Nowoczesne silniki lotnicze. Pok. 342A TEL Strona

Transkrypt

1 Nowoczesne silniki lotnicze Robert JAKUBOWSKI Pok. 342A TEL Strona

2 Literatura DzierŜanowski i in. Turbiniowe silniki odrzutowe Gajewski Lesikiewicz: Przepływowe silniki odrzutowe DzierŜanowski i in. Turbinowe silniki śmigłowe i śmigłowcowe Stolarczyk, Wiatrek Teoria lotniczych silników turbinowych Orkisz: Wybrane zagadnienia z teorii turbinowych silników odrzutowych Muszyński, Orkisz: Modelowanie turbinowych silników odrzutowych Antas, Wolański: Obliczenia termogazodynamiczne lotniczych silników turbinowych

3 Literatura przedmiotu: DzierŜanowski P. i.in: Silniki Tłokowe z serii Napędy lotnicze, WKŁ. Warszawa 1981 Borodzik F.: Budowa silnika z serii Aeroklub polski szkolenie samolotowe, WKŁ Warszawa 1973

4 Pierwszy silnik do samolotu moc-12km Lot braci Wright, 17 grudnia 1903 roku, Kitti Hawk, Floryda

5 Silnik lotniczy chłodzony powietrzem W 1908 r bracia Louis i Laurent Seguin zaprojektowali i wyprodukowali silnik chłodzony powietrzem

6 Silnik lotniczy w układzie rzędowym

7 Silnik lotniczy w układzie gwiazdy

8 Doładowanie silnika zwiększenie zakresu mocy na wysokości Połowa lat 30-ych ubiegłego wieku początek silników doładowanych w lotnictwie Przed II WŚ pojawiły się silniki doładowane ze spręŝarką dwubiegową W latach 40-ych ubiegłego wieku pojawiły się silniki ze spręŝarką dwustopniową i chłodzeniem pośrednim Silniki turbodoładowane P H Obl Silnik ze spręŝarką dwubiegową Silniki doładowany Silniki niedoładowany H

9 R4360 największy lotniczy silnik tłokowy skonstruowany w czasie drugiej wojny światowej (moc 3000 KM, układ poczwórnej gwiazdy)

10 Największy tłokowy silnik lotniczy Lycoming 7755 (1944 rok) 9 rzędów po 4 cylindry chłodzone wodą Prawie 127 dm 3 pojemności skokowej KM mocy Wymiary 3m długości, 1,5m średnica Waga 2740 kg

11 Silnik: 9 cylindrów 300 KM moc startowa SpręŜarka umoŝliwia utrzymanie poziomu mocy do 1800 m Samoloty: PZL 101- Wilga PZL Gawron Jak-12A AI 14 R

12 Silnik: 9 cylindrów 860 kw moc startowa SpręŜarka umoŝliwia utrzymanie poziomu mocy do 1500 m Samoloty: An 2 M 18 PZL M-24 Super dromader DC-3 Dakota ASz 62 IR

13 Nowa koncepcja napędu F = mɺ c mɺ V spalin spalin powietrza lotu Sir Frank WHITTLE Dr Hans Joachim PABST von OHAIN

14 Pierwszy latający odrzutowiec Henri Marie Coanda w 1910 r zbudował samolot COANDA 1910, do którego napędu uŝył silnika pracującego na zasadzie odrzutu

15 Silnik odrzutowy Secondo Campini W 1931 roku Secondo Campini przedstawił do Ministerstwa Sił Powietrznych propozycję budowy napędu odrzutowego termojet do samolotu, a 27 sierpnia 1940 roku odbył się pierwszy lot prototypu Caproni Campini CC-2 N.1

16 Dr Hans von OHAIN twórca pierwszego latającego silnika odrzutowego 1935 patent silnika odrzutowego 1939 silnik HeS-3B o ciągu 5 kn lot samolotu lot samolotu He-178 z silnikiem HeS-3B

17 Sir Frank Whittle pierwszy patent silnika odrzutowego 1930 patent silnika odrzutowego 1937 prototyp W1 o ciagu 4 kn lot samolotu Gloster Meteor E28/39 z silnikiem W1 1. Axial compressor casing 2. Intake 3. Compressor body 4. Compressor blades 5. Stator blades 7. Centrifugal compressor 8. Compressor outlet 9. Elbow 10. Combustion chambers 11. Fuel injector 13. Turbine disk 14. Turbine blades 15. Stator blades 16. Shaft 17. Divergent nozzle ring.

18 Pierwszy silnik odrzutowy produkowany seryjnie - Jumo 004B Anzelm Franz twórca projektu silnika o przepływie osiowym 1944 poczatek masowej produkcji silnika Jumo-004 o ciagu Pierwszy myśliwki samolot odrzutowy Messerschmit Me 262

19 Pierwszy silnik turbośmigłowy Gyorgy Jendrassik patent turbinowego silnika śmigłowego Cs Max Mueller projekt turbinowego silnika śmigłowego wdroŝonego do produkcji

20 Silnik dwuprzepływowy sposób na oszczędzanie paliwa 1936 Frank Whitle patent silnika dwuprzepływowego 1941 Arkhip Mikhailovich Lyulka koncepcja silnika dwuprzepływowego odrzutowego z mieszaniem strumieni w dyszy wylotowej Daimler- Benz DB pierwszy silnik pracujący na stanowisku 1951 Aspin I Turbomeca o ciągu 197 dan RB.80 Conway i pierwszy silnik dwuprzepływowy uŝywany seryjnie

21 Silniki odrzutowe strumieniowe X-43A M=6.83 ( ) Silnik HYPOSED III 7,6 Ma Pojazd X-43A osiągnął z silnikiem strumieniowym prędkość 9,6 Ma

22 Silniki odrzutowe pulsacyjne

23 Silnik rakietowy: - na paliwo ciekłe - na paliwo stałe K = mɺ c w yl

24 Napęd jonowy (plazmowy) Napęd jonowy jest cichy, czysty i bardzo wydajny. Czynnikiem roboczym jest silnie zjonizowany gaz (ksenon) Silnik cechuje się duŝym ciągiem jednostkowym (prędkość wypływających jonów 35 km/s) jednak małą siłą ciągu ze względu na małą masę czynnika roboczego Jest on znacznie bardziej efektywny w przestrzeni kosmicznej od innych zespołów napędowych

25 SO-3 (ciąg 10 kn)

26 Jednoprzepływowy dwuwirnikowy turbinowy silnik odrzutowy wl 1 1a 2 3 3a 4 5 SPRĘśARKA NC TURBINA WC SPRĘśARKA WC TURBINA NC

27 Ciąg: Z dopalaczem: 105,7 kn, bez dopalacza 65 kn

28 Dwuprzepływowy silnik turbinowy F404F404-GE GE--400 spręŝ π=25 stopień podziału strumienia µ=0.34

29 Sterowanie wektorem ciągu

30 PEGASUS silnik do samolotów pionowego startu

31 Dwuprzepływowy silnik odrzutowy V2500 Ciąg: od: 97 kn, do 145 kn

32 CFM 56

33 Silniki śmigłowe i śmigłowcowe

34 Zespoły turbinowego silnika śmigłowego (śmigłowcowego) PW 100 PT 6A

35 Formy konstrukcyjne silników turbinowych śmigłowych i śmigłowcowych

36 Prop-Fan Łopaty śmigło-wentylatorów samolotu An-70

37 Unducted Fan UDF Engine ObniŜenie zuŝycia paliwa o 20 30%

38 Silniki o zmiennym obiegu termodynamiczny a ) b ) Rys.1 Silnik GE-23 a) z nastawami dla pracy w warunkach lotu z prędkością poddźwiękową, b) z nastawami dla pracy w warunkach lotu z prędkością naddŝwiękową [5].

39 Podział silników lotniczych ze względu na sposób wytwarzania ciągu Silniki lotnicze O działaniu bezpośrednim O działaniu pośrednim Silniki odrzutowe Silniki samolotów śmigłowych i śmigłowcowych Przepływowe silniki odrzutowe Silniki rakietowe Tłokowe Turbinowe silniki śmigłowe i śmigłowcowe Turbinowe silniki odrzutowe Pulsacyjne Strumieniowe

40 Obszary stosowalności podstawowych typów silników lotniczych H km Turbinowy śmigłowy 10 Tłokowy Turbinowy odrzutowy Silnik rakietowy Silnik strumieniowy Turbinowy odrzutowy z dopalaczem Ma