Хочу стать пилотом

Авиационный энтузиаст

Байпасная секция действует как трубка Вентури и создает 80% общей тяги двигателя, тогда как основная часть обеспечивает оставшиеся 20%.

Основная задача сердечника — поддерживать работу вентилятора, а задача перепуска воздуха — придавать самолету необходимую тягу.

Когда газ выходит из задней части двигателя, он проходит через турбину высокого давления, которая приводит в действие секцию компрессора высокого давления, а затем через турбину низкого давления, которая приводит в действие секцию компрессора низкого давления и вентилятор.

Где найти турбовентиляторный двигатель:

General Electric GE9X — это самый большой турбовентиляторный двигатель с самым большим диаметром вентилятора 134 дюйма (11 футов 2 дюйма).

В основном устанавливается на B777X и несколько B787. Каждый двигатель может развивать тягу в 134 000 фунтов силы при максимальной мощности.

Embraer Phenom 300 – Источник: Paullymac

Турбовентиляторный двигатель Pratt & Whitney PW535 – один из самых маленьких на рынке.

Используется для привода этого частного самолета Embraer Phenom 300 с тягой более 3475 фунтов на двигатель.

3. Турбовинтовой двигатель

Источник: Emoscopes

Турбовинтовой двигатель является вторым по популярности двигателем для авиакомпаний и военных. Подходит для региональных авиалайнеров, таких как Bombardier Q400, и военных самолетов, таких как C-130 Hurcules или E2C Hawkeye.

В отличие от предыдущих двигателей, в которых тяга создавалась выхлопным воздухом, выходящим из двигателя, тяга и поступательное движение в этом типе двигателя достигаются за счет вращения гребного винта, установленного в передней части двигателя.

Газы, выходящие из камеры сгорания, вращают силовые турбины в задней части двигателя, которые приводят в действие компрессор и коробку передач, которая, в свою очередь, вращает пропеллер, установленный в передней части двигателя.

Выхлопные газы, выходящие из двигателя этого типа, почти не участвуют в общей тяге, создаваемой в качестве максимальной силы тяги – поступательное движение, используемое для приведения самолета в движение, обеспечивается воздушным винтом.

Где найти турбовинтовой двигатель:

Bombardier Q400 – Источник: Мартин Мутц

Серия Pratt & Whitney PW100/150 доминирует на рынке турбовинтовых двигателей с колоссальной долей 89%!

PW150 имеет максимальную мощность 5000 л.с.

Могучий Lockheed Martin C-130J Hurcules оснащен четырьмя турбовинтовыми двигателями Allison AE2100D3, мощность каждого из которых составляет 4591 л.с.

Модель J также оснащена 6-лопастным композитным винтом и полностью цифровым управлением для каждого двигателя.

4. Турбовальный

Источник: Mliu92

Турбовальный двигатель в основном используется на вертолетах для привода главной трансмиссии, которая, в свою очередь, приводит в движение систему несущего винта для создания подъемной силы вертолета.

В турбовальных двигателях используется вторичная силовая турбина, которая вращается за счет горячих газов, выходящих из двигателя. Эта силовая турбина приводит в движение вал, который затем приводит в движение трансмиссию вертолета. В турбовальных двигателях приводной вал может выходить из задней части двигателя или с помощью внутренней коробки передач выходить на нижнюю или боковые стороны двигателя.

Опять же, как и у турбовинтовых, выхлопные газы не обеспечивают подъем самолета в воздух.

Существует множество различных конструкций, так как вертолеты нуждаются в компактном, но мощном двигателе, чтобы подняться в воздух.

Где найти турбовальный двигатель:

Турбовальный двигатель Arriel 1D1 используется в вертолетах серии Airbus AS350 B2. Этот приводной вал выходит на нижней стороне двигателя.

Более 2350 клиентов по всему миру используют эту электростанцию ​​мощностью 730 л.с. — настоящую рабочую лошадку!

Boeing CH-47F Chinook использует два турбовальных двигателя Honeywell T55-GA-714C мощностью 6000 л.с.

Этот приводной вал на этих двигателях выходит в передней части двигателя, а затем входит в коробку передач с углом поворота 90°, чтобы направить его в главную трансмиссию, как показано здесь.

Узнать больше …
Попробуйте эти статьи:
* Какое топливо используется в самолетах? — Так же, как ваша машина???
* Есть ли у вертолетов реактивные двигатели — у некоторых есть, у некоторых нет!

Поршневые двигатели

В то время как большая часть коммерческой и оборонной авиации использует реактивные двигатели, самолеты с поршневыми двигателями более популярны для обучения и авиации общего назначения.

Поршневые двигатели являются прекрасной альтернативой газотурбинным двигателям, так как их покупка и обслуживание намного дешевле, а расход топлива намного меньше. Однако они тяжелее по мощности, которую они производят, по сравнению с газотурбинным двигателем.

Для того, чтобы поршневой двигатель мог производить такую ​​же мощность, как газотурбинный двигатель, размер и вес блока цилиндров сами по себе сделали бы его непригодным для использования на небольшом самолете. Поршневые двигатели отлично подходят для самолетов до 6 мест, после чего газотурбинный двигатель становится наиболее выгодным выбором для авиаконструкторов в современном мире.

Как следует из названия, «поршневой двигатель». Поршень является основным компонентом, работающим внутри двигателя и создающим его мощность. В состав авиационного поршневого двигателя входят:-

• Картер — Корпус двигателя;
• Коленчатый вал – Вал, соединяющий поршни, гребной винт и зону коробки передач;
• Кулачковый вал – Валы, приводимые в движение коленчатым валом, выполняют задачу открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов;
• Цилиндр – Корпус к поршню и шатуну (шатун, соединяющий коленчатый вал и поршень) и где происходит весь процесс выработки энергии. Это та часть двигателя, которая подвергается наибольшей температуре в двигателе. Он также образует корпус для клапанного механизма;
• Поршень – Цилиндрический плунжер, который движется вверх и вниз внутри цилиндра, преобразуя химическую энергию в механическую;
• Шатун – Шток, соединяющий поршень с коленчатым валом. Его роль заключается в преобразовании линейного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала;
• Воздушный винт – аэродинамический компонент двигателя, обеспечивающий тягу самолета вперед при вращении;
• Капот – Крышка двигателя для снижения аэродинамического сопротивления.

Как работает поршневой двигатель?

Внутри цилиндра поршни движутся синхронно с коленчатым валом. Обычно в поршневом двигателе имеется 4 такта (цикла движения поршня), а именно:

1. Индукционный ход — Поршень движется от верхней части цилиндра к нижней, впускной клапан открывается, и смесь воздуха и топлива собирается. в цилиндре.
2. Такт сжатия – Впускной клапан закрывается, и топливно-воздушная смесь попадает в цилиндр. Поршень движется снизу вверх, сжимая воздушно-топливную смесь, тем самым повышая ее температуру и давление.
3. Рабочий ход – Непосредственно перед/во время начала рабочего хода свечи зажигания воспламеняют и сжигают воздушно-топливную смесь, в результате чего газы расширяются и заставляют поршень двигаться сверху вниз.
4. Такт выпуска – После того, как поршень достигает дна цилиндра, энергия сгоревшей воздушно-топливной смеси теряется и ее необходимо выпустить из двигателя. Поршень движется вверх и выталкивает газ из двигателя через выпускной клапан. Выпускной клапан открыт во время такта выпуска.

Этот цикл продолжает повторяться, заставляя коленчатый вал вращаться с постоянной или переменной скоростью, что, в свою очередь, приводит во вращение гребной винт, установленный в передней части двигателя. В случае вертолета коленчатый вал двигателя соединяется с главной передачей, как правило, через массив шкивов и ремней.

Типы авиационных поршневых двигателей:

В новых и старых самолетах используются три типа поршневых двигателей:

1. Горизонтально-оппозитные двигатели
2. V-образные двигатели
3. Радиальные двигатели

1. Горизонтально-оппозитные двигатели

Все поршневые двигатели, используемые в современных самолетах, имеют 4-тактную конструкцию, как показано на видео выше, и классифицируются на основе количества и положения содержащихся в них цилиндров.

Типичные современные поршневые авиационные двигатели имеют 4 или 6 цилиндров и устанавливаются в конфигурации, известной как «горизонтально-оппозитная». Вместо того, чтобы устанавливать цилиндры вертикально, как в вашем автомобиле, они устанавливаются горизонтально по отношению к земле, по 2 или 3 цилиндра с каждой стороны.

Типичный вертикально расположенный 4-цилиндровый автомобильный двигатель.

Благодаря этому размер двигателя стал намного меньше и компактнее, что делает его идеальным для установки в передней части фюзеляжа самолета или на крыле в случае двухмоторного самолета.

Типичный горизонтально-оппозитный 4-цилиндровый блок двигателя самолета. Источник: YSSY Guy.0003

Этот безнаддувный 4-цилиндровый двигатель с воздушным охлаждением работает на среднем газе и обеспечивает максимальную мощность 125 л.с.

Двигатель Lycoming серии HIO-360 — еще один распространенный горизонтально-оппозитный двигатель, устанавливаемый на большинство небольших двухместных вертолетов.

Вместо гребного винта двигатель соединяется с нижним приводным шкивом, где ремни соединяют его с главной передачей через систему натяжения сцепления.

При запуске двигателя сцепление заводится, позволяя ремням провиснуть, после запуска двигателя сцепление срабатывает и раскручивается для натяжения ремней.

2. Двигатели с V-образным расположением цилиндров

Очень простая конфигурация двигателя с V-образным расположением цилиндров — Источник: TSRL

Двигатели с V-образным расположением цилиндров представляют собой два рядных блока цилиндров, установленных вместе в виде буквы «V». Таким образом, удвоенное количество цилиндров может приводить в движение единственный коленчатый вал при относительно небольшой площади основания, обеспечивая гораздо большую мощность.

Общие углы установки между двумя корпусами двигателя составляли 60° и 45°, причем самый популярный двигатель, двигатель Rolls-Royce Merlin, устанавливался под углом 45°. Двигатели с V-образным расположением цилиндров были большими и тяжелыми и действительно использовались в военных самолетах только во время Второй мировой войны, прежде чем горизонтально-оппозитные двигатели стали нормой после войны.

Где найти поршневой двигатель с V-образным блоком:

Самый известный двигатель с V-образным блоком — двигатель Rolls Royce Merlin.

Разработанный в 1933 году, этот 12-цилиндровый двигатель объемом 27 литров приводил в действие Supermarine Spitfire и многие другие известные самолеты времен Второй мировой войны.

Двигатель Merlin, установленный на Spitfire, к концу Второй мировой войны производил 1600 л.с.

Avro Lancastrian, также использующий 4 двигателя Rolls Royce Merlin V-Block, был гражданским потомком известного британского бомбардировщика времен Второй мировой войны Avro Lancaster.

Двигатели серии Merlin 620 были оснащены наддувом и выдавали по 1175 л.с. каждый.

3. Радиальные двигатели

Радиальные двигатели использовались в старинных самолетах до изобретения современных вертикальных и горизонтально-оппозитных авиационных двигателей.

Радиальные двигатели работают на принципе цилиндров, установленных по окружности (радиально) наружу от коленчатого вала. Таким образом можно установить множество цилиндров, обеспечивающих большую мощность из меньшего пространства.

Четырехтактный двигатель работает так же, как и современные двигатели, за исключением того, что при последовательном включении они вращают коленчатый вал, проходящий через центр двигателя. Затем гребной винт крепится непосредственно к коленчатому валу, как в горизонтально расположенном двигателе.

Радиальный двигатель был изобретен примерно в начале 1900-х годов, и многие самолеты использовали его вплоть до окончания Второй мировой войны.

Где найти радиально-поршневой двигатель:

Vought FU4 Corsair — Источник: Darkone

Военно-морской символ Второй мировой войны — FU4 Corsair, оснащенный 18-цилиндровым двигателем Pratt & Whitney R2800 Double Wasp.

На полной мощности этот радиальный двигатель будет производить 2000 л.с. с 3-лопастным 18-футовым винтом.

Boeing B17 Flying Fortress – Источник: Gregers gram

Когда одного радиального двигателя было недостаточно, у Boeing B17 Super Fortress было 4!

Оснащен 4 турбированными двигателями Cyclone Wright R-1820, каждый из которых к концу производства развивает максимальную мощность 1200 л.с.

Узнать больше …
Попробуйте эти статьи:
* Неисправность двигателя вертолета – правильно объясняет пилот!
* Почему двигатели самолетов такие дорогие?

Различные типы авиационных двигателей

Авиация, безусловно, прошла долгий путь с тех пор, как братья Райт совершили свой первый короткий полет в четырех милях к северу от Китти-Хок, Северная Каролина. Быстрая эволюция в области аэронавтики была буквально вызвана выдающимися техническими инновациями в авиадвигателях.

В последние десятилетия самолеты и авиационные двигатели значительно диверсифицировались за счет использования широкого спектра планеров, механических систем и, конечно же, двигателей. Для неспециалиста такой широкий набор компонентов может показаться довольно пугающим. Независимо от того, хотите ли вы работать на самолетах или летать на них, первым шагом в мир авиации является обращение в школу авиационной подготовки, такую ​​как Spartan College of Aeronautics & Technology.

Колледж Спартан приветствует начинающих механиков, у которых есть целый ряд устремлений и целей, благодаря своим программам «Технология обслуживания авиации» и «Планер и силовая установка». По мере прохождения обучения в Spartan вы получите необходимые знания и накопите навыки работы с разнообразным оборудованием.

В летной школе Spartan College у студентов есть возможность тренироваться на нескольких типах самолетов с разными типами двигателей. Студенты-пилоты Spartan получают ценный и практический опыт на пути к вехам, которые могут включать в себя сертификат пилота частного пилота с одним двигателем или сертификат пилота многомоторного коммерческого самолета.

Одномоторные самолеты и многомоторные  

Как одномоторные, так и многомоторные самолеты имеют свои отличительные и уникальные преимущества и недостатки. Например, одномоторные самолеты обычно дешевле при покупке и имеют более низкие эксплуатационные расходы. Однако есть некоторые одномоторные самолеты, в которых используются высокопроизводительные двигатели, обеспечивающие отличные летные характеристики и более высокие рабочие скорости. Однако с точки зрения характеристик трудно превзойти многодвигательные самолеты, которые обычно позволяют пилотам быстрее разгоняться и достигать более высоких скоростей.

Безусловно, главными преимуществами многомоторных самолетов являются повышенная безопасность и душевное спокойствие. Благодаря резервированию второго двигателя пилоты часто могут добраться до безопасного места аварийной посадки, даже если один двигатель полностью выйдет из строя. Кроме того, многомоторные самолеты, как правило, оснащены несколькими стартер-генераторами и другими резервными компонентами, которые обеспечивают дополнительные меры безопасности в случае отказа.

Благодаря физике асимметричной тяги, многодвигательные самолеты с большей вероятностью будут вовлечены в инциденты с потерей управления. Асимметричная тяга особенно проблематична, когда двигатель выходит из строя сразу после взлета, когда самолет движется на малой высоте и выдает большую мощность. Другие потенциальные недостатки многомоторных самолетов включают их ограниченную видимость и часто сложные топливные системы. И в то время как различные резервные компоненты многомоторных самолетов обеспечивают безопасность за счет резервирования, многие современные одномоторные самолеты имеют такие функции, как резервные генераторы переменного тока и авионика со стеклянными панелями, которые обеспечивают исключительную безопасность. Однако в Спартанском колледже начинающие пилоты учатся управлять как многомоторными, так и одномоторными самолетами. Они также узнают, как решать проблемы, возникающие в процессе полета.

Типы винтовых двигателей  

В течение сорока лет после того первого полета братьев Райт в самолетах использовались исключительно двигатели внутреннего сгорания, которые вращали прикрепленные винты для создания тяги. Примечательно, что большая часть самолетов гражданской и частной авиации по-прежнему оснащена поршневыми двигателями внутреннего сгорания и воздушными винтами.

Вообще говоря, поршневые двигатели самолетов работают так же, как обычные автомобильные двигатели. Забирая воздух из окружающей среды и смешивая его с топливом, эти двигатели работают, сжигая это топливо для производства нагретых выхлопных газов, которые перемещают поршень, прикрепленный к коленчатому валу. В то время как автомобильная трансмиссия использует коленчатый вал для вращения колес автомобиля, коленчатый вал самолета напрямую соединен с одним или несколькими воздушными винтами. Существуют некоторые различия между авиационными и автомобильными двигателями. В авиационных двигателях используются различные типы систем зажигания и смазки, а также системы предотвращения образования льда на воздухозаборнике.

Несмотря на то, что поршневые винтовые двигатели бывают самых разных размеров, большинство крупных самолетов в настоящее время оснащены газотурбинными двигателями той или иной формы. Однако меньшие по размеру самолеты могут парить в воздухе с помощью небольших поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Сегодня в самолетах используются самые разные воздушные винты. В программе Spartan Aviation Maintenance Technology вы узнаете о назначении и функциях винтов, таких как: 

• Fixed-Pitch 
• Ground-Adjustable Propeller 
• Controllable-Pitch Propellers 
• Constant-Speed ​​Propellers 
• Feathering Propellers 
• Reverse-Pitch Propellers 

Types of Turbine Engines  

Like традиционные поршневые двигатели, газотурбинные двигатели работают, комбинируя воздух и топливо для пропульсивного сгорания. Однако газовые турбины газотурбинных двигателей обеспечивают непрерывное сгорание для привода компрессора, который повышает давление воздуха до предельных значений, обеспечивая исключительную мощность. По пути, который проходит воздух через двигатель, и по способам, которыми создается движение самолета, газотурбинные двигатели попадают в одну из четырех следующих категорий: 

• Турбовинтовой двигатель  — Эта форма газотурбинного двигателя напрямую соединяется с зубчатой ​​передачей, которая вращает винт почти так же, как это делает традиционный поршневой двигатель. Коробка передач турбовинтового самолета замедляет вращающийся карданный вал, чтобы правильно управлять винтом.
• Турбореактивный двигатель  – Впервые разработанный немецкими и британскими авиационными учеными в преддверии Второй мировой войны, турбореактивный двигатель движется по воздуху за счет тяги мощных газовых потоков, которые он генерирует. Хотя турбореактивный двигатель чрезвычайно мощный, он традиционно требует огромного количества топлива.
• Турбовальный двигатель . Наиболее часто используемый для эксплуатации вертолетов турбовальный авиационный двигатель во многом похож на турбовинтовой двигатель, за исключением того, что он предназначен для включения трансмиссии, которая, в свою очередь, связана с роторной системой вертолета.
• Турбовентиляторный двигатель  – В турбовентиляторном реактивном двигателе используются массивные вентиляторы для облегчения всасывания воздуха. Он сочетает в себе лучшие характеристики турбовинтового и турбореактивного двигателей. Преимущества этого типа двигателя включают значительную тягу на низких скоростях и относительно тихую работу. По этим причинам, среди прочего, турбовентиляторные двигатели используются в подавляющем большинстве современных коммерческих авиалайнеров. Боинг был первой компанией, применившей турбовентиляторные двигатели, установив их на свои самолеты 737-300 в начале 19 века.80-е годы. В 2018 году компания Boeing выпустила массивный турбовентиляторный двигатель GE9X для своих самолетов 777X. Самый большой газотурбинный двигатель в мире, GE9X примерно такой же ширины, как фюзеляж Boeing 737!

Обучение с различными типами авиационных двигателей как механик и пилот

в Спартанском колледже, технология технического обслуживания авиационных технологий может обучаться на обоих виппеллере и турбине. однодвигательных и многодвигательных самолетов. Кроме того, Спартанский колледж аэронавтики и технологий предлагает обучение авиационным компонентам и системам, включая планеры, такелаж, гидравлические системы, экологические системы и системы предупреждения.