موتورهای هلیکوپتر: نمای کلی، مشخصات

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

امروزه، مردم انواع مختلفی از تجهیزات را اختراع کرده اند که نه تنها می توانند در جاده ها حرکت کنند، بلکه می توانند پرواز کنند. هواپیماها، هلیکوپترها و سایر هواپیماها امکان کاوش در حریم هوایی را فراهم کردند. موتورهای هلیکوپتر که برای عملکرد عادی ماشین های مربوطه مورد نیاز بودند، از قدرت بالایی برخوردار هستند.

توضیحات کلی دستگاه

در حال حاضر، دو نوع از این مصالح وجود دارد. نوع اول موتورهای پیستونی یا درون سوز هستند. نوع دوم موتورهای جت هوا هستند. علاوه بر این، یک موتور موشک می تواند به عنوان موتور هلیکوپتر نیز عمل کند. با این حال، معمولاً به عنوان اصلی مورد استفاده قرار نمی گیرد، اما در صورت نیاز به نیروی اضافی، به عنوان مثال، در هنگام فرود یا برخاستن تجهیزات، به طور خلاصه در عملکرد دستگاه قرار می گیرد.

پیش از این، موتورهای توربوپراپ اغلب برای نصب بر روی هلیکوپتر استفاده می شدند. آنها یک طرح تک شفت داشتند، اما به شدت شروع به جابجایی با انواع دیگر تجهیزات کردند.این امر به ویژه در هلیکوپترهای چند موتوره قابل توجه بود. در چنین تجهیزاتی، موتورهای هلیکوپتر توربوپراپ دو شفت با اصطلاحاً توربین آزاد بیشترین استفاده را دارند.

یونیت دو شفت

ویژگی بارز چنین دستگاه هایی این بود که توربوشارژر ارتباط مکانیکی مستقیمی با روتور اصلی نداشت. استفاده از واحدهای توربوپراپ دو شفت کاملاً مؤثر در نظر گرفته شد ، زیرا آنها امکان استفاده از دستگاه قدرت هلیکوپتر را تا حد امکان فراهم کردند. نکته این است که در این حالت، سرعت چرخش روتور اصلی تجهیزات به سرعت چرخش توربوشارژر بستگی ندارد، که به نوبه خود امکان انتخاب فرکانس بهینه برای هر حالت پرواز را به طور جداگانه فراهم می کند. به عبارت دیگر، موتور هلیکوپتر توربوپراپ دو شفت عملکرد کارآمد و قابل اعتماد نیروگاه را تضمین می کرد.

درایو ملخ راکتیو

هلیکوپترها نیز از محرک جت پروانه استفاده می کنند. در این حالت، نیروی محیطی مستقیماً به خود پره‌های پروانه اعمال می‌شود، بدون اینکه از یک انتقال مکانیکی سنگین و پیچیده استفاده شود که کل پروانه را بچرخاند. برای ایجاد چنین نیروی محیطی یا از موتورهای جت خودران استفاده می شود که روی پره های روتور قرار دارند یا به خروج گاز (هوای فشرده) متوسل می شوند. در این حالت گاز از طریق سوراخ های نازل مخصوصی که در انتهای هر کدام قرار دارند خارج می شودتیغه ها.

در مورد عملکرد اقتصادی جت درایو، در اینجا نسبت به مکانیکی پایین تر خواهد بود. اگر اقتصادی ترین گزینه را فقط در بین دستگاه های جت انتخاب کنید، بهترین موتور توربوجت است که روی تیغه های پروانه قرار دارد. با این حال، ایجاد سازنده چنین دستگاهی بسیار دشوار است، به همین دلیل است که چنین دستگاه هایی کاربرد عملی گسترده ای دریافت نکرده اند. به همین دلیل، کارخانه های موتور هلیکوپتر آن را تولید انبوه نکردند.

نخستین مدل های توربوشفت

اولین موتورهای توربوشفت در دهه 60-70 ساخته شدند. لازم به ذکر است که در آن زمان چنین تجهیزاتی به طور کامل تمام نیازهای نه تنها هوانوردی غیرنظامی، بلکه هوانوردی نظامی را نیز برآورده می کرد. چنین واحدهایی توانستند برابری و در برخی موارد برتری نسبت به اختراعات رقبا داشته باشند. بیشترین تولید انبوه موتورهای هلیکوپتر از نوع توربوشفت با مونتاژ مدل TV3-117 انجام شد. شایان ذکر است که این دستگاه دارای چندین اصلاح مختلف بود.

در کنار او، مدل D-136 نیز توزیع خوبی داشت. قبل از عرضه این دو مدل، D-25V و TV2-117 تولید می شدند که در آن زمان دیگر توان رقابت با موتورهای جدید را نداشتند و به همین دلیل تولید آنها متوقف شد. با این حال، منصفانه است که بگوییم تعداد زیادی از آنها تولید شده اند، و هنوز هم روی آن دسته از حمل و نقل هوایی که مدت ها پیش عرضه شده بودند، نصب می شوند.

درجه‌بندی تجهیزات

در اواسط دهه 80، یکپارچه سازی طراحی موتور هلیکوپتر ضروری شد. برای حل این مشکل، تصمیم گرفته شد که تمام موتورهای توربوشفت و توربوپراپ موجود در آن زمان به یک محدوده اندازه مشترک برسند. این پیشنهاد در سطح دولت پذیرفته شد و بنابراین به 4 دسته تقسیم شد.

دسته اول دستگاه هایی با ظرفیت 400 اسب بخار هستند. ثانیه، دوم - 800 لیتر. س.، سوم - 1600 لیتر. با. و چهارم - 3200 لیتر. با. علاوه بر این، ایجاد دو مدل دیگر از موتور توربین گاز هلیکوپتر مجاز شد. قدرت آنها 250 لیتر بود. با. (رده 0) و 6000 لیتر. با. (دسته 5). علاوه بر این، فرض بر این بود که هر دسته از این دستگاه‌ها می‌توانند 15-25% برق تولید کنند.

توسعه بیشتر

به منظور اطمینان کامل از توسعه و ساخت مدل های جدید، CIAM کار تحقیقاتی نسبتاً گسترده ای را انجام داده است. این امر امکان به دست آوردن یک ذخیره علمی و فنی (NTZ) را فراهم کرد که توسعه این مسیر در امتداد آن پیش خواهد رفت.

این NTZ بیان کرد که اصل عملکرد نسل های آینده موتورهای هلیکوپتر باید بر اساس اصل ساده چرخه ترمودینامیکی برایتون باشد. در این صورت توسعه و ساخت واحدهای جدید امیدوارکننده خواهد بود. در مورد طراحی مدل های جدید باید با ژنراتور گازی تک شفت و توربین قدرت با خروجی شفت برق از طریق این ژنراتور گازی باشد. علاوه بر این، در طراحیباید یک کاهنده درون خطی داشته باشد.

مطابق با تمام الزامات ذخیره علمی و فنی، دفتر طراحی Omsk شروع به کار بر روی ساخت چنین مدلی از موتور برای یک هلیکوپتر به عنوان TV GDT TV-0-100، قدرت این دستگاه قرار بود 720 اسب بخار قدرت داشته باشد. s.، و تصمیم گرفته شد که از آن در ماشینی مانند Ka-126 استفاده شود. با این حال، در دهه 90، با وجود این واقعیت که در آن زمان دستگاه کاملاً عالی بود، تمام کارها متوقف شد و همچنین توانایی افزایش قدرت را به شاخص هایی مانند 800-850 اسب بخار داشت. s.

تولید در OAO Rybinsk Motors

در همان زمان Rybinsk Motors JSC روی تنظیم دقیق مدل موتوری مانند TV GDT RD-600V کار می کرد. قدرت دستگاه 1300 لیتر بود. s.، و قرار بود از آن برای چنین هلیکوپتری مانند Ka-60 استفاده شود. ژنراتور گاز برای چنین واحدی طبق یک طرح نسبتا فشرده ساخته شده است که شامل یک کمپرسور گریز از مرکز چهار مرحله ای است. دارای 3 مرحله محوری و 1 مرحله گریز از مرکز بود. سرعت چرخش ارائه شده توسط چنین واحدی به 6000 دور در دقیقه می رسید. علاوه بر این بسیار عالی این واقعیت بود که چنین موتوری علاوه بر محافظت در برابر گرد و غبار و خاک و همچنین در برابر نفوذ سایر اجسام خارجی تامین می شد. این نوع موتور آزمایشات بسیار متنوعی را پشت سر گذاشته است و گواهینامه نهایی آن در سال 2001 تکمیل شد.

علاوه بر این، شایان ذکر است که به موازات اصلاح این موتور، متخصصان در حال کار بر روی ایجاد یک موتور توربوپراپ TVD-1500B بودند که قرار بود در هلیکوپترهای مدل An-38 استفاده شود. قدرت این مدل تنها 100 اسب بخار است.با. بالاتر و به این ترتیب به 1400 لیتر رسید. با. در مورد ژنراتور گاز، طرح و تجهیزات آن مانند مدل RD-600V بود. در طول توسعه، ایجاد و مونتاژ آنها، برنامه ریزی شده بود که آنها پایه و اساس خانواده ای از موتورهایی مانند توربوشفت، توربوپراپ را تشکیل دهند.

موتورسیکلت هلیکوپتری

تا به امروز، تولید انواع تجهیزات بسیار پیشرفت کرده است. این موضوع تقریباً برای تمام صنایع از جمله صنعت موتور سیکلت صادق است. هر سازنده همیشه سعی کرده است که مدل جدید خود را منحصر به فردتر و اصلی تر از رقبای خود کند. به دلیل این تمایل، نه چندان دور، Marine Turbine Technologies اولین موتور سیکلت را منتشر کرد که طراحی آن شامل یک موتور هلیکوپتر بود. طبیعتاً این تغییر بر بخش ساختاری دستگاه و مشخصات فنی آن تأثیر زیادی گذاشت.

پارامترهای تکنیک

طبیعاً ویژگی های یک موتورسیکلت که موتور هلیکوپتر را در اختیار دارد، پارامترهای فنی منحصر به فردی نیز دارد. علاوه بر این واقعیت که چنین نوآوری باعث می شود موتور سیکلت به سرعت تقریباً غیرقابل تصور 400 کیلومتر در ساعت برسد، ویژگی های دیگری نیز وجود دارد که ارزش توجه به آنها را دارد.

اول اینکه حجم باک بنزین در این مدل 34 لیتر است. ثانیاً وزن تجهیزات بسیار زیاد شده و 208.7 کیلوگرم است. قدرت چنین موتورسیکلتی 320 اسب بخار است. حداکثر سرعت ممکن که ممکن بودبرای توسعه در چنین دستگاهی - 420 کیلومتر در ساعت و اندازه رینگ های آن 17 اینچ است. آخرین نکته قابل ذکر این است که عملکرد موتور هلیکوپتر نیز بر روند شتاب گیری تأثیر زیادی داشت و به همین دلیل این تکنیک در عرض چند ثانیه به حد خود می رسد.

اولین ساخته ای که شرکت های توربین دریایی به دنیا نشان دادند Y2K نام داشت. در اینجا می توانید اضافه کنید که شتاب دقیق تا 100 کیلومتر در ساعت فقط یک و نیم ثانیه طول می کشد.

با خلاصه همه موارد فوق، می توان گفت که صنعت موتور هلیکوپتر راه درازی را پیموده است و پیشرفت فعلی فناوری باعث شده است که محصولات حتی در وسایل نقلیه ای مانند موتورسیکلت نیز مورد استفاده قرار گیرند.