Helikopteru dzinēji: pārskats, specifikācijas

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

Mūsdienās cilvēki ir izgudrojuši daudz dažādu veidu aprīkojumu, kas var ne tikai pārvietoties pa ceļiem, bet arī lidot. Lidmašīnas, helikopteri un citi lidaparāti ļāva izpētīt gaisa telpu. Helikopteru dzinēji, kas bija nepieciešami attiecīgo mašīnu normālai darbībai, ir lieljaudas.

Ierīces vispārīgs apraksts

Šobrīd ir divu veidu šādi apkopojumi. Pirmais veids ir virzuļu vai iekšdedzes dzinēji. Otrs veids ir gaisa reaktīvie dzinēji. Turklāt raķešu dzinējs var darboties arī kā helikoptera dzinējs. Taču to parasti neizmanto kā galveno, bet gan īsi iekļauj mašīnas darbībā, kad nepieciešama papildu jauda, piemēram, tehnikas nolaišanās vai pacelšanās laikā.

Iepriekš turbopropelleru dzinēji tika izmantoti diezgan bieži uzstādīšanai helikopteros. Viņiem bija vienas vārpstas shēma, taču tos diezgan spēcīgi sāka izspiest cita veida iekārtas. Tas kļuva īpaši pamanāms daudzdzinēju helikopteros. Šādās iekārtās visplašāk tiek izmantoti divu vārpstu turbopropelleru helikopteru dzinēji ar tā saukto brīvo turbīnu.

Divu vārpstu bloki

Šādu ierīču īpatnība bija tāda, ka turbokompresoram nebija tieša mehāniska savienojuma ar galveno rotoru. Divvārpstu turbopropelleru vienību izmantošana tika uzskatīta par diezgan efektīvu, jo tie ļāva pilnībā izmantot helikoptera jaudas ierīci. Lieta tāda, ka šajā gadījumā iekārtas galvenā rotora rotācijas ātrums nebija atkarīgs no turbokompresora rotācijas ātruma, kas savukārt ļāva izvēlēties optimālo frekvenci katram lidojuma režīmam atsevišķi. Citiem vārdiem sakot, divu vārpstu turbopropelleru helikoptera dzinējs nodrošināja efektīvu un uzticamu spēkstacijas darbību.

Reaktīvā dzenskrūves piedziņa

Helikopteri izmanto arī reaktīvo dzenskrūves piedziņu. Šajā gadījumā apkārtmēra spēks tiks pielikts tieši pašām propellera lāpstiņām, neizmantojot smagu un sarežģītu mehānisko transmisiju, kas liktu griezties visam dzenskrūvei. Lai radītu šādu apkārtmēru spēku, tiek izmantoti vai nu autonomie reaktīvie dzinēji, kas atrodas uz rotora lāpstiņām, vai arī tie izmanto gāzes (saspiestā gaisa) aizplūšanu. Šajā gadījumā gāze izplūdīs caur īpašiem sprauslu caurumiem, kas atrodas katra galāasmeņi.

Kas attiecas uz reaktīvo piedziņas ekonomisku darbību, tad šeit tā būs zemāka par mehānisko. Ja izvēlaties ekonomiskāko variantu tikai starp reaktīvām ierīcēm, tad vislabākais ir turboreaktīvais dzinējs, kas atrodas uz dzenskrūves lāpstiņām. Taču konstruktīvi izveidot šādu ierīci izrādījās pārāk sarežģīti, tāpēc šādas ierīces nav guvušas plašu praktisku pielietojumu. Šī iemesla dēļ helikopteru dzinēju rūpnīcas to neražoja masveidā.

Pirmie turbovārpstu modeļi

Pirmie turbovārpstas dzinēji tika radīti 60.–70. gados. Jāpiemin, ka tolaik šāda tehnika pilnībā atbilda visām ne tikai civilās, bet arī militārās aviācijas prasībām. Šādas vienības spēja nodrošināt paritāti un dažos gadījumos pārākumu pār konkurentu izgudrojumiem. Vislielākā turbovārpstas tipa helikopteru dzinēju masveida ražošana tika nodrošināta, saliekot TV3-117 modeli. Ir vērts atzīmēt, ka šai ierīcei bija vairākas dažādas modifikācijas.

Bez viņa labu izplatību saņēma arī modelis D-136. Pirms šo divu modeļu iznākšanas tika ražoti D-25V un TV2-117, taču tobrīd tie vairs nevarēja konkurēt ar jauniem dzinējiem, un tāpēc to ražošana tika pārtraukta. Tomēr ir godīgi teikt, ka no tiem tika ražots diezgan daudz, un tie joprojām tiek uzstādīti tiem gaisa transporta veidiem, kas tika izlaisti jau sen.

Iekārtas gradācija

80. gadu vidū kļuva nepieciešams unificēt helikoptera dzinēja konstrukciju. Lai atrisinātu problēmu, tika nolemts visus tobrīd pieejamos turbovārpstu un turbopropelleru dzinējus apvienot vienā izmēru diapazonā. Šis priekšlikums tika pieņemts valdības līmenī, un tāpēc tas tika sadalīts 4 kategorijās.

Pirmā kategorija ir ierīces ar 400 ZS jaudu. s., otrais - 800 l. s., trešais - 1600 l. Ar. un ceturtais - 3200 litri. Ar. Turklāt tika atļauts izveidot vēl divus helikoptera gāzturbīnas dzinēja modeļus. Viņu jauda bija 250 litri. Ar. (0. kategorija) un 6000 l. Ar. (5. kategorija). Turklāt tika pieņemts, ka katra šo ierīču kategorija spēs ģenerēt jaudu par 15-25%.

Turpmākā attīstība

Lai pilnībā nodrošinātu jaunu modeļu izstrādi un būvniecību, CIAM ir veikusi diezgan apjomīgu izpētes darbu. Tas ļāva iegūt zinātniski tehnisko rezervi (NTZ), pa kuru turpināsies šī virziena attīstība.

Šis NTZ norādīja, ka nākamo paaudžu helikopteru dzinēju darbības principam jābalstās uz vienkāršu Breitona termodinamiskā cikla principu. Šajā gadījumā daudzsološa būs jaunu bloku attīstība un būvniecība. Kas attiecas uz jauno modeļu konstrukciju, tiem vajadzētu būt ar vienas vārpstas gāzes ģeneratoru, bet jaudas turbīnai ar jaudas vārpstas izeju uz priekšu caur šo gāzes ģeneratoru. Turklāt dizainājāiekļauj iebūvēts reduktors.

Saskaņā ar visām zinātniskās un tehniskās rezerves prasībām Omskas projektēšanas birojs sāka darbu pie tāda helikoptera dzinēja modeļa kā TV GDT TV-0-100 izgatavošanas, kura jauda šim agregātam bija jābūt 720 ZS. s., un tika nolemts to izmantot tādā iekārtā kā Ka-126. Tomēr 90. gados viss darbs tika apturēts, neskatoties uz to, ka tajā laikā ierīce bija diezgan perfekta, un tai bija arī iespēja palielināt jaudu līdz tādiem rādītājiem kā 800–850 ZS. s.

Ražošana uzņēmumā OAO Rybinsk Motors

Tajā pašā laikā Rybinsk Motors AS strādāja pie tāda dzinēja modeļa kā TV GDT RD-600V precizēšanas. Ierīces jauda bija 1300 litri. s., un tika plānots to izmantot tāda tipa helikopteriem kā Ka-60. Gāzes ģenerators šādai iekārtai tika izgatavots pēc diezgan kompaktas shēmas, kas ietvēra četrpakāpju centrbēdzes kompresoru. Tam bija 3 aksiālie posmi un 1 centrbēdzes pakāpe. Šādas vienības nodrošinātais griešanās ātrums sasniedza 6000 apgr./min. Lielisks papildinājums bija tas, ka šādam dzinējam papildus tika nodrošināta aizsardzība pret putekļiem un netīrumiem, kā arī no citu svešķermeņu iekļūšanas. Šis dzinēja tips ir izgājis dažādus testus, un tā galīgā sertifikācija tika pabeigta 2001. gadā.

Turklāt ir vērts atzīmēt, ka paralēli šī dzinēja pilnveidošanai speciālisti strādāja pie turbopropelleru dzinēja TVD-1500B izveides, ko bija plānots izmantot An-38 modeļa helikopteros. Šī modeļa jauda ir tikai 100 ZS. Ar. lielāks un līdz ar to sasniedza 1400 litrus. Ar. Kas attiecas uz gāzes ģeneratoru, tā shēma un aprīkojums bija tāds pats kā modelim RD-600V. To izstrādes, izveides un montāžas laikā tika plānots, ka tie veidos pamatu tādu dzinēju saimei kā turbovārpsta, turbopropellera.

Helikopteru darbināms motocikls

Līdz šim dažāda veida iekārtu ražošana ir attīstījusies diezgan plaši. Tas attiecas uz gandrīz visām nozarēm, tostarp motociklu nozari. Katrs ražotājs vienmēr ir centies savu jauno modeli padarīt unikālāku un oriģinālāku par konkurentiem. Šīs vēlmes dēļ ne tik sen Marine Turbine Technologies izlaida pirmo motociklu, kura dizains ietvēra helikoptera dzinēju. Protams, šīs izmaiņas lielā mērā ietekmēja gan mašīnas strukturālo daļu, gan tās tehniskos parametrus.

Tehniskie parametri

Protams, ka motociklam, kura rīcībā ir helikoptera dzinējs, ir arī unikāli tehniskie parametri. Papildus tam, ka šāds jauninājums ļāva motociklu paātrināt līdz gandrīz neiedomājamiem 400 km/h, ir arī citas īpašības, kurām arī ir vērts pievērst uzmanību.

Pirmkārt, šī modeļa degvielas tvertnes tilpums ir 34 litri. Otrkārt, aprīkojuma svars ir pieaudzis diezgan daudz un ir 208,7 kg. Šāda motocikla jauda ir 320 zirgspēki. Maksimālais iespējamais ātrums, kāds bija iespējamsattīstīt uz šādas ierīces - 420 km / h, un tā loku izmērs ir 17 collas. Pēdējais, ko vērts pieminēt, ir tas, ka helikoptera dzinēja darbība ļoti ietekmēja arī paātrinājuma procesu, kā rezultātā tehnika sasniedz savu robežu dažu sekunžu laikā.

Pirmais šāds radījums, ko Marine Turbine Technologies parādīja pasaulei, saucās Y2K. Šeit varat piebilst, ka precīzs paātrinājuma laiks līdz 100 km/h aizņem tikai pusotru sekundi.

Apkopojot visu iepriekš minēto, mēs varam teikt, ka helikopteru dzinēju nozare ir sasniegusi garu ceļu, un pašreizējā tehnoloģiju attīstība ir ļāvusi produktus izmantot pat tādos transportlīdzekļos kā motocikli.