Injini za helikopta: muhtasari, vipimo

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Leo, watu wamevumbua aina nyingi tofauti za vifaa ambavyo vinaweza sio tu kusogea kando ya barabara, bali pia kuruka. Ndege, helikopta na ndege zingine zilifanya iwezekane kuchunguza anga. Injini za helikopta, ambazo zilihitajika kwa uendeshaji wa kawaida wa mashine husika, zina nguvu ya juu.

Maelezo ya jumla ya kifaa

Kwa sasa, kuna aina mbili za jumla kama hizo. Aina ya kwanza ni pistoni au injini za mwako wa ndani. Aina ya pili ni injini za ndege-hewa. Kwa kuongezea, injini ya roketi pia inaweza kufanya kama injini ya helikopta. Hata hivyo, kwa kawaida haitumiwi kama kuu, lakini inajumuishwa kwa ufupi katika uendeshaji wa mashine wakati nguvu ya ziada inahitajika, kwa mfano, wakati wa kutua au kuondoka kwa kifaa.

Hapo awali, injini za turboprop zilitumika mara nyingi kwa usakinishaji kwenye helikopta. Walikuwa na mpango wa shimoni moja, lakini walianza kuhamishwa na aina zingine za vifaa kwa nguvu kabisa. Hii ilionekana haswa kwenye helikopta za injini nyingi. Kwenye vifaa kama hivyo, injini za helikopta za twin-shaft turboprop zenye kinachojulikana kama turbine ya bure ndizo zinazotumika zaidi.

Vizio vya shimoni mbili

Kipengele tofauti cha vifaa kama hivyo ni kwamba turbocharger haikuwa na muunganisho wa moja kwa moja wa mitambo na rota kuu. Matumizi ya vitengo vya twin-shaft turboprop ilionekana kuwa nzuri kabisa, kwani ilifanya iwezekane kutumia kifaa cha nguvu cha helikopta kwa ukamilifu. Jambo ni kwamba katika kesi hii, kasi ya mzunguko wa rotor kuu ya vifaa haikutegemea kasi ya mzunguko wa turbocharger, ambayo, kwa upande wake, ilifanya iwezekanavyo kuchagua mzunguko bora kwa kila mode ya kukimbia tofauti. Kwa maneno mengine, injini ya helikopta ya twin-shaft turboprop ilihakikisha utendakazi mzuri na wa kutegemewa wa mtambo wa kuzalisha umeme.

Uendeshaji wa propela tendaji

Helikopta pia hutumia kiendeshi cha kieneo cha ndege. Katika kesi hii, nguvu ya kuzunguka itatumika moja kwa moja kwa vile vya propeller yenyewe, bila kutumia upitishaji wa mitambo nzito na ngumu ambayo ingefanya propela nzima kuzunguka. Ili kuunda nguvu kama hiyo ya kuzunguka, injini za ndege zinazojitegemea hutumiwa, ambazo ziko kwenye blade za rotor, au huamua kutoka kwa gesi (hewa iliyoshinikwa). Katika kesi hii, gesi itatoka kupitia mashimo maalum ya pua, ambayo iko mwisho wa kila mmojablades.

Kuhusu utendakazi wa kiuchumi wa kiendeshi cha ndege, hapa kitakuwa duni kuliko cha mitambo. Ikiwa unachagua chaguo la kiuchumi zaidi tu kati ya vifaa vya ndege, basi bora zaidi ni injini ya turbojet, ambayo iko kwenye vile vya propeller. Walakini, kuunda kifaa kama hicho kwa njia nzuri iligeuka kuwa ngumu sana, ndiyo sababu vifaa kama hivyo havijapokea matumizi makubwa ya vitendo. Kwa sababu hii, viwanda vya injini za helikopta havikuzalisha kwa wingi.

Miundo ya kwanza ya turboshafts

Injini za kwanza za turboshaft ziliundwa miaka ya 60-70s. Inapaswa kutajwa kuwa wakati huo vifaa vile vilikidhi kikamilifu mahitaji yote ya sio tu ya anga ya kiraia, lakini pia anga ya kijeshi. Vitengo kama hivyo viliweza kutoa usawa, na katika hali zingine ubora, juu ya uvumbuzi wa washindani. Uzalishaji mkubwa zaidi wa injini za helikopta za aina ya turboshaft ulitolewa kwa kukusanyika mfano wa TV3-117. Inafaa kukumbuka kuwa kifaa hiki kilikuwa na marekebisho kadhaa tofauti.

Mbali yake, muundo wa D-136 pia ulipokea usambazaji mzuri. Kabla ya kutolewa kwa mifano hii miwili, D-25V na TV2-117 zilitolewa, lakini wakati huo hawakuweza kushindana tena na injini mpya, na kwa hiyo uzalishaji wao ulisimamishwa. Hata hivyo, ni sawa kusema kwamba nyingi sana zilitolewa, na bado zimewekwa kwenye aina hizo za usafiri wa anga ambazo zilitolewa muda mrefu uliopita.

Upangaji wa vifaa

Katikati ya miaka ya 80, ilihitajika kuunganisha muundo wa injini ya helikopta. Ili kutatua tatizo, iliamuliwa kuleta injini zote za turboshaft na turboprop zinazopatikana wakati huo kwa saizi ya kawaida. Pendekezo hili lilikubaliwa katika ngazi ya serikali, na kwa hiyo kulikuwa na mgawanyiko katika makundi 4.

Aina ya kwanza ni vifaa vyenye uwezo wa hp 400. s., pili - 800 l. s., ya tatu - 1600 l. Na. na ya nne - 3200 lita. Na. Kwa kuongezea, uundaji wa mifano miwili zaidi ya injini ya turbine ya gesi ya helikopta iliruhusiwa. Nguvu yao ilikuwa lita 250. Na. (kitengo 0) na 6000 l. Na. (kikundi cha 5). Aidha, ilichukuliwa kuwa kila aina ya vifaa hivi itaweza kuzalisha nishati kwa 15-25%.

Maendeleo zaidi

Ili kuhakikisha kikamilifu maendeleo na ujenzi wa miundo mipya, CIAM imefanya kazi kubwa ya utafiti. Hii ilifanya iwezekane kupata hifadhi ya kisayansi na kiufundi (NTZ), ambayo uendelezaji wa mwelekeo huu utaendelea.

NTZ hii ilisema kwamba kanuni ya uendeshaji wa vizazi vijavyo vya injini za helikopta inapaswa kuzingatia kanuni rahisi ya mzunguko wa joto wa Brayton. Katika kesi hii, maendeleo na ujenzi wa vitengo vipya vitaahidi. Kuhusu muundo wa mifano mpya, inapaswa kuwa na jenereta ya gesi ya shimoni moja, na turbine ya nguvu iliyo na pato la shimoni la nguvu mbele kupitia jenereta hii ya gesi. Kwa kuongeza, katika kubunilazima ijumuishe kipunguza sauti cha ndani.

Kwa mujibu wa mahitaji yote ya hifadhi ya kisayansi na kiufundi, Ofisi ya Usanifu ya Omsk ilianza kazi ya kutengeneza kielelezo cha injini ya helikopta kama vile TV GDT TV-0-100, nguvu ya kitengo hiki kilipaswa kuwa 720 hp. s., na iliamuliwa kuitumia kwenye mashine kama vile Ka-126. Walakini, katika miaka ya 90, kazi yote ilisimamishwa, licha ya ukweli kwamba wakati huo kifaa kilikuwa kamili, na pia kilikuwa na uwezo wa kuongeza nguvu kwa viashiria kama 800-850 hp. s.

Utayarishaji katika OAO Rybinsk Motors

Wakati huo huo Rybinsk Motors JSC ilikuwa ikifanya kazi ya kusawazisha muundo wa injini kama vile TV GDT RD-600V. Nguvu ya kifaa ilikuwa lita 1300. s., na ilipangwa kuitumia kwa aina ya helikopta kama Ka-60. Jenereta ya gesi ya kitengo kama hicho ilitengenezwa kulingana na mpango mzuri wa kompakt, ambao ulijumuisha compressor ya hatua nne ya centrifugal. Ilikuwa na hatua 3 za axial na 1 centrifugal. Kasi ya mzunguko iliyotolewa na kitengo kama hicho ilifikia 6000 rpm. Aidha bora ilikuwa ukweli kwamba injini kama hiyo ilitolewa kwa kuongeza ulinzi kutoka kwa vumbi na uchafu, na pia kutoka kwa ingress ya vitu vingine vya kigeni. Aina hii ya injini imepitia majaribio mbalimbali, na uthibitisho wake wa mwisho ulikamilika mwaka wa 2001.

Zaidi ya hayo, inafaa kuzingatia kwamba sambamba na uboreshaji wa injini hii, wataalamu walikuwa wakifanya kazi ya kuunda injini ya turboprop TVD-1500B, ambayo ilipangwa kutumika kwenye helikopta za mfano wa An-38. Nguvu ya mfano huu ni hp 100 tu. Na. juu na, hivyo, ilifikia lita 1400. Na. Kuhusu jenereta ya gesi, mpango wake na vifaa vilikuwa sawa na mfano wa RD-600V. Wakati wa maendeleo yao, uundaji na mkusanyiko wao, ilipangwa kwamba wangeunda msingi wa familia ya injini kama vile turboshaft, turboprop.

Pikipiki yenye nguvu ya helikopta

Hadi sasa, utengenezaji wa aina mbalimbali za vifaa umeendelea kwa kiwango kikubwa. Hii ni kweli kwa karibu tasnia zote, pamoja na tasnia ya pikipiki. Kila mtengenezaji amejaribu kufanya mtindo wake mpya zaidi wa kipekee na wa asili kuliko washindani wake. Kwa sababu ya tamaa hii, si muda mrefu uliopita, Marine Turbine Technologies ilitoa pikipiki ya kwanza, muundo wake ambao ulijumuisha injini ya helikopta. Kwa kawaida, mabadiliko haya yaliathiri pakubwa sehemu ya muundo wa mashine na sifa zake za kiufundi.

Vigezo vya kiufundi

Kwa kawaida, sifa za pikipiki, ambayo ina injini kutoka kwa helikopta, pia ina vigezo vya kipekee vya kiufundi. Mbali na ukweli kwamba uvumbuzi kama huo uliruhusu kuharakisha pikipiki hadi karibu isiyoweza kufikiria 400 km / h, kuna sifa zingine ambazo pia zinafaa kuzingatia.

Kwanza, ujazo wa tanki la mafuta katika modeli hii ni lita 34. Pili, uzani wa vifaa umeongezeka sana na ni kilo 208.7. Nguvu ya pikipiki kama hiyo ni nguvu ya farasi 320. Upeo wa kasi unaowezekana ambao uliwezekanakukuza kwenye kifaa kama hicho - 420 km / h, na saizi ya rims zake ni inchi 17. Jambo la mwisho linalostahili kutajwa ni kwamba utendakazi wa injini ya helikopta pia uliathiri sana mchakato wa kuongeza kasi, kwa sababu mbinu hiyo inafikia kikomo chake kwa sekunde chache.

Uumbaji wa kwanza kama huo ambao Marine Turbine Technologies ilionyesha kwa ulimwengu uliitwa Y2K. Hapa unaweza kuongeza kwamba muda kamili wa kuongeza kasi hadi kilomita 100 / h huchukua sekunde moja na nusu pekee.

Kwa muhtasari wa haya yote hapo juu, tunaweza kusema kuwa tasnia ya injini za helikopta imepiga hatua kubwa, na maendeleo ya sasa ya teknolojia yameruhusu bidhaa kutumika hata kwenye magari kama vile pikipiki.