Helikopterimoottorit: yleiskatsaus, tekniset tiedot

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Nykyään ihmiset ovat keksineet monia erilaisia laitteita, joilla ei voi vain liikkua teillä, vaan myös lentää. Lentokoneet, helikopterit ja muut lentokoneet mahdollistivat ilmatilan tutkimisen. Helikopterimoottorit, joita tarvittiin vastaavien koneiden normaaliin toimintaan, ovat suuritehoisia.

Yleinen kuvaus laitteesta

Tällaisia aggregaatteja on tällä hetkellä kahdenlaisia. Ensimmäinen tyyppi on mäntä- tai polttomoottori. Toinen tyyppi on ilmasuihkumoottorit. Lisäksi rakettimoottori voi toimia myös helikopterin moottorina. Sitä ei kuitenkaan yleensä käytetä päälaitteena, vaan se sisältyy hetkeksi koneen toimintaan, kun tarvitaan lisätehoa esimerkiksi varusteiden laskeutumisen tai nousun aikana.

Aiemmin potkuriturbimoottoreita käytettiin melko usein helikoptereihin asennettaessa. Heillä oli yksiakselinen järjestelmä, mutta muut laitteet alkoivat syrjäyttää niitä melko voimakkaasti. Tämä tuli erityisen havaittavaksi monimoottorisissa helikoptereissa. Tällaisissa laitteissa käytetään yleisimmin kaksiakselisia potkuriturbiinihelikopterimoottoreita, joissa on niin sanottu vapaa turbiini.

Kaksiakseliset yksiköt

Tällaisten laitteiden erottuva piirre oli, että turboahtimella ei ollut suoraa mekaanista yhteyttä pääroottoriin. Kaksiakselisten potkuriturbiiniyksiköiden käyttöä pidettiin varsin tehokkaana, koska ne mahdollistivat helikopterin teholaitteen käytön täysimääräisesti. Asia on, että tässä tapauksessa laitteen pääroottorin pyörimisnopeus ei riippunut turboahtimen pyörimisnopeudesta, mikä puolestaan mahdollisti optimaalisen taajuuden valitsemisen kullekin lentotilalle erikseen. Toisin sanoen kaksiakselinen potkuriturbiinimoottori varmisti voimalaitoksen tehokkaan ja luotettavan toiminnan.

Reaktiivinen potkurikäyttö

Helikoptereissa käytetään myös suihkupotkurikäyttöä. Tässä tapauksessa kehävoima kohdistetaan suoraan itse potkurin lapoihin ilman raskasta ja monimutkaista mekaanista voimansiirtoa, joka saisi koko potkurin pyörimään. Tällaisen kehävoiman luomiseksi käytetään joko autonomisia suihkumoottoreita, jotka sijaitsevat roottorin siipillä, tai ne turvautuvat kaasun (paineilman) ulosvirtaukseen. Tässä tapauksessa kaasu poistuu erityisten suutinreikien kautta, jotka sijaitsevat kunkin päässäterät.

Jet-vetolaitteen taloudellisen toiminnan os alta se on tässä heikompi kuin mekaaninen. Jos valitset taloudellisimman vaihtoehdon vain suihkulaitteiden joukosta, paras on turbojet-moottori, joka sijaitsee potkurin lapoissa. Tällaisen laitteen rakentava luominen osoittautui kuitenkin liian vaikeaksi, minkä vuoksi tällaiset laitteet eivät ole saaneet laajaa käytännön sovellusta. Tämän vuoksi helikopterimoottoritehtaat eivät tuota massatuotantoa.

Ensimmäiset turboakselimallit

Ensimmäiset turboakselimoottorit luotiin 60-70-luvuilla. On syytä mainita, että tuolloin tällaiset laitteet täyttivät täysin kaikki siviili-ilmailun, mutta myös sotilas-ilmailun vaatimukset. Tällaiset yksiköt pystyivät tarjoamaan pariteetin ja joissakin tapauksissa ylivoiman kilpailijoiden keksintöihin verrattuna. Suurin massatuotanto turboakselityyppisistä helikopterimoottoreista saatiin kokoamalla TV3-117-malli. On syytä huomata, että tällä laitteella oli useita erilaisia muunnelmia.

Hänen lisäksi D-136-malli sai hyvän jakelun. Ennen näiden kahden mallin julkaisua valmistettiin D-25V ja TV2-117, mutta tuolloin ne eivät enää pystyneet kilpailemaan uusien moottoreiden kanssa, ja siksi niiden tuotanto lopetettiin. On kuitenkin reilua sanoa, että niitä valmistettiin melko paljon, ja niitä asennetaan edelleen sellaisiin lentokoneisiin, jotka julkaistiin kauan sitten.

Laitteiden porrastetus

80-luvun puolivälissä tuli tarpeelliseksi yhtenäistää helikopterin moottorin rakenne. Ongelman ratkaisemiseksi päätettiin tuoda kaikki tuolloin saatavilla olevat turboakseli- ja potkuriturbiinimoottorit yhteiseen kokoluokkaan. Tämä ehdotus hyväksyttiin hallituksen tasolla, ja siksi se jaettiin 4 luokkaan.

Ensimmäinen luokka on laitteet, joiden teho on 400 hv. s., toinen - 800 l. s., kolmas - 1600 l. Kanssa. ja neljäs - 3200 litraa. Kanssa. Lisäksi sallittiin kahden muun helikopterin kaasuturbiinimoottorimallin luominen. Niiden teho oli 250 litraa. Kanssa. (luokka 0) ja 6000 l. Kanssa. (luokka 5). Lisäksi oletettiin, että jokainen näiden laitteiden luokka pystyisi tuottamaan tehoa 15-25 %.

Jatkokehitys

Varmistaakseen täysin uusien mallien kehittämisen ja rakentamisen CIAM on tehnyt melko laajan tutkimustyön. Tämä mahdollisti tieteellisen ja teknisen reservin (NTZ) hankkimisen, jota pitkin tämän suunnan kehittäminen etenee.

Tämä NTZ totesi, että tulevien sukupolvien helikopterimoottorien toimintaperiaatteen tulisi perustua Braytonin termodynaamisen syklin yksinkertaiseen periaatteeseen. Tässä tapauksessa uusien yksiköiden kehittäminen ja rakentaminen on lupaavaa. Mitä tulee uusien mallien suunnitteluun, niiden tulisi olla yksiakselisella kaasugeneraattorilla ja voimaturbiinilla, jonka tehoakselin ulostulo on eteenpäin tämän kaasugeneraattorin kautta. Lisäksi suunnittelussatulee sisältää upotettu supistus.

Kaikkien tieteellisen ja teknisen varannon vaatimusten mukaisesti Omskin suunnittelutoimisto aloitti työskentelyn sellaisen helikopterin moottorimallin valmistamiseksi kuin TV GDT TV-0-100, jonka teho on tämän yksikön piti olla 720 hv. s., ja sitä päätettiin käyttää koneessa, kuten Ka-126. 90-luvulla kaikki työ kuitenkin pysäytettiin huolimatta siitä, että tuolloin laite oli melko täydellinen, ja sillä oli myös kyky lisätä tehoa sellaisiin indikaattoreihin kuin 800–850 hv. s.

Tuotanto OAO Rybinsk Motorsissa

Samaan aikaan Rybinsk Motors JSC työskenteli sellaisen moottorimallin kuin TV GDT RD-600V hienosäädön parissa. Laitteen teho oli 1300 litraa. s., ja sitä suunniteltiin käyttää sellaiseen helikopterityyppiin kuin Ka-60. Tällaisen yksikön kaasugeneraattori tehtiin melko kompaktin järjestelmän mukaan, joka sisälsi nelivaiheisen keskipakokompressorin. Siinä oli 3 aksiaalivaihetta ja 1 keskipakovaihe. Tällaisen yksikön pyörimisnopeus saavutti 6000 rpm. Erinomainen lisäys oli se, että tällainen moottori toimitettiin lisäksi suojalla pölyltä ja li alta sekä muiden vieraiden esineiden sisäänpääsyltä. Tämäntyyppinen moottori on käynyt läpi monenlaisia testejä, ja sen lopullinen sertifiointi valmistui vuonna 2001.

Lisäksi on syytä huomata, että samanaikaisesti tämän moottorin parantamisen kanssa asiantuntijat työskentelivät potkuriturbiinimoottorin TVD-1500B luomiseksi, jota suunniteltiin käytettäväksi An-38-mallin helikoptereissa. Tämän mallin teho on vain 100 hv. Kanssa. korkeampi ja siten 1400 litraa. Kanssa. Mitä tulee kaasugeneraattoriin, sen järjestelmä ja laitteet olivat samat kuin RD-600V-mallissa. Niiden kehittämisen, luomisen ja kokoonpanon aikana suunniteltiin, että ne muodostaisivat perustan sellaisille moottoreille kuin turboakseli, potkuriturbiini.

Helikopterikäyttöinen moottoripyörä

Tähän mennessä erilaisten laitteiden tuotanto on edennyt melko laajasti. Tämä koskee lähes kaikkia toimialoja, myös moottoripyöräteollisuutta. Jokainen valmistaja on aina pyrkinyt tekemään uudesta mallistaan ainutlaatuisemman ja omaperäisemmän kuin kilpailijansa. Tämän halun vuoksi ei niin kauan sitten Marine Turbine Technologies julkaisi ensimmäisen moottoripyörän, jonka suunnitteluun sisältyi helikopterimoottori. Luonnollisesti tämä muutos vaikutti suuresti sekä koneen rakenteelliseen osaan että sen teknisiin ominaisuuksiin.

Tekniset parametrit

Moottoripyörän ominaisuuksilla, joilla on käytössään helikopterin moottori, on luonnollisesti myös ainutlaatuiset tekniset parametrit. Sen lisäksi, että tällainen innovaatio kiihdytti moottoripyörän lähes käsittämättömään 400 km/h:iin, on muitakin ominaisuuksia, joihin kannattaa myös kiinnittää huomiota.

Ensinnäkin tämän mallin polttoainesäiliön tilavuus on 34 litraa. Toiseksi, laitteiden paino on kasvanut melko paljon ja on 208,7 kg. Tällaisen moottoripyörän teho on 320 hevosvoimaa. Suurin mahdollinen nopeus mikä oli mahdollistakehittää tällaisessa laitteessa - 420 km / h, ja sen vanteiden koko on 17 tuumaa. Viimeisenä mainitsemisen arvoinen asia on, että helikopterin moottorin toiminta vaikutti suuresti myös kiihdytysprosessiin, minkä ansiosta tekniikka saavuttaa rajansa muutamassa sekunnissa.

Ensimmäinen tällainen luomus, jonka Marine Turbine Technologies esitti maailmalle, oli nimeltään Y2K. Tähän voit lisätä, että tarkka kiihtyvyys 100 km/h vie vain puolitoista sekuntia.

Yhteenvetona voidaan sanoa, että helikopterimoottoriteollisuus on edennyt pitkälle ja tekniikan nykyinen kehitys on mahdollistanut tuotteiden käytön myös ajoneuvoissa, kuten moottoripyörissä.