Turboprop engine: isang aparato, ang circuit na operasyon prinsipyo. Production turboprop engine sa Russia

Engine turboprop tulad ng isang piston: at siya at ang iba pang may propeller. Ngunit kung hindi man ang mga ito ay naiiba. Isaalang-alang kung ano ang bumubuo ng yunit na ito, kung paano ito gumagana, kung ano ang kanyang mga kalamangan at kahinaan.

Pangkalahatang mga katangian

Turboprop engine ay kabilang sa isang klase ng mga gas turbines na kung saan ay dinisenyo bilang unibersal na enerhiya transducers at ay malawakang ginagamit sa aviation. Binubuo ang mga ito ng isang init engine, kung saan ang pinalawak na mga gas-rotate ang turbine at bumuo ng metalikang kuwintas, at sa kanyang katawan ng poste na naka-attach sa iba pang mga yunit. engine ay ibinigay na may isang turboprop tagabunsod.

Ito ay isang krus sa pagitan ng isang piston at turbo units. Una, sa mga naka-install na sasakyang panghimpapawid piston engine, na binubuo ng isang silindro na may isang hugis-bituin nakaayos sa loob ng katawan ng poste. Ngunit dahil sa ang katunayan na sila ay nagkaroon ng masyadong maraming laki at timbang, pati na rin ang posibilidad ng isang mababang bilis, ang mga ito ay hindi na ginagamit, na nagbibigay sa kagustuhan lumitaw setting turbojet. Ngunit ang mga engine ay hindi na walang drawbacks. Maaari silang bumuo ng isang supersonic bilis, ngunit consumes isang pulutong ng gasolina. Kaya't ang kanilang mga operasyon ay masyadong mahal para sa pasahero transportasyon.

Engine turboprop nagkaroon upang makaya na may tulad na isang kawalan. At ang problemang ito ay lutasin. Konstruksiyon at operasyon ay kinuha mula sa mga mekanismo ng turbojet engine, at sa pamamagitan ng piston - propellers. Kaya, ito ay naging posible na kumbinasyon ng mga maliliit na laki, gastos at mataas na kahusayan.

Ang engine ay imbento at binuo pabalik sa thirties ng huling siglo sa Sobiyet Union, at dalawang dekada mamaya, sila ay nagsimulang mass production. Power ay iba-iba 1,880-11,000 kW. Ang mahabang panahon sila ay ginagamit sa militar at sibil aviation. Gayunman, supersonic bilis, sila ay hindi magkasya. Samakatuwid, sa pagdating ng naturang mga kagamitan sa Air Force tumanggi ang mga ito. Ngunit sibilyan sasakyang panghimpapawid higit sa lahat na ibinigay ng mga ito.

Patakaran ng pamahalaan turboprop engine at nito nagtatrabaho prinsipyo

motor disenyo ay napaka-simple. Kabilang dito ang:

• reducer;
• propeller;
• isang combustion kamara;
• isang tagapiga;
• nozzle.

Scheme turboprop tulad ng sumusunod: pagkatapos ng iniksyon at compression ng hangin sa pamamagitan ng ang tagapiga pumapasok kamara pagkasunog. Dito ay injected fuel. Ang nagreresultang timpla ay ignited at lumilikha ng mga gas na pumasok sa pagpapalawak turbine at i-rotate ito, at ito, sa turn, umiikot ang tagapiga at tornilyo. Hindi nagastos na enerhiya ay discharged sa pamamagitan ng nozzle, paglikha reactive thrust. Dahil ang halaga nito ay hindi makabuluhang (sampung porsyento), ito ay hindi itinuturing na isang turbojet turboprop.

Ang prinsipyo ng operasyon at disenyo, gayunpaman, ay katulad sa mga ito, ngunit ang enerhiya ay hindi lubos na sa labas sa pamamagitan ng nguso ng gripo, ang paglikha ng isang metalikang kuwintas reaksyon braso, ngunit lamang bahagyang, tulad ng mga kapaki-pakinabang na enerhiya ay ring i-rotate ang turnilyo.

operating baras

May mga engine na may isa o dalawang shafts. Ang single-baras variant ay nasa isang katawan ng poste at isang tagapiga at isang turbine, at isang turnilyo. Sa double-katawan ng poste - isa sa kanila naka-mount turbine at tagapiga, at sa kabilang - ang tornilyo sa pamamagitan ng pagbawas ng gear. Narito mayroong dalawang turbines konektado sa isa't isa gas-dynamic na paraan. Ang isa sa kanila ay para sa tornilyo, at ang iba pang mga - para sa tagapiga. Ang ganitong mga isang sagisag ay pinaka-karaniwan, dahil ang enerhiya ay maaaring inilalapat nang walang tumatakbo ang mga screws. Ito ay lalong kapaki-pakinabang kapag ang eroplano ay sa lupa.

tagapiga

bahagi na ito ay binubuo ng dalawa hanggang anim na yugto, na nagpapahintulot sa upang maramdaman ng makabuluhang mga pagbabago sa temperatura at presyon, pati na rin upang mabawasan ang bilis. Gamit ang disenyo, ito ay lumiliko out upang mabawasan ang bigat at laki, na kung saan ay napakahalaga para sa mga sasakyang panghimpapawid engine. tagapiga ay may kasamang impellers at gabay vanes. Sa huli ay maaaring ibinigay o hindi ibinigay regulasyon.

tagapagbunsod

Salamat sa mga detalye na ito ay binuo thrust, ngunit ang bilis ay limitado. Ito ay itinuturing na isang mas mahusay na tagapagpahiwatig ng ang antas ng 750 sa 1500 rpm, dahil ang pagtaas ng kahusayan ay nagsisimula sa mahulog at pananabugin ko turnilyo sa halip ay convert sa isang preno. Hindi pangkaraniwang bagay ay tinatawag na "epekto ng pagsasara." Ito ay sanhi ng ang tornilyo blades na sa mataas na bilis sa pag-ikot, na lalampas sa bilis ng tunog, magsimula na gumana ng maayos. Ang parehong epekto ay na-obserbahan na may isang pagtaas sa kanilang mga lapad.

turbina

turbine ay magagawang upang bumuo ng isang bilis ng hanggang sa dalawampung libong revolutions kada minuto, ngunit hindi maaaring maluwag ang tornilyo ito fit, kaya dito doon ay isang pagbabawas gear na binabawasan ang bilis at pinatataas metalikang kuwintas. Mga gear boxes ay maaaring maging iba, ngunit ang kanilang pangunahing gawain anuman ang uri - pabagalin at dagdagan ang oras.

Katangian na ito ay naglilimita sa paggamit ng turboprop militar sasakyang panghimpapawid. Gayunman, ang pag-unlad sa ang paglikha ng isang supersonic motor ay hindi hihinto, hindi bababa sa para sa ngayon at ikaw ay hindi matagumpay. Upang mapabuti traksyon minsan dalawang turnilyo ay ibinigay na may isang turboprop. Prinsipyo ng operasyon sa parehong oras na sila ay may natanto sa pamamagitan ng umiikot sa tapat ng direksyon, ngunit may isang solong gear.

Bilang halimbawa, isaalang-alang ang engine D-27 (Turbopropfan) pagkakaroon ng dalawang helical fan nakakabit sa libreng turbine gearbox. Ito ay ang tanging modelo ng disenyo na ginagamit sa civil aviation. Ngunit ang matagumpay na aplikasyon ay itinuturing na isang mahusay na tumalon upang mapabuti ang pagganap ng mga pag-uulat engine.

Kalamangan at Disadvantages

ibinukod namin ang mga pluses at minuses na nailalarawan sa gawa ng turboprop. Ang mga pakinabang ay ang mga:

• magaan ang timbang kumpara sa mga yunit ng piston;
• kahusayan kumpara sa turbojet engine (dahil sa ang tagabunsod kahusayan umabot sa walong pu't anim na porsiyento).

Gayunman, sa kabila ng mga hindi maikakaila pakinabang, jet engine, sa ilang mga kaso ay mas higit na mabuti. Turboprop engine speed limit ay pitong daan at limampung kilometro bawat oras. Gayunpaman, para sa mga modernong sasakyang panghimpapawid ng napakakaunting mga. Sa karagdagan, ang ingay na nabuo ay napakataas na, na lalampas sa ipinahihintulot na halaga ng International Civil Aviation Organization.

Samakatuwid, ang produksyon ng mga turboprop engine sa Russia ay limitado. Talaga, sila ay naka-install sa ang sasakyang panghimpapawid na lumipad sa mahabang distances at sa mababang bilis. Pagkatapos ay ang application na ay nabigyang-katarungan.

Gayunpaman, sa militar aviation, kung saan ang pangunahing katangian na kinakailangan ng ang sasakyang panghimpapawid ay mataas na kadaliang mapakilos at tahimik na operasyon, sa halip na kahusayan, ang mga ito engine ay hindi matugunan ang mga kinakailangang mga kinakailangan at turbojet unit ay ginamit dito.

Kasabay nito kami ay patuloy na binuo upang lumikha ng isang supersonic turnilyo upang pagtagumpayan ang "pagharang epekto" at maabot ang isang bagong antas. Marahil, kapag ang pag-imbento ay upang maging isang katotohanan, mula sa jet engine tumangging turboprops at militar sasakyang panghimpapawid. Ngunit sa sandaling ito sila ay maaari lamang na inilarawan bilang "workhorses" ay hindi ang pinaka-malakas, ngunit ang matatag na gumagana.