Przegląd lotu REVERSE RUDDER H-King Hawker Hurricane Mk IIB (PNF) 750mm (30 \ ") $ \ begingroup $ Prowadziłem badania nad silnikami odrzutowymi i wydają się one naprawdę trudne do zrozumienia. Czy zatem ktoś może to wyjaśnić w prosty sposób? Na silniku F-15 Eagle świeci dopalacz, źródło: Wikimedia. Jak to zrobić silniki odrzutowe praca? $ \ endgroup $ 2 $ \ begingroup $ Muszę powiedzieć, że ten silnik nie wydaje się być zbyt dobrze powiązany. Wydaje mi się, że te dwa dłuższe druty odciągowe i krótka śruba rzymska (z każdej strony) są mocniejsze niż wyglądają. $ \ endgroup $ $ \ begingroup $ Porównaj z ... $ \ endgroup $ $ \ begingroup $ Najprościej mówiąc: Ssać - Powietrze jest zasysane do turbiny. Ze względów wydajnościowych większość samolotów przepuszcza część tego po prostu przez zewnętrzną część wentylatora, a nie przez cały silnik. Ściskać - Sprężarka ściska to powietrze do wysokiego ciśnienia. Pomaga to w zapłonie. Bum - Paliwo jest wtryskiwane i zapalane. Gdy powietrze staje się gorące, rozszerza się. Cios - Gorące powietrze napędza niskociśnieniową turbinę (napędza cały wał utrzymujący razem silnik), zasysając nowe powietrze i samo jest wydmuchiwane z tyłu. $ \ endgroup $ 7 3 $ \ begingroup $ Na stronie NASA K-12 poświęconej silnikom odrzutowym znajduje się świetny interaktywny animowany GIF. $ \ endgroup $ 3 $ \ begingroup $ jeśli część powietrza omija silnik, nazywa się to silnikiem turbowentylatorowym. ale to jest semantyka $ \ endgroup $ 3 $ \ begingroup $ część "ssąca" działa tylko przy starcie / na ziemi. Podczas rejsu jest ruch samolotu powietrze, które powoduje, że powietrze dostaje się do silnika. Wentylator skutecznie wypycha powietrze do tyłu. $ \ endgroup $ $ \ begingroup $ @ratchetfreak Zawsze słyszałem, że silnik odrzutowy typu „low-bypass” to nadal silnik turboodrzutowy, a nie turbowentylator, ale inne definicje to obalają. Niektóre wyspecjalizowane silniki, takie jak silniki SR-71, miały zmienne obejście; były to technicznie silniki turboodrzutowe do Mach 2, następnie obejścia były otwierane i powietrze przepływało bezpośrednio do dopalaczy. $ \ endgroup $ 2 $ \ begingroup $ @KeithS Federico ma rację, silniki „zasysają” powietrze tylko wtedy, gdy nie pracują lub pracują bardzo wolno. Myślę, że Federico nie komentował tego, że aby zassać powietrze, ciśnienie na wlocie musi być niższe niż ciśnienie otoczenia. Oznacza to, że na wlocie występuje gradient ciśnienia od wysokiego ciśnienia otoczenia do niskiego ciśnienia statycznego. Podczas lotu rejsowego już tak nie jest, wtedy gradient ciśnienia statycznego otoczenia ulega odwróceniu. $ \ endgroup $ $ \ begingroup $ Użytkownicy zadający sobie pytanie: jak działa silnik odrzutowy? (wyjaśnienie dla osób niezwiązanych z lotnictwem) są teraz przekierowywane tutaj. Ta ilustrująca odpowiedź jest zgodna z duchem pytania wstępnego, łatwa do odczytania dla osoby spoza lotnictwa bez poświęcania dokładności. Aby wywołać reakcję, rzuć czymś Działająca zasada fizyczna została zbadana przez Izaaka Newtona i jest znana jako zasada reakcji (lub bardziej wyrazista trzecia zasada dynamiki Newtona). Ruch reakcji jest odpowiedzią na inny ruch. W wielu przypadkach, w tym w silniku odrzutowym, odbywa się to poprzez poruszanie czymś ciężkim z najwyższą możliwą prędkością. Chociaż reakcja wydaje się magiczna, jest to coś, czego doświadcza się non stop w życiu codziennym, bez zwracania na to uwagi. Wynik takiego doświadczenia możemy sobie łatwo wyobrazić: Weź małą łódkę i duży kamień, powiedzmy 20 kg. Łódź jest początkowo nieruchoma na wodzie. Rzuć kamień gwałtownie za łódź. (Zastrzeżenie prawne: nie próbuj tego w domu, przeprowadziłem ten eksperyment dawno temu z przeszkolonym personelem) Gdy tylko kamień nabiera prędkości do tyłu, łódź nabiera prędkości do przodu. Oba obiekty przestają przyspieszać, gdy kamień opuści ręce rzucającego. Uwaga na temat prędkości: W eksperymencie z łodzią, jeśli chcemy rzucić kamieniem bez poruszania łodzią, instynktownie przesuniemy ją bardzo, bardzo powoli, aż znajdzie się nad wodą, a następnie pozwolimy jej wpaść do wody bez pchania i zadziała. Wiemy również, co się dzieje, gdy duże działo rzuca pociskiem 500 g z prędkością dźwięku: Występuje ogromna reakcja pistoletu, mimo że broń jest cięższa niż nasza łódź i tarcie o ziemię powinno uniemożliwić jej poruszenie. Poczuj reakcję intuicyjnie: Kiedy pchamy na skałę, w rzeczywistości używamy skały jako punktu podparcia i wywołując reakcję w ten sposób, pchamy skałę, poruszamy łodzią. Jednak aby kontynuować wytwarzanie ciągu, musimy coraz mocniej naciskać na skałę, ponieważ sama skała przyspiesza z powodu siły, którą do niej przykładamy. Jeśli tylko poruszamy rękami z prędkością skały, nie pchamy, ruch skały jest niezmieniony dzięki drugiej zasadzie ruchu, nie ma impulsu, a więc nie ma zmiany pędu, a łódź po prostu zaczyna zwalniać w dół z powodu oporu (z wody), a także skały (oporu z powietrza). W rzeczywistości efekty siły, które wywołujemy popychając (przyspieszając) skałę, są rozdzielane między skałę a łódź zgodnie ze stosunkiem mas. Największa masa otrzymuje najmniejszą zmianę. Reakcja na wyrzucanie powietrza Rzucanie kamieniami jest oczywiście niepraktyczne w przypadku silnika. Ale możemy rzucić powietrze, jak w balonie, znowu coś bardzo znajomego: Ta zasada wyrzucania powietrza w celu wywołania reakcji była znana od starożytności z eolipile. To był wczesny silnik parowy. Powietrze było wyrzucane przez styczne otwory na końcach rur. Źródło Silnik odrzutowy działa w ten sam sposób, wyrzucając powietrze za burtę, w dużych ilościach iz bardzo dużą prędkością. W porównaniu do eksperymentu z łodzią wymieniliśmy: Kamień w powietrzu. Ponieważ powietrze jest znacznie mniej gęste niż skała, musimy skoncentrować dużo powietrza, aby uzyskać te same efekty. Mięśnie rąk poprzez spalanie paliwa. Spalanie dostarcza gazy o dużej prędkości w wyniku rozszerzania się gazu w wysokiej temperaturze. Im więcej paliwa, tym wyższa prędkość gazów. Spalanie dużej ilości paliwa wymaga dużej ilości powietrza, potrzebujemy już powietrza w dużej ilości, więc nie stanowi to problemu. Jednak powietrze nie dostanie się w dużej ilości do silnika, w pewnym momencie powietrze już obecne w silniku zapobiega przedostawaniu się większej ilości powietrza. Podczas lotu ciśnienie powietrza w baranie może zwiększyć ilość powietrza w silniku, ale to nie wystarczy. Rozwiązaniem jest użycie kompresora do walki z ciśnieniem powietrza znajdującego się już w silniku i wepchnięcie w dużych samolotach około jednej tony powietrza na sekundę. To tylko 50 razy więcej niż nasz kamień, ale prędkość spalin zdecydowanie nie jest taka sama: około 1000 km / h. Jak zbieramy dużo powietrza i wyrzucamy je z dużą prędkością? Mamy wszystkie składniki potrzebne do wykonania silnika odrzutowego, który składa się z trzech sekcji (dla uproszczenia spójrzmy na wczesny silnik turboodrzutowy, odnieś się do tego pytania dla zwykłego turbofan): Powietrze dostaje się do silnika od przodu i jest sprężane przez pompę (zwaną sprężarką) w celu zwiększenia dostępnej ilości. Sprężone powietrze jest mieszane z paliwem i zapalane. Do spalania paliwa potrzebne jest powietrze (tlen). Podczas spalania mieszanka osiąga bardzo wysoką temperaturę i rozszerza się pod wpływem ciepła, dokładnie tak, jak para wodna rozpręża się w szybkowarze lub eolipile. Przed wyrzuceniem niewielka część energii gorących gazów jest wykorzystywana do obracania turbiny (podobnie jak wiatr obraca turbinę wiatrową). Ten ruch obrotowy jest przenoszony na kompresor, który widzieliśmy na początku. Do uruchomienia kompresora na początku używa się rozrusznika, jak w samochodzie. Gorące gazy są wyrzucane do tyłu, co powoduje reakcję silnika do przodu. W związku z tym elementy silnika odrzutowego to: Sprężarka wtłaczająca powietrze do silnika. Komora spalania do tworzenia szybko rozszerzających się gazów z powietrza i paliwa. Turbina napędzająca sprężarkę. Układ wydechowy uwalniający gazy w zoptymalizowany sposób w celu zwiększenia wydajności. Źródło $ \ endgroup $ 1 $ \ begingroup $ Nie mogę uwierzyć, że nigdy wcześniej nie widziałem tej odpowiedzi, ale +1 dla mężczyzny na łodzi! $ \ endgroup $ $ \ begingroup $ Turbina gazowa, kompresor, komora spalania i turbina składają się z trzech podstawowych części. Powietrze jest sprężane przez kompresor, podgrzewane przez komorę spalania, a ogrzane powietrze zasila turbinę. Turbina z kolei zasila sprężarkę. Kluczem jest to, że ogrzewanie w komorze spalania powoduje rozszerzenie powietrza. Oznacza to, że praca, jaką mogą wykonać gazy (powietrze i produkty spalania) opuszczające komorę spalania pod ciśnieniem, jest większa niż praca potrzebna do wtłoczenia wchodzącego powietrza (i paliwa) do komory spalania. Dostępną energię w spalinach można wykorzystać na różne sposoby. Najprostszy to turboodrzutowy, strumień gorących gazów wydostający się z tyłu silnika bezpośrednio zapewnia napęd do przodu. Alternatywnie możemy wychwycić więcej energii ze spalin za pomocą turbiny i użyć jej do napędzania wentylatora, co skutkuje turbowentylatorem. Lub możemy zaprojektować naszą turbinę tak, aby wychwytywała większość użytecznej energii ze spalin i kierowała ją do wału, który może być używany do napędzania wszelkiego rodzaju rzeczy. $ \ endgroup $ $ \ begingroup $ Silnik odrzutowy to zbyt skomplikowany silnik strumieniowy z dodatkowymi turbinami, które pozwalają mu pracować przy niższych prędkościach. Strumień strumieniowy działa na zasadzie zapłonu sprężonego dopływu poprzez zmieszanie go z paliwem i wytworzenie iskry. $ \ endgroup $ 5 1 $ \ begingroup $ hmmm ... w silniku strumieniowym brakuje (ruchomych) stopni sprężarki, które są istotnym elementem silnika odrzutowego, nie ma też elementu obejściowego i przeważnie nie ma przepływu naddźwiękowego. Więc może bardziej odlegli krewni niż rodzeństwo? $ \ endgroup $ $ \ begingroup $ @yankeekilo, dlatego powiedziałem zbyt skomplikowane :) $ \ endgroup $ 7 $ \ begingroup $ LOL, ale wtedy baryłka paliwa i niektóre mecze mogą również twierdzić, że mają początek: D $ \ endgroup $ 3 $ \ begingroup $ Odrzutowiec strumieniowy prawie całkowicie różni się od silnika turboodrzutowego (i jego pochodnych). Brakuje w nim wentylatora / sprężarki i turbiny, więc porównanie ich byłoby tylko dezorientujące. Gdy masz już turboodrzutowy, możesz przyjrzeć się pulsatorom, strumieniom strumieniowym, scramjetom i innym, bardziej ezoterycznym formom. $ \ endgroup $ 1 $ \ begingroup $ Nie rozumiem, dlaczego mówisz, że jest „nadmiernie skomplikowany” - wygląda na to, że silnik odrzutowy jest dokładnie tak skomplikowany, jak musi być w zamierzonym środowisku operacyjnym. $ \ endgroup $