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turbopropulseur: un dispositif, le principe de fonctionnement du circuit. turbopropulseurs de production en Russie

turbopropulseurs de moteur comme un piston: et lui-même et l'autre ont l'hélice. Mais sinon, ils sont différentes. Considérez ce qui constitue cet appareil, comment il fonctionne, quels sont ses avantages et ses inconvénients.

caractéristiques générales

turbopropulseur appartient à une classe de turbines à gaz qui sont conçus comme des transducteurs d'énergie universels et ont été largement utilisés dans l'aviation. Ils se composent d'un moteur thermique, dans lequel les gaz détendus tourner la turbine et forment le couple, et à son arbre fixés d' autres unités. Le moteur est équipé d'une hélice à turbopropulseurs.

Il est un croisement entre un unités de piston et turbo. Tout d'abord, dans les moteurs à pistons installés aéronef, constituée d'un cylindre avec une forme d'étoile disposée à l'intérieur de l'arbre. Mais en raison du fait qu'ils avaient trop de taille et de poids, ainsi que la possibilité d'une faible vitesse, ils ne sont plus utilisés, en donnant la préférence est apparu paramètres de turboréacteurs. Mais ces moteurs ne sont pas sans inconvénients. Ils peuvent développer une vitesse supersonique, mais consomme beaucoup de carburant. Par conséquent, leur fonctionnement est trop cher pour le transport de passagers.

turbopropulseur a dû faire face à un tel désavantage. Et ce problème a été résolu. La construction et l'exploitation ont été prises à partir du mécanisme du turboréacteur, et par piston – hélices. Ainsi, il est devenu combinaison possible de petite taille, le coût et à haute efficacité.

Les moteurs ont été inventés et construits dans les années trente du siècle dernier dans l'Union soviétique, et deux décennies plus tard, ils ont commencé à la production de masse. Le pouvoir a été modifiée 1880-11000 kW. La longue période, ils ont été utilisés dans l'aviation militaire et civile. Cependant, la vitesse supersonique, ils ne sont pas en forme. Par conséquent, avec l'avènement de ces installations dans la Force aérienne ont refusé. Mais les avions civils principalement fournis par eux.

Appareil turbopropulseur et son principe de fonctionnement

la conception du moteur est très simple. Il comprend:

  • réducteur;
  • hélice;
  • une chambre de combustion;
  • un compresseur;
  • buse.

Schéma turbopropulseur comme suit: après l'injection et la compression de l'air par le compresseur pénètre dans la chambre de combustion. On y injecte du carburant. Le mélange résultant est mis à feu et crée des gaz qui pénètrent dans la turbine de détente et le faire tourner, et ce, à son tour, fait tourner le compresseur et la vis. l' énergie non utilisé est évacué à travers une buse, créant une poussée réactive. Parce que sa valeur est significative (dix pour cent), il est pas considéré comme un turbopropulseur turboréacteur.

Le principe de fonctionnement et la conception, cependant, sont semblables à eux, mais pas complètement l'énergie à travers la buse, créant ainsi un bras de réaction de couple, mais seulement en partie, comme l'énergie utile est aussi tourner la vis.

arbre de commande

Il existe des moteurs avec un ou deux arbres. La variante à arbre unique sont sur un arbre et un compresseur et une turbine, et un fileté. Dans le double arbre – l'un d'eux monté de turbine et le compresseur, et d'autre part – la vis par l'intermédiaire d'un engrenage réducteur. Ici, il y a deux turbines reliées à une autre méthode dynamique de gaz. L'un d'eux est pour la vis, et l'autre – pour le compresseur. Un tel mode de réalisation est la plus courante, car on peut appliquer l'énergie sans courir les vis. Ceci est particulièrement utile lorsque l'avion est au sol.

compresseur

Cette pièce est constituée de deux à six étapes, permettant de percevoir des changements importants de température et de pression, ainsi que pour réduire la vitesse. Avec cette conception, il se trouve à réduire le poids et la taille, ce qui est très important pour les moteurs d'avions. Le compresseur comprend des roues et des aubes de guidage. Sur ce dernier peut être fournis ou non fournis règlement.

hélice

Merci à ce détail est formé poussée, mais la vitesse est limitée. Il est considéré comme un meilleur indicateur du niveau de 750 à 1500 tours par minute, car de plus en plus l'efficacité commence à tomber et disperser la vis plutôt être transformé en un frein. Le phénomène est appelé « l'effet de la fermeture. » Elle est causée par les lames de vis qui , à des vitesses élevées en rotation, dépassant la vitesse du son, commencent à fonctionner correctement. Le même effet est observé avec une augmentation de leur diamètre.

turbine

La turbine est capable de développer une vitesse allant jusqu'à vingt mille tours par minute, mais ne peut pas le visser en forme, donc là, il y a un réducteur qui réduit la vitesse et augmente le couple. Peuvent être différentes boîtes de vitesses, mais leur tâche principale quel que soit le type – ralentir et augmenter le temps.

Cette caractéristique limite l'utilisation des avions militaires de turbopropulseurs. Cependant, le développement sur la création d'un moteur supersonique ne s'arrête pas, au moins pour l'instant et ne réussissent pas. Pour améliorer la traction parfois deux vis est munie d'un turbopropulseur. Principe de fonctionnement en même temps, ils ont réalisé en tournant dans des directions opposées, mais avec un engrenage unique.

A titre d'exemple, considérons le moteur D-27 (Turbopropfan) ayant deux ventilateur hélicoïdal fixé à la boîte de vitesse de la turbine libre. C'est le seul modèle de la conception utilisé dans l'aviation civile. Mais son application réussie est considérée comme un grand pas pour améliorer les performances du moteur de rapports.

Avantages et inconvénients

Nous distinguons les avantages et les inconvénients qui ont caractérisé le travail du turbopropulseur. Les avantages sont les suivants:

  • un poids léger par rapport aux unités de piston;
  • l'efficacité par rapport à turboréacteurs (en raison de l'efficacité de l'hélice atteint quatre-vingt six pour cent).

Cependant, en dépit de ces avantages indéniables, moteurs à réaction, dans certains cas sont plus préférables. Turbopropulseurs limite de vitesse du moteur est de sept cent cinquante kilomètres par heure. Cependant, pour les avions modernes de très peu. De plus, le bruit généré est très élevé, dépassant les valeurs admissibles de l'Organisation internationale de l'aviation civile.

Par conséquent, la production de turbopropulseurs en Russie est limitée. En gros, ils sont installés dans l'avion qui volent de longues distances et à basse vitesse. Ensuite, la demande est justifiée.

Cependant, dans l'aviation militaire, où les principales caractéristiques requises de l'avion sont une grande maniabilité et un fonctionnement silencieux, plutôt que l'efficacité, ces moteurs ne répondent pas aux conditions requises et les unités de turboréacteurs sont utilisés ici.

En même temps, nous sommes constamment mis au point pour créer une vis supersonique pour surmonter le « effet de blocage » et d'atteindre un nouveau niveau. Peut-être, lorsque l'invention est de devenir une réalité, de moteurs à réaction refusent de turbopropulseurs et les avions militaires. Mais au moment où ils ne peuvent être décrits comme « cheval de bataille » ne sont pas les plus puissants, mais le fonctionnement stable.