Moottorin aalto

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 30. huhtikuuta 2019 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 13 muokkausta .

Huimaus ( fr.  pompage - heilahtelut, pulsaatio ) - lentokoneen suihkuturbiinimoottorin toimintatila, sen toiminnan kaasudynaamisen vakauden rikkominen, johon liittyy kaasun vastavirtauksesta johtuvat mikroräjähdykset moottorin kaasu-ilmareitissä , moottorin pakokaasujen savu, jyrkkä työntövoiman lasku ja voimakas tärinä, joka voi tuhota moottorin. Ilmavirta siipipyörän siipien ympärillä muuttaa suuntaa jyrkästi ja turbulenttisia pyörteitä ilmaantuu turbiinin sisään ja paine kompressorin sisääntulossa on yhtä suuri tai suurempi kuin sen ulostulossa. Kompressorin tyypistä riippuen voimakkaat virtauksen erot voivat aiheuttaa aaltoaaltoa.ilma siipipyörän siipien ja diffuusorin siipien etureunoista tai virtauksen erottuminen juoksupyörän siipistä ja ohjaussiiveistä .

Kuvaus

Virtauksen erotuksesta siipien takaosista syntyvät pyörteet ovat epävakaita ja niillä on taipumus kasvaa itsestään. Tuloksena oleva vortex-levy, joka etenee siipien välisessä kanavassa, pienentää tehollista virtauksen poikkileikkausta, minkä seurauksena ilman virtausnopeus pienenee merkittävästi. Tulee hetki, jolloin pyörteet täyttävät siipien väliset kanavat kokonaan ja kompressorin ilmansyöttö pysähtyy. Seuraavassa hetkessä pyörrelevy pestään pois ja ilmaa vapautuu kompressorin sisääntuloon. Kompressorissa olevan ilmaosan toistuva ja toistuva puristus aaltopaineen aikana johtaa ilman lämpötilan nousuun kompressorin sisääntulossa (saman ilmamassan toistuvan energiansyötön seurauksena) [1] .

Moottorin käyttö aaltotilassa johtaa nopeasti sen tuhoutumiseen turbiinin edessä olevien kaasujen lämpötilan ei-hyväksyttävän nousun ja sen siipien lujuuden menettämisen vuoksi, joten kun se tapahtuu, moottori on kytkettävä "tyhjäkäyntikaasu"-tilaan (jossa aalto katoaa itsestään) tai sammutetaan. Kaasun lämpötilan nousu voi olla useita satoja asteita sekunnissa, ja miehistön päätöksentekoaika on rajallinen.

Akateemikko B. S. Stechkin vuonna 1946 käytti ensimmäisiä termiä "surging" suhteessa suihkumoottoriin [2] .

Syyt

Jännitys johtuu moottorin toiminnan voimakkaista poikkeamista suunnittelutiloista:

Yhtä hyvin kuin:

Fighting surge

Pääasiallinen tapa torjua ylijännitettä on käyttää moottorissa useita koaksiaaliakseleita, jotka pyörivät toisistaan ​​riippumatta eri pyörimisnopeuksilla. Kukin akseli kantaa osan kompressorista ja osaa turbiinista. Kompressorin ensimmäinen (ilmanottoaukosta tuleva) osa (matalapainekompressori, LPC) on kytketty turbiinin viimeiseen osaan (matalapaineturbiini). Nykyaikaisissa moottoreissa on yleensä kaksi tai kolme akselia. Korkeamman paineen akselit pyörivät suuremmilla nopeuksilla ja välittävät vaaditun liike-energian korkeapaineiseen ilmaan . Lisäksi kompressorin mekanisointi tarjotaan:

Lähes kaikissa moottoreissa on yhdistetty ylijännitesuojaus: esimerkiksi TV3-117:ssä on vain yksi akseli ( helikopterin voimansiirtoa käyttävän vapaan turbiinin akseli ei osallistu itse moottorin toimintaan), mutta RHA:ssa on jopa 4 ensimmäistä kompressorivaihetta (12:sta) ja 7. vaihe on asetettu CPV:hen. D-36- perheen moottoreissa RHA:t säädetään ja kiinnitetään moottoritestien aikana jalustalla, eikä niitä säädetä lennon aikana, mutta sekä LPC:lle että HPC:lle on ohitusventtiilit, niitä ohjataan erikseen.

Surge Prevention

Nykyaikaisissa moottoreissa on jännitteenestoautomaatio, joka mahdollistaa automaattisen, ilman miehistön osallistumista, ylijännitteen poistamisen havaitsemalla ylijänniteilmiöt mittaamalla painetta ja paineen pulsaatioita kaasu-ilmareitin eri osissa; lyhytaikainen (sekunnin murto-osaan) polttoaineen syötön vähentäminen tai keskeyttäminen, ohituspeltien ja venttiilien avaaminen, moottorin sytytyslaitteiden kytkeminen päälle, polttoaineen syötön palauttaminen ja moottorin toimintatilan palauttaminen. Miehistön kojetauluihin asetetaan hälytys ja lentoparametrien tallentimiin tehdään ennätys.

Esimerkiksi moottoreissa D-36 (lentokoneiden An-72 , An-74 , Jak-42 moottori ), D-136 (raskashelikopterin Mi-26 moottori ), D-436 ( An-148 , Be-200 ) ylijännitehälytin on asennettu PS-2-7, joka on rakenteeltaan samanlainen kuin variometri : sen koskettimet sulkeutuvat suurella paineenmuutoksella kompressorin jälkeen ja syttyvät "Surge"-näyttö, lisäksi An-72:ssa ja An-74, moottorin toimintatila alennetaan automaattisesti 0,7 nimellisarvoon, Mi-26-helikopterissa ilman ohitusventtiilit avataan LPC:n takia.

Tu-22M3-lentokoneessa ESUD -25 elektronisessa moottorin ohjausjärjestelmässä on APF-kanava - automaattinen aalto ja jälkipoltin, joka kaasujen takaisinvirtauksen yhteydessä moottorin kaasu-ilmareitillä (mikä määräytyy lämpöpariyksikkö ja vakiomoottorin anturit), katkaisee polttoaineen syötön automaattisesti alle 1 sekunnissa ja käynnistää moottorin uudelleen "Surge"-näytön sytyttyä. Tämä automaatio on estetty nousussa.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. Chichkov B. A., Lentokoneiden kaasuturbiinimoottoreiden työsiivet (pääsemätön linkki) . Käyttöpäivä: 5. kesäkuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 13. maaliskuuta 2014. 
  2. Ote kirjasta "Aleksanteri Mikulin, legendaarinen mies" (pääsemätön linkki) . Haettu 10. maaliskuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 12. maaliskuuta 2010. 

Kirjallisuus