BUDOWA SILNIKÓW TURBINOWYCH - WIADOMOŚCI WSTĘPNE

KLASYFIKACJA NAPĘDÓW LOTNICZYCH

SCHEMATY PRZEPŁYWOWE TURBINOWYCH SILNIKÓW ODRZUTOWYCH.

Źródłem powstawania siły ciągu turbinowych silników odrzutowych (TSO) jest zachodzący w nich przyrost pędu strumienia powietrza, wynikający z przyrostu objętości podgrzewanego powietrza przepływającego przez silnik. Wartość siły ciągu określa ogólna zależność:

[N]

gdzie:

- strumień masy powietrza przepływającego przez silnik (kg/s);

c₅ - prędkość wypływu strumienia z silnika;

V - prędkość lotu.

Z powyższej zależności wynika, że o wartości siły ciągu decydują dwa czynniki:

• wartość ilości ruchu masy przepływającego przez silnik strumienia - ten czynnik wykorzystywany jest zwłaszcza w silnikach dwuprzepływowych;

• wartość przyrostu prędkości strumienia w kanale przepływowym silnika - może być dodatkowo zwiększana poprzez zastosowanie dopalania.

Możliwości kształtowania siły ciągu poprzez wyżej wymienione czynniki implikują stosowanie różnorodnych form konstrukcyjnych turbinowych silników odrzutowych.

1. Silnik jednoprzepływowy

1. bez dopalacza

2. z dopalaczem

3. jednowirnikowy

4. dwuwirnikowy

2. Silnik dwuprzepływowy

1. wentylatorowy

2. z mieszalnikiem

• bez dopalania

• z dopalaniem

1. dwuwirnikowe

2. trójwirnikowe

SCHEMATY PRZEPŁYWOWE TURBINOWYCH SILNIKÓW ŚMIGŁOWYCH I ŚMIGŁOWCOWYCH.

Podział turbinowych silników śmigłowych i śmigłowcowych (TSŚ) uwzględnia nie tylko różnice w konstrukcji zespołów wirnikowych sprężarki i turbiny, ale również sposób przekazywania użytecznego momentu obrotowego na wał śmigła lub wirnik śmigłowca.

1. Silnik jednowirnikowy

2. Silnik dwuwirnikowy

1. z dwuwirnikową sprężarką

2. z oddzielną (swobodną) turbiną napędową

3. Silnik trójwirnikowy (z dwuwirnikową sprężarką i oddzielną turbiną napędową)

GŁÓWNE ZESPOŁY SILNIKA TURBINOWEGO

1. Wlot powietrza

• doprowadza powietrze do wirnika sprężarki z możliwie małymi stratami

• w określonych warunkach lotu umożliwia dynamiczne sprężanie strumienia powietrza

2. Sprężarka

• spręża przepływający strumień powietrza i kieruje go do komory spalania

3. Komora spalania

• umożliwia wytworzenie i spalenie mieszanki paliwowo powietrznej w celu podwyższenia energii przepływającego przez silnik strumienia

4. Turbina

• napędza sprężarkę silnika oraz agregaty silnikowe i płatowcowe - TSO i TSŚ

• jest źródłem użytkowego momentu obrotowego przekazywanego na wał śmigła lub wirnika śmigłowca - TSŚ

5. Układ wylotowy

• wyprowadza strumień gazów poza silnik

• zamienia energię potencjalną strumienia na energię kinetyczną - TSO, mniejsze znaczenie w silnikach śmigłowych

• zamienia energię kinetyczną strumienia w energię potencjalną - TSŚ z rozprężaniem w turbinie do ciśnienia mniejszego niż ciśnienie otoczenia

• oddziałuje dławiąco na turbinę silnika - TSO z regulowanym przekrojem dyszy wylotowej

• może realizować inne zadania specjalne w zależności od zabudowanego wyposażenia i przeznaczenia silnika:

• krótkotrwałe zwiększenie siły ciągu - dopalacz

• odwrócenie zwrotu działania siły ciągu - odwracacz (rewersor) ciągu

• sterowanie kierunkiem wektora ciągu - dysze z tzw. wektorowaniem ciągu

• zmniejszenie hałasu generowanego przez silnik - tłumik hałasu

ZMIANA PARAMETRÓW W KANALE PRZEPŁYWOWYM SILNIKA TURBINOWEGO

2

RAKIETOWE

STRUMIENIOWE

TURBINOWE

TŁOKOWE

TURBINOWE

ODRZUTOWE

ŚMIGŁOWE

NAPĘDY LOTNICZE

ŚMIGŁOWCOWE

JEDNOPRZEPŁYWOWE

DWUPRZEPŁYWOWE

---