Động cơ trực thăng: tổng quan, thông số kỹ thuật

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Ngày nay, con người đã phát minh ra nhiều loại thiết bị khác nhau không chỉ có thể di chuyển trên đường mà còn có thể bay. Máy bay, trực thăng và các máy bay khác có thể khám phá vùng trời. Động cơ máy bay trực thăng, được yêu cầu cho hoạt động bình thường của các máy tương ứng, có công suất cao.

Mô tả chung về thiết bị

Hiện tại, có hai loại tập hợp như vậy. Loại thứ nhất là piston hoặc động cơ đốt trong. Loại thứ hai là động cơ phản lực khí. Ngoài ra, động cơ tên lửa cũng có thể hoạt động như động cơ trực thăng. Tuy nhiên, nó thường không được sử dụng làm công cụ chính mà được đưa vào hoạt động của máy một cách ngắn gọn khi cần nguồn điện bổ sung, chẳng hạn như trong quá trình hạ cánh hoặc cất cánh thiết bị.

Trước đây, động cơ phản lực cánh quạt được sử dụng khá thường xuyên để lắp đặt trên máy bay trực thăng. Chúng có sơ đồ một trục, nhưng chúng bắt đầu bị các loại thiết bị khác thay thế khá mạnh. Điều này trở nên đặc biệt đáng chú ý trên máy bay trực thăng nhiều động cơ. Trên các thiết bị như vậy, động cơ máy bay trực thăng tuabin hai trục với cái gọi là tuabin tự do được sử dụng rộng rãi nhất.

Bộ hai trục

Một đặc điểm khác biệt của các thiết bị này là bộ tăng áp không có kết nối cơ khí trực tiếp với rôto chính. Việc sử dụng các tổ máy phản lực cánh quạt hai trục được coi là khá hiệu quả, vì chúng có thể sử dụng tối đa thiết bị động lực của trực thăng. Vấn đề là trong trường hợp này, tốc độ quay của rôto chính của thiết bị không phụ thuộc vào tốc độ quay của bộ tăng áp, do đó, có thể chọn riêng tần số tối ưu cho từng chế độ bay. Nói cách khác, động cơ máy bay trực thăng tuốc bin cánh quạt hai trục đảm bảo hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy của nhà máy điện.

Truyền động chân vịt phản ứng

Trực thăng cũng sử dụng động cơ phản lực cánh quạt. Trong trường hợp này, lực theo chu vi sẽ được tác dụng trực tiếp lên các cánh của chân vịt, mà không cần sử dụng một bộ truyền cơ học nặng và phức tạp có thể làm cho toàn bộ cánh quạt quay. Để tạo ra một lực theo chu vi như vậy, người ta sử dụng động cơ phản lực tự động, đặt trên các cánh rôto, hoặc sử dụng dòng khí ra ngoài (khí nén). Trong trường hợp này, khí sẽ thoát ra qua các lỗ vòi đặc biệt, nằm ở cuối mỗilưỡi.

Đối với hoạt động kinh tế của truyền động phản lực, ở đây nó sẽ kém hơn so với cơ khí. Nếu bạn chỉ chọn tùy chọn kinh tế nhất trong số các thiết bị phản lực, thì tốt nhất là động cơ tuốc bin phản lực, được đặt trên các cánh chân vịt. Tuy nhiên, việc tạo ra một thiết bị như vậy một cách xây dựng lại quá khó, đó là lý do tại sao những thiết bị đó chưa được ứng dụng rộng rãi trong thực tế. Do đó, các nhà máy sản xuất động cơ trực thăng đã không sản xuất hàng loạt.

Mẫu đầu tiên của trục turbo

Động cơ trục chân vịt đầu tiên được tạo ra từ những năm 60-70. Cần nhắc lại rằng tại thời điểm đó, những trang thiết bị đó hoàn toàn đáp ứng được mọi yêu cầu của không chỉ hàng không dân dụng mà cả hàng không quân sự. Những đơn vị như vậy có thể cung cấp sự ngang bằng, và trong một số trường hợp là tính ưu việt, so với các phát minh của các đối thủ cạnh tranh. Động cơ máy bay trực thăng kiểu trục cánh quạt được sản xuất hàng loạt nhất được cung cấp bằng cách lắp ráp kiểu TV3-117. Điều đáng chú ý là thiết bị này đã có một số sửa đổi khác nhau.

Ngoài anh, mẫu D-136 cũng nhận được sự phân phối tốt. Trước khi phát hành hai mẫu xe này, D-25V và TV2-117 đã được sản xuất, nhưng tại thời điểm đó chúng không còn khả năng cạnh tranh với các động cơ mới, và do đó việc sản xuất của chúng đã bị dừng lại. Tuy nhiên, công bằng mà nói thì khá nhiều trong số chúng đã được sản xuất và chúng vẫn được lắp đặt trên những loại phương tiện hàng không đã ra mắt cách đây khá lâu.

Phân cấp thiết bị

Vào giữa những năm 80, việc thống nhất thiết kế động cơ máy bay trực thăng trở nên cần thiết. Để giải quyết vấn đề, người ta quyết định đưa tất cả các động cơ trục chân vịt và động cơ phản lực cánh quạt có sẵn tại thời điểm đó về một phạm vi kích thước chung. Đề xuất này đã được chấp nhận ở cấp chính phủ và do đó có sự phân chia thành 4 loại.

Loại đầu tiên là các thiết bị có công suất 400 mã lực. s., thứ hai - 800 l. s., thứ ba - 1600 l. Với. và thứ tư - 3200 lít. Với. Ngoài ra, việc chế tạo thêm hai mô hình động cơ tuabin khí cho máy bay trực thăng đã được cho phép. Sức mạnh của chúng là 250 lít. Với. (loại 0) và 6000 l. Với. (loại 5). Ngoài ra, người ta cho rằng mỗi loại thiết bị này sẽ có thể tạo ra năng lượng từ 15-25%.

Phát triển hơn nữa

Để đảm bảo đầy đủ cho việc phát triển và xây dựng các mô hình mới, CIAM đã thực hiện một công việc nghiên cứu khá sâu rộng. Điều này giúp chúng ta có thể có được một khu dự trữ khoa học và kỹ thuật (NTZ), cùng với đó, việc phát triển theo hướng này sẽ được tiến hành.

NTZ này tuyên bố rằng nguyên tắc hoạt động của các thế hệ động cơ máy bay trực thăng trong tương lai phải dựa trên nguyên lý đơn giản của chu trình nhiệt động lực học của Brayton. Trong trường hợp này, việc phát triển và xây dựng các đơn vị mới sẽ rất hứa hẹn. Đối với thiết kế của các mô hình mới, chúng phải là máy phát khí một trục, và tuabin điện với đầu ra của trục công suất chuyển tiếp qua máy phát khí này. Ngoài ra, trong thiết kếphải bao gồm một bộ giảm tốc nội tuyến.

Phù hợp với tất cả các yêu cầu của khu dự trữ khoa học và kỹ thuật, Phòng thiết kế Omsk đã bắt đầu nghiên cứu chế tạo một mô hình động cơ cho máy bay trực thăng như TV GDT TV-0-100, sức mạnh của đơn vị này là 720 mã lực. s., và nó đã được quyết định sử dụng nó trên một máy như Ka-126. Tuy nhiên, vào những năm 90, mọi công việc đều bị dừng lại, mặc dù thực tế là lúc đó thiết bị này khá hoàn hảo, và còn có khả năng tăng sức mạnh lên các chỉ số như 800–850 mã lực. s.

Sản xuất tại OAO Rybinsk Motors

Đồng thời Rybinsk Motors JSC cũng đang nghiên cứu tinh chỉnh một mẫu động cơ như TV GDT RD-600V. Sức mạnh của thiết bị là 1300 lít. s., và người ta đã lên kế hoạch sử dụng nó cho một loại trực thăng như Ka-60. Máy tạo khí cho một đơn vị như vậy được chế tạo theo một sơ đồ khá nhỏ gọn, bao gồm một máy nén ly tâm bốn cấp. Nó có 3 giai đoạn trục và 1 giai đoạn ly tâm. Tốc độ quay được cung cấp bởi một đơn vị như vậy đạt 6000 vòng / phút. Một bổ sung tuyệt vời là một động cơ như vậy đã được cung cấp thêm lớp bảo vệ khỏi bụi và chất bẩn, cũng như khỏi sự xâm nhập của các vật thể lạ khác. Loại động cơ này đã trải qua nhiều cuộc thử nghiệm và chứng nhận cuối cùng của nó đã được hoàn thành vào năm 2001.

Hơn nữa, điều đáng chú ý là song song với việc cải tiến động cơ này, các chuyên gia đang nghiên cứu chế tạo động cơ phản lực cánh quạt TVD-1500B, được lên kế hoạch sử dụng trên trực thăng kiểu An-38. Sức mạnh của mẫu xe này chỉ là 100 mã lực. Với. cao hơn và do đó, lên tới 1400 lít. Với. Đối với máy phát khí, sơ đồ và thiết bị của nó giống như trên mẫu RD-600V. Trong quá trình phát triển, sáng tạo và lắp ráp, họ đã lên kế hoạch tạo cơ sở cho một nhóm động cơ như trục turboshaft, động cơ phản lực cánh quạt.

Xe máy hỗ trợ trực thăng

Đến nay, việc sản xuất các loại thiết bị đã phát triển khá rộng rãi. Điều này đúng với hầu hết các ngành công nghiệp, bao gồm cả ngành công nghiệp xe máy. Mỗi nhà sản xuất luôn cố gắng làm cho mẫu xe mới của mình trở nên độc đáo và nguyên bản hơn so với các đối thủ cạnh tranh. Vì mong muốn này, cách đây không lâu, Marine Turbine Technologies đã cho ra mắt chiếc mô tô đầu tiên, thiết kế của nó bao gồm một động cơ máy bay trực thăng. Đương nhiên, sự thay đổi này ảnh hưởng rất nhiều đến cả phần kết cấu của máy và các đặc tính kỹ thuật của nó.

Thông số kỹ thuật

Đương nhiên, các đặc điểm của xe máy, có động cơ từ máy bay trực thăng, cũng có các thông số kỹ thuật riêng. Ngoài thực tế là sự đổi mới như vậy cho phép xe máy tăng tốc gần như không thể tưởng tượng được 400 km / h, có những tính năng khác cũng đáng chú ý.

Thứ nhất, thể tích bình xăng của mẫu xe này là 34 lít. Thứ hai, trọng lượng của thiết bị đã tăng lên khá nhiều là 208,7 kg. Sức mạnh của một chiếc mô tô như vậy là 320 mã lực. Tốc độ tối đa có thể cóđể phát triển trên một thiết bị như vậy - 420 km / h, và kích thước của vành là 17 inch. Điều đáng nói cuối cùng là hoạt động của động cơ trực thăng cũng ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình tăng tốc, do đó kỹ thuật này đạt đến giới hạn trong tích tắc.

Công trình sáng tạo đầu tiên như vậy mà Marine Turbine Technologies giới thiệu với thế giới được gọi là Y2K. Ở đây bạn có thể nói thêm rằng thời gian tăng tốc chính xác lên 100 km / h chỉ mất 1 giây rưỡi.

Tóm lại tất cả những điều trên, chúng ta có thể nói rằng ngành công nghiệp động cơ máy bay trực thăng đã đi được một chặng đường dài, và sự phát triển của công nghệ hiện nay đã cho phép các sản phẩm được sử dụng ngay cả trên các phương tiện giao thông như xe máy.