Моторы в крыле
Судьбе так уж суждено было распорядиться, чтобы Хуго Юнкерс начал свою трудовую карьеру после окончания университета как двигателист. И одно из первых изобретений в его жизни, которое он сделал в соавторстве со своим партнером Оксельхозером много лет тому назад, касалось конструкции двигателя внутреннего сгорания с двумя встречными поршнями. Идея была богатая. Если соединить два поршневых двигателя их головками и организовать общую камеру сгорания, то можно получить высокую степень сжатия, когда оба поршня движутся друг к другу. Такой оппозитный двигатель можно было сделать плоским, и когда Юнкерс «заболел» авиацией, он ухватился за него потому, что такой мотор размещался внутри толстого крыла.
А толстое крыло было другой идеей фикс Юнкерса. Еще в 1910 году ему выдали патент на самолет в виде летающего крыла, внутри которого размещалось все необходимое – моторы, топливные баки, экипаж и пассажиры. На протяжении всей своей жизни Хуго будет доказывать реализуемость и эффективность толстого крыла, проектируя и строя свои металлические самолеты.
Рядный горизонтальный поршневой двигатель в авиации уже применялся на самолете братьев Райт. Юнкерса привлекает двигатель типа «дизель» – у него и расход меньше, и солярка менее склонна к воспламенению, чем бензин. Первый авиационный четырехцилиндровый двухтактный дизель Юнкерса, разработанный в Ахене и построенный в Магдебурге, так и остался экспериментальным. Тяжелый редуктор с цилиндрическими прямозубыми шестернями обеспечивал передачу крутящего момента от двух коленвалов на вал пропеллера.
Первый авиационный экспериментальный мотор Юнкерса Мо3
Наземные испытания этого мотора в начале Первой мировой войны хоть и подтвердили его работоспособность, но выявили множество конструкторских проблем. Мешкать в военное время нельзя, и Хуго запускает в разработку новый горизонтальный оппозитный мотор Fo 2 для самолетов, но уже с шестью цилиндрами. Однако авиационное командование к установке дизеля на самолеты не проявило никакого интереса. А моряки обнадежили – такие моторы им очень нужны для быстроходных торпедных катеров. И все-таки Юнкерс дает команду Мадеру переделать этот мотор под бензин. В январе 1917 года в Дессау начались стендовые испытания двух опытных моторов – дизельного и бензинового. Они выявили недостаточную их надежность. Двигатели были очень тяжелые. При весе 750 кг развивали мощность 475 л.с.
После войны Юнкерс думал довести эти моторы и установить их на свой большой пассажирский самолет Ju-G1, но запрет Контрольной комиссии на разработку двигателей такой мощности и их уничтожение вместе с самолетом помешали этим планам.
Авиационный мотор Юнкерса L1
Хуго убежден, что в мирное время для легких одномоторных самолетов потребуется двигатель небольшой мощности. В 1920 году он приступает к проектированию обыкновенного рядного мотора воздушного охлаждения с шестью цилиндрами L1.
Это был безредукторный четырехтактный бензиновый мотор мощностью в 75 л.с. и весом 130 кг. В головке каждого цилиндра было по два больших впускных и выпускных клапана. Главные подшипники были шариковыми. Система зажигания с двумя магнето была полностью дублированная. Доводка затянулась на несколько лет, а потом он устанавливался на спортивные самолеты Юнкерса Т-26 и Т-29, а также на двухмоторные «фокке-вульф». Хуго уже осознал, что многомоторные самолеты он пока строить не может, и его горизонтальные оппозитные двухтактные дизели еще не скоро будут востребованы. Для одномоторных самолетов нужны вертикальные двигатели классической схемы, и он начинает их тщательное исследование.
Профессор Юнкерс ради успеха своих самолетов переступает через собственное «я». Он уже имеет патент на оппозитный двигатель и может развивать эту схему применительно к самолетам. Но неожиданно для всех в 1923 году Хуго покупает лицензию у BMW на выпуск в Дессау небольшой партии ее моторов IIIа. Тем самым он признает, что конструкторы моторов этой компании победили его двигателистов в негласном соревновании. Освоение секретов конструкции и технологии производства лучшего мотора в Европе профессор Юнкерс не считает для себя зазорным. Он ставит перед своими мотористами задачу на основе этой модели BMW создать свой такой же мотор, но с лучшими характеристиками.
Этот щуплый и седой профессор не жалеет денег на организацию в Дессау современного серийного производства авиационного двигателя своего конкурента, отправив свои оппозитные дизели на целый год до лучших времен на хранение в Ахен. А двигателисты Исследовательского института профессора Юнкерса в Дессау принялись за разработку модифицированного варианта баварского мотора под своим индексом L2, который через два года займет законное и достойное место на рынке авиационных двигателей.
Рев мощных шестицилиндровых бензиновых машин на стендах испытательной моторной станции в Дессау возвестил о новом этапе в создании бензиновых авиационных двигателей Юнкерса.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
history.wikireading.ru
Нет необходимости доказывать, что мотор для самолета является основной составной частью. И поэтому сравнение мотора самолета с основным органом человека не случайно. Сердце для человека является источником жизни, мотор для самолета является источником скорости.
Из истории абсолютных мировых рекордов скорости полета. Начиная со второй половины 20-х гг. XX в. и до начала второй мировой войны таблица рекордных скоростей полета несколько «оживилась». К лидерам в этой области, французским пилотам, присоединились так же итальянцы, англичане и немцы. 4 ноября 1927 г. итальянский пилот Марио де Бернарди на самолете марки «Macchi M-52» достиг скорости 479,21 км/ч, а 30 марта 1928 г. он увеличил этот результат до 512,69 км/ч. 29 сентября 1931 г. английский пилот Дж. Г. Стэйнфорт, управляя самолетом «Supermarine S6B», разогнал его до 654,90 км/ч. 23 октября 1934 г. итальянский пилот Ф. Дджелло поднял планку рекорда до 709,07 км/ч, после чего уступил лидерство немцам. 30 марта 1939 г. Ханс Литерле — 746,45 км/ч, 26 апреля 1939 г. Фриц Венлель — 755,14 км/ч.
Из истории создания летательных аппаратов известно, что именно отсутствие достаточно мощного и в то же время небольшого по размерам и легкого мотора на несколько десятков лет задержало появление самолета. Ведь первые моторы, которые пытались установить на своих летательных аппаратах А.Ф. Можайский, X. Максим и другие авиаконструкторы конца XIX в., представляли собой не что иное, как громоздкие и тяжелые паровые машины. И хотя такие моторы не сыграли в истории развития авиации какую-нибудь существенную роль, именно с них мы и начнем знакомство с «сердцем» самолета.
Изобретение паровой машины послужило основным толчком для дальнейшего развития транспортных средств. В течение ста лет она являлась единственным промышленным двигателем, универсальность которого позволяла использовать его и на предприятиях, и на железных дорогах, и на кораблях. Поэтому нет ничего удивительного в том, что возникла идея попробовать использовать ее и в авиации.
Паровая машина — устройство, выполняющее механические движения с целью преобразования энергии пара. Рабочим телом в таких машинах является водяной пар.
К началу XX в. паровые двигатели могли достигать мощности в 15 миллионов ватт, а скорость вращения их вала составляла 1 000 об/мин.
Известный французский изобретатель Ж. Кюньо одним из первых попытался использовать паровую машину для 
Из истории абсолютных мировых рекордов скорости полета. Во время второй мировой войны по понятным причинам рекорды скорости полета не регистрировались, но уже 7 ноября 1945 г. англичанин Г. Дж. Уилсон на самолете марки «Gloster» («Meteor») достиг скорости 975,67 км/ч. 7 сентября 1946 г. другой английский пилот Э.М. Дональлсон вплотную «подобрался» к тысячной отметке скорости полета — его результат составил 990,79 км/ч. Авиационный мир замер в ожидании — пилотам какой страны удастся преодолеть юбилейный рубеж? 19 июня 1947г. пилот ВВС США Альберт Бойл разогнал самолет фирмы «Lockheed» («Shooting Star») до скорости 1 003,60 км/ч. Другой американец Т.Ф. Колдуэлл на самолете фирмы «Douglas» 20 августа 1947 г. закрепил этот результат— 1 030,95 км/ч.
Но отношение массы двигателя к развиваемой им мощности было в несколько раз выше, чем у бензинового двигателя.
Паровые машины были установлены и на первых автомобилях. На транспорте паровые машины работали вплоть до 50-х гг. XX в. В некоторых странах пароходы и паровозы продолжают использоваться даже сегодня. А вот в авиации этот вид двигателя из-за своих размеров и массы не нашел должного применения.
История бензинового мотора, впрочем как и всех двигателей внутреннего сгорания, начинается с изобретения, сделанного немецким инженером Николаусом Аугустом Отто. Основная идея инженера состояла в том, что перед зажиганием рабочую смесь необходимо подвергать сжатию, а взрыв выгоднее всего производить в крайнем верхнем положении поршня. Изготовленный двигатель назвали четырехтактным, так как процесс в нем совершался в течение четырех ходов поршня и, соответственно, двух оборотов коленчатого вала.
Поршень — подвижная деталь, перекрывающая цилиндр в поперечном сечении и перемещающаяся вдоль его оси.
Зажигание смеси газовой горелкой в современных двигателях уже не применяется, да и сам газ как горючее позже был заменен на бензин, но рабочий цикл четырехтактного двигателя Отто полностью сохранился до наших дней.
Рабочий цикл— совокупность процессов, периодически повторяющихся в определенной последовательности.
Организованная при поддержке Ойгена Лангена компания «Otto & К°» в 1867 г. продемонстрировала публике «кельнский моторчик», который в жесткой конкурентной борьбе с 14 подобными конструкциями выиграл состязание на экономичность.
Постепенно небольшая фирма Отто расширялась благодаря возросшему числу заказчиков и финансовой помощи семьи Лангенов. В 1872 г. она превращается в акционерное общество, в котором вскоре пересеклись судьбы талантливых изобретателей Николауса Отто, Готлиба Даймлера и Вильгельма Майбаха. Именно Г. Даймлер и В. Майбах, приглашенные работать к Отто, а впоследствии основавшие собственную фирму, внесли наибольший вклад в создание компактного двигателя внутреннего сгорания, работающего на жидком топливе и пригодного для применения на транспорте.
Вскоре Г. Даймлер и В. Майбах получают приглашение работать на заводе Отто для организации серийного производства газовых двигателей. Однако разногласия в руководстве по поводу работы над небольшим бензиновым двигателем, пригодном для лодки, дрезины, воздушного шара, мотоколяски, стали настолько сильными, что Г. Даймлер и В. Майбах оставляют в 1882 г. фирму Н. Отто и начинают самостоятельную работу над компактным двигателем внутреннего сгорания.
Первый двигатель, разработанный Г. Даймлером, годился и для транспортного, и для стационарного применения. Работал он и на газе, и на бензине (чтобы ознакомиться со свойствами этого легкого топлива, Г. Даймлер совершил путешествие в Россию, где работал завод по переработке сырой нефти в керосин и бензин). Все дальнейшие конструкции Г. Даймлера рассчитаны исключительно на жидкое топливо. Для этого он применил специальное устройство — карбюратор. В нем бензин испарялся, пары смешивались с воздухом и поступали в цилиндры двигателя.
26 января 1891 г. в городе Кёльн (Германия) скончался «отеи» двигателя внутреннего сгорания — немецкий инженер и изобретатель Николаус Аугуст Отто.
Основным показателем работы двигателя Г. Даймлер справедливо считал большую частоту вращения его вала, обеспечиваемую интенсивным воспламенением смеси. Частота вращения вала двигателя Г. Даймлера была в 4—5 раз больше, чем у газовых двигателей, а мощность на литр рабочего объема — вдвое больше. Охлаждению воды в окружающей двигатель водяной рубашке способствовал пластинчатый радиатор. Одновременно с Готлибом Даймлером похожим путем двигался к созданию своего двигателя другой немецкий изобретатель — Карл Бенц. Он родился в 1844 г. в семье паровозного машиниста и в детстве мечтал продолжить дело отца. Свою инженерную деятельность после окончания политехникума Бенц начал на паровозостроительном заводе в Карлсруэ. Но идея передвижения по рельсам к тому времени уже перестала его привлекать. Молодой инженер занялся проектированием городского паромобиля и окончательно разочаровался в идее паровозного транспорта.
В 1871 г. он купил небольшие механические мастерские, где решил изготовлять и ремонтировать приобретающие все большую популярность двигатели внутреннего сгорания. Посоветовавшись со специалистами, Карл Бенц выбрал в качестве основного двигателя внутреннего сгорания — газовый, двухтактный. Выбор оказался точным. Небольшие мастерские через двенадцать лет превратились в солидную фирму «Benz & Co», выпускающую двигатели различного назначения.
Впрочем, мысль о том, что газ — не совсем подходящее топливо для мощного двигателя, пришла Бенцу довольно скоро. В 1885 г. Карл Бенц построил четырехтактный бензиновый одноцилиндровый двигатель с искровым зажиганием. На испытательном стенде он развил 300 об/мин и показал мощность около 2/3 л.с.
Зажигание — воспламенение рабочей смеси в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания от электрической искры свечи зажигания.
Подобный мотор 17 декабря 1903 г. поднял в воздух первый самолет, построенный братьями Райт. Это был 
четырехцилиндровый двигатель с горизонтально расположенными цилиндрами, работающий на бензине. Впрочем, вначале братья пытались создать двигатель собственной конструкции, но он оказался настолько несовершенным, что от этой идеи пришлось отказаться.
В 1907 г. французским инженерам братьям Сегн удалось внести изменения в существующую конструкцию бензинового двигателя. По их замыслу вал двигателя оставался неподвижным, а вокруг него вращалось 5 цилиндров, словно спицы колеса вокруг оси. Они и передавали свое вращение авиационному винту самолета. Такую конструкцию назвали ротативной, а сам двигатель под названием «Gnome» завоевал большую известность у авиаторов и конструкторов в первые десятилетия XX в. Но вскоре и он перестал удовлетворять возрастающие потребности авиастроения.
В 1918 г. в распоряжение авиаконструкторов поступило два новых поршневых мотора. У одного из них цилиндры располагались в один ряд, но под некоторым углом друг к другу. Такая конструкция получила название V-образной. В связи с тем, что первые два цилиндра перекрывали доступ воздуха к остальным, а всего их могло быть больше десяти, на моторы с V-образным расположением цилиндров устанавливалось водяное охлаждение.
Другой мотор был со звездообразным расположением цилиндров. Внешне он был похож на ротативный, но вращался в таком двигателе коленчатый вал, а цилиндры оставались неподвижными. При таком расположении цилиндров все они находились в одной плоскости и одинаково хорошо обдувались во время полета встречным потоком воздуха. Поэтому водяное охлаждение на звездообразных моторах не применяли, а для лучшего обдува цилиндров на них устанавливали специальные ребристые устройства, позволяющие увеличить площадь их поверхности, — радиаторы. Такой способ охлаждения мотора называли воздушным.
Почтенных немцев пугали взрывы паров бензина, происходящие ео время работы двигателя внутреннего сгорания Г. Даймлера. Поэтому изобретателю приходилось испытывать свои «повозки» приводимые в движение таким двигателем тайно, по ночам, на загородных дорогах. Однажды ему даже пришлось пуститься на хитрость. Установив на лодку бензиновый двигатель, Даймлер укрепил вдоль ее бортов огромные изоляторы с натянутыми на них проводами. Это позволило ему убелить сограждан в том, что лодка приводится в действие электричеством, которое обывателям казалось менее опасным по сравнению с взрывоопасным бензином.
В наши дни поршневые двигатели используются в основном на небольших легких самолетах и вертолетах, в сельскохозяйственной и пожарной авиации, на мотодельтапланах. Работают современные авиационные поршневые моторы практически так же, как двигатель, установленный на самолете братьев Райт. Однако их устройство стало более сложным — в работе используется двухтактный или четырехтактный рабочий цикл, они имеют до 12 цилиндров с водяным или воздушным охлаждением. Цилиндры могут располагаться V-образно (в ряд под углом друг к другу) или радиально (звездой). Винт самолета может быть установлен непосредственно на валу двигателя или подсоединен через редуктор.
Редуктор (от латинского слова «reductor» — отводящий назад, приводящий обратно) — зубчатая, червячная или гидравлическая передача, предназначенная для изменения скоростей вращения вала.
Пожалуй, к одним из самых оригинальных моторов нашего времени можно отнести роторный. Такое название мотор получил благодаря своей конструкции — вращающимся элементом в нем является треугольный ротор, находящийся в рабочей камере, похожей на толстую восьмерку.
Как известно, для того чтобы преобразовать мощность поршневого двигателя в тягу, необходимую для полета, в авиации применяются воздушные винты. Их лопасти так же, как и крыло, захватывают воздух и отбрасывают его назад. Это и создает тягу. Следует отметить, что теория воздушного винта была создана Н.Е. Жуковским вслед за теорией подъемной силы крыла.
На первых моделях самолета устанавливали деревянные винты. Но со временем, когда скорости полетов значительно возросли и потребовалась более мощная тяга, винты самолетов начали изготавливать из металла.
Сейчас очень редко можно встретить самолет, использующий для полета винт. В наши дни практически на все современные тяжелые летательные аппараты устанавливают реактивные двигатели. Они-то и создают необходимую для полета тягу.На самолете могло быть установлено несколько двигателей. Так, например, самолет «Илья Муромец» русского конструктора И. И. Сикорского поднимался в воздух при помощи 4-х поршневых моторов.
25 ноября 1844 г. в немецком городке Ланденбург близ Мангейма родился Карл Бенц — известный всему миру создатель работоспособного двигателя внутреннего сгорания.
Реактивные двигатели делятся на два основных типа — воздушно-реактивные и ракетные. Схема работы газотурбинного двигателя очень проста. Воздух сжимается компрессором и под давлением подается в камеру сгорания. Туда же, и тоже под давлением, впрыскивают горючее и поджигают его. Горячие газы выходят из камеры, вращают турбину, а турбина в свою очередь через вал вращает компрессор, сжимающий воздух.
Авиационный воздушно-реактивный двигатель тоже состоит из компрессора, камеры сгорания и турбины. Компрессоры по конструкции бывают двух типов — центробежные и осевые. В центробежном воздух отбрасывается лопастями компрессора к краям его корпуса. Возле оси компрессора лопасти делают широкими, а ближе к краям ссужают. Поэтому воздух, проходя между ними, сжимается — ведь проход для него по мере продвижения от оси компрессора к его краю становится все меньше.
Примерно несколько десятилетий назад на смену центробежному компрессору пришли осевые. Такой компрессор — как бы турбина наоборот. Если в турбине поток пара или газа идет от маленьких лопастей к большим и по ходу расширяется, то в осевом компрессоре он, наоборот, идет от больших лопастей к малым и сжимается.
Из истории абсолютных мировых рекордов скорости полета. Начиная с 1956 г. первенство за звание самого быстрого пилота 
и воздушного аппарата проходило под девизом: «Ни гола без рекорда». 10 марта 1956 г. англичанин П. Твисс на самолете «Delta 2» достиг скорости 1 821,39 км/ч. 12 декабря 7 957 г. Адриан Дрю (США) на авиабазе Эдварде, управляя истребителем «F-101A» («Voodoo»), разогнал его до 1 943,03 км/ч. «Двухтысячный» рубеж первым преодолел пилот США У. У. Ирвин. Его самолет 1 6 мая 7 958 г. развил скорость 2 259,18 км/ч. Через гол в таблицу рекордов впервые попала фамилия советского пилота. 31 октября 1959 г. Г. Мосолов на самолете марки «Е-66», разработанном А.И. Микояном, достиг отметки в 2 387,48 км/ч. Однако уже 15 декабря 1959 г. американцы вернули себе первенство. Пилот Дж. У. Роджерс на самолете «Convair F-106A» («Delta Dart») показал скорость 2 455,74 км/ч. 7 июля 1962 г. советский пилот Г. Мосолов поднял планку рекорда до 2 681,00 км/ч. После этого американцы, превысив «трехтысячный» рубеж, прочно занимают позицию лидеров. Последний рекордный результат равен 3 529,56 км/ч. Такой скорости 28 июля 1976 г. достиг самолет марки «Lockheed SR-71А» американского пилота Э. У. Джоэриа.
При выходе из компрессора воздух разделяется на два потока. Его небольшая часть поступает в камеру сгорания, а остальная проносится мимо. В камере сгорания установлены тонкие трубочки — форсунки. Топливо, под давлением вылетая из форсунки, представляет собой тонкую пыль. Оно смешивается с воздухом, находящимся в камере сгорания, и горит, подожженное запальным устройством. Так как температура газа, вырывающегося из камеры сгорания, очень велика, его нельзя сразу же подавать на лопасти турбины — расплавятся. Поэтому горячие газы предварительно смешивают с более холодным воздухом. Охлажденные таким образом газы поступают в турбину — одноступенчатую или многоступенчатую. Практически вся ее мощность уходит на то, чтобы вращать компрессор и подавать воздух в двигатель. Для этого лопасти турбины и компрессора устанавливают на одном валу.
Отдав часть своей энергии турбине, газы устремляются в сопло — выходное отверстие двигателя. Там они окончательно разгоняются до высокой скорости — ведь от нее напрямую зависит реактивная тяга двигателя. И несмотря на то, что, покидая двигатель, газы остаются достаточно горячими и это делает КПД такого двигателя равным всего 25%, самолет способен развить скорость до 2 500 км/ч.
Мы рассмотрели лишь один из видов реактивных авиационных двигателей — турбореактивный. Он развивает тягу только за счет силы реакции (силы отдачи) струи газа, вырывающейся из сопла. Иногда можно встретить самолеты с реактивными двигателями других типов — турбовинтовыми и турбовентиляторными. Конструктивно эти моторы устроены так же, как и турбореактивные, только впереди у одного из них находится воздушный винт, а у другого — воздушный вентилятор.
Эксперименты показали, что воздушный винт турбовинтового двигателя создает 90% тяги, в то время как на долю реактивной струи газа остается всего 10%. Вращение на винт у такого мотора передается от турбины, предварительно пройдя через редуктор, на котором частота вращения снижается в несколько десятков раз. Турбовинтовые двигатели пригодны для использования на самолетах, чья расчетная скорость не будет превышать 800 км/ч. С ее увеличением тяга винта падает, и экономичность мотора ухудшается.
Из истории абсолютных мировых рекордов дальности полета. Первый из зафиксированных рекордов был установлен на французской земле бразильцем А. Сантос-Люмоном 12 ноября 1906 г. Протяженность его полета равнялась всего-навсего 220 м. Километровой отметки первым достиг Л. Фарман (Франция) 13 января 1908 г., через несколько месяцев он уже удвоил этот результат: 21 марта 1908 г.—2 км 4м.
Из истории абсолютных мировых рекордов дальности полета. Весьма результативным АЛЯ новых рекордов оказался 7 903 г.
Они уже не просто удваивались, а многократно увеличивались. В начале гола лидировал французский пилот Л. Делагранж (11 апреля 7 908 г. — 3,925 км, 30 мая 7 908 г. — 12,75 км, 17 сентября 1908 г. — 24,125 км), затем его сменил один из знаменитых братьев Райт — Уилбер (21 сентября 1908 г. — 66,6 км, 7 8 декабря 7 908 г. — 99,8 км, 31 декабря 7 908 г. — 725 км).
У турбовентиляторного мотора вместо многолопастного (4—8 шт.) винта установлен вентилятор, по конструкции напоминающий многолопастное колесо компрессора. Этот вентилятор прогоняет воздух через кольцевой канал, окружающий корпус двигателя. Таким образом, попадающий в двигатель воздух движется двумя путями — по кольцевому каналу и через систему: компрессор — камера сгорания — турбина. Тяга создается одновременно и потоком горячих газов, и за счет воздуха, выходящего из кольцевого канала. Самолет с таким двигателем, в отличие от турбовинтового, способен разогнаться до скорости, превышающей 1000 км/ч, и оставаться при этом экономичным.
Воздушно-реактивные двигатели создают тягу, отбрасывая назад воздух, взятый из окружающей среды, который одновременно является и окислителем для горения топлива. Но с увеличением высоты полета плотность воздушных масс уменьшается. Все меньшая часть его начинает проходить через мотор за единицу времени. И как результат — тяга падает, самолет «задыхается».
От этого недостатка свободны ракетные двигатели, которые еще на земле оснащаются запасами не только топлива, но и окислителя для него. Тяга в таких двигателях создается отбрасыванием назад продуктов горения, и его работоспособность практически не зависит от плотности окружающей среды.
Ракетные двигатели могут работать на твердом или жидком топливе. Долгие годы использования таких двигателей показали, что жидкотопливные моторы более экономичны и развивают большую тягу при одной и той же массе с твердотопливными. Однако у них есть один очень существенный недостаток — работа с ними требует большой осторожности, ведь используемые в них химические вещества, применяемые в качестве топлива и окислителя, крайне ядовиты.
На самолетах ракетные двигатели используются крайне редко и в основном в качестве вспомогательных. Например, для кратковременных полетов на больших высотах или как ускоритель для быстрого взлета. Но зато в космонавтике ракетные двигатели применяются очень широко, так как способны развить очень большую тягу и работать в безвоздушном пространстве.
Используя принципы работы воздушно-реактивных и ракетных двигателей, ученые надеются разработать еще несколько типов принципиально новых двигателей будущего. Неоднократно в прессе можно встретить упоминание о том, что идут разработки двигателя, в котором воздух будет нагреваться не за счет тепла, выделяемого сгорающим химическим топливом (например, керосином), а с помощью управляемой ядерной реакции, подобно тому, как это сделано на атомных электростанциях. Среди новых идей так же заслуживают внимания конструкции ионных и фотонных двигателей.
Ионные моторы тоже будут работать по принципу, заложенному в реактивных двигателях, но тяга в них будет создаваться не за счет отбрасывания назад струй газа и воздуха, а за счет потока элементарных частиц — ионов. В фотонных двигателях планируется установить источник света такой огромной мощности и интенсивности, что вылетающие частицы света смогут создать тягу большой силы и поднять летательный аппарат в небо или ракету в космос.
Из истории абсолютных мировых рекордов дальности полета. Таблица рекордов 1909 г. начинается с фамилии французского пилота Луна Подана. 25 августа 7 909 г. его самолет преодолел расстояние в 134 км. Через лень англичанин С. Латам преодолел отметку 155 км, но уже на следующий день известный французский пилот и авиастроитель А. Фарман на самолете собственной конструкции «отодвинул» рекордную планку на отметку 180 км. Лучшим достижением Фармана, являющимся также лучшим результатом гола, стал полет состоявшийся 4 ноября — 234 км.
От икара до сверхзвукового лайнера«Человек полетит, опираясьне на силу своих мускулов,а на силу своего разума». Н.Е. Жуковский Термин «воздухоплавание» обозначал таюке и летание на аппаратах тяжелее воздуха (самолетах, планерах). Однако мечтать о полетах человек начал гораздо раньше. Построив машины, способные передвигаться по суше, обгоняя самых быстрых животных, и корабли, спорящие с жителями водной стихии, он длительное время продолжал с…
Самолет – аппарат ХХ векаНаступила вторая половина XX в. Конструкция самолета, претерпев множество изменений, приобрела наконец привычный для нас вид. Ушли в небытие квадропланы, трипланы и практически не используются аппараты, построенные по схеме биплана. И поэтому, если в тексте встретится термин «крыло», мы не будем рисовать в своем воображении фантастические «этажерки», поднимавшиеся в небо в начале XX в., а…
Первые самолеты Страны СоветовПервый советский вертолет был построен в стенах ЦАГИ под руководством A.M. Черемухина в августе 1930 г. Там же в присутствии пожарного А.М. Черемухин — по совместительству пилот экспериментального аппарата «ЦАГИ 1-ЭА» — провел первые, наземные, испытания. После этого аппарат был перевезен на один из подмосковных военных аэродромов. Весной 1925 г. один из старейших вертолетчиков России…
Российские соколыНе отставали от мирового авиационного движения, охватившего в первые десятилетия XX в. мир, и российские энтузиасты воздушных полетов. Журнал «Русский спорт» за 1910 г. информировал своих подписчиков: «Идея устройства в Москве аэроклуба, зародившаяся еще в начале зимы и не раз обсуждавшаяся с тех пор в различных частных кружках, нашла, наконец, свою форму осуществления. Теперь мы…
Легендарные “ИЛ”-ыОгромную роль в развитии советской авиационной науки и техники сыграло Опытно-конструкторское бюро, созданное в 1933 г. под руководством С.В. Ильюшина. Первые созданные ОКБ боевые самолеты — дальний бомбардировщик «Ил-4» и бронированный штурмовик «Ил-2» — навсегда вписаны в историю второй мировой войны. В послевоенные годы деятельность ОКБ С.В. Ильюшина была сосредоточена на разработках в области реактивной…
Покорение ледяного царстваЕще в 1914 г. норвежский исследователь Фритьоф Нансен в своей книге «В страну будущего» высказался о том, что авиация будет играть важную роль в освоении Севера, в частности в развитии судоходства через Карское море и устья рек Обь и Енисей. Почти в то же время русскими летчиками были предприняты первые попытки пролететь над Северным морским…
По волнам, по небесам…Летом 1936 г. технический департамент Германии подготовил задание на новый двухместный гидросамолет. Заказ на его разработку осенью 1936 г. получили две немецкие авиастроительные компании «Arado» и «Focke-Wulf». Традиционно считалось, что для создания небольшого поплавкового самолета требуется использование схемы биплана. По такому пути пошел и Курт Танк при разработке своего «Fw-62». Конструкторское бюро «Arado», не отличавшееся…
Уподобившись птицамК сожалению, никому не известно, когда человек впервые поднял голову к небу и обратил внимание на его пугающие размеры и вместе с тем фантастическую красоту. Не известно нам и то время, когда человек впервые заметил парящих в воздухе птиц и в голове его возникла мысль последовать за ними. Как любой, даже самый длинный путь начинается с…
Как и почему они летают?Если кому-нибудь из вас приходилось стрелять в тире из винтовки, то вы знаете, что обозначает термин «отдача». Для остальных поясню. Вы, наверно, не раз видели, как ныряльщик, прыгая в воду с лодки, отталкивает ее в противоположном направлении. По такому же, но более сложному принципу летает ракета, а упрощенный вариант этого процесса как раз и представляет…
Винтокрылая мощь военной ГерманииВ годы второй мировой войны конструкторы фашистской Германии добились неплохих результатов в области вертолетостроения. И это не случайно, ведь немецкие генералы, считая, что победа в войне во многом зависит от техники, требовали от авиаконструкторов создания самых разнообразных машин — от реактивных самолетов до ракет «U-2», от летающих монстров до загадочных винтокрылов. Перед самым началом войны…
www.poznovatelno.ru
Что будет, если на автомобиль поставить самолетный двигатель? В воображении сразу возникают гоночные автомобили, на которых ставят рекорды скорости где-нибудь на высохшем соленом озере Бонневиль.
Однако есть более рациональное и практично использование, да и автомобиль может использоваться куда более доступный. Посмотрите на фотографию: внутри этого немного необычного УАЗика установлен самый настоящий газотурбинный двигатель. Такой же, как на самолетах.
Заинтересовались?
2. Первое, что бросается в глаза — вынесенный вперед бампер, служащий поддоном для гофрированного шланга, необычные выступы под фарами. Самые внимательные заметят высоко поднятую горловину сразу за правой дверью, хотя ниже есть еще одна, как у всех нормальных УАЗиков.
3. Воспользовавшись гостеприимством сотрудников аэропорта, откроем дверь салона. Вот тут-то и кроется самое интересное.Сразу за водителем установлен огромный топливный бак. За топливном баком какое-то устройство с кучей проводов, трубок и шлангов.
4. Весь салон автомобиля УАЗ занимает газотурбинный двигатель. Что он тут делает? Может это запчасти для ремонта? Нет, очевидно двигатель подключен и может работать. Кто-то решил установить рекорд скорости среди УАЗиков? Тоже нет.
5. Давайте заглянем в кабину. Справа от водителя вот такая панель управления всем этим хозяйством. Так, немного проясняется, очевидно двигатель может вращать генераторы. Но вряд ли ради того, чтобы сделать передвижную электростанцию городили бы такую сложную конструкцию. Правильно у этого УАЗика кроме выработки электроэнергии есть и более важные задачи.
6. Покинем ненадолго кабину и прогуляемся по аэродрому. Кстати, насчет электроэнергии наша догадка подтвердилась. Видите розетки рядом с фарой? 
7. Каждый знает, что для полета самолету нужны двигатели. На большинстве современных самолетов они располагаются на крыльях. Чаще всего их бывает два, как у этого Boeing-737, или четыре, как у Boeing-747 или гиганта Airbus A-380. Но на самом деле на самолетах есть не только основные двигатели. Для того, чтобы на стоянке работали гидравлические системы, кондиционирование, обеспечивалась электроэнергия и другие системы воздушных судов крайне нерационально запускать мощные и прожорливые основные двигатели. Поэтому на самолетах есть двигатель поменьше — вспомогательная силовая установка, сокращенно ВСУ. Обычно она располагается в хвостовой части лайнера.
8. Сейчас самолет буксируется тягачом. Основные двигатели не запущены, зато видно, что ВСУ работает. Видите струю выходящих газов?
9. ВСУ используется практически на всех типах самолетов для обеспечения энергией всех систем, а также для запуска основных двигателей. Присмотритесь, почти у всех самолетов вы увидите сзади небольшое отверстие — это сопло ВСУ.
10. Почему нельзя поставить какой-нибудь двигатель попроще или связку из аккумуляторов и стартера как в автомобиле? Конечно, дело в огромной мощности, которая требуется на самолете. Двигатели обычно запускаются потоком сжатого воздуха, который и производится турбиной. В турбине рабочее тело расширяется. Сжатый воздух отбирается от компрессора.Кроме того ВСУ вращает генераторы и может подавать воздух в салон, конечно, не такой горячий, как выходит из сопла.
11. Теперь становится понятно предназначение этих шлангов и этого УАЗика. Вспомогательная силовая установка может выйти из строя, или может понадобиться обеспечить напряжение, или быстро прогреть самолет после долгой зимней стоянки. В этих и других случаях, УАЗик с газотурбинным двигателем в салоне придет на помощь. Кстати, ездит он вовсе не быстро — скорость движения по аэродрому всего 30 км/ч, не больше. Почему так медленно? Во-первых, из соображений безопасности, во-вторых, вес почти 3 тонны.
Немного технических подробностей:
Установка воздушного запуска предназначена для запуска газотурбинных авиационных двигателей горячим сжатым воздухом и для питания бортовой аппаратуры воздушных судов постоянным и переменным током в момент запуска.
Установка смонтирована на базе автомобиля УАЗ-37411 в котором размещены:
Установка может работать при температурах от -50°С до +50°С и относительной влажности до 98%.
Силовая установка и система смазки – газотурбинный, одновальный с отбором воздуха за компрессором, с редуктором двигатель ТА-6А. Установка оснащена автономной топливной системой питания двигателя ТА-6А. Такой же двигатель используется в качестве вспомогательной силовой установки для самолётов Ту-154, Ил-62М, Ил-76 и Ту-22М, Ан-22А.
Режим работы (время непрерывной подачи воздуха): - при t н.в. ниже +25°С - 20 мин. - при t н.в. от +25°С до +50°С - 10 мин.
Мощность установки (при Н=0, Р=760мм рт.ст., t н.=+15° С): - давление (при расходе воздуха 1,35 кг/с - 4,5 +/- 0,2 кг/см²) - температура - 200 +/- 20° С
Электроэнергия Напряжение питания постоянным током: 27 В Переменным током 3 ф I с выведенной нейтралью 208 В, частота 400 Гц.
Суммарная мощность при режиме подачи воздуха, кВА: до 32в том числе постоянного тока, кВт: до 6.
Суммарная мощность на генераторном режиме (без подачи воздуха), кВА: до 45в том числе постоянного тока, кВт: до 6.
12. Так что если увидите в аэропорту этот странный пучеглазый УАЗик, знайте, это очень важная машина. 
Благодарю за экскурсию и помощь в написании репортаж сотрудников аэропорта Домодедово, самого гостеприимного для споттеров аэропорта России.
Еще несколько репортажей о спецтехнике аэропорта:
Еще я планирую сделать репортаж про КрАЗ с реактивным двигателем, чтобы приблизить это событие, желательно расширить аудиторию. Не забудьте подписаться на журнал 
. Читайте репортажи свежими и в оригинале, пока их не растащили копипастеры.
П.С. Занимательный факт-дополнение: кругосветное путешествие «УАЗика».
zhzhitel.livejournal.com
Как работает двигатель самолета
Как работает Поршневой двигатель самолета.
Поршневой авиационный двигатель является ровесником авиации. Один из первых самолетов, поднявшихся в воздух был Флайер-1 братьев Райт, на котором стоял поршневой двигатель авторской разработки, работавший на бензине.
Долгое время этот тип движка оставался единственным, и только в 40-е годы 20-го века началось внедрение двигателя совсем иного принципа действия. Это был турбореактивный двигатель.
Однако поршневой двигатель самолета, хоть и утратил свои позиции, но со сцены не сошел, и теперь в связи с достаточно интенсивным развитием малой авиации он просто получил второе рождение.
Как же работает Поршневой двигатель самолета?
Это обычный двигатель внутреннего сгорания (ДВС), такой же, как на автомобилях.
Если это автомобиль, то вращение двигателя передается на его колеса, а если это самолет, то на его воздушный винт. Цилиндров у двигателя самолета может быть несколько, точнее много, от 4-х до 24-х. Такое количество цилиндров обеспечивает достаточную мощность и устойчивость работы двигателя.
Работа двигателя внутреннего сгорания (тот же рядный поршневой двигатель).
Конечно поршневой двигатель самолета только принципиально похож на обычный ДВС. На самом деле здесь обязательно присутствует авиационная специфика.
Двигатель самолета выполнен из более совершенных и качественных материалов, более надежен. При той же массе, он значительно мощнее автомобильного.
Обычно, двигатель самолета может работать и в перевернутом положении, ведь для самолета (особенно истребителя или спортивного) пилотаж – обычное дело, а автомобилю это, естественно, не нужно.
Поршневые двигатели самолетов могут различаться, как по количеству цилиндров, так и по их расположению. Бывают рядные двигатели (цилиндры в ряд) и радиальные (звездообразные).
Рядные двигатели могут быть однорядные, двухрядные, V-образные и т.д. В звездообразных цилиндры расположены по окружности (в виде звезды) и бывает их обычно от пяти до девяти (в ряду).
Эти двигатели, кстати, тоже могут быть многорядными, когда цилиндры блоками стоят друг за другом.
Рядные двигатели, обычно, имеют жидкостное охлаждение, как в автомашине. Они и по виду больше похожи на автомобильные, а радиальные – воздушное. Они обдуваются набегающим потоком воздуха и цилиндры, как правило, имеют ребра для лучшего теплосъема.
Поршневые двигатели самолетов часто имеют такую особенность, как высотность. То есть с увеличением высоты, когда плотность и давление воздуха падают, они могут работать без потери мощности.
Подвод топливно-воздушной смеси может осуществляться двумя способами. Здесь полная аналогия с автомашиной.
Либо смесь готовится в специальном агрегате, называемом карбюратором и потом подается в цилиндры (карбюраторные двигатели), либо топливо непосредственно впрыскивается в каждый цилиндр в соответствии с количеством поступающего туда же воздуха. На автомобилях такого типа двигатели называют «инжекторными».
Радиальный двигатель М-14П. Устанавливается на спортивные СУ-26, ЯК-55.
В отличие от обычного автомобильного ДВС, для поршневого двигателя самолета не нужны громоздкие, тяжелые передаточные механизмы от поршней к колесам.
Все эти оси, мосты, шестерни. Для самолета ведь вес очень важен. Здесь движение от поршня сразу через шатун передается на главный коленчатый вал, а на нем уже стоит вторая важная часть самолета с поршневым двигателем – воздушный винт.
Винт – это самостоятельная и очень важная единица. В данном случае он является «движителем» самолета, и от его корректной работы зависит качество полета.
Винт – это не часть двигателя, но работают они в тесном сотрудничестве. Винт всегда подбирается или проектируется и рассчитывается под конкретный двигатель или создаются одновременно, в комплекте.
Существует практика применения дизельных самолетных двигателей, как разновидность поршневых, еще со времен войны. Однако широко этот двигатель пока не применяется из-за существующих проблем в разработке, в частности, в области надежности. Но работы все равно ведутся, особенно в свете грядущего дефицита нефтепродуктов.
НА ГЛАВНУЮ
doc-suvorov.narod.ru
