Dujų turbininis variklis ir stūmoklinis variklis (stūmoklinis variklis)
Kaip ir visoms kitoms mašinoms, orlaiviui reikia energijos š altinio, kad jis veiktų, ypač norint sukurti trauką, reikalingą orlaiviui judėti į priekį. Nuo pirmųjų bandymų skrydžiams su benzinu buvo naudojami stūmokliniai varikliai.
Pirmąjį pasaulyje sunkesnį už orą varomą skrydį atliko Wright Flyer I ir jis buvo varomas vienu 4 cilindrų vandeniu aušinamu stūmokliniu varikliu, kuris išvystydavo daugiausiai 12 arklio galių. Iki Antrojo pasaulinio karo visi lėktuvai buvo varomi stūmokliniais / stūmokliniais varikliais.
Pastaraisiais Antrojo pasaulinio karo etapais vokiečiai naudojo reaktyvinį variklį orlaiviams varyti, o netrukus po to sekė ir kitos šalys. Nors koncepcija ir dizainas buvo kuriami nuo XX a. ketvirtojo dešimtmečio, reaktyvinis variklis sėkmingai įdiegtas tik pasibaigus Antrajam pasauliniam karui.
Nuo to laiko dėl daugybės pranašumų, palyginti su stūmokliniais varikliais, reaktyvinis variklis ir jo variantai tapo vyraujančia orlaivių jėgaine.
Daugiau apie stūmoklinį variklį (stūmoklinį variklį)
Stūmoklinis variklis, taip pat žinomas kaip stūmoklinis variklis, yra mašina su stūmokliniais stūmokliais, kuri degimo proceso šiluminę energiją paverčia mechaniniu darbu, pvz., veleno darbu. Pagrindinis orlaiviuose naudojamas variklių tipas yra pagrįstas iškastinio kuro degimu ir vadinamas vidaus degimo varikliais.
Variklio mechanika yra perkelti veleną, sujungtą su stūmoklio cilindro mechanizmu, sukuriant didelį slėgį cilindro viduje. Atsižvelgiant į tai, kaip cilindrai išdėstyti aplink veleną, jie skirstomi į tiesias (vertikalias), sukamąsias, radialines, V tipo ir horizontaliai priešingas kategorijas.
Aukščiau paminėti variklių tipai veikia Otto ciklu ir buvo naudojami daugumoje orlaivių 20th amžiaus pradžioje. Paprastai jie naudojami sraigto varymui, kuris sukuria trauką. Bet koks orlaivis, veikiantis su stūmokliniais varikliais, turi santykinai mažus didžiausius greičius, o variklių sukuriama galia yra palyginti mažesnė nei reaktyvinių variklių. Priežastis ta, kad stūmoklinių variklių galios ir svorio santykis yra labai mažas ir, jei reikia daugiau galios, reikia padidinti variklio dydį, o tai padidina bendrą orlaivio svorį, o tai nėra pageidautina orlaiviams. Stūmoklinių variklių projektavimas ir gamyba yra ne tokie sudėtingi ir reikalauja mažesnės priežiūros, o stūmoklinių variklių kaina taip pat nedidelė.
Daugiau apie dujų turbininį variklį
Dujų turbininis variklis arba tiesiog dujų turbina yra vidaus degimo variklis, kuriame kaip darbinis skystis naudojamos tokios dujos kaip oras. Dujų turbinos veikimo termodinaminis aspektas idealiai modeliuojamas pagal Braitono ciklą. Dujų turbininiai varikliai veikia sukamaisiais komponentais, todėl darbinis skystis nuolat teka per variklį radialine arba ašine kryptimis. Jie yra pagrindinė reaktyvinio variklio sudedamoji dalis.
Pagrindiniai dujų turbinos variklio komponentai yra kompresorius, degimo kamera ir turbina, o kartais ir antgalis. Jie veikia perkeldami darbinį skystį į skirtingas termodinamines būsenas ir ištraukdami veleno darbą arba trauką į išmetimą. Jei naudojama išmetamųjų dujų sukuriama trauka, ji vadinama turboreaktyviniu varikliu; jei turbina ištraukia dalį darbo ir varo ventiliatorių, tai vadinama turboventiliatoriaus varikliu. Variklio tipas, kuris ištraukia beveik visą darbą kaip turbinos veleno darbas, yra žinomas kaip turbos veleno variklis; jei sraigtas varomas velenu, jis vadinamas turbopropeleriniu varikliu.
Yra daug dujų turbinų variantų, skirtų konkrečioms užduotims atlikti. Jie yra geresni už kitus variklius (daugiausia stūmoklinius) dėl didelio galios ir svorio santykio, mažesnės vibracijos, didelio veikimo greičio ir patikimumo.
Kuo skiriasi dujų turbina ir stūmoklinis variklis?
• Stūmokliniai varikliai turi stūmoklinius mechanizmus (į judėjimą ir iš jo), o dujų turbininiai varikliai turi sukamuosius mechanizmus.
• Abu kaip darbinį skystį naudoja orą, tačiau srautas dujų turbinose yra nenutrūkstamas, o stūmokliniai varikliai teka pertrūkiais.
• Dujų turbinų variklių galios ir svorio santykis yra daug didesnis nei stūmoklinių variklių.
• Dujų turbinų projektavimas ir gamyba yra sudėtingi, o stūmokliniai varikliai yra paprastesni ir lengviau gaminami.
• Stūmoklinių variklių techninė priežiūra yra paprastesnė ir turi būti atliekama dažnai, o dujų turbininių variklių techninė priežiūra yra sudėtinga, tačiau tikrinimas ir techninė priežiūra atliekami ilgesniais intervalais.
• Dujų turbininiai varikliai arba jų variantai yra brangūs, o stūmokliniai varikliai yra palyginti nebrangūs.
• Dujų turbininiai varikliai varo didelius ir galingus orlaivius, tokius kaip kariniai naikintuvai ar komerciniai lėktuvai, tačiau stūmokliniai varikliai naudojami mažesniuose ir trumpo nuotolio orlaiviuose.
