Lidaparāta dzinēju pārsprieguma fenomens

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Pārrāvums ir ārkārtīgi nepatīkama parādība, kas var izraisīt pilnīgu dzinēja iznīcināšanu un cilvēku nāvi. Viņš mūsu dzīvē ienāca kopā ar reaktīvo lidmašīnu laikmetu, kas sākās pagājušā gadsimta 50.–60. Tagad šī parādība vairs nerada absolūti letālas briesmas. Pateicoties uzkrātajai pieredzei un tehniskajiem risinājumiem, lidmašīnu dzinēju pārspriegumu daudzos gadījumos var novērst, taču šis pārkāpums turpinās arī šodien.

Pasažieru laineru dzinēji

Pretēji izplatītajam uzskatam, mūsdienu pasažieru laineri ir tikai 20–30 procenti reaktīvo lidmašīnu. Tieši tik lielu vilces spēku dod modernā turbopropelleru dzinēja reaktīvā sastāvdaļa. Atlikušos 70-80 procentus iegūst no vecā labā dzenskrūves vilces spēka, ko rotē turbīna. Tiesa, šis propelleris pilnīgi atšķiras no iepriekšējo paaudžu lidmašīnu klasiskajiem lidmašīnu propelleriem. Lai saprastu gaisa kuģa dzinēja pārsprieguma fenomenu, ir jāiegūst vismaz minimāla izpratne par mūsdienu lidmašīnas dzinēja uzbūvi. Dzinēja diagramma ir parādīta attēlā.

Lidaparāta dzinēja darbības princips

Mūsdienīgs dzinējs, kas parasti karājas zem spārna skaistā dzinēja korpusa apvalkā, pēc uzbūves ir divu ķēžu sistēma. Ārējā ķēde ir ventilators, kas faktiski darbojas pēc klasiska lidmašīnas propellera principa un ir daudzu lāpstiņu kombinācija, kas ir lieliski saskatāmas no katra modernā gaisa kuģa priekšpuses. Otrs šī ventilatora uzdevums ir uzņemt gaisu dzinēja iekšējai ķēdei. Pēdējais ir daudz sarežģītāks un attēlo šādu agregātu ķēdi, kas mijiedarbojas savā starpā: jau minētais ventilators iesūknē gaisu kompresorā, kas to saspiež līdz vajadzīgajām vērtībām, tad uzkarsētais un saspiestais gaiss nonāk sadegšanas kamerā, kur tas sajaucas. ar aviācijas petroleju un aizdegas.

Izejošās gāzes (degšanas produkti) griež turbīnas lāpstiņas, kas griež ventilatoru (tās atrodas uz vienas vārpstas), pēc tam pārējās izplūdes gāzes tiek izvadītas caur sprauslu un pievieno vilci, iedarbojoties uz strūklas princips. Ja noņemat ārējo kontūru, jūs iegūstat tīri reaktīvo dzinēju, un tāpēc tas ir turbopropelleru. Nu vai turboventilators - kā jums patīk vairāk.

Protams, šis dzinēja darbības apraksts ir ārkārtīgi vienkāršots. Lidmašīnas dzinējs ir vissarežģītākā tehniskā sistēma. Lai gan pasaulē ir daudzas valstis, kas var projektēt un ražot lidmašīnas, ir daudz mazāk valstu, kurām ir turbopropelleru projektēšanas un ražošanas tehnoloģija.

Pārsprieguma fenomens

Pats vārds pompage nāk no franču valodas un nozīmē "sūknēšana", "pumpēšana". Tās būtība ir normālas gaisa plūsmas pārkāpums dzinējā. Tās gareniskās svārstības notiek visā gaisa ceļā, izraisot gaisa un degvielas attiecības nelīdzsvarotību sadegšanas kamerā. Ja nelīdzsvarotība ir par labu degvielai, pārmērīgi bagātinātais maisījums eksplodē; ja nelīdzsvarotība ir par labu gaisam, degšana apstājas.

Ārēji lidmašīnas dzinēja uzliesmojums izskatās pēc sprādzienu ķēdes, ko pavada spēcīga vibrācija un liesmas izmešana no sprauslas. Notikumu secību šajā procesā var iedomāties šādi: gaisa trūkums, degvielas pārpalikums sadegšanas kamerā, sprādziens sadegšanas kamerā, straujš turbīnas paātrinājums, straujš ventilatora ātruma lēciens, pārmērīgs gaiss, degšanas pārtraukšana, ātruma samazināšanās, atkal gaisa trūkums. Cikls ir pabeigts.

Ja visi šie notikumi atkārtojas atkārtoti, vibrācijas un lokālas sprādzienbīstamas parādības var izraisīt ļoti bēdīgas sekas, tostarp reaktīvās lidmašīnas avāriju.

Iemesli

Lidaparāta dzinēja pārsprieguma iemesli var būt dažādi. Visizplatītākie ir turbīnas lāpstiņu bojājumi, ko izraisa nodilums vai svešķermeņa iekļūšana gaisa ieplūdes atverē. Piemēram, putns vai akmens no skrejceļa. To var izraisīt arī apkalpes kļūdas, pārmērīga degvielas uzpildīšana palaišanas laikā, dzinēja darbība ekstremālos robežās un atmosfēras parādības, piemēram, viesuļi vai pārmērīga slodze.zems spiediens karstā laikā.

Kā novērst un novērst pārspriegumu

Mūsdienu dzinējiem ir sensori, kas uzstādīti visos elpceļos. Pamatojoties uz sensoru rādījumiem, iebūvētā automatizācija nekavējoties veic izmaiņas degvielas padeves režīmā un kompresora parametros. Pašā dzinējā vienas, divas vai pat trīs vārpstas tiek izmantotas, lai nodrošinātu tā stabilu darbību pārsprieguma parādību gadījumā, atvienojot tiešo savienojumu starp ventilatoru un turbīnu.

Turbīnas pārspriegums, ja tas rodas horizontālā lidojumā, tiek novērsts, vienkārši īslaicīgi izslēdzot dzinēju vai samazinot tā apgriezienu skaitu, pēc kā iespējams veikt tā saukto "auksto tīrīšanu", tas ir, izpūtiet lieko degvielu no sadegšanas kameras ar pretimnākošu gaisa plūsmu.

Visbīstamākais ir pieaugums pacelšanās brīdī, kad tiek pieņemts lēmuma punkts. Tomēr mūsdienu lidmašīnas spēj turpināt pacelšanos pat ar vienu bojātu dzinēju.