбардировщике-торпедоносце Ту-14, а также на Ил-28.

Джозеф Тревитик пишет, что данная техника может использоваться для очистки транспортных средств, покрытых химическими веществами, а также для создания массивных дымовых завес, которые помогают скрыть дружественные войска на поле боя от глаз противника. Он также отмечает, что ТМС-65У позволяет специальную обработку намного быстрее, чем использование ручного инструмента.

«ТМС-65У – это своего рода импровизированная передвижная мойка на поле боя, быстро чистящая технику», – написал обозреватель «Драйв».

Журналист считает, что тепловая специальная машина – это, безусловно, эффективная система. Однако не стоит забывать, что двигатель ВК-1 был построен ещё в Советском Союзе, поэтому потребляет много топлива.

В своей статье Тревитик называет ТМС-65У «сумасшедшей машиной», которая может не только проводить специальную обработку газовым или газокапельным способом, но и ставить огромные дымовые завесы.

«Экипаж ТМС-65У может заполнить резервуар, который обычно содержит раствор для обеззараживания, дымообразующей жидкостью, такой как мазут. Горячие выхлопные газы превращают эту жидкость в густой белый дым, который может скрыть дружественные силы от невооруженного глаз противника и некоторых датчиков», – отмечает журналист.

Тревитик обращает внимание на то, что, если в дымообразующей смеси нет специальных добавок, то скрыть войска от инфракрасной оптики противника невозможно.

«Самое интересное в этом автомобиле – это продолжение использования ВК-1. Этот реактивный двигатель является антикварным», – восхищается Тревитик.

По мнению обозревателя The Drive, на сегодняшний день нет никаких признаков того, что Москва в ближайшее время намеревается заменить «сумасшедший» ТМС-65У. Данные машины, несомненно, играют важную роль в доктрине военной защиты армии России.

Источник фото: wikipedia.org/Vitaly V. Kuzmin, wikipedia.org/Kogo

Самая быстрая машина с реактивным двигателем. Почему автомобиль с газотурбинным двигателем так и не пошел в производство

Газотурбинные двигатели — это невероятная вещь, и их применение не ограничивается лишь самолетами. Мы подобрали для вас десять самых интересных наземных транспортных средств, питающихся от огромных турбин.

Jet Corvette.
Кастомайзеры очень любят брать моторы от Corvette и устанавливать их на другие машины, чтобы сделать их быстрее. Винс Гранателли подошел к делу с другого конца. Он, наоборот, избавил свой Corvette от V8 в пользу… газотурбинного двигателя Pratt & Whitney ST6B. 880-сильная турбина делает машину самым быстрым Corvette, допущенным к эксплуатации по дорогам общего пользования. Разгон до 100 км/ч осуществляется всего за 3,2 секунды.

Thrust SSC.
Невероятный (но еще не завершенный) Bloodhound SSC наверняка возьмет свой рекорд (запланированы 1 600 км/ч), однако оригинальный Thrust SSC по-прежнему является серьезным техническим достижением. Благодаря 110 000 л. с. от двух турбореактивных двигателей Rolls-Royce, Thrust в 1997 году установил сухопутный рекорд скорости на отметке 1 228 км/ч и стал первым автомобилем, преодолевшим звуковой барьер.

Турбинный мотоцикл MTT.
Как будто мотоциклы и без этого недостаточно страшны… MTT снабдили свой мотоцикл турбиной Rolls-Royce, которая передает 286 л. с. на заднее колесо. Один из таких принадлежит американскому телеведущему Джею Лено, который описывает его так: «Он веселый, но способен запугать вас до смерти».

Бэтмобиль.
Главный транспорт из кинофильмов «Бэтмен» и «Бэтмен возвращается». Построен на шасси Chevrolet Impala. На сегодняшний день существуют компании, которые изготавливают реплики этого бэтмобиля с настоящими газотурбинными двигателями.

Shockwave.
Этот седельный тягач Peterbilt оснащен тремя реактивными двигателями Pratt & Whitney J34-48 и однажды разогнался до 605 км/ч. Четверть мили он проезжает за 6,63 секунды, сопровождая свой заезд потрясающим огненным зрелищем!

Big Wind.
Это ультимативное средство пожаротушения идеально дополнило бы предыдущий грузовик. Что скажете насчет борьбы с огнем при помощи огня? Big Wind как раз этим и занимается. Он представляет собой два двигателя от МИГ-21, смонтированные на советский танк Т-34. Эти штуки тушили нефтяные пожары в Кувейте во время войны в Персидском заливе. Сначала шесть шлангов гасят огонь, а затем реактивные двигатели нагнетают мощную струю пара, который буквально сдувает пламя с нефти.

Lotus 56.
Этот болид имел вертолетный газотурбинный двигатель и был лишен коробки передач, сцепления и системы охлаждения. В 1971 году он дебютировал в Формуле-1. Самой серьёзной проблемой было значительное запаздывание реакции турбины на нажатие газа — поначалу задержка составляла шесть секунд. Это вынуждало пилота открывать газ ещё в торможении перед поворотом. Позднее задержку сократили до трех секунд, но это увеличило расход топлива и стартовый вес. В Сильверстоуне машина отстала на 11 кругов, а в Монце Эмерсону Фиттипальди удалось финишировать восьмым с отставанием в 1 круг. Контрольное взвешивание показало, что Lotus 56 на 101 кг тяжелее машины победителя. Естественно, от него пришлось отказаться.

Газотурбинный автомобиль Chrysler.
Эти экспериментальные автомобили так и называют, потому что своего имени у модели не было. Они разрабатывались с 1953 по 1979 годы. За это время Chrysler испытал 7 поколений и построил 77 прототипов. В начале 60-х годов они успешно прошли тесты на дорогах общего пользования, но финансовый кризис в Chrysler и введение новых норм токсичности и расхода топлива помешали запуску модели в массовое производство. Девять машин сохранились в музеях и домашних коллекциях, а остальные были уничтожены.

ГАЗ М20 Аэросани «Север».
В 1959 году в вертолетном конструкторском бюро Н. И. Камова был разработан автомобиль-аэросани «Север». Это была поставленная на лыжи «Победа» с авиационным мотором АИ-14 мощностью 260 л. с. Она использовалась как быстроходный транспорт для северных районов страны в зимние периоды. Средняя скорость составляла 35 км/ч. Маршруты проходили по целинному снегу и торосистому льду в морозы до 50 градусов. Аэросани работали вдоль Амура, обслуживали поселки по берегам рек Лена, Обь и Печора.

Трактор.
Американцы любят разного рода забавы, и тракторные гонки — одна из них. Главным состязанием является транспортировка трактором тяжеленной платформы на дистанцию 80-100 метров. И тут, конечно, на помощь трактору приходят мощные газотурбинные двигатели.

Высокий уровень развития теории лопаточных двигателей, металлургии и техники производства обеспечивает теперь реальную возможность создания надежных газотурбинных двигателей, способных с успехом заменить на автомобиле поршневые двигатели внутреннего сгорания.
Что представляет собой газотурбинный двигатель?

Рис. 1. Принципиальная схема газотурбинного двигателя

На рис. 1 показана принципиальная схема такого двигателя. Ротационный компрессор 9, находящийся на одном валу 8 с газовой турбиной 7, засасывает воздух из атмосферы, сжимает его и нагнетает в камеру сгорания 3. Топливный насоc 1, также приводимый в движение от вала турбины, нагнетает топливо в форсунку 2, установленную в камере сгорания. Газообразные продукты сгорания поступают через направляющий аппарат 4 на рабочие лопатки 5 колеса газовой турбины 7 и заставляют его вращаться в одном, определенном направлении. Газы, отработавшие в турбине, выпускаются в атмосферу через патрубок 6. Вал 8 газовой турбины вращается в подшипниках 10.
По сравнению с поршневыми двигателями внутреннего сгорания газотурбинный двигатель обладает весьма существенными преимуществами. Правда, он тоже еще не свободен от недостатков, но они постепенно ликвидируются по мере развития конструкции.
Характеризуя газовую турбину, прежде всего следует отметить, что она, как и паровая турбина, может развивать большие обороты. Это дает возможность получать значительную мощность от гораздо меньших по размерам (по сравнению с поршневыми) и почти в 10 раз более легких по весу двигателей.
Вращательное движение вала является по существу единственным видом движения в газовой турбине, в то время как в двигателе внутреннего сгорания, помимо вращательного движения коленчатого вала, имеет место возвратно-поступательное движение поршня, а также сложное движение шатуна. Газотурбинные двигатели не требуют специальных устройств для охлаждения. Отсутствие трущихся деталей при минимальном количестве подшипников обеспечивают длительную работоспособность и высокую надежность газотурбинного двигателя.
Наконец, важное значение имеет то обстоятельство, что для питания газотурбинного двигателя используется керосин либо топлива типа дизельных, т.е. более дешевые, чем бензин.
Основная причина, которая сдерживает развитие автомобильных газотурбинных двигателей, заключается в необходимости искусственно ограничивать температуру газов, поступающих на лопатки турбины. Это снижает коэффициент полезного действия двигателя и приводит к повышенному удельному расходу топлива (на 1 л.с.).
Температуру газа приходится ограничивать для газотурбинных двигателей пассажирских и грузовых автомобилей в пределах 600-700°C, а в авиационных турбинах до 800-900°C потому, что еще очень дороги высокожаропрочные металлы.
В настоящее время уже существуют некоторые способы повышения коэффициента полезного действия газотурбинных двигателей путем охлаждения лопаток, использования тепла отработавших газов для подогрева поступающего в камеры сгорания воздуха, производства газов в высокоэффективных свободно-поршневых генераторах, работающих по дизель-компрессорному циклу с высокой степенью сжатия и т. д. От успеха работ в этой области во многом зависит решение проблемы создания высокоэкономичного автомобильного газотурбинного двигателя.
Большинство существующих автомобильных газотурбинных двигателей построено по так называемой двухвальной схеме с теплообменниками. На рис. 2 представлена такая схема.

Рис.2. Принципиальная схема двухвального газотурбинного двигателя с теплообменником

Здесь для привода компрессора 1 служит специальная турбина 8, а для привода колес автомобиля — тяговая турбина 7. Валы турбин не соединены между собой. Газы из камеры сгорания 2 вначале поступают на лопатки турбины привода компрессора, а затем на лопатки тяговой турбины. Воздух, нагнетаемый компрессором, прежде чем поступить в камеры сгорания, подогревается в теплообменниках 3 за счет тепла, отдаваемого отработавшими газами.
Применение двухвальной схемы создает выгодную тяговую характеристику газотурбинных двигателей, позволяющую сократить число ступеней в обычной коробке передач автомобиля и улучшить его динамические качества.
Ввиду того, что вал тяговой турбины механически не связан с валом турбины компрессора, число его оборотов может изменяться в зависимости от нагрузки, не оказывая существенного влияния на число оборотов вала компрессора. Вследствие этого характеристика крутящего момента газотурбинного двигателя имеет вид, представленный на рис. 3, где для сопоставления нанесена также и характеристика поршневого автомобильного двигателя (пунктиром).

Рис. 3. Характеристики крутящего момента двухвального газотурбинного двигателя и поршневого

Из диаграммы видно, что у поршневого двигателя по мере уменьшения числа оборотов, происходящего под влиянием возрастающей нагрузки, крутящий момент вначале несколько возрастает, а затем падает. В то же время у двухвального газотурбинного двигателя крутящий момент автоматически возрастает по мере увеличения нагрузки. В результате необходимость в переключении коробки передач отпадает либо наступает значительно позже, чем у поршневого двигателя. С другой стороны, ускорения при разгоне у двухвального газотурбинного двигателя будут значительно большими.
Характеристика одновального газотурбинного двигателя отличается от показанной на рис. 3 и, как правило, уступает, с точки зрения требований динамики автомобиля, характеристике поршневого двигателя (при равной мощности).
Большую перспективу имеет газотурбинный двигатель, схема которого показана на рис. 4. В этом двигателе газ для турбины вырабатывается в так называемом свободно-поршневом генераторе, представляющем собой двухтактный дизель и лоршневой компрессор, объединенные в общем блоке.

Рис. 4. Принципиальная схема газотурбинного двигателя со свободно-поршневым генератором газа

Энергия от поршней дизеля передается непосредственно поршням компрессора. Ввиду того, что движение поршневых групп осуществляется исключительно под действием давления газов и режим движения зависит только от протекания термодинамических процессов в дизельном и компрессорных цилиндрах, такой агрегат и называется свободно-поршневым. В его средней части расположен открытый с двух сторон цилиндр 4, имеющий прямоточную щелевую продувку, в котором протекает двухтактный рабочий процесс с воспламенением от сжатия. В цилиндре оппо-зитно перемещаются два поршня, один из которых 9 во время рабочего хода открывает, а во время возвратного хода закрывает выхлопные окна, прорезанные в стенках цилиндра. Другой поршень 3 также открывает и закрывает продувочные окна. Поршни связаны между собой легким реечным или рычажным синхронизирующим механизмом, не показанным на схеме. Когда они сближаются, воздух, заключенный между ними, сжимается; к моменту достижения мертвой точки температура сжимаемого воздуха становится достаточной для воспламенения топлива, которое впрыскивается через форсунку 5. В результате сгорания топлива образуются газы, обладающие высокой температурой и давлением; они заставляют поршни разойтись в стороны, при этом поршень 9 открывает выхлопные окна, через которые газы устремляются в газосборник 7. Затем открываются продувочные окна, через которые в цилиндр 4 поступает сжатый воздух, находящийся в ресивере 6. Воздух вытесняет из цилиндра выхлопные газы, смешивается с ними и также поступает в газосборник. За то время, пока продувочные окна остаются открытыми, сжатый воздух успевает очистить цилиндр от выхлопных газов и заполнить его, подготовив таким образом двигатель к следующему рабочему ходу.
С поршнями 3 и 9 связаны компрессорные поршни 2, двигающиеся в своих цилиндрах. При расходящемся ходе поршней идет всасывание воздуха из атмосферы в компрессорные цилиндры, при этом самодействующие впускные клапана 10 открыты, а выпускные 11 закрыты. При встречном ходе поршней впускные клапана закрыты, а выпускные открыты и через них воздух нагнетается в ресивер 6, окружающий дизельный цилиндр. Поршни двигаются навстречу друг другу за счет энергии воздуха, накопившейся в буферных полостях 1 во время предыдущего рабочего хода. Газы из сборника 7 поступают в тяговую турбину 8, вал которой соединен с трансмиссией. Следующее сопоставление коэффициентов полезного действия показывает, что описанный газотурбинный двигатель уже сейчас по своей эффективности не уступает двигателям внутреннего сгорания:

Таким образом, к. п.д. лучших образцов турбин не уступает к.п.д. дизелей. Не случайно поэтому количество экспериментальных газотурбинных автомобилей различного типа возрастает с каждым годом. Все новые фирмы в различных странах объявляют о своих работах в этой области.
Значительных успехов в создании газотурбинных двигателей добилась, пожалуй, американская фирма Дженерал Моторс Компани, ведущая экспериментальные работы с газотурбинным двигателем ХР-21, который был испытан на гоночном автомобиле «Огненная птица» и многоместном междугородном автобусе. Схема этого двухкамерного двигателя, не имеющего теплообменника, представлена на рис. 5.

Рис.5. Схема газотурбинного двигателя ХР-21

Его эффективная мощность составляет 370 л.с. Топливом для него служит керосин. Скорость вращения вала компрессора достигает 26 000 об/мин, а скорость вращения вала тяговой турбины от 0 до 13000 об/мин. Температура газов, поступающих на лопатки турбины, равна 815°C, давление воздуха на выходе из компрессора — 3,5 ат. Общий вес силовой установки, предназначенной для гоночного автомобиля, составляет 351 кг, причем газопроизводящая часть весит 154 кг, а тяговая часть с коробкой передач и передачей на ведущие колеса — 197 кг.
Автомобиль «Огненная птица» с этим двигателем развивает скорость выше 320 км/час. Его полный вес равен 1270 кг. Расход топлива на максимальной скорости составляет 189,3 л/час, или 59 л на 100 км. Двигатель расположен в задней части автомобиля; привод осуществляется на задние колеса. Отработавшие в двигателе газы выходят в атмосферу через реактивное сопло, в результате чего создается дополнительное тяговое усилие.
Другой газотурбинный двигатель — «Боинг 502-1» (рис. 6) был установлен на тяжелом грузовике. Двигатель развивает мощность 175 л. с.

Рис.6. Газотурбинный двигатель «Боинг-502-1»

Весит он 90,7 кг и занимает небольшое подкапотное пространство. О компактности газотурбинного двигателя можно судить по фотографии (рис. 7), на которой показаны два грузовика, шасси которых одинаковы, но на одном (слева) установлен газотурбинный двигатель, а на другом (справа) — поршневой бензиновый.

Рис. 7. Тяжелые грузовики с различными двигателями

Фирма Крайслер (США) также ведет экспериментальные работы с газотурбинными двигателями. Легковой автомобиль этой фирмы («Плимут») с установленным на нем газотурбинным двигателем мощностью 120 л. с., снабженным теплообменником, расходует 15,9 л топлива на 100 км пробега.
В течение нескольких лет проводит испытания своего газотурбинного спортивно-пассажирского автомобиля мощностью 250 л.с. (рис. 8) итальянская фирма Фиат.

Рис.8. Газотурбинный автомобиль Фиат

Двухступенчатый центробежный нагнетатель газотурбинного двигателя этого автомобиля вращается со скоростью 30 000 об/мин. Степень повышения давления в нагнетателе 4,5:1. Три камеры сгорания подают в турбину газ при температуре 800°C. Тяговая турбина вращается со скоростью до 22 000 об/мин. Вал тяговой турбины пропущен внутри вала компрессора и соединен с редуктором, расположенным спереди двигателя. Двигатель помещается в задней части кузова автомобиля и приводит в движение задние колеса. Общий вес автомобиля — 1000 кг. Двигатель с редуктором, системой передач и дифференциалом весит 258,6 кг. Автомобиль развивает скорость до 240 км/час.
Английская фирма Ровер одна из первых начала заниматься газотурбинными двигателями (1948 г.). Сейчас она подготовила два новых экспериментальных автомобиля с газотурбинными двигателями. Один из них — «Джет-1» с двигателем мощностью 200 л.с. предназначается для спортивных целей. Другой (рис. 9) — пассажирский, с двигателем мощностью 120 л. с., имеющим теплообменник; вал компрессора этого двигателя вращается со скоростью 50 000 об/мин, а вал тяговой турбины — до 30 000 об/мин. Автомобиль расходует 16,9 л топлива на 100 км пробега.

Рис.9. Газотурбинный автомобиль Ровер

Разносторонние работы в области газотурбинных автомобилей проводятся также и во Франции. Так, фирма Сосьете Турбомека выпустила газотурбинный автомобильный двигатель с одноступенчатым радиальным компрессором и кольцевой камерой сгорания, причем горючее подводится по валу компрессора (рис. 11).

Рис. 11. Разрез малой турбины «Турбомека»: 1 — вход воздуха; 2 — компрессор; 3 — камера сгорания; 4 — турбина привода компрессора; 5 — тяговая турбина; 6 — коробка передач; 7 — управление двигателем

Установка запроектирована без теплообменника и развивает мощность до 300 л.с., расходуя 440 г/л.с. в час. Она весит 100 кг, т.е. около 0,36 кг/л. с. Число оборотов компрессора составляет 35 000 в минуту, турбины — 27 000 об/мин. Температура входящего в турбину газа достигает 820°C.
Для 10-тонного грузовика, предназначенного к эксплуатации в трудных условиях, французская фирма Ляфли создала газотурбинный агрегат мощностью 180-200 л.с. с одноступенчатым радиальным компрессором, без теплообменника. Рабочий газ для турбины вырабатывается в двух камерах сгорания. Вес агрегата составляет 205 кг, что соответствует 1,1 кг/л.с. Расход топлива не должен превышать 400 г/л.с. в час. Скорость вращения вала компрессора достигает 42 000 об/мин, а турбины — 30 000 об/мин. Входная температура газа равна 800°C.
В последнее время большое внимание привлекают также работы французской фирмы Гочкис, создавшей газотурбинный двигатель с тремя камерами сгорания, мощностью 100 л. с. Автомобиль с этим двигателем (рис. 12) развивает скорость до 200 км/час, расходуя от 40 до 57 л топлива на 100 км пробега. Компрессор двигателя развивает 45 000 об/мин, а вал турбины — 25 000 об/мин.

Рис. 12. Расположение агрегатов в газотурбинном автомобиле фирмы Гочкис: 1 — вход; 2 — центробежный нагнетатель; 3 — стартер; 4 — камера сгорания; 5 — топливный насос; 6 — газовая турбина; 7 — выхлопная труба; 8 — понижающая коробка передач; 9 — шарнирное сцепление; 10 — приводной вал; 11 — фрикционное сцепление; 12 — электромагнитная коробка передач фирмы Коталь; 13 — электромагнитные тормоза; 14 — задняя ось с дифференциалом

В заключение следует упомянуть новый испанский проект, разработанный Центральным автомобильно-техническим институтом в Мадриде (рис. 10). Испанская установка, снабженная двумя теплообменниками, весит 120 кг и развивает мощность 170 л. с., что соответствует 0,7 кг/л.с. Температура газа в турбине составляет 800° Ц. Радиальный двухступенчатый нагнетатель, имеющий степень повышения давления 4,35, развивает 29 000 об/мин, турбина — 24 700 об/мин. Этот газотурбинный двигатель предназначен для установки на автобус; запроектировано заднее расположение двигателя, с подводом воздуха через крышу.

Рис. 10. Испанский газотурбинный двигатель, предназначенный для автобуса: 1 — двухступенчатый нагнетатель; 2 — две независимые турбины; 3 — теплообменник; 4 — вспомогательные агрегаты; 5 — планетарная передача

В России 13 ноября отмечается День войск радиационной, химической и биологической защиты. В этом году российским войскам РХБЗ исполнилось сто лет.

Минобороны России в честь векового юбилея выпустила видеоролик, в котором представлена современная военная техника данного подразделения.

Обозреватели американского издания «Драйв» (The Drive), посмотревшие ролик, были восхищены увиденным. Они посвятили целую машине химических войск ТМС-65У (тепловая машина специальная). Военный аналитик и журналист Джозеф Тревитик (Joseph Trevithick) называет её одной из самых необычных систем из-за турбореактивного двигателя, который установлен на шасси «Урала».

Видео: youtube.com/Минобороны России

В ТМС-65У установлен двигатель ВК-1, который ранее использовался на истребителях МиГ-15 и МиГ-17, бомбардировщике-торпедоносце Ту-14, а также на Ил-28.

Джозеф Тревитик пишет, что данная техника может использоваться для очистки транспортных средств, покрытых химическими веществами, а также для создания массивных дымовых завес, которые помогают скрыть дружественные войска на поле боя от глаз противника. Он также отмечает, что ТМС-65У позволяет специальную обработку намного быстрее, чем использование ручного инструмента.

«ТМС-65У – это своего рода импровизированная передвижная мойка на поле боя, быстро чистящая технику», – написал обозреватель «Драйв».

Журналист считает, что тепловая специальная машина – это, безусловно, эффективная система. Однако не стоит забывать, что двигатель ВК-1 был построен ещё в Советском Союзе, поэтому потребляет много топлива.

В своей статье Тревитик называет ТМС-65У «сумасшедшей машиной», которая может не только проводить специальную обработку газовым или газокапельным способом, но и ставить огромные дымовые завесы.

«Экипаж ТМС-65У может заполнить резервуар, который обычно содержит раствор для обеззараживания, дымообразующей жидкостью, такой как мазут. Горячие выхлопные газы превращают эту жидкость в густой белый дым, который может скрыть дружественные силы от невооруженного глаз противника и некоторых датчиков», – отмечает журналист.

Тревитик обращает внимание на то, что, если в дымообразующей смеси нет специальных добавок, то скрыть войска от инфракрасной оптики противника невозможно.

«Самое интересное в этом автомобиле – это продолжение использования ВК-1. Этот реактивный двигатель является антикварным», – восхищается Тревитик.

По мнению обозревателя The Drive, на сегодняшний день нет никаких признаков того, что Москва в ближайшее время намеревается заменить «сумасшедший» ТМС-65У. Данные машины, несомненно, играют важную роль в доктрине военной защиты армии России.

Источник фото: wikipedia.org/Vitaly V. Kuzmin, wikipedia.org/Kogo

Газотурбинные двигатели — это невероятная вещь, и их применение не ограничивается лишь самолетами. Мы подобрали для вас десять самых интересных наземных транспортных средств, питающихся от огромных турбин.

Jet Corvette.
Кастомайзеры очень любят брать моторы от Corvette и устанавливать их на другие машины, чтобы сделать их быстрее. Винс Гранателли подошел к делу с другого конца. Он, наоборот, избавил свой Corvette от V8 в пользу… газотурбинного двигателя Pratt & Whitney ST6B. 880-сильная турбина делает машину самым быстрым Corvette, допущенным к эксплуатации по дорогам общего пользования. Разгон до 100 км/ч осуществляется всего за 3,2 секунды.

Thrust SSC.
Невероятный (но еще не завершенный) Bloodhound SSC наверняка возьмет свой рекорд (запланированы 1 600 км/ч), однако оригинальный Thrust SSC по-прежнему является серьезным техническим достижением. Благодаря 110 000 л. с. от двух турбореактивных двигателей Rolls-Royce, Thrust в 1997 году установил сухопутный рекорд скорости на отметке 1 228 км/ч и стал первым автомобилем, преодолевшим звуковой барьер.

Турбинный мотоцикл MTT.
Как будто мотоциклы и без этого недостаточно страшны… MTT снабдили свой мотоцикл турбиной Rolls-Royce, которая передает 286 л. с. на заднее колесо. Один из таких принадлежит американскому телеведущему Джею Лено, который описывает его так: «Он веселый, но способен запугать вас до смерти».

Бэтмобиль.
Главный транспорт из кинофильмов «Бэтмен» и «Бэтмен возвращается». Построен на шасси Chevrolet Impala. На сегодняшний день существуют компании, которые изготавливают реплики этого бэтмобиля с настоящими газотурбинными двигателями.

Shockwave.
Этот седельный тягач Peterbilt оснащен тремя реактивными двигателями Pratt & Whitney J34-48 и однажды разогнался до 605 км/ч. Четверть мили он проезжает за 6,63 секунды, сопровождая свой заезд потрясающим огненным зрелищем!

Big Wind.
Это ультимативное средство пожаротушения идеально дополнило бы предыдущий грузовик. Что скажете насчет борьбы с огнем при помощи огня? Big Wind как раз этим и занимается. Он представляет собой два двигателя от МИГ-21, смонтированные на советский танк Т-34. Эти штуки тушили нефтяные пожары в Кувейте во время войны в Персидском заливе. Сначала шесть шлангов гасят огонь, а затем реактивные двигатели нагнетают мощную струю пара, который буквально сдувает пламя с нефти.

Lotus 56.
Этот болид имел вертолетный газотурбинный двигатель и был лишен коробки передач, сцепления и системы охлаждения. В 1971 году он дебютировал в Формуле-1. Самой серьёзной проблемой было значительное запаздывание реакции турбины на нажатие газа — поначалу задержка составляла шесть секунд. Это вынуждало пилота открывать газ ещё в торможении перед поворотом. Позднее задержку сократили до трех секунд, но это увеличило расход топлива и стартовый вес. В Сильверстоуне машина отстала на 11 кругов, а в Монце Эмерсону Фиттипальди удалось финишировать восьмым с отставанием в 1 круг. Контрольное взвешивание показало, что Lotus 56 на 101 кг тяжелее машины победителя. Естественно, от него пришлось отказаться.

Газотурбинный автомобиль Chrysler.
Эти экспериментальные автомобили так и называют, потому что своего имени у модели не было. Они разрабатывались с 1953 по 1979 годы. За это время Chrysler испытал 7 поколений и построил 77 прототипов. В начале 60-х годов они успешно прошли тесты на дорогах общего пользования, но финансовый кризис в Chrysler и введение новых норм токсичности и расхода топлива помешали запуску модели в массовое производство. Девять машин сохранились в музеях и домашних коллекциях, а остальные были уничтожены.

ГАЗ М20 Аэросани «Север».
В 1959 году в вертолетном конструкторском бюро Н. И. Камова был разработан автомобиль-аэросани «Север». Это была поставленная на лыжи «Победа» с авиационным мотором АИ-14 мощностью 260 л. с. Она использовалась как быстроходный транспорт для северных районов страны в зимние периоды. Средняя скорость составляла 35 км/ч. Маршруты проходили по целинному снегу и торосистому льду в морозы до 50 градусов. Аэросани работали вдоль Амура, обслуживали поселки по берегам рек Лена, Обь и Печора.

Трактор.
Американцы любят разного рода забавы, и тракторные гонки — одна из них. Главным состязанием является транспортировка трактором тяжеленной платформы на дистанцию 80-100 метров. И тут, конечно, на помощь трактору приходят мощные газотурбинные двигатели.

Самые крутые автомобили с авиационными двигателями

Стремление выжать из автомобиля скорость, на которую тот принципиально не способен, а также похвастаться уникальным транспортным средством, заставляет некоторых ярых автолюбителей идти на рискованные шаги. Они устанавливают в свои машины мощнейшие силовые установки, предназначенные совершенно для других целей. Например, двигатели для самолётов.

Bloodhound LSR

В своих попытках обогнать конкурентов ради престижа и всеобщего признания, большие и маленькие компании пытаются построить самый быстрый автомобиль в истории. Правда, некоторые настолько увлеклись, что созданные ими агрегаты уже мало напоминают привычные всем машины. Рекордсменами по скорости на поверхности земли являются автомобили с реактивными двигателями.

Самым быстрым из них должен был стать Bloodhound LSR, который разрабатывался более 10 лет. Этот уникальный проект постоянно испытывал нехватку финансирования, а однажды даже обанкротился и сменил владельца. В 2021 году он должен был проехать по солончаку со скоростью 1609 км/ч, но работы в очередной раз остановили из-за ситуации с коронавирусом.

Его силовая установка состоит из турбовентиляторного двигателя Rolls-Royce Eurojet EJ200, к которому добавили ракетный двигатель Nammo HTP. Её суммарная мощность составляет 135 тысяч лошадиных сил. Роль топливного насоса выполняет 5-литровый V8 производства Jaguar. Чтобы автомобиль весом 6,5 тонны мог добраться до конца трассы, его поставили на кованые алюминиевые колёса, вращающиеся со скоростью 10200 об/мин.

Реактивный «Жук»

Не все автолюбители стремятся к новым рекордам и толпам поклонников. Некоторые совершают невозможное ради собственного удовольствия и капли внимания со стороны окружающих. Один из таких энтузиастов, проживающий в Калифорнии (США), переоборудовал собственный ничем не примечательный Volkswagen Beetle в реактивный транспорт.

По словам «домашнего» автомеханика, за собственного развлечения и полученное удовольствие от конструирования реактивного транспортного средства он отдал около 200 тысяч американских долларов. 50 из них он потратил на приобретение машины и ещё 50 – на турбовальный двигатель от вертолёта. Всё остальное ушло на запчасти для модификации двигателя, чтобы превратить в реактивный, и на его установку непосредственно в автомобиль. В его текущем виде «Жук» сертифицирован для дорог общего назначения и пользуется популярностью на выставках. Правда, его скорость владелец увидеть не может, поскольку шкалы спидометра, рассчитанного только на 140 км/ч, не хватает.

Драгстер Vampire

Ещё один вид гоночных машин для покорения рекордов скорости. Они обладают экстремальной конструкцией, которая с каждым годом становится всё более экстравагантной. По части новшеств и сомнительных решений здесь первенство принадлежит англичанам, построившим три машины для гонок Санта-Под, проводившихся в 1980 году. На Vampire установили модернизированный турбореактивный двигатель Rolls-Royce Orpheus от истребителя Folland Gnat с тягой около 2500 килограмм.

Пилот драгстера Vampire во время гонок смог достичь скорости 438 км/ч. Но конкретно этот автомобиль больше известен не скоростью. Во время съёмок очередного эпизода Top Gear в 2006 году на нём едва не погиб ведущий Ричард Хаммонд. Он разбился, предварительно разогнавшись до 505 км/ч.

Хот-род V12

Кастомные хот-роды, созданные на основе старых автомобилей, обладают экзотическим внешним видом и пользуются большим спросом. Владелец автомастерской Клифф Хикс решил, что автомобиль ручной сборки должен быть ещё и мощным, поэтому оснастил его новым двигателем. По его же словам, он немного перестарался.

Основой для хот-рода послужил старенький автомобиль Model T-27. Его полностью переделали, усилили раму, заменили тормоза и подвеску, а вместо штатного мотора поставили авиационный двигатель Allison V12, снятый прямо с истребителя Lockheed P-38 Lightning. Мощность его составляет примерно 1840 лошадиных сил. Конечно же, 12-цилиндровый мотор немного модернизировали, установив современную электронику и два трамблёра.

Tucker Torpedo Convertible

Даже на фоне остальных нестандартных автомобилей с авиационными двигателями этот в своём роде уникален. Его создал Престон Такер в 1948 году, пожелавший после окончания войны дать автолюбителям совершенно новую машину. Помимо технических новшеств, кузова и салона, которым в то время можно было только позавидовать, Tucker 48 получил примечательный двигатель.

Оппозитный шестицилиндровый мотор Franklin O-335 объёмом 5,5 литра и мощностью 168 лошадей ранее устанавливали на вертолёты. Всего был выпущен 51 экземпляр, причём трём из них досталась оригинальная трансмиссия, автоматическая бесступенчатая с двумя гидротрансформаторами.

Howmet TX

Конечно, лучшим применением машин с двигателями от самолётов или вертолётов остаются гонки. При условии наличия мощной несущей конструкции он может уже на старте опередить всех соперников с ординарными, пусть и мощными, моторами. Прекрасным примером может послужить Howmet TX, сделавший свой первый заезд в 1968 году в «24 часа Дайтоны».

Мощная пространственная рама из стальных труб держала газотурбинный двигатель TS325-1 от Continental Aviation & Engineering. Он обладал чрезвычайно низкой массой всего 70 килограмм, но при этом выдавал 330 лошадиных сил и 678 Нм крутящего момента. Что немаловажно для гонок, весь крутящий момент был доступен с холостого хода.

В своё время авиационный двигатель достался и старому грузовику, превратив его в самый быстрый пикап в мире.

Самый быстрый реактивный автомобиль в мире. Реактивные машины. Синхронная реактивная машина

Какие только не устанавливали рекорды скорости на автомобиле. Интерес покорить трассу, наверное, был в крови у любителей гонок всегда, с самого момента появления машин. И многим это удавалось.

Абсолютный результат

Итак, прежде чем рассказывать про всевозможные рекорды скорости на автомобиле (которых немало), стоит упомянуть о самом главном результате. Максимальный показатель был достигнут в 1997 году, 15 октября. Тогда был установлен новый, абсолютный и по сей день не покоренный рекорд скорости на автомобиле. 1229,78 км/ч — именно этой отметки на спидометре достигла стрелка. А покорителем трассы стал Энди Грин, англичанин и пилот-истребитель. Рекорд устанавливался в пустыне Автомобиль, естественно, был не обычным, а реактивным — Thrust SSC.

Трассу, длина которой составила 21 километр, разметили на дне высохшего озера, находившегося в пустыне Блэк-Рок. Машина Энди приводилась в движение двумя мощными, турбовентиляторными силовыми агрегатами от “Роллс Ройс”. Каждый мотор был оснащен форсированной тягой. И общая мощность моторов достигала невероятного показателя — 110 000 лошадиных сил. Неудивительно, что Грину удалось разогнаться до такой отметки.

“Первопроходцы”-рекордсмены

А теперь можно углубиться и в другие темы. Итак, первый мировой рекорд скорости на автомобиле, оснащенном мотором внутреннего сгорания, установил такой человек, как Эмиль Левассор. Это было в 1985 году. Тогда проходила гонка “Париж-Бордо”. По сути, это были первые соревнования на скорость! И Эмиль их выиграл. Широко известна его фраза, которую он сказал после гонок: “Это было безумие! Я делал до тридцати километров в час!” Конечно, в то время, на момент конца XIX века, показатели действительно были ошеломительными. Правда, умер Эмиль тоже из-за своей любви к гонкам. В 1987-м, во время соревнования на скорость, он попал в аварию — пытался избежать столкновения с собакой. И вскоре из-за полученных ран умер. Но его рекорд скорости на автомобиле с двигателем внутреннего сгорания навеки остался в истории.

Следующие результаты были зафиксированы официально. В 1898-м была достигнута скорость в 63,149 км/ч. Автомобилистом был граф Гастон де Шаслу-Лоба. Он управлял тогда электромобилем конструкции Шарля Жанто. К слову, это был первый официально зарегистрированный рекорд.

Гонки на дистанцию

Уже в конце XIX века начинали проводиться соревнования на скорость, в рамках которых автомобилисты должны были преодолеть определенное расстояние. Кто был первым, тот и выигрывал, всё логично. И вот первой была 100-километровая дистанция. Её покорил Камиль Женатци, бельгийский автомобилист. А было это 29 апреля 1899-го. Он также управлял электромобилем, мощность которого составлял 40 лошадиных сил. Максимум, которого он достиг, составил 105,8 км/ч.

Следующей дистанцией были 200 километров. Её покорили в 1911-м. И победителем тогда стал Р. Бурман. Нетрудно догадаться, что управлял он машиной от компании “Бенц”. Его максимальный рекорд скорости автомобиля был невероятным — 228 км/ч! Что и говорить, не все современные машины некоторых марок могут выработать такой максимум.

300 километров впервые покорил Х. О. Д. Сигрев. Это было в 1927-м. И его максимум остановился на отметке в 327,8 км/ч. Затем, в 1932-м, была гонка на 400 километров. У Малькольма Кэмпбелла получилось победить. И его было 408,6 км/ч.

500-километровую гонку на машине “Роллс-Ройс Айстон” выиграл Джон Айстон в 1937-м. Он “выжал” из машины максимум в 502,4 км/ч. И наконец, тысяча километров. Эту дистанцию преодолел Гарри Габелич в 1970 году, 23 октября. Его машиной был ракетный автомобиль, называвшийся “Голубое пламя”. составила 1014,3 км/ч. Интересно, что авто было в длину 11,3 метра. Гонка проходила на высохшем соляном озере под названием Бонневиль.

Скорость звука

И её однажды удалось преодолеть. Впервые это сделал человек по имени Стен Баррет. Это профессиональный каскадер из Америки, которому на момент события было 36 лет. Он установил рекорд на 3-колесной машине. Она называлась Budweiser Rocket. В движение авто приводилось Их было, кстати, два. Главный мотор — ЖРД, имеющий тягу в 9900 кгс. А второй — РДТТ. У него тяга была в 2000 кгс. Его установили в машину для того, чтобы использовать дополнительную мощь, если основной для преодоления заявленной скорости не хватит.

Заезд проходил на авиационной базе в Калифорнии в 1979-м. Кстати, рассказывая про рекорды скорости на автомобиле, нельзя не отметить, что этот как раз не зарегистрировала FIA. А все потому, что правила организации гласят: для фиксации результата нужно провести два заезда в двух различных направлениях. Это делается, чтобы исключить наклон трассы и влияние ветра. Стен Баррет отказался от этого. Он сказал, что рекорд уже установлен.

На тысячу миль

Пока что никому не удалось покорить скоростной рубеж в 1000 миль/час. Это, стоит уточнить, 1609 километров в час. Но люди, которые занимаются автомобилями, не теряют энтузиазма. Они справедливо полагают, что все возможно, и это тоже. У конструкторов Bloodhound SSC, например, есть план, касающийся установления нового рекорда. Скорее всего, машина, предназначенная для заезда, будет укомплектована тремя силовыми агрегатами. Первым будет гибридный ракетный мотор. Вторым станет реактивный агрегат Eurojet EJ200, что применяется на самолете-истребителе под названием А третьим — V-образные мотор с 8 цилиндрами от концерна “Ягуар”. Работать он, конечно, будет на бензине. Но использоваться данный двигатель станет для привода насосов, что накачивают топливо к ракетному мотору и активируют бортовой электрогенератор.

Остальные категории

Рекорды скорости на автомобиле устанавливали и многие женщины. Самый лучший результат — это 843,3 км/ч. Его достигла американская девушка по имени Китти Хамблтон. И установила она рекорд в 1976 году, в декабре. Мощность мотора её машины составляла 48 000 “лошадей”.

Максимум, который удавалось достичь гонщикам, управляющим машиной с паровым мотором, составляет 223,7 км/ч. В болиде стояло 12 котлов, где вода нагревалась за счет горения природного газа. Ежеминутно в котлах таким образом испарялось примерно 40 килограмм воды. Мощность установки составляла примерно 360 л. с.

А что можно сказать про рекорд скорости на серийном автомобиле? Естественно, лучшим в этом плане является гиперкар “Бугатти Вейрон Супер Спорт”. Его показатель — 431,072 километра в час! Но это еще не предел. Ведь самым быстрым и динамичным легковым автомобилем, предназначенным для езды по дорогам, стал… Ford Badd GT! Он смог достичь отметки в 455 км/ч. А это больше, чем у пресловутого “Бугатти”.

Дизельные “рекордсмены”

Автомобили, моторы которых работают на ДТ, частенько недооцениваются. Так вот, все стереотипы в момент рушит JCB Dieselmax. Это потребляющая не бензин, а ДТ. На ней под руководством все того же Энди Грина установили рекорд в 563,418 км/ч. Произошло это в 2006 году. Стоит напомнить, что аналогичный тест проводился в 1973-м. Результат того года был на порядок меньше — 379,5 км/ч.

Самым быстрым серийным автомобилем, работающим на ДТ, является немецкий представитель. И это BMW 330 TDS. Его максимум — 320 км/ч. Агрегат данной модели имеет 6 цилиндров и объем в три литра. Плюс, конечно, турбонаддув. Мощность мотора равна 300 “лошадям”. А расход, кстати, не может не радовать — всего 8 литров на 100 км.

Прочие результаты

Выше были рассказаны рекорды скорости на автомобиле по годам. Как можно видеть, немало хороших результатов удалось достичь даже не в XXI веке. И действительно, это так! Например, самым быстрым седаном в мире признан выпущенный в 1992 году Audi S4. Эта модель способна достичь 418 км/ч. Во всяком случае, этот результат зафиксировали во время заезда на высохшем озере Бонневиль. Под капотом данного полноприводного авто стоял 5-цилиндровый мотор с турбированным наддувом. Его мощность доработали до 1100 л. с.

А еще был установлен рекорд скорости на машине с приводом на колеса. Он составил 737,4 км/ч. И наконец, нельзя не сказать и о скоростном результате, которого удалось достичь на моторизированном бревне, — 76,625 км/ч! Именно такого показателя достигло сооружение, сделанное из кедрового бревна и автомобильных деталей. Рекорд, кстати, свежий — его зафиксировали в 2016 году.

Российские показатели

Естественно, говоря на такую тему, нельзя не отметить вниманием и рекорд скорости на автомобиле в России. На территории нашей страны производят “Лады” и “Волги” — до им еще максимально далеко. Но все же есть в истории кое-какой интересный рекорд.

Его установили такие люди, как Олег Богданов, Владимир Соловьев и Виктор Панярский — команда журнала “За рулем”. Мужчины на автомобиле ВАЗ-2109 пересекли всю Европу за 45 часов и 30 минут. Старт был в Москве, на Манежной площади. А закончилась “реактивная поездка” в Лиссабоне, неподалеку от башни Белень. Идея совершить такой пробег пришла не спонтанно. Это был ответ португальской инициативе. В 1986-м из Лиссабона в российскую столицу приехали двое португальских журналистов. Они преодолели весь маршрут за 51 час и 30 минут. Советские журналисты приняли вызов и, можно сказать, выиграли неозвученный спор.

И еще один случай был в 2009-м. Житель Самары на своей “Ладе-21099” достиг скорости в 277 км/ч! Самое интересное — в пробке, в час пик, примерно в девять утра! Парень превысил скорость на 217 километров. Тоже своеобразный рекорд. Возможный, наверное, только в России.

Газотурбинные двигатели — это невероятная вещь, и их применение не ограничивается лишь самолетами. Мы подобрали для вас десять самых интересных наземных транспортных средств, питающихся от огромных турбин.

Jet Corvette.
Кастомайзеры очень любят брать моторы от Corvette и устанавливать их на другие машины, чтобы сделать их быстрее. Винс Гранателли подошел к делу с другого конца. Он, наоборот, избавил свой Corvette от V8 в пользу… газотурбинного двигателя Pratt & Whitney ST6B. 880-сильная турбина делает машину самым быстрым Corvette, допущенным к эксплуатации по дорогам общего пользования. Разгон до 100 км/ч осуществляется всего за 3,2 секунды.

Thrust SSC.
Невероятный (но еще не завершенный) Bloodhound SSC наверняка возьмет свой рекорд (запланированы 1 600 км/ч), однако оригинальный Thrust SSC по-прежнему является серьезным техническим достижением. Благодаря 110 000 л. с. от двух турбореактивных двигателей Rolls-Royce, Thrust в 1997 году установил сухопутный рекорд скорости на отметке 1 228 км/ч и стал первым автомобилем, преодолевшим звуковой барьер.

Турбинный мотоцикл MTT.
Как будто мотоциклы и без этого недостаточно страшны… MTT снабдили свой мотоцикл турбиной Rolls-Royce, которая передает 286 л. с. на заднее колесо. Один из таких принадлежит американскому телеведущему Джею Лено, который описывает его так: «Он веселый, но способен запугать вас до смерти».

Бэтмобиль.
Главный транспорт из кинофильмов «Бэтмен» и «Бэтмен возвращается». Построен на шасси Chevrolet Impala. На сегодняшний день существуют компании, которые изготавливают реплики этого бэтмобиля с настоящими газотурбинными двигателями.

Shockwave.
Этот седельный тягач Peterbilt оснащен тремя реактивными двигателями Pratt & Whitney J34-48 и однажды разогнался до 605 км/ч. Четверть мили он проезжает за 6,63 секунды, сопровождая свой заезд потрясающим огненным зрелищем!

Big Wind.
Это ультимативное средство пожаротушения идеально дополнило бы предыдущий грузовик. Что скажете насчет борьбы с огнем при помощи огня? Big Wind как раз этим и занимается. Он представляет собой два двигателя от МИГ-21, смонтированные на советский танк Т-34. Эти штуки тушили нефтяные пожары в Кувейте во время войны в Персидском заливе. Сначала шесть шлангов гасят огонь, а затем реактивные двигатели нагнетают мощную струю пара, который буквально сдувает пламя с нефти.

Lotus 56.
Этот болид имел вертолетный газотурбинный двигатель и был лишен коробки передач, сцепления и системы охлаждения. В 1971 году он дебютировал в Формуле-1. Самой серьёзной проблемой было значительное запаздывание реакции турбины на нажатие газа — поначалу задержка составляла шесть секунд. Это вынуждало пилота открывать газ ещё в торможении перед поворотом. Позднее задержку сократили до трех секунд, но это увеличило расход топлива и стартовый вес. В Сильверстоуне машина отстала на 11 кругов, а в Монце Эмерсону Фиттипальди удалось финишировать восьмым с отставанием в 1 круг. Контрольное взвешивание показало, что Lotus 56 на 101 кг тяжелее машины победителя. Естественно, от него пришлось отказаться.

Газотурбинный автомобиль Chrysler.
Эти экспериментальные автомобили так и называют, потому что своего имени у модели не было. Они разрабатывались с 1953 по 1979 годы. За это время Chrysler испытал 7 поколений и построил 77 прототипов. В начале 60-х годов они успешно прошли тесты на дорогах общего пользования, но финансовый кризис в Chrysler и введение новых норм токсичности и расхода топлива помешали запуску модели в массовое производство. Девять машин сохранились в музеях и домашних коллекциях, а остальные были уничтожены.

ГАЗ М20 Аэросани «Север».
В 1959 году в вертолетном конструкторском бюро Н. И. Камова был разработан автомобиль-аэросани «Север». Это была поставленная на лыжи «Победа» с авиационным мотором АИ-14 мощностью 260 л. с. Она использовалась как быстроходный транспорт для северных районов страны в зимние периоды. Средняя скорость составляла 35 км/ч. Маршруты проходили по целинному снегу и торосистому льду в морозы до 50 градусов. Аэросани работали вдоль Амура, обслуживали поселки по берегам рек Лена, Обь и Печора.

Трактор.
Американцы любят разного рода забавы, и тракторные гонки — одна из них. Главным состязанием является транспортировка трактором тяжеленной платформы на дистанцию 80-100 метров. И тут, конечно, на помощь трактору приходят мощные газотурбинные двигатели.

Самая известная из всех реактивных машин

Реактивные машины

Недавно мы уже писали про . Мы рассматривали их принцип действия и внутреннее устройство. Немного коснулись областей их применения. Сегодня мы хотим провести второй парад изобретений, посвятив его безумным видам реактивного транспорта. Куда только не присобачивали изобретатели эти двигатели. Итак парад объявляем открытым!

Реактивный самолет.

Тут все понятно. Первым реактивным самолетом был Heinkel He 178, созданный в 1937 году.

С тех пор прошло много времени, все сильно изменилось и сейчас большинство самолетов реактивные, с различными модификациями этих двигателей. Самыми очевидными являются истребители, которые используют только реактивные двигатели. Это обусловленно тем, что винтовой истребитель будет очень быстро сбит, из-за своей тихоходности по сравнению с конкурентами.

Все авиалайнеры – турбореактивные, почти все винтовые пассажирские самолеты, на самом деле турбовинтовые. В общем в авиации турбодвигатели прижились и чувствуют себя хорошо, благо топливные баки большие. Но что происходит в других областях техники? Ходят же слухи и байки про туробореактивные машины, поезда, ранцы наконец? Они есть, читаем далее.

Реактивный поезд.

Bombardier JetTrain собственной персовной

Идея поставить на поезд реактивные двигатели, дабы придать ему должное ускорение витает в умах изобретателей с 60 года. Тогда, во время холодной войны и гонки вооружений были созданы прототипы поездов, на крышах которых были установлены спаренные реактивные двигатели, прямоточного типа. Мы рассказывали об этом в предыдущем “ “.
И казалось бы – это отголоски гонки вооружений, ан нет. И современные конструкторы бредят реактивными поездами. Вот например новейший прототип реактивного локомотива JetTrain Bombardier. По нашему мнению тема реактивных поездов до сих пор не раскрыта. Конечно на крышу турбины уже никто не ставит, но она присуствует в двигателе этого поезда.
Такие двигатели способны долгое время поддерживать стабильную работу, а также не могут работать вхолостую, потому что даже без нарузки, этот тип двигателей потребляет 65% от обычного потребления топлива под нагрузкой. Куда? На поддержание “цепной реакции” – подпитку собственной турбины, на минимальных оборотах. Именно поэтому такие двигатели не получили жизни в автомобилях, зато повсеместно используются в самолетах, где они не только двигают самолет, но еще и вырабатывают электроэнергию.
Если суметь преодолеть все технические недостатки, то турбины могут поселится в поездах дальнего следования, благо сил хватает мощность локомотива от Bombardier – 5000 л.с.

Реактивная машина.

Самый быстрый в мире автомобиль

Подвешивание 6000 сильной турбины к своему Ford Focus будоражит многие умы. Неясно практическое применение этой модификации, но смотрится крайне здорово. Вообще, если смотреть со стороны, введя в гугл запрос jet car, можно подумать что за рубежом этим занимается любой школьник. Неизвестно что привело к такому повальному турбированию машин, но последствия хорошо и ярко показаны в фильме “Премия Дарвина”

Если же обратить свой взор к соревнованиям, то здесь автомобиль с обычным двигателем уже никогда е сможет поставить рекорды. Реактивные авто уже много лет ставят рекорды скорости на земле. На момент написания статьи есть информация про последний рекорд скорости, установленный Энди Грином, на автомобиле Thrust II SSC, сконструированном Ричардом Ноблом. Энди проехал по дну знаменитого озера в Неваде с максимальной скоростью 1229,78 км/ч. Это выше скорости звука, и является абсолютным рекордомю Однако средняя скорость машины по двум заездам составила 1226,522 км/ч.
Такую подвижность машине весом в делять тонн, с корпусом из кевлара, придали два реактивных двигателя Rolls-Royse (Spey 205), суммарной мощностью 110 000 л.с. Управление этого чуда техники было самолетным.

Реактивный грузовик.

Встречается и такое.
Существует видео про реактивный грузовик. Где и когда это было и есть ли еще что-то подобное – неизвестно.

Реактивный велосипед.

Еще одно увлекательное занятие, будоражащее умы зарубежных изобретателей, это реактивный велосипед. В принципе, на это многострадальное средство передвижения можно навесить прямоточный реактивный двигатель.
Например

Смотрится крайне эффектно. Реактивные велосипеды продаются и видимо выпускаются серийно, вот фотография агрегата под названием Fire Trick BOB.

Стоит 1 миллион йен. Все серьезно: скоростная турбина, самолетное топливо, стоимость одной минуты работы (учитывая все расходные материалы – 500 йен), тяга 5,5 лошадиных сил. Заметьте – здесь используется полноценный реактивный двигатель, с турбиной, наддувом и прочими прелестями.
Вот еще одно фото, найденное на просторах интернета. Но здесь, в отличие от Fire Trick используется прямоточный двигатель, что намного проще в конструировании и обслуживании.

Реактивный ранец

Этот вид реактивного транспорта слабо распространен из-за больших сложностей в изготовлении, применении и управлении данным аппаратом. Первоначально Jetpack планировалось применять в военных целях, например для перелета через границу (чтобы не касаться земляной полосы и ограды, не оставлять следов).
Разработки велись в США в 50-60-е годы. Главным инженером в этих исследованиях был Венделл Мур, который поначалу лично и на свои средства разрабатывал реактивные ранцы.
Впервые свободный полет на реактивном ранце был совершен 20 апреля 1961 года, в пустыне около городка Ниагара Фоллс.
Рекондная продолжительность полета составила 21 секунду, и 120 метров, на высоте 10 метров. При этом расходовалось 19 литров перекиси водорода, которая была дефицитом.
В общем после того, как ранец был сделан, товарищи военные поняли, что заигрались. Хотя было ясно изначально, что даже если взвод солдат (7 человек) перелетит тихой ночью через границу на Jetpacks, об этом будут знать ближайшие 8-10 квадратных километров, сила звука достигает 130 дб) Тащить далее за собой такое оборудование (50 кг) никто не будет, да и в остальных применениях ранцы практически бесполезны.

Реактивный мопед

Теоретически должен развивать до ста километров в час. На него привешены два реактивных двигателя JFS 100.

Практичность применения такая же как и у турбо велосипеда, но ведь прикольно!

Реактивная установка Катюша

Легендарная система реактивного залпового огня. Является одним из самых безбашенных проектов советской военной промышленности. Стреляет снарядами РС-132.
Каждый снаряд имеет твердотопливных реактивных двигатель на бездымном порохе, включает в себя боевую, топливную и собственно реактивную части.
Применение катюши сопровождалось неслыханным фейерверком и полным уничтожением всего что попадало под обстрел на расстоянии до 8,5 км от установки. Впервые БМ-13 были применены для уничтожения складов с горючим, чтобы они не достались подходящим фашистским войскам.
Применение же реактивной установки по прямому назначению первое время часто вызывало панику у противника.

Реактивная машина может работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя. Практическое применение, благодаря простоте своего устройства, находят реактивные двигатели малой мощности, от нескольких ватт до нескольких сот ватт.
 

Реактивная машина получает намагничивающий ток от другой (или других) синхронной машины, параллельно с которой она должна работать.
 

Принципиально активные и реактивные машины отличаются выполнением направляющего аппарата и рабочего колеса. В активном турбодетандере каналы направляющего аппарата в соответствии с их назначением выполняют как сопла Лаваля с длинной расширяющейся частью, а длина лопаток рабочего колеса невелика, что необходимо для уменьшения потерь от трения. В реактивных турбодетандерах, наоборот, направляющие лопатки выполняют так, чтобы каналы был сравнительно короткими и суживающимися, а рабочие лопатки, обра зующие каналы для расширения воздуха, — удлиненными, причем сами каналы хотя и расширяются в осевом направлении от периферии к центру (рис. 96 — 98), но площадь их сечения уменьшается, так как к центру каналы сужаются.
 

В реактивной машине температуры стенок направляющего аппарата и сопел незначительно отличаются от температуры газа; поэтому твердые частицы из струи газа могут высаживаться на стенках проточной части машины.
 

Магнитное поле реактивной машины создается только за счет магнитного потока реакции якоря, откуда и происходит название этой машины.
 

В других конструкциях однофазных реактивных машин используются кулачковые контакты, подключающие катушку к источнику, когда изменение магнитного сопротивления или индуктивности способствует созданию нужного момента, и разрывающие цепь ь других случаях. Двигатели этого типа используются в электробритвах. В настоящее время не существует точных аналитических методов определения мгновенного и среднего моментов таких машин. Кроме обычных дифференциальных уравнений, описание должно включать характеристики контактов и дугогасящего устройства. Хотя эта задача, возможно, и будет решена с помощью вычислительных машин, само устройство остается своим лучшим аналогом, поэтому программы для вычислительных машин будут создаваться на основе результатов экспериментальных исследований.
 

Кононенко Е — В — Синхронные реактивные машины.
 

В Военно-Воздушных Силах за рассматриваемый период устаревшие боевые поршневые самолеты полностью заменены современными реактивными машинами, включая сверхзвуковые дальние бомбардировщики. Заменено и пушечно-пулеметное авиационное оружие на ракетное.
 

Характерными для сопоставляемых зависимостей следует считать более высокие значения максимальных КПД ступеней для реактивных машин. Оптимальные значения Хая реактивных ступеней также превышают соответствующие значения Хая активных ступеней.
 

Это обусловлено тем, что период изменения потокосцепления фазы реактивного ДКР равен 2л, в т вермя как в синхронной реактивной машине обычного типа период изменения потокосцепления фазы по углу поворота ротора равен я.
 

Несколько ближе к реальности, хотя явно не пригодно ни для каких целей, кроме межпланетных путешествий, это решение проблемы продвижения при помощи электрической реактивной машины. Современная авиация и межпланетные корабли используют реакцию, возникающую при ускорении массы. В реактивных самолетах ускоряют смесь воздуха с продуктами сгорания топлива, в космических аппаратах, работающих в безвоздушном пространстве, — только горячие газы. Электрическая реактивная машина должна ускорять и отбрасывать от себя электроны о их ничтожной массой, и здесь можно ожидать реакции, не превышающей по мощности сильного рукопожатия.
 

Синхронная явнополюсная машина, работающая при отсутствии тока возбуждения, называется реактивной машиной. Обычно реактивные машины применяются в качестве двигателей небольшой мощности.
 

17 декабря 1979 года автомобиль «Budweiser Rocket», управляемый пилотом Стэном Баррэтом, впервые преодолел звуковой барьер. И хотя официально рекорд не был засчитан, имя пилота и название его болида были навсегда вписаны в историю автомобилестроения планеты. Мы подготовили обзор самых выдающихся автомобилей, претендовавших на преодоление звукового барьера и преодолевших его. Однако, на самом деле этот рассказ не о машинах, а об увлеченных и героических людях, не побоявшихся бросить вызов судьбе.

«The Blue Flame» превышает скорость 1000 км/ч в 1970 году

Не случайно история начинается с болида «The Blue Flame», который хоть и не преодолел звуковой барьер, однако «промчался» совсем рядом с этой отметкой и все-таки поставил рекорд скорости, превысив 1000 км/ч.

Боссы американской компании The American Gas Association, занимающейся добычей и переработкой природного газа, решили прорекламировать свой бизнес, вложив 500 тыс. дол. (огромные деньги по тем временам) в разработку самого быстрого в мире болида. Автомобиль, получивший название «The Blue Flame» — «Голубое пламя», естественно должен был работать на газе.

Разработкой автомобиля-рекордсмена занялись сотрудники Иллинойского технологического института Рэй Даусман и Дик Келлер, а также их друг — гонщик Пит Фарнсуорт. Надо сказать, что эта троица давно грезила созданием самой быстрой машины в мире, к тому времени уже построив несколько достаточно успешных прототипов. Воспользовавшись своими связями в научном мире, талантливые энтузиасты смогли привлечь к работе лучших специалистов. Разработка «The Blue Flame» даже вошла в учебную программу технологического института штата Иллинойс, где над ним трудились профессора, преподаватели и более 70 студентов.

В октябре 1970 года на старт вышла феноменальная машина массой 2950 кг, длинной 11.6 м. и силой тяги ракетного двигателя в 10000 кгс, ставшая апофеозом инженерной мысли. Создатели болида предвкушали будущий триумф, ведь при расчетной скорости автомобиля в 1450 км/ч, звуковой барьер просто обязан был покориться! За руль сел опытный пилот Гэри Габелич, который, в свое время, даже входил в состав экипажа-дублера первого пилотируемого полета на Луну.

На первый взгляд автомобиль имеет три колеса, однако, на самом деле болид четырехколесный, впереди на пружинной подвеске размещена сдвоенная пара колес, почти полностью скрытая корпусом. При этом поворот их настолько мал, что разворачивается машина по окружности радиусом порядка 400 м. Задние колеса размещены без всяких обтекателей на трубчатых фермах. На всех четырех колесах установлены особо прочные гладкие пневматические покрышки Goodyear, которые стали самыми «быстрыми» за всю историю автомобилестроения.

В сентябре 1970 года начались пробные заезды «The Blue Flame». Поначалу, пока болид проходил обкатку, результаты были не самыми выдающимися. Однако в октябре того же года во время 23-го заезда был поставлен мировой рекорд скорости на дистанции 1 км — 1014,294 км/ч.

Возможно, тогда Гэри Габеличу и «Голубому пламени» удалось бы преодолеть и звуковой барьер, однако, как это часто бывает, за дело взялись деловые люди в строгих костюмах. Громкий рекорд в 1000 км/ч уже был достигнут, и спонсоры решили, что пора собирать дивиденды от вложенных средств. Пилота Гэри Габелича и болид « » несколько лет возили по городам США в ходе рекламного тура продукции The American Gas Association. А когда их популярность спала, в 1975 году «The Blue Flame» просто продали за 10 тысяч долларов в институт технологии газопереработки, ранее принимавший участие в создании болида. О Габеличе спонсоры забыли еще раньше. В 1972 году, когда пилот сильно пострадал в аварии, ему даже не оплатили лечения. Так закончилась история смелого гонщика Гарри Габелича и его самой быстрой в мире машины, почти преодолевшей звуковой барьер.

«Budweiser Rocket» преодолевает звуковой барьер со скоростью 1190,344 км/ч в 1979 году

Болид « » стоимостью 900 тыс. дол., разработанный командой инженера Уильяма Фредерика, тоже представляет собой ракету на колесах, созданную для покорения звукового барьера на земной поверхности. Первоначальный вариант конструкции автомобиля предусматривал один жидкостный ракетный двигатель и два стартовых двигателя, работавших на твердом топливе. Фюзеляж машины длинной 12,1 метра выполнен из алюминия, за передним колесом (все колеса болида цельнометаллические) расположены баки с топливом и окислителем. После прохождения через катализаторы топливной системы из окиси водорода выделяется кислород, воспламеняющий жидкое топливо полибутадиен. Примерно за 20 секунд химической реакции создается фантастическая реактивная тяга до 11000 кгс. Перед решающим заездом инженеры пошли на серьезный риск, разместив над основным двигателем еще один, работающий на твердом топливе, дополнительный ракетный двигатель с тягой 2700 кгс, снятый с управляемой ракеты-снаряда «Sidewinder». После этого максимальная расчетная скорость машины массой 1476 кг составляла уже 1450 км/ч, а общая тяга достигала 13500 кгс!

Для рекордного заезда была подобрана идеальная 20-километровая трасса на высохшем озере Роджерс в южной Калифорнии, принадлежащая авиабазе ВВС США Эдвардс. Старт был назначен на 17 декабря 1979 года, в этот день температуре воздуха на трассе была -7°С, поэтому скорость звука составляла «всего» 1177.846 км/ч. Любопытно, что среди наблюдателей находился легендарный генерал ВВС США Чарльз Йегер. Именно он, еще в звании капитана, на реактивном самолете «Bell X-1» впервые в мире преодолел звуковой барьер в 1947 году.

Не смотря на многочисленные сложности и экспромты во время подготовки заезда, техника сработала надежно. Пилот Стэн Баррэт успешно прошел контрольный отрезок пути, выпустив тормозной парашют за 6,5 миль до благополучной остановки болида. Баррэту удалось поставить фантастический рекорд скорости в 1190.344 км/ч (739.66 миль в час), впервые опередив звук на 12,5 км/ч.

А вот дальше начались сложности с бюрократией. К сожалению, разработчики не озаботились приглашением на заезд специалистов из международных организаций для официальной фиксации и сертификации рекорда скорости. И хотя многие эксперты обращают внимание на ударные волны, заметные на фотографиях, а радары базы ВВС пусть и кратковременно, но зафиксировали нужную скорость, официальных лиц эти аргументы не удовлетворили. Существует версия, что болид просто не обладал достаточным запасом топлива и мощностью, поэтому превышение скорости звука хоть и произошло, но оказалось слишком кратковременным, чтобы быть зарегистрированным официально. В любом случае официального признания рекорд Budweiser Rocket так и не получил.

Новый официальный мировой рекорд скорости от Thrust2 в 1983 году

Следующим претендентом на преодоление звукового барьера стал автомобиль Thrust2, оснащенный мощнейшим турбореактивным двигателем. 4 октября 1983 года в пустыне Блэк-Рок (Невада, США) пилот Ричард Нобл на болиде развил скорость 1047.49 км/ч (650.88 миль в час) побив предыдущий официальный рекорд скорости. Его автомобиль был оснащен мотором Rolls-Royce Avon от English Electric Lightning F.3, который использовался с 1959 по 1988 годы. Что интересно, геометрия корпуса болида сильно отличалась от предыдущих претендентов на рекорд, зато колеса Thrust2 были цельнометаллическими, как и у «Budweiser Rocket».

Хотя новый официальный мировой рекорд скорости был установлен, звуковой барьер Ричарду Ноблу так и не покорился, поэтому англичанин начал работу над новым болидом, получившим имя Thrust SSC.

В 1991 году автомобиль Thrust2 был продан за 90 тысяч фунтов. Сегодня его можно увидеть в музее транспорта города Ковентри в Великобритании.

Thrust SSC — первый и единственный болид, официально преодолевший звуковой барьер в 1997 году

Длина Thrust SSC составляет 16,5 метров, ширина 3,7 метров, масса достигает 10,5 тонн. Болид оснащён двумя турбовентиляторными двигателями Rolls-Royce Spey суммарной мощностью в 110 тысяч лошадиных сил (82000 киловатт). Подобные двигатели устанавливались на некоторые самолеты F-4 Phantom II Королевских ВВС. При длине 16.5 метров, и массе 10.5 тонн, расход топлива этого монстра составляет порядка 18 литров в секунду. За 16 секунд Thrust SSC с нуля набирает скорость 1000 км/ч, рекордную скорость 1228 км/ч (766,097 миль в час) болид набрал за половину минуты.

За рулем болида находился пилот Королевских ВВС Энди Грин. Рекорд наземной скорости был установлен 15 октября 1997 года в пустыне Блэк-Рок (Невада, США), на специально подготовленной трассе длиной 21 км. Таким образом впервые за всю историю человечества управляемым наземным транспортным средством официально был преодолён звуковой барьер.

Первая версия гибридного болида Bloodhound SSC была показана в 2010 году на авиа-шоу в Великобритании. Разработчики под руководством все того же Ричарда Нобла планируют побить мировой рекорд скорости за 42 секунды, разогнав автомобиль до 1609 км/ч (1000 миль в час).

Свое имя Bloodhound автомобиль получил в честь ракеты, состоявшей на вооружении армии Великобритании несколько десятилетий. Сверхзвуковой болид Bloodhound SSC имеет длину 12,8 метра при весе 6,5 тонн. Машина оснащена сразу тремя двигателями: гибридным ракетным, реактивным двигателем Eurojet EJ200, которые обычно стоит на истребителях Eurofighter Typhoon, и 12-тицилиндровым V-образным бензиновым двигателем на 800 лошадиных сил. Каждый из этих двигателей предназначен для определенного этапа разгона автомобиля. Что интересно, колеса Bloodhound SSC изготовлены из алюминия и имеют диаметр почти один метр.

Соревнование ВВС по двигателю нового поколения для «истребителей» меняет статус-кво или НГАП. Ожидается, что этот двигатель по крайней мере будет питать пилотируемый истребитель-невидимку шестого поколения, который в настоящее время разрабатывается в рамках более крупной программы Next Generation Air Dominance, или NGAD. То, что Boeing, Lockheed Martin и Northrop Grumman были среди получателей контрактов NGAP, показывает, что ВВС открывают поле для новых потенциальных поставщиков двигателей, и подчеркивает продолжающуюся конкуренцию вокруг общей конструкции пилотируемого самолета следующего поколения, которую ожидают эти двигатели.

властвовать.

Центр управления жизненным циклом ВВС на базе ВВС Райт-Паттерсон в Огайо заключил контракты NGAP 19 августа, согласно ежедневному объявлению Пентагона о заключении контрактов. Каждая из этих наград была оценена в 975 миллионов долларов. Помимо Boeing, Lockheed Martin и Northrop Grumman, General Electric и Pratt & Whitney также получили контракты NGAP.

Ожидается, что будущий боевой пилотируемый реактивный самолет шестого поколения, разрабатываемый в рамках NGAD, который может выглядеть примерно как концепт-арт Lockheed Martin, показанный здесь, будет оснащен двигателями NGAP. Lockheed Martin

Основные детали всех пяти контрактов были описаны в уведомлении Пентагона практически идентичным образом, причем в каждом из них частично указывалось следующее: объемный контракт с потолком программы в размере 975 000 000 долл. США для отработки технологий и деятельности по снижению рисков посредством проектирования, анализа, испытаний на стенде, испытаний прототипа двигателя и интеграции системы вооружения. сосредоточена на предоставлении силовых установок для будущих платформ господства в воздухе и цифровом преобразовании промышленной базы силовых установок. Ожидается, что работы будут завершены к 11 июля 2032 г.

Ни в одной из записей NGAP в уведомлении Пентагона не упоминается NGAD или работа над настоящим самолетом. Однако в настоящее время только General Electric и Pratt & Whitney являются производителями двигателей для реактивных истребителей. Они также являются двумя основными поставщиками двигателей для боевых самолетов США.

Таким образом, заключение контрактов с Боингом, Локхид Мартин и Нортроп Грумман представляет интерес на нескольких уровнях. Не последним из них является тот факт, что ВВС надеются изучить потенциальные преимущества прямой конкуренции за двигатели между этими компаниями, которые, скорее всего, конкурируют за компонент планера пилотируемого боевого реактивного самолета NGAD, и General Electric и Pratt & Whitney.

В июне министр ВВС Кендалл сообщил, что «у нас все еще есть конкуренты» в отношении разработки пилотируемых самолетов NGAD, но не стал вдаваться в подробности. В то время Кендалл также сказал, что ожидает, что проект будет проходить через очень традиционный процесс разработки и приобретения. Эти комментарии последовали за объявлением ранее в том же месяце о том, что эта часть пилотируемого боевого реактивного самолета NGAD вступила в фазу проектирования, производства и разработки (EMD). В аэрокосмической отрасли, как и в других отраслях, EMD обычно считается формальным началом разработки конкретной системы.

NGAP также является частью NGAD, которая состоит из множества различных проектов, направленных на разработку различных тактических средств воздушного боя следующего поколения, включая новое оружие, датчики, сетевые возможности и возможности управления боем, а также пилотируемые и беспилотные самолеты. Хотя его часто называют реактивным истребителем, планируемый пилотируемый реактивный самолет шестого поколения будет отличаться от предыдущих моделей истребителей. Судя по всему, конструкция будет ставить на первое место малозаметность, дальность полета и полезную нагрузку, а не чрезвычайную маневренность.

Визуализация концепта усовершенствованного пилотируемого боевого реактивного самолета, среди прочего, на снимке экрана из рекламного ролика Northrop Grumman. Захват Northrop Grumman

Конкретные сведения о предлагаемых двигателях NGAP или самолетах, которые они могут использовать в будущем, остаются крайне ограниченными. Вся программа NGAD также строго засекречена.

Ранее ВВС сообщали, что существует прямая связь между Программой адаптивного перехода двигателя (AETP) и NGAP. General Electric и Pratt & Whitney разработали усовершенствованные двигатели в рамках AETP, известные как XA100 и XA101 соответственно. Хотя конструкции различаются по специфике, оба двигателя имеют «третий поток» воздушного потока, который можно динамически переключать между режимами, предназначенными для большей топливной экономичности или производительности, в зависимости от ситуации. Подробнее о AETP и конструкциях XA100 и XA101 можно прочитать здесь.

Старый слайд брифинга ВВС, датированный по крайней мере 2018 годом, который показывает потенциальные преимущества, которые могут быть реализованы в рамках программы AETP, и последующих усилий для различных типов самолетов, включая будущий усовершенствованный боевой самолет. USAF

Непосредственной задачей AETP была разработка потенциальных новых двигателей для вариантов F-35 Joint Strike Fighter. На этом фронте, как сейчас, General Electric выступает за переоснащение F-35 своими двигателями XA100 или их вариантами или производными. Компания заявила, что XA100 увеличит дальность полета вариантов F-35A и C на целых 30 процентов, а также обеспечит ускорение и экономию топлива примерно на 20–40 и 25 процентов соответственно. Все это, конечно, будет зависеть от конкретного снаряжения, профиля миссии и других факторов.

Pratt & Whitney в настоящее время предлагает менее интенсивную модернизацию двигателей F135, установленных на всех существующих и находящихся в производстве совместных ударных истребителях, вместо того, чтобы продвигать свой XA101. Pratt & Whitney также производит F135.

Секретарь ВВС Кендалл публично выступил в поддержку варианта полной замены, хотя и подчеркнул, что это его личное мнение. Офис совместной программы F-35 все еще изучает варианты, и вопросы стоимости и совместимости, вероятно, будут основными факторами. Что наиболее важно, ни одна из конструкций двигателей AETP, по крайней мере, в том виде, в каком они существуют сейчас, физически не впишется в вариант F-35B с укороченным взлетом и вертикальной посадкой. Версии B имеют гораздо более строгие конструктивные ограничения, когда речь идет об их внутренней конфигурации из-за их больших вертикальных подъемных вентиляторов и шарнирных выхлопных патрубков двигателя, с которыми также необходимо интегрировать любой новый двигатель.

В то же время ВВС предупреждают о потенциально серьезных негативных последствиях для американской промышленной базы реактивных двигателей, если не будет реализован ни один из вариантов AETP.

«Часть промышленной базы начнет разрушаться», — сказал журналистам на брифинге для прессы в начале этого месяца Джон Снеден, возглавляющий Управление силовых установок AFLCMC, согласно Defense News . «Если мы закончим там с одним поставщиком, если мы не будем продвигаться вперед с AETP, этот поставщик фактически может привести нас к тому, что у нас будет, по сути, сокращенная промышленная база передовых двигателей».

«Нам нужно принять решение, и именно здесь я сейчас нахожусь», — отдельно сказал секретарь Кендалл на собрании в Потомакском клубе офицеров в июле, когда его спросили о AETP, согласно журналу Air Force Magazine . «Я не хочу хромать, тратя деньги на НИОКР [исследования и разработки] на программу, которую мы либо не можем себе позволить, либо по которой мы просто не собираемся договариваться между различными службами».

Секретарь ВВС Фрэнк Кендалл. USAF

Принимая все это во внимание, неудивительно, что ВВС заинтересованы в расширении своего потенциального круга поставщиков двигателей и стремятся содействовать развитию конкуренции между большим числом компаний. Это не исключает возможности различной степени взаимодействия между получателями контрактов NGAP или другими, когда речь идет об этой программе, а также о будущем «истребителе» ВВС шестого поколения и других элементах программы NGAD.

В то время как министр ВВС Кендалл неоднократно говорил в последние месяцы о желании уйти от циклов разработки с высоким риском никогда не произвести ничего материального и вернуться к более традиционным программам приобретения, он также оставил открытой дверь для более новых подходы в этом контексте. Простое обращение к новым компаниям с просьбой предложить варианты двигателей для NGAP и серьезно изучить цепочку поставок и другие соображения, связанные с этим, может заложить основу, которая может иметь долгосрочные преимущества для промышленной базы реактивных двигателей США.

Что бы ни случилось, когда речь идет о NGAP, а также о самолетах, на которые устанавливаются эти двигатели, исход «победитель получает все» крайне маловероятен. Некоторые из исследований и разработок, которые «проигравшие» компании выполняют в любом из этих проектов, вполне могут быть включены в окончательные проекты как часть более крупной командной работы. Это может помочь ускорить процессы проектирования и приобретения, а также распределить затраты и риски. «Дженерал Электрик» и «Пратт энд Уитни» будут в отличном положении, чтобы обеспечить критически важные производственные мощности, даже если их проекты тоже не выиграют.

Что касается этих последних пунктов, то финансирование разработки вариантов или производных двигателей AETP для любой компании в рамках NGAD просто обеспечит дополнительную страховку от любых действий, связанных с переоборудованием F-35, которые ВВС, а также как корпус морской пехоты или военно-морской флот, в конечном итоге преследуют. По крайней мере, в прошлом предполагалось, что решение о том, следует ли продвигать AETP для истребителя Joint Strike Fighter, как ожидается, будет принято не позднее 2024 года. Ожидается, что именно тогда ВВС откажутся от выбора к единому проекту пилотируемого компонента NGAD.

Двигатель F135, который в настоящее время используется на всех F-35, работает на испытательном стенде. ВВС США

Различные планы предполагают, что, если будет выбран курс действий AETP, по крайней мере, некоторые F-35 могут начать получать двигатели в период с 2027 по 2030 год. Это вполне соответствует ожиданиям, как заявили в Пентагоне. уведомление о заключении контракта о том, что начальная фаза работ NGAP будет завершена к 2032 году.

В общем, еще предстоит увидеть, что получится из усилий NGAP и более широкой конкуренции, связанной с пилотируемым компонентом программы NGAD. Как решение AETP в отношении F-35 может повлиять на все это, также остается открытым вопросом. В прошлом ВВС говорили о возможности того, что варианты или производные конструкции AETP найдут применение и на старых истребителях четвертого поколения.

Ясно одно: идет очень активная конкуренция в отношении проекта истребителя NGAD, в том числе из-за его двигателя. Контракты NGAP отдельно показывают, что существует определенный потенциал для более значительного нарушения статус-кво, когда дело доходит до питания этих самолетов, а также других.

В общем, ВВС продолжают неуклонно закладывать основу для того, чтобы в 2030-х годах любой дизайн, который они в конечном итоге выберут, в качестве боевого самолета следующего поколения поступил на вооружение.

Свяжитесь с автором: [email protected]

«Самые удивительные машины из когда-либо созданных»: как работают реактивные двигатели

Этот пост содержит ссылки на продукты одного или нескольких наших рекламодателей. Мы можем получать компенсацию, когда вы переходите по ссылкам на эти продукты. Условия применяются к предложениям, перечисленным на этой странице. Чтобы ознакомиться с нашей Политикой в ​​отношении рекламы, посетите эту страницу.

Когда вы садитесь в самолет, вы могли заметить этот маленький водоворот или белое пятно в самой середине двигателя, медленно вращающееся, как оптическая иллюзия. За этим водоворотом скрывается, вероятно, самая сложная инженерная конструкция из когда-либо созданных: один из реактивных двигателей, приводящих в движение ваш самолет.

«Контакта металл-металл нет. Они могут работать тысячи часов — 60 000 часов — в зависимости только от воздуха и топлива. Компоненты невероятно долговечны», — сказал доктор Магди Аттиа, профессор аэрокосмической техники в Авиационный университет Эмбри-Риддла.

Чудо современной техники (Фото Даррена Мерфа / The Points Guy)

Я поговорил с доктором Аттией и Джеймсом Спейчем, директором по маркетингу Pratt & Whitney Commercial Engines, чтобы понять, как работает реактивный двигатель.

Аттиа — давний эксперт в области аэрокосмической техники; у него есть несколько аэрокосмических патентов на его имя, а также множество рецензируемых публикаций. Он также руководит исследовательским центром газовых турбин в университете. Спейч — инженер-механик, проработавший в Pratt 45 лет; он набрался опыта, работая над ранними компьютерными моделями реактивных двигателей и над PW4000, преемником первого двигателя, разработанного Праттом для Boeing 747. Подробнее об этом позже.

Думаю, мы в надежных руках.

Прежде всего: много воздуха. Действительно много.

Принцип работы реактивных двигателей состоит в том, что они всасывают воздух, много воздуха, смешивают его с топливом и выбрасывают образовавшиеся газы наружу с большой скоростью. Это двигает двигатель вперед за счет реакции, а также прикрепленный к нему самолет.

Но современные реактивные двигатели работают не совсем так. Фактически, большая часть тяги, генерируемой современным реактивным двигателем, возникает просто за счет перемещения невероятных объемов воздуха одновременно и очень быстро. Полный 90% воздух, поступающий в двигатели, проходит насквозь, не смешиваясь с топливом и не воспламеняясь. Лопасти вентилятора в передней части являются рабами ядра двигателя, и это ядро ​​заставляет эти вентиляторы выполнять всю тяжелую работу.

На заре реактивного двигателя в самолетах использовался тип реактивного двигателя, который больше не предназначен для коммерческого использования: турбореактивный двигатель, в котором весь воздух, всасываемый в двигатель, проходит через его сердцевину. В наши дни реактивные самолеты вместо этого используют турбовентиляторные двигатели, которые выталкивают почти весь воздух, который они заглатывают9. 0006 около ядро ​​двигателя. Они тише и намного эффективнее турбореактивных двигателей.

Самые большие реактивные лайнеры, находящиеся в эксплуатации сегодня, имеют двигатели с чрезвычайно высокой степенью двухконтурности, в которых существует высокое соотношение между воздухом, ускоряемым через двигатель (в обход ядра), и воздухом, поступающим в ядро ​​самого двигателя. Огромный диаметр этих двигателей, таких как у Boeing 777, связан с необходимостью иметь гигантский вентилятор спереди.

Посетитель фотографирует General Electric GE90 самолета Boeing 777-300ER Qatar Airways на авиашоу в Фарнборо в июле 2018 года. (Фото ADRIAN DENNIS/AFP/Getty Images)

гражданских турбореактивных двигателя перестали летать с Concorde, которые даже использовали то, что можно найти только на сверхзвуковых истребителях и бомбардировщиках: форсажные камеры — буквально впрыскивая топливо в выхлопную трубу для создания огромной тяги — чтобы помочь ускориться на взлете, а позже в полете — преодолеть звуковой барьер.

Конкорд взлетает с включенными форсажными камерами (Фото: Aviation-images.com/UIG через Getty Images)

В наши дни вы не увидите, как пламя вырывается из хвостовой части гражданских самолетов при взлете.

Энергия тяги — это ключ

Теория, применяемая на практике с турбовентиляторными двигателями, называется эффективностью тяги. Гораздо эффективнее перемещать большой объем воздуха с относительно низкой скоростью, чем перемещать небольшой объем воздуха с более высокой скоростью. (Аттия повторял мне это изречение наизусть). «Как правило, при взлете от 70% до 80% тяги обеспечивается байпасом, а около 20% — самой активной зоной. Когда самолет достигает крейсерской высоты, эта величина стремится к 9От 5% до 100% тяги обеспечивается байпасом», — сказал Аттиа. Турбореактивные двигатели, как и на «Конкорде», вообще не имели байпаса, что делало их очень дорогими в эксплуатации. Чтобы заставить этот реактивный рев , двигатели должны были сжигать много топлива

Всасывать, выжимать, хлопать и дуть

«Всасывать, давить, хлопать, дуть» — так пилоты запоминают различные этапы работы двигателя

Упрощенный макет Сердечник реактивного двигателя и вентилятор Изображение предоставлено Pratt & Whitney, изменено автором

Всасывание

Передний вентилятор всасывает воздух. 10 процентов этого воздуха уходит в так называемую «сердцевину» двигателя. 90 процентов ускоряются и перемещаются вокруг ядра.

Сжатие

Воздух, попавший в ядро, проходит через ряд маленьких вращающихся лопастей, прикрепленных к валу, называемому компрессором . Акт вращения воздуха вызывает крутящий момент, который заставляет воздух ускоряться и увеличивает его давление.

Взрыв

Топливо впрыскивается в сжатый воздух и воспламеняется в камере сгорания.

Выдувание

Затем быстро расширяющаяся горячая газовая смесь проходит через другой набор лопастей вентилятора, называемый турбиной . Эти газы улавливаются маленькими лопастями турбины, заставляя турбину вращаться.

Невероятная турбина.

Вращающаяся турбина вращает вал, заставляющий компрессоры вращаться , а вращает самый передний вентилятор. Ключевой вывод: весь смысл сердечника двигателя в том, чтобы крутить вентилятор спереди, а не обеспечивать большую часть тяги самому.

«Турбина преобразует тепловую энергию, вырабатываемую при сгорании, обратно в механическую энергию. Это маленькие лопасти турбины, которые вращаются и соединены с валом, который соединен с самим компрессором и вентилятором», — объяснил Аттиа. Этот вал турбины вращается со скоростью около 20 000 об/мин, что очень, очень быстро.

Итак, сколько воздуха необходимо, чтобы обеспечить движение вперед, достаточное для работы крыльев и создания подъемной силы?

53 грузовика UPS

Обычный реактивный двигатель пропускает 53 грузовика UPS воздуха в секунду. (Фото Дэвида Л. Райана/The Boston Globe через Getty Images)

Типичный реактивный двигатель потребляет около 1500 кг воздуха в секунду. Плотность воздуха на уровне моря составляет около 1,2 килограмма на кубический метр. Доктор Аттиа для нашей выгоды быстро подсчитал: типичный грузовик ИБП имеет объем 23 кубометра, и, соответственно, реактивный двигатель тянет в объеме примерно 53 грузовика ИБП по воздуху — в секунду.

— Массовый расход воздуха — самая важная часть уравнения тяги, — сказал Аттиа. Спейч согласился с этим, отметив, что компания Pratt & Whitney в течение 20 лет сосредоточилась на эффективности тяги: «нагнетая много воздуха», как он выразился.

Лопасти вентилятора

Энергия, создаваемая лопастями вентилятора, ошеломляет. И у каждого производителя двигателей, кажется, есть красочный способ объяснить энергию, заключенную в одной лопасти. Один производитель сказал, что энергия одной работающей лопасти вентилятора может запустить небольшой автомобиль над семиэтажным зданием. Другой: достаточно поднять девять двухэтажных автобусов (или 13 слонов-быков)9.0003 Я лично познакомился с турбовентиляторным двигателем с редуктором P&W (1900G) на самолете Embraer E2-190. Изображение предоставлено Embraer.

Лопасти вентилятора двигателей Pratt изготовлены из высокопрочного алюминиевого сплава с титановой передней кромкой. Другие производители реактивных двигателей используют полые титановые лопасти или лопасти, обернутые углеродным волокном. Забавный факт: сами лопасти вентилятора представляют собой мини-крылья, создающие подъемную силу.

Когда вы приближаетесь к двигателю, вы замечаете, насколько близко концы вентилятора расположены к корпусу двигателя. На самом деле, P&W изготовила их с такой точностью, что они немного трутся о внутреннюю резиновую оболочку, миллиметры, что создает небольшую канавку в резине. Допуски должны быть невероятно малы.

Наконечники сверхзвуковых вентиляторов и решение для турбовентиляторных двигателей с редуктором

В полете лопасти вентилятора вращаются со скоростью около 3000 об/мин. Чуть выше — и наконечники вентиляторов начинают работать на сверхзвуке, производя огромное количество шума в виде пронзительного гула. Напротив, вал низкого давления вращается со скоростью 12 000 об/мин, а вал высокого давления — около 20 000 об/мин. Итак, как вы замедляете это вращение — переходя от высоких оборотов в задней части двигателя к более низким оборотам в передней части?

Назад к конструкции двигателя.

Прямо через середину сердечника проходит «вал внутри вала». Один вал вращает турбину низкого давления, компрессор низкого давления и вентилятор, которые вы можете видеть на схеме выше. Другой вал вращает турбину высокого давления и компрессор высокого давления. Каждый компонент должен вращаться с разной скоростью для каждого этапа.

Чтобы замедлить передний вентилятор, «вам нужно больше ступеней более низкого давления, чтобы вентилятор работал на более низкой скорости, чем вал высокого давления», — сказал Спейч, имея в виду обычный двухконтурный двигатель. дизайн. Эти дополнительные ступени увеличивают вес и отрицательно сказываются на эффективности использования топлива.

И здесь на помощь приходит турбовентиляторный двигатель с редуктором, или GTF. Это самое значительное достижение в технологии двигателей за последние 20 лет.

Во-первых, со временем P&W придумала, как сделать легкую коробку передач. Текущая коробка передач весит около 250 фунтов; первые попытки были ближе к 600 фунтам. Редуктор снижает скорость вращения в три раза. Если вал низкого давления работает со скоростью 10 000 об/мин, коробка передач будет уменьшать скорость вращения самого вентилятора до 3 000 об/мин, но — что очень важно — без добавления дополнительных ступеней более низкого давления. Пратт работал над ним с тех пор, как Спейч присоединился к компании, и активно тестировал его в течение 20 лет.

«С шестерней вы можете вращать вентилятор медленнее, но позволить остальным компонентам вращаться с наиболее эффективной для них скоростью», — объяснил Спейч. В свою очередь, вам нужно меньше ступеней низкого давления и меньший вес компонентов, чтобы вентилятор работал на этой более низкой скорости.

«Шестерня пробралась в двигатель», сказал Спейч. «Все эти знания… и, наконец, сегодня технология догнала нас».

Повышение эффективности с течением времени

JT9D — первый двигатель для Boeing 747. Изображение предоставлено Pratt & Whitney.

Спейч работает в P&W с середины 1970-х годов и присоединился к ней сразу после того, как P&W запустила JT9D, на котором был установлен первый Boeing 747. «У этих первых двигателей коэффициент двухконтурности был примерно 4,5:1», — сказал Спейч. Они также были сделаны со стальными корпусами вентиляторов и компонентами из кованой стали, что было довольно тяжелым.

Сравните это с двигателем GTF, который может похвастаться степенью двухконтурности 12:1. Сообщается, что двигатель обеспечивает 15-процентный прирост эффективности использования топлива. «Это огромно в этом пространстве», — решительно сказал Аттиа.

Спейх отметил, что его компания добилась повышения эффективности более чем на 15%. «Я помню, что повышение топливной экономичности на один-два процента было для меня золотым прииском, — сказал он, вспоминая свою карьеру в компании. В настоящее время GTF летает на пяти платформах: серии Airbus A320Neo, Airbus A220, самолетах Embraer E-2, российском Иркут МС-21 и Mitsubishi MRJ. (Последние два еще не находятся в коммерческой эксплуатации.) Вы будете летать на них в США вместе с Hawaiian, Delta и Spirit среди прочих.

«Когда дело доходит до аэродинамики, материалов, конструкций, физики… всего — все доведено до предела», — сказал Аттиа. «Я думаю, что это самые удивительные машины, когда-либо созданные человеком».

И, если вам интересно, небольшой завиток в середине носовой части двигателя должен визуально определять, вращается вентилятор или нет.

Майк Арнот — основатель нью-йоркского туристического бренда Boarding Pass NYC и частный пилот.

Как работают процедуры запуска реактивного двигателя?

Запуск реактивного двигателя включает в себя ряд шагов, которые необходимо выполнять в установленном порядке, чтобы гарантировать, что двигатель не пострадает от серьезной неисправности. Реактивные двигатели очень дороги, поэтому о них нужно хорошо заботиться. Простая ошибка вполне могла списать двигатель.

Компоненты реактивного двигателя, участвующие в запуске

Подводя итог, можно сказать, что типичный реактивный двигатель состоит из впускного тракта, ступени компрессора, камеры сгорания и ступени турбины. Он работает очень похоже на двигатель в автомобиле. Сначала воздух всасывается во впуск, который затем сжимается. Со ступени компрессора воздух проходит в камеру сгорания, где вводятся топливо и зажигание, которое затем сжигает воздух. Затем этот воздух подается в турбины, где он расширяется. Это расширение увеличивает кинетическую энергию потока, и когда он выбегает из двигателя, на самолет действует равная и противоположная сила. Это называется тяга.

Детали реактивного двигателя. Картина:
Викисклад

Для забора воздуха для запуска ступень компрессора сначала должна вращаться с определенной скоростью. Это первое требование для запуска реактивного двигателя. В своей самой базовой форме реактивный двигатель с высокой степенью двухконтурности имеет две ступени компрессора. Ступень компрессора низкого давления известна как N1, а ступень высокого давления известна как N2. Во время процесса запуска компрессор N2 необходимо вращать, так как большинство вспомогательных устройств двигателя (масляные и гидравлические насосы и т. д.) подключены к этому компрессору.

Существует два способа вращения компрессора N2. Один — с помощью электричества. Этот метод в основном используется для запуска реактивных двигателей меньшего размера, таких как турбовинтовые. Здесь один из электрических генераторов двигателя действует как стартер. Когда на него подается питание, он вращается, и, поскольку он связан с компрессором N2, это заставляет компрессор N2 вращаться.

Второй метод используется в более крупных реактивных двигателях. Здесь для вращения компрессора N2 используется отдельный стартер. Двигатель называется воздушным стартером и приводится в действие исключительно воздухом. Этот воздух может подаваться от вспомогательной силовой установки (ВСУ) или от наземной пусковой установки.

Пневматический стартер двигателя J79, который приводил в движение F-4. Картина:
Викисклад

Процедура запуска

Как обсуждалось выше, для запуска реактивного двигателя необходимо провернуть компрессор N2. Для этого воздух должен быть направлен в воздушный стартер. Если самолет оборудован ВСУ, этот воздух, называемый отбираемым воздухом, может подаваться ВСУ. Во время наземных операций ВСУ подает воздух для кондиционеров. Однако во время запуска подача воздуха к этим блокам перекрывается, чтобы воздух был доступен для запуска двигателя.

Когда пилот включает стартер, пусковой клапан открывается, что позволяет отбираемому воздуху проходить в турбину стартера. Затем стартер запускает N2. По мере того, как N2 накапливается, пилот наблюдает за этим по приборам в кабине. При вращении азота примерно на 20% топливо вводится в камеру сгорания пилотом с помощью топливных переключателей. Затем воспламенители воспламеняют топливно-воздушную смесь, что вызывает повышение температуры двигателя. В большинстве реактивных двигателей эта температура измеряется на ступенях турбины или выхлопных газах и называется температурой выхлопных газов (EGT).

При первой подаче топлива происходит резкое увеличение температуры выхлопных газов из-за присутствия в камере сгорания избытка топлива по сравнению с воздухом. Меньше воздуха означает меньше охлаждения. По мере того, как двигатель разгоняется, вводится больше топлива, что постепенно увеличивает выхлопную трубу. В какой-то момент двигатель достигает самоподдерживающейся скорости, при которой двигатель может продолжать ускоряться без помощи стартера. При достижении этого момента стартер автоматически отключается от компрессора N2, и запальники выключаются. Затем температура выхлопных газов достигает пикового значения, а затем падает по мере того, как топливо и воздух уравновешиваются в камере сгорания. На этом процедура запуска заканчивается.

Индикация EGT может быть как цифровой, так и аналоговой, в зависимости от типа самолета. Картина: Аэробус

 

Пиковая температура EGT является важным значением. Высокий пик EGT указывает на возможную деградацию двигателя. Это также может быть связано с неисправностью стартера двигателя. В любом случае, аномально высокие пиковые значения EGT во время запуска следует обсудить с техническим специалистом, прежде чем это станет частью более серьезной проблемы. Сам EGT показывает температуру турбин, и, поскольку они чувствительны к теплу, существует предел пуска EGT, который никогда не должен превышаться. В случае превышения двигатель следует немедленно заглушить, а самолет передать на техническое обслуживание.

Когда ВСУ неисправен или недоступен, к самолету можно подключить блок наземного запуска. Длинный патрубок от пускового агрегата подсоединяется к переходнику, подающему воздух от агрегата к двигателям. При использовании этого метода пилоты запускают один из своих двигателей у ворот с помощью пускового устройства. После запуска двигателя он отключается от самолета. Затем воздух от запущенного двигателя можно отвести через перепускной клапан для запуска оставшихся двигателей. Этот тип пуска называется перекрестным пуском.

Для запуска некоторых двигателей требуется внешнее питание. Фото: ВВС США

 

Для двигателей, запускаемых с помощью электрического генератора или электродвигателя, применяется тот же процесс, за исключением того, что для запуска не требуется подача воздуха. Boeing 787 — единственный большой самолет, который использует электричество для запуска двигателя. Это требует большой мощности, а без ВСУ для запуска двигателя к самолету необходимо подключить два внешних наземных блока питания.

Неполадки при запуске

В реактивном двигателе есть две основные неисправности запуска. Один называется «Горячий старт», а другой — «Зависший старт».

При горячем пуске по мере подачи топлива температура выхлопных газов повышается, как и ожидалось, но температура быстро достигает предела выхлопных газов для запуска. Если это произойдет, пилоты должны немедленно отключить подачу топлива и зажигание. Задержка с этим может привести к превышению предела EGT, и это может вывести двигатель из строя за считанные секунды.

Причина горячего старта проста. Недостаточный поток воздуха. Это может быть вызвано слабым стартером, неспособностью ВСУ или наземного пускового устройства обеспечить достаточное количество воздуха или проблемой с электронным блоком управления двигателем. Запуск двигателя при сильном попутном ветре также может вызвать горячий пуск, поскольку ветер препятствует вращению двигателя.

При зависании при запуске обороты компрессора двигателя не достигают ожидаемого значения или скорости самоподдерживания. Он как бы «завис» на неприемлемо низком значении, при этом EGT выше ожидаемого для низких оборотов. Действие пилота при зависании заключается в остановке двигателя путем закрытия топливных клапанов. Зависший запуск в основном вызван неисправным стартером.

Каждый раз, когда двигатель не запускается, перед попыткой нового запуска пилоты должны выполнить так называемый цикл «продувки». Это связано с тем, что в большинстве неудачных запусков в камеру сгорания попадает несгоревшее топливо. Если попытаться запустить с этим топливом, присутствующим в камере, это может привести к воспламенению залитого топлива, и из выхлопа двигателя может выйти пламя. Это называется пожаром выхлопной трубы или поджогом.

Поджигание редко повреждает компоненты двигателя. Однако он может повредить конструкции самолета, на которые он непосредственно воздействует, например, компоненты крыла и закрылки. Чтобы выполнить цикл продувки, пилоты должны выключить зажигание и просто включить стартер без подачи топлива. Это направляет воздух через камеру сгорания и выдувает из нее лишнее топливо.

Поджигание обычно не повреждает сам двигатель. Картина: Аэробус

 

Двигатель в полете перезапускается

Реактивные двигатели

чрезвычайно надежны. Тем не менее, есть шанс провала в воздухе. Если двигатель выйдет из строя во время полета, пилоты могут выполнить перезапуск в полете. Запуск реактивного двигателя в воздухе очень похож на запуск на земле. Одно существенное отличие состоит в том, что во время полета скорость самолета автоматически включает компрессор. Это называется ветряная мельница. Чем быстрее движется самолет, тем быстрее вращение. Таким образом, в воздухе двигатель можно запустить без помощи стартера, если он летит со стабильной ветряной скоростью. Ниже этой скорости может потребоваться воздух от работающего двигателя или воздух от работающего ВСУ, чтобы разогнать компрессор N2 до приемлемой скорости.

Как проверить реактивный двигатель

Вспомните свой последний дальний перелет. Возможно, вы немного поспали, выпили или увлеклись бортовыми развлечениями. Вы, наверное, ни разу не подумали о двигателях.

Но вокруг вас вы, возможно, путешествовали через разные часовые пояса, по песку, или по морю, или по снегу, или даже через шторм. Самолеты ежедневно летают в экстремальных условиях, и помимо того, что они эффективны, бесшумны и надежны, наши двигатели, которыми оснащена почти половина всех широкофюзеляжных (т.

Для этого мы испытываем их в экстремальных условиях, доводя до предела физических и цифровых возможностей на наших современных испытательных полигонах по всему миру. Если вы когда-нибудь задумывались, как мы тестируем наши реактивные двигатели, читайте дальше.

Мы подвергаем их замораживанию

Мы подвергаем их замораживанию

Единственной температурной проблемой в кабине может быть чрезмерно активный кондиционер, но снаружи, на высоте 40 000 футов, ртутный столбик может упасть до — 60 градусов Цельсия. В условиях мороза на передней части двигателя может образоваться лед. Он разработан таким образом, что в определенный момент лед безопасно откалывается, прежде чем он может нанести какой-либо ущерб, который может повлиять на работу двигателя.

Мы доставляем наши двигатели на завод GLACIER в Манитобе, Северная Канада, и подвергаем их ряду испытаний, чтобы довести наши разработки до предела. Также запускаем двигатель в минусовую температуру, когда масло в двигателе становится гуще патоки. На объекте часто можно увидеть северное сияние, но команды не могут сидеть сложа руки и наслаждаться видом — во время испытаний они делают регулярные перерывы в помещении, чтобы регулировать температуру тела.

Мы пропитаем их до глубины души

Самолеты взлетают, приземляются и летают под дождем и бурей каждый день; это неотъемлемая часть полета. Двигатели хорошо оборудованы для этого, от апрельских ливней до сезона дождей. Однако в экстремальных условиях, таких как град, создающий тающие ледяные шары, вода может попасть в сердцевину двигателя, что может погасить пламя, поддерживающее его горение. Мы разрабатываем наши двигатели таким образом, чтобы предотвратить это, и проводим испытания на попадание воды, при которых мы заливаем сердцевину двигателя, чтобы убедиться, что он выдержит и продолжит работать в самых экстремальных условиях, с которыми он может столкнуться при эксплуатации.

Мы просим их бежать, бежать и бежать…

Мы проводим наши двигатели через изнурительные марафоны на выносливость, чтобы убедиться, что они могут день за днем ​​выдерживать интенсивные, сверхдальние маршруты. Trent XWB обеспечивает самый длинный рейс в мире из Ньюарка в Сингапур, обычно 18-часовой полет в различных погодных условиях. По мере того, как достигается следующий рубеж в авиации, и авиакомпании выполняют сверхдальние рейсы, мы продолжаем проверять возможности Trent XWB. Недавно компания провела испытания на выносливость в Таиланде, чтобы проверить, как ведут себя ее компоненты. Мы смоделировали эквивалент более 1000 полетов на сверхдальние расстояния подряд. Теперь это заслуживает медали.

Мы подвергаем их ураганному ветру

Боковой ветер может сильно дуть в направлении движения самолета, затрудняя взлет и посадку. Кроме того, турбулентность, создаваемая боковым ветром, может вызвать вибрацию лопастей вентилятора, что может нанести ущерб. Хотя пилоты хорошо обучены маневрировать самолетом при сильном боковом ветре, мы должны убедиться, что наши двигатели могут справиться с ударом этого воздуха, движущегося через переднюю часть двигателя, и продолжать безопасно работать. Мы доставляем наши двигатели в Стеннис, испытательный полигон в Космическом центре имени Джона С. Стенниса в Миссисипи, США, и запускаем на нем смоделированный боковой ветер, измеряя его способность выдерживать самые сильные порывы ветра.

Мы измеряем шум до доли децибела

Сегодняшние самолеты ощутимо тише, чем 20 лет назад, и вместе с авиационной отраслью мы работаем над экологическими целями, которые позволят нам снизить шум на 65% к 2050 году по сравнению с 20 много лет назад. Новые и улучшенные технологии означают, что такие двигатели, как Trent 1000 и Trent XWB, работают тише, чем когда-либо прежде. Это лучше для местных жителей в районе аэропортов, и есть дополнительный бонус для пассажиров в салоне, которые наслаждаются почти тишиной на борту новейшего самолета.

Как и следовало ожидать, существуют жесткие правила в отношении авиационного шума, поэтому мы тщательно измеряем звук, издаваемый нашими двигателями. Мы направляемся в Стеннис, где вокруг испытательного стенда двигателя размещены невероятно чувствительные микрофоны, которые могут обнаруживать изменения шума в доли децибела при работе двигателя от малой до максимальной мощности. Воздухозаборник двигателя оснащен чем-то вроде гигантского мяча для гольфа, чтобы турбулентность воздуха с земли не влияла на шум двигателя.

Мы подвергаем их суровому испытанию

Двигатели — это невероятные инженерные достижения, способные выдерживать самые суровые условия в мире. Одно из чудес современных полетов заключается в том, что если один двигатель необходимо выключить, самолет может работать с одним двигателем, что позволяет ему перенаправиться в ближайший аэропорт. Мы продолжаем проектировать наши двигатели таким образом, чтобы они могли выдерживать редкие случаи, такие как столкновение с птицами или высвобождение лопастей вентилятора двигателя, что случается крайне редко. самолет. Это означает, что во время полета пилот может безопасно заглушить двигатель и продолжить полет до ближайшего аэропорта.

Мы поднимем их в небо

Мы поднимем их в небо

Мы проводим многие наши испытания на земле, будь то в Германии, Манитобе или среди болот в Миссисипи. В этих местах мы можем моделировать условия в контролируемой среде. Но мы также тестируем наши двигатели в полете, на нашем летном стенде. В Тусоне, штат Аризона, инженеры-испытатели испытали наши двигатели на переоборудованном Боинге 747-200. Это особенно полезно для разработки новых продуктов, позволяя нам тестировать новые технологии в небе и следить за их поведением.

Но поскольку мы разрабатываем двигатели следующего поколения, нам нужен испытательный стенд следующего поколения. Мы превращаем Boeing 747-400, который 20 лет эксплуатировался в компании Qantas, во второй летающий стенд для наших двигателей следующего поколения для гражданской и бизнес-авиации.

Новый летающий стенд позволит нам испытать наши двигатели на больших высотах и ​​на более высоких скоростях, чем когда-либо прежде. Он будет получать огромные объемы данных, что позволит летчикам-испытателям и инженерам проверять технологию, основанную на нашем самом обширном наборе данных.

Взгляд в будущее

Мы выводим наши испытания на новый уровень, работая над созданием самых чистых и эффективных форм энергии в мире, которые связаны с цифровыми технологиями больше, чем когда-либо прежде.

Пока мы продолжим физические испытания двигателей, мы используем цифровые технологии и собираем невероятные объемы данных, что позволяет нам прогнозировать, как двигатель будет вести себя на протяжении всего срока его службы, с помощью цифровых двойников. Мы уже успешно моделируем такие тесты, как тест «отключение лопастей вентилятора», используя такую ​​технологию.

Мы вкладываем большие средства; наш новейший испытательный стенд откроется в Дерби, Великобритания, в 2020 году и станет самым большим и интеллектуальным в своем роде в мире. Но наша конечная цель останется прежней: создать самые чистые, самые эффективные формы энергии, о которых от взлета до посадки вы даже не подумаете.

Сила Трента

Эффективность. Ценность. Инновации.

Узнать больше

По вашему запросу ничего не найдено. Пожалуйста, попробуйте другой выбор.

Загрузить еще

Реактивный двигатель: футуристическая технология, застрявшая в прошлом

«Falcon Heavy в раскате грома выводит амбиции SpaceX на орбиту». Так гласит заголовок New York Times о самом большом зрелище недели. Последняя ракета Илона Маска взорвалась в атмосфере с культовой песней Дэвида Боуи «Space Oddity», играющей на автоповторе, которую никто не слушал. Толпа ликовала, когда ракета взревела при взлете, неся в качестве полезной нагрузки Tesla Roadster, и снова взревела, когда ускорители благополучно вернулись на Землю.

Звук реактивного двигателя может быть завораживающим и незабываемым. Во время недавней поездки в Вашингтон, округ Колумбия, я стал отчетливо ощущать последовательность грохота в небе каждое утро: устойчивые звуки первых групп коммерческих авиалайнеров, взлетающих из Национального аэропорта Рейгана через Потомак. В этом нет ничего необычного: просто стон турбовентиляторных двигателей, превращающих наружный воздух в пороховую тягу, чтобы авиалайнер мог подняться после взлета.

Может показаться глупым даже замечать это. Это случается со мной чаще, чем мне хотелось бы признаться: я слышу, как наверху грохочет реактивный самолет, смотрю вверх и говорю: «Вау!» Неандерталец. Но этот глухой рев означает поистине удивительный подвиг, происходящий каждый день, в регулярном и плотном графике. Это рабочие лошадки небес, перевозящие людей и грузы по планете для работы и отдыха, рутинная работа и обязанности, смешанные с фантазиями об отдыхе и удовольствиях. Турбореактивные двигатели перемещают как кузова, так и коробки по всему миру.

Но вот что странно: те же самые технологии, которые в буквальном смысле толкают людей и вещи в космос и будущее, также могут сдерживать людей от действительно радикальных, ориентированных на будущее инноваций.

* * *

В последнее время появились слухи о новых разработках в области электрических турбовентиляторных двигателей. Прогресс приведет к более тихому и экономичному режиму реактивного движения и, следовательно, к более дешевому и менее загрязняющему воздуху способу авиаперевозок. Рекламные ролики для продуктов часто показывают энергетические диаграммы с жирными зелеными стрелками и линиями или гладкие самолеты, парящие над зелеными холмистыми ландшафтами. Rolls-Royce, например, сотрудничает с Siemens и Airbus для разработки гибридного самолета, в котором один из четырех газотурбинных двигателей — турбовентиляторный, окрашенный в зеленый цвет — будет питаться исключительно от электроэнергии. Самолет будет иметь три обычных газовых турбовентиляторных двигателя в качестве резервных, поскольку компании тестируют зеленый двигатель на нагрузку, безопасность и надежность. Цель состоит в том, чтобы запустить этот испытательный самолет к 2020 году, предполагая, что технология может быть введена в эксплуатацию в течение следующих нескольких десятилетий.

Модель самолета для данного испытательного самолета — British Aerospace 146 или BAe-146. Это небольшой самолет малой и средней дальности вместимостью от 70 до 112 мест, который чаще всего используется для региональных маршрутов. Это своеобразный самолет, напоминающий миниатюрный грузовой самолет с высокорасположенным свободнонесущим крылом и четырьмя сравнительно небольшими двигателями. Это довольно старый самолет, впервые совершивший полет в 1981 году и больше не эксплуатируемый в США. Только 144 из 387 построенных самолетов до сих пор эксплуатируются по всему миру. Другими словами, испытания зеленого двигателя не проводятся на широкофюзеляжном магистральном авианосце — типе самолетов, где реальные деньги приносят авиакомпаниям, а также производителям самолетов и турбовентиляторных двигателей. Вместо этого устаревший самолет используется для проверки новой двигательной техники. Таким образом, это инвестиции в зеленую энергию, но, возможно, скорее символические, чем реалистичные с точки зрения широкого и экономически эффективного использования.

Разумеется, крупномасштабное оборудование также обновляется и обновляется. Rolls-Royce разрабатывает новую силовую коробку передач, которая к 2025 году повысит топливную экономичность своих больших турбовентиляторных двигателей на 25% по сравнению с моделью Trent 700, которой уже 20 лет.

Что касается их новых турбовентиляторных двигателей Trent 7000, разработанных для широкофюзеляжных самолетов Airbus A330neo (от 250 до 440 пассажиров), Rolls-Royce уверенно заявляет, что эти двигатели «готовы к будущему по шуму и выбросам, с большим запасом по сравнению с текущими и будущие экологические цели/законодательство». Компания Rolls-Royce подтвердила, что этот турбовентиляторный двигатель был разработан в соответствии с проектируемыми нормами выбросов и шума, которые еще не были ужесточены. Это одновременно предполагает ухудшение положения дел (увеличение загруженности воздушного движения, повышение экологической важности и т. д.) и убеждает покупателей в том, что все это уже запланировано и встроено в двигатель. Это равносильно тому, чтобы смириться с трагедией того, что грядет, а затем поздравить себя с тем, что вы так готовы к этому. Это любопытный способ думать о будущем, если вы сделаете паузу, чтобы созерцать его.

И, конечно же, несмотря на то, что производители турбовентиляторных двигателей и самолетов в равной степени апеллируют к более чистым технологиям, их цель не в том, чтобы сократить число авиаперевозок людей. Что касается модели A330, Airbus наметил 1694 заказа на эти самолеты, из которых только 1373 выполнены. Неявный посыл: спрос не удовлетворен, а это означает, что нужно строить больше самолетов и быстрее. И это представлено как постоянное состояние. Производитель самолетов никогда не будет стремиться удовлетворить потребности всех авиакомпаний раз и навсегда, а будет продолжать производить новые самолеты до бесконечности. Таким образом, даже если будущие самолеты будут оснащены относительно более чистыми турбовентиляторными двигателями Trent 7000, предположение — цель — состоит в том, чтобы поднять в небо как можно больше A330. Это несколько усложняет простую цель — поразить «экологические цели», как выражается Rolls-Royce. По отдельности, конечно, но все вместе, если в небе больше самолетов?

Авиационные футуристы могут возразить, что по мере того, как старые самолеты будут выведены из эксплуатации, их просто заменят более новые и эффективные самолеты, и что объединение сократит общее количество полетов и устранит ненужные маршруты. Тем не менее ясно, что Airbus и Boeing вряд ли собираются отказываться от нового бизнеса или замедлять производство. Посмотрите, как Airbus смело заявляет, что их семейство A320 является «самым продаваемым самолетом в мире всех времен»; а затем посмотрите, как Boeing хвастается своим рогом изобилия клиентов для своих сопоставимых 737 следующего поколения. Это, очевидно, гонка на рост , а не только эффективность.

Турбовентиляторные двигатели служат звуковым напоминанием о парадоксе прогресса. Как бы люди ни хотели испытать что-то новое, для этого им приходится использовать старые инструменты и средства. Иногда эти инструменты и средства могут действовать как шоры. Люди привязаны к существующим шаблонам, инфраструктуре и системам, даже если они хотят или должны делать что-то другое и действительно инновационное.

Несколько дней спустя, покидая Вашингтон, я был поражен красотой международного аэропорта Даллеса Ээро Сааринена на рассвете. Как он поднимается над землей, как архитектурно возвещает о грандиозном проекте полета. Это похоже на гимн реактивному веку, своего рода живой памятник.

Когда я пробирался через контрольно-пропускной пункт к своим воротам, мне пришло в голову, как путешественники застряли в этом странном моменте прошлого, в этом начинании середины 20-го века, которое называется путешествием на самолете. Инновации в конструкции и технологии турбовентиляторных двигателей могут быть благонамеренными и дальновидными, по крайней мере, в некотором смысле. И реальная работа, которую турбовентиляторы выполняют изо дня в день, час за часом безостановочно пыхтя по небу, — это не что иное, как невероятное, с технической точки зрения. Но, в то же время, шум полета действительно не может не напоминать людям о том, что имело свой расцвет несколько десятков лет назад.

Горькая правда заключается в том, что в ближайшие годы путешествия людей по воздуху вряд ли станут лучше. Возможно, он достиг определенных пределов с точки зрения скорости, экономичности и комфорта. Есть множество признаков того, что это так: изменение климата, ограниченность ресурсов, ограничения в землепользовании, имущественное неравенство и так далее. Недавно появились новости о проблемах с двигателями Rolls-Royce Trent 1000, которыми оснащен Boeing 787, который впервые был представлен в 2011 году: лопатки турбины на двух отдельных самолетах сломались во время полета, что привело к сильным вибрациям и прекращению полета самолета. путешествия. Что касается этих недавних инцидентов, Уоррен Ист, исполнительный директор Rolls-Royce, признал очевидную, но неудобную правду о деталях турбовентиляторных двигателей: «Они изнашиваются».

* * *

Несмотря на всю шумиху Илона Маска и даже признание невероятного инженерного мастерства, стоящего за достижениями SpaceX, странная деталь проскользнула в одну из презентаций Маска на тему «сделать жизнь многопланетной»: герметичная область полезной нагрузки его Планируемый космический корабль «Марс» описывается как «больше, чем кабина Airbus A380». Факт должен быть впечатляющим, но он не совсем соответствует ожидаемой продолжительности полета на Марс. Три-шесть месяцев путешествия на суперджамбо-джете? Спасибо, не надо. Шестнадцать часов в A380 уже могут довести человека до безумия, независимо от того, насколько роскошны его помещения. Подобным риторическим ходом масса звездной ракеты этой недели, Falcon Heavy, объяснялась сравнением с Боингом 737 — одним из самых узнаваемых коммерческих авиалайнеров Boeing, находящихся в эксплуатации сегодня. Представить себе многоразовую космическую ракету как нечто большее, чем вертикально ориентированный юго-западный самолет, действительно сбрасывающий звезды на землю. Амбиции и технологические чудеса ракет Маска отягощены багажом коммерческих полетов 20-го века.

На данный момент цель человеческих авиаперелетов состоит в том, чтобы сохранить их любой ценой, как будто человечество все еще движется куда-то еще, куда-то новое. Rolls-Royce планирует «заряжать самолеты будущего», как смело говорится в заявлении компании. И SpaceX, безусловно, усердно работает над созданием еще одного аспекта этого будущего. Но действительно ли будущее здесь действительно что-то революционное?

Будь то мечта миллиардера-технолога или зубья шестерни турбовентилятора нового поколения, рев будущего неуклюже заглушается. Это звучит очень похоже на настоящее, или, может быть, даже больше на прошлое. При таком понимании имеет извращенный смысл, почему Маск отправил машину в открытый космос, в никуда, как будто чтобы раз и навсегда освятить 20-й век как последний рубеж.

Турбинные двигатели — AviationChief.Com

Турбинные двигатели

Двухконтурный осевой воздушно-реактивный двигатель с высокой степенью двухконтурности, управляемый компьютером, представляет собой чудесное творение. Примерно в 1970 году он был действительно усовершенствован с появлением General Electric CF-6. Но, если, как и я, вы выросли на меньшем самолете, у вас, возможно, было несколько неудач и пожаров на этом пути. Теперь, когда они стали намного надежнее, мы склонны воспринимать их как должное. Мы можем не до конца осознать, почему двигатель ведет себя так, а не иначе. Время запуска двигателя может быть опасным для жизни, если его не понять. Измерение тяги не так прямолинейно, как вы думаете, и пропорция тяги к углу уровня мощности не является линейной.

• Принципы движения. Возможно, вас учили мантре «каждое действие имеет противодействие» в той или иной летной школе, но что это на самом деле означает? В некоторых школах учат, что огонь в горелке может толкать самолет вперед, и именно отсюда возникает тяга. Это неправильно.
• Сравнение типов реактивных двигателей — при переходе с одного самолета на другой силовая установка может реагировать не так, как вы привыкли. Это помогает узнать, откуда пришли различные типы, чтобы полностью понять, как они работают.
• Время разгона двигателя — при мощности, близкой к холостому ходу, некоторым реактивным двигателям требуется больше времени, чем другим, для создания какой-либо существенной тяги. Те, у кого значительное время раскрутки, могут иметь электронные или механические системы холостого хода.
• Измерение тяги реактивного двигателя. Невозможно измерить тягу реактивного двигателя в полете, поэтому это делается на испытательном стенде для так называемой «статической тяги». Почему? И как это соотносится с реальной тягой? Как различные настройки RPM или EPR связаны друг с другом?
• Угол силового рычага. Хорошим способом точного контроля мощности двигателя является использование углов силового рычага, а не постоянная проверка датчиков двигателя. Так называемый метод «ширины ручки» является проверенной частью метода «Контроль-производительность». Но влияние определенного количества движений рычага мощности меняется от одной части диапазона к другой. Почему?

Нужно ли это знать, чтобы управлять реактивным самолетом? Нет. Но знание большего, чем просто «толчок означает быстро, тяга означает медленно», поможет вам работать более эффективно и диагностировать, какие проблемы у ваших двигателей, если это время когда-либо придет.

Принципы движения

• Вы можете обобщить, как работает реактивный двигатель, используя два закона движения Ньютона. Второй закон Ньютона можно записать так:

F = ma

• Сила F, действующая на массу, заставит массу ускоряться в направлении силы. Масса – это воздух, проходящий через реактивный двигатель.
• Третий закон движения Ньютона гласит, что на каждую силу действия существует равная и противоположно направленная сила противодействия. Сила действия — разгоняющаяся назад воздушная смесь, сила реакции — на сам двигатель, разгоняющийся вперед.

Но что это на самом деле означает? Масса, разгоняемая сзади, представляет собой топливно-воздушную смесь. Масса давит на различные компоненты двигателя, которые, в свою очередь, толкают двигатель (и, следовательно, самолет) вперед. На некоторых самолетах, таких как ранний KC-135A, в топливно-воздушную смесь добавляется вода для увеличения разгоняемой массы.

Принципы движения

Типичный вводный текст может заставить вас поверить в то, что тяга возникает именно из-за этого: газ взрывается в кормовой части, толкая камеру сгорания вперед. Но большинство банок с горелками вряд ли являются прочными конструкциями, способными выдержать такую ​​силу. Здесь есть что-то еще. . .

Сравнение типов реактивных двигателей

Осевой двигатель

Двигатель с двумя золотниками

Двигатель байпаса вентилятора

Двигатель вентилятора высокого байпаса

Время запуска двигателя

В конструкции реактивных двигателей существуют две противоположные тенденции, когда речь идет о времени запуска. Полнофункциональное цифровое управление двигателем (FADEC) должно дать вам всю необходимую мощность так быстро, как только двигатель сможет ее выдержать. Но огромный размер современных двигателей затрудняет ускорение с более низких скоростей только из-за центробежной массы вентиляторов и компрессоров. По моему опыту, чем больше двигатель, тем дольше он раскручивается на низких оборотах.
​
Эта тенденция к медленному раскручиванию при более низких оборотах может иметь неблагоприятные последствия для пилота, не готового к этому. Например, в G450, если закрылки установлены на угол менее 22 °, двигатели не перейдут в режим «высоких холостых оборотов», что значительно увеличивает время разгона двигателя.

Измерение тяги реактивного двигателя

Более поздние двигатели используют давление окружающего воздуха вместо давления воздуха на входе, поскольку оно достаточно близко. Многие двигатели не измеряют давление на выходе, потому что температура сокращает срок службы датчиков. Вместо этого эти двигатели выбирают промежуточные ступени давления, такие как кормовая часть компрессора. Таким образом, EPR имеет очень мало общего с коэффициентом сжатия и является не чем иным, как фиктивным числом, предназначенным для того, чтобы дать пилотам представление об относительных уровнях тяги.
​
Независимо от того, как вы измеряете тягу, важно понимать, что метрика, которую вы используете в кабине, не коррелирует один к одному с тягой. . .

Угол рычага включения

Это несоответствие между углом рычага мощности и фактической тягой возникло из-за ограничений механического управления подачей топлива и изначально нелинейной зависимости тяги от оборотов.