Lėktuvų variklio viršįtampio reiškinys

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Virpėjimas yra itin nemalonus reiškinys, galintis visiškai sunaikinti variklį ir žūti žmones. Jis pateko į mūsų gyvenimą kartu su reaktyvinių lėktuvų era, prasidėjusia praėjusio amžiaus 50–60-aisiais. Dabar šis reiškinys nebekelia absoliučiai mirtino pavojaus. Dėl sukauptos patirties ir techninių sprendimų daugeliu atvejų galima išvengti orlaivių variklių viršįtampių, tačiau šis pažeidimas pasitaiko ir šiandien.

Keleivinių lainerių varikliai

Priešingai populiariems įsitikinimams, šiuolaikiniai keleiviniai laineriai sudaro tik 20–30 procentų reaktyvinių lėktuvų. Būtent tokią trauką suteikia šiuolaikinio turbosraigtinio variklio reaktyvusis komponentas. Likę 70-80 procentų gaunami iš seno gero turbinos sukamo sraigto traukos. Tiesa, šis oro sraigtas visiškai skiriasi nuo klasikinių ankstesnių kartų lėktuvų sraigtų. Norint suprasti orlaivio variklio viršįtampio fenomeną, būtina bent minimaliai suprasti šiuolaikinio orlaivio variklio sandarą. Variklio schema parodyta paveikslėlyje.

Orlaivio variklio veikimo principas

Šiuolaikinis variklis, paprastai kabantis po sparnu gražiame variklio korpuse, yra struktūriškai dviejų grandinių sistema. Išorinė grandinė yra ventiliatorius, kuris iš tikrųjų veikia klasikinio lėktuvo sraigto principu ir yra daugelio menčių, kurios puikiai matomos iš kiekvieno šiuolaikinio lėktuvo priekio, derinys. Antroji šio ventiliatoriaus užduotis – paimti orą vidaus variklio grandinei. Pastarasis yra daug sudėtingesnis ir atspindi tokią tarpusavyje sąveikaujančių agregatų grandinę: jau minėtas ventiliatorius pumpuoja orą į kompresorių, kuris suspaudžia jį iki reikiamų verčių, tada įkaitintas ir suspaustas oras patenka į degimo kamerą, kur susimaišo. su aviaciniu žibalu ir užsidega.

Išeinančios dujos (degimo produktai) pasuka turbinos mentes, kurios suka ventiliatorių (jos yra ant to paties veleno), po to likusios išmetamosios dujos išleidžiamos per purkštuką ir padidina trauką, veikdamos reaktyvinis principas. Jei pašalinsite išorinį kontūrą, gausite grynai reaktyvinį variklį, taigi jis yra turbopropeleris. Na, arba turboventiliatorius – kaip jums labiau patinka.

Žinoma, šis variklio veikimo aprašymas yra labai supaprastintas. Orlaivio variklis yra sudėtingiausia techninė sistema. Nors pasaulyje yra daug šalių, galinčių projektuoti ir gaminti orlaivius, yra daug mažiau šalių, kurios turi turbopropelingų projektavimo ir gamybos technologiją.

Viršlio reiškinys

Pats žodis pompage kilęs iš prancūzų kalbos ir reiškia „siurbti“, „siurbti“. Jo esmė yra įprasto oro srauto variklyje pažeidimas. Jo išilginiai svyravimai vyksta per visą oro kelią, sukeldami oro ir kuro santykio disbalansą degimo kameroje. Jei disbalansas yra kuro naudai, per daug prisodrintas mišinys sprogsta; jei disbalansas yra palankus orui, degimas sustoja.

Išoriškai orlaivio variklio antplūdis atrodo kaip sprogimų grandinė, kurią lydi stipri vibracija ir liepsnos išsiveržimas iš purkštuko. Šio proceso įvykių seką galima įsivaizduoti taip: oro trūkumas, kuro perteklius degimo kameroje, sprogimas degimo kameroje, staigus turbinos pagreitis, staigus ventiliatoriaus greičio šuolis, perteklius. oro, degimo nutraukimas, greičio sumažėjimas, vėl oro trūkumas. Ciklas baigtas.

Jei visi šie įvykiai kartosis pakartotinai, vibracija ir vietiniai sprogimo reiškiniai gali sukelti labai liūdnų pasekmių, įskaitant reaktyvinio lėktuvo katastrofą.

Priežastys

Lėktuvo variklio viršįtampio priežastys gali būti skirtingos. Dažniausiai pasitaiko turbinos menčių pažeidimai dėl susidėvėjimo arba į oro paėmimo angą patekusio pašalinio daikto. Pavyzdžiui, paukštis ar akmuo nuo kilimo ir tūpimo tako. Jį taip pat gali sukelti įgulos klaidos, per didelis degalų įpylimas paleidžiant, variklio veikimas esant ekstremalioms riboms ir atmosferos reiškiniai, tokie kaip viesulas ar per didelis kiekisžemas slėgis karštu oru.

Kaip išvengti viršįtampio ir jį pašalinti

Šiuolaikiniuose varikliuose jutikliai sumontuoti visuose kvėpavimo takuose. Atsižvelgdama į jutiklių rodmenis, įmontuota automatika iš karto keičia degalų tiekimo režimą ir kompresoriaus parametrus. Pačiame variklyje vietoj vieno, du ar net trys velenai naudojami stabiliam jo veikimui užtikrinti esant viršįtampių reiškiniams, atjungiant tiesioginį ryšį tarp ventiliatoriaus ir turbinos.

Turbinos viršįtampis, jei jis atsiranda skrydžio metu, pašalinamas tiesiog laikinai išjungiant variklį arba sumažinant jo greitį, o po to galima atlikti vadinamąjį „š altąjį valymą“, tai yra išpūsti kuro perteklių iš degimo kameros artėjančiu oro srautu.

Pavojingiausias dalykas yra pakilimas, kai priimamas sprendimo taškas. Tačiau šiuolaikiniai lėktuvai gali toliau kilti net ir sugedus vienam varikliui.