Як влаштований турбореактивний двигун

Як влаштований турбореактивний двигун

З 50-х років 20 століття турбореактивні силові установки домінують серед авіаційних двигунів. Пов 'язано це насамперед з їх економічністю, простою конструкцією і величезною потужністю. Використовуючи в якості рушійної сили реактивну тягу, можна створити двигун практично будь-якої потужності: від декількох кілоньютон до декількох тисяч. Щоб зрозуміти всю геніальність і надійність конструкції, потрібно розібратися в принципі роботи даного механізму.

Інструкція

1. Двигун складається з робочих зон: вентилятора, компресора низького і високого тиску, камери згоряння, турбін високого і низького тиску, сопла і, в деяких випадках, форсажної камери. Кожна з робочих зон має своє призначення і особливості конструкції. Про них ми поговоримо далі.

2. Вентилятор. Вентилятор складається з декількох лопатей спеціальної форми, закріплених на вході в двигун як статори. Його основним завданням є забір навколишнього повітря і направлення його в компресор для подальшого стиснення. У деяких моделях вентилятор може бути інтегрований з першою сходинкою компресора.

3. Компресор складається з рухомих і нерухомих лопатей, які розташовуються поперемінно. В результаті обертання роторів щодо статорів виникає складна циркуляція повітря, в результаті якої останній, рухаючись від одного ступеня до наступного, починає стискатися. Основною характеристикою компресора є ступінь стиснення, що визначає, у скільки разів тиск на виході з компресора збільшився щодо тиску на вході. У сучасних компресорів ступінь стиснення досягає 10-15 ти.

4. Камера згорання. Виходячи з компресора, стиснене повітря потрапляє в камеру згоряння, куди також подається і паливо зі спеціальних паливних форсунок в сильно розпорошеному вигляді. Повітря, змішуючись з газоподібним паливом, утворює горючу суміш, яка швидко згорає з великим виділенням теплової енергії. Температура горіння сягає 1400 градусів за Цельсієм.

5. Турбіна. Горюча суміш, виходячи з камери згоряння, проходить через систему турбін, віддаючи частину теплової енергії лопатям і змушуючи їх обертатися. Це необхідно для того, щоб змусити ротори компресора обертатися і підвищувати тиск повітря перед камерою згоряння. Виходить, двигун забезпечує стисненим повітрям сам себе. Інша частина енергії струменя горючої суміші проходить в сопло.

6. Сопло. Сопло - це канал, що звужується (для дозвукових швидкостей) або звужувально-розширюється (для надзвукових швидкостей), де за законами Бернуллі струмінь горючої суміші прискорюється і з величезною швидкістю спрямовується назовні. За законом збереження імпульсу літак летить в інший бік. У деяких випадках після сопла встановлюють форсажну камеру. Це пов 'язано з тим, що паливо в камері згоряння прогорає не до кінця, а в форсажній камері відбувається дожиг палива і додаткове прискорення пального струменя, в результаті чого збільшується її швидкість