Турбовальный - Turboshaft

Принципиальная схема, показывающая работу упрощенного турбовального двигателя. Золотник компрессора показан зеленым цветом, а золотник свободного / силового режима - фиолетовым.
Часть серии по
Двигательная установка самолета
Валовые двигатели:
вождение пропеллеры, роторы, канальные вентиляторы или пропфаны
Двигатели реакции

А турбовальный двигатель - это форма газовая турбина который оптимизирован для производства вал скорее, чем реактивная тяга. По концепции турбовальные двигатели очень похожи на турбореактивные двигатели с дополнительным расширением турбины для извлечения тепловой энергии из выхлопных газов и преобразования ее в мощность на выходном валу. Они даже больше похожи на турбовинтовые, с небольшими отличиями, и один двигатель часто продается в обеих формах.

Турбовальные двигатели обычно используются в приложениях, где требуется стабильно высокая выходная мощность, высокая надежность, небольшие размеры и легкий вес. Они включают вертолеты, вспомогательные силовые установки, лодки и корабли, танки, судно на воздушной подушке, и стационарное оборудование.

Обзор

Турбовальный двигатель может состоять из двух основных узлов: «газогенератора» и «силовой части». Газогенератор состоит из компрессор, камеры сгорания с воспламенителями и топливом насадки, и один или несколько этапов турбина. Силовая часть состоит из дополнительных ступеней турбин, редуктор системы и выходного вала. Газогенератор создает горячие расширяющиеся газы для привода силовой части. В зависимости от конструкции агрегаты двигателя могут приводиться в действие газогенератором или силовой частью.

В большинстве конструкций газогенератор и силовая секция механически разделены, поэтому каждая из них может вращаться с разными скоростями, соответствующими условиям, что называется «турбиной свободной мощности». Свободная силовая турбина может быть чрезвычайно полезной конструктивной особенностью для транспортных средств, поскольку она позволяет конструкции отказаться от веса и стоимости сложных многоходовых. передачи и клатчи.

Необычным примером принципа турбовального двигателя является Пратт и Уитни F135 -PW-600 турбовентилятор двигатель для STOVL F-35B - в обычном режиме работает как ТРДД, но при питании ЛифтВентилятор, он частично переключается в режим турбовального, чтобы отправить 29000 Лошадиные силы вперед через вал[1] и частично в режим ТРДД для продолжения передачи тяги на вентилятор главного двигателя и заднее сопло.

На больших вертолетах используются два или три турбовальных двигателя. В Ми-26 использует два Лотарев Д-136 по 11400 л.с. каждый,[2] в то время Sikorsky CH-53E Супер Жеребец использует три General Electric T64 мощностью 4380 л.с. каждый.[3]

Газовая турбина Austin 250 л.с., секционная

История

Первый газотурбинный двигатель, предназначенный для боевой бронированной машины, GT 101 который был основан на BMW 003 турбореактивный, прошел испытания в Танк пантера в середине 1944 г.[4]Первый турбовальный двигатель для винтокрылый аппарат был построен Французский моторная фирма Turbomeca во главе с основателем, Иосиф Шидловски. В 1948 году они построили первый турбинный двигатель французской конструкции - 100-сильный 782. Первоначально задуманный как Вспомогательная силовая установка Вскоре он был адаптирован для двигателей самолетов и нашел свою нишу в качестве силовой установки для вертолетов с турбовальным приводом в 1950-х годах. В 1950 году эта работа была использована при разработке более крупной 280-л.с. Artouste, который широко использовался на Aérospatiale Alouette II и другие вертолеты.[5] Это произошло после экспериментальной установки Боинг Т50 турбовальный на примере Каман К-225 synchropter 11 декабря 1951 года, как первый в мире вертолет с турбовальным двигателем любого типа, который летал.[6] В Т-80 танк, поступивший на вооружение Советская Армия в 1976 г. был первым танком, в котором в качестве главного двигателя использовалась газовая турбина. С 1980 г. Армия Соединенных Штатов управлял M1 Abrams бак. Этот танк, спроектированный и построенный в конце 1970-х годов, оснащен газотурбинным двигателем по сравнению с большинством танков, в которых используются поршневые дизели. В двигателе значительно меньше деталей, он очень надежен механически, издает низкий внешний шум и работает практически на любом топливе: бензин (бензин), дизельное топливо, авиационное топливо. Точно так же шведские Stridsvagn 103 был первым танком, в котором использовалась газовая турбина, в данном случае в качестве вторичного мощного «спринтерского» двигателя для увеличения производительности первичного поршневого двигателя.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Уорик, Грэм. "F-35B - вызовы STOVL В архиве 2014-04-13 в Wayback Machine " Авиационная неделя и космические технологии, 9 декабря 2011 г. Дата обращения: 10 апреля 2014 г.
  2. ^ "Ми-26 HALO " fas.org, 21 сентября 1999 г. Дата обращения: 10 апреля 2014 г.
  3. ^ "О GE T64 " BGA-aeroweb, 17 мая 2012 г. Дата обращения: 10 апреля 2014 г.
  4. ^ Кей, Энтони, Разработка немецких реактивных двигателей и газовых турбин 1930-1945 гг., Эйрлайф Паблишинг, 2002 г.
  5. ^ «1955: SE3130, вертолет alouette, turbomeca - Eurocopter, компания EADS». 2015-12-22. Архивировано из оригинал на 2015-12-22. Получено 2019-11-02.
  6. ^ "Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики - Kaman K-225". http://airandspace.si.edu. NASM. Получено 14 января, 2015. Внешняя ссылка в | сайт = (Помогите)

внешние ссылки