||

Двигатели и въздушни витла

Двигатели и въздушни витла

Шестата тема е за двигателите и витлата на летателните апарати. Има информация за работата на основните типове двигатели за пилотируемата и безпилотна авиация. За любителите на авиомоделизма има някои данни за използваните двигатели с вътрешно горене.

По своята физическа природа теглителната сила е повърхностна сила. В основата на създаването и лежи реактивният принцип. Като вектор тя се характеризира от големина и посока на действие. Големината зависи от масата и скоростта на изтичащите от соплото газове (за газотурбинни двигатели) или масата и скоростта на въздушния поток отхвърлян от въздушното витло в обратна посока на полета. Може да се регулира чрез изменение на честотата на въртене (оборотите на двигателя) или стъпката на витлото.

В пилотируемата авиация основно се използват двигатели с вътрешно горене (бутални и газотурбинни), а в безпилотната, освен тях още електрически и пулсиращи. Буталните двигатели са широко разпространени в авиацията до 300 – 400 km/h, за по-големи скорости се използват турбовитлови, двуконтурни и едноконтурни газотурбинни двигатели.

При безпилотните самолети буталните двигатели с вътрешно горене са малогабаритни двутактови и рядко четиритактови двигатели.

Системите за запалване на двигателите от безпилотните самолети са най-често с магнето и искрова свещ. Горивото за такива двигатели е бензино – маслена смес (двутактова смес). Освен тях, в безпилотната авиация се използват и малки компресорни микродвигатели. В тях сместа от въздух и гориво (спирт, керосин и масло) при рязко сгъстяване в камерата на горене на цилиндъра се нагрява до самовъзпламеняване. Степента на сгъстяване се регулира от контрабутало, което може да се придвижва с винт. С постигане на оптимална степен на сгъстяване и подбор на състава на горивната смес може да се постигнат достатъчно високи обороти. Двигателите и подбраните към тях витла след пускане и извеждане на работен режим до края на полета (изразходване на горивото) работят обикновено на един постоянен режим.

В последно време се възражда интересът към безкомпресорните пулсиращи въздушнореактивни двигатели за безпилотната техника. Тези двигатели имат проста конструкция, нямат тежките движещи се части на буталните двигатели и в тях се организира пулсиращ горивен процес в горивна камера, затваряна от множество пластинчати клапани. Цикълът на горене е близък до изгаряне в постоянен обем. След възпламеняване от искрова свещ налягането в горивната камера се увеличава рязко. След камерата на горене газовете изтичат от сопло, изпълнено като удължена тръба. За да работи пулсиращият двигател непрекъснато, е необходимо честотата на пулсации в горивната камера да бъде равен на честотата на колебания на газовъздушния поток в двигателя. Те са ефективни за безпилотни дозвукови самолети – снаряди (фиг. 6.2), за самолети – мишени и за малогабаритни безпилотни модели. Много са шумни, горивните камери се нагряват до високи температури, трябва да бъдат обезопасени от пожар, капризни са за пускане, което става със сгъстен въздух. В интернет има достатъчно информация за използването на пулсиращите двигатели в безпилотни модели.

. . .

Вижте цялата Тема 6 – Двигатели и въздушни витла


Литература по темата

  1. Anderson, D. F., S. Eberhardt, Understanding Flight, McGraw – Hill Companies, New York 2001, публикувана и в Интернет.
  2. Schreckling, Kurt Home Buit Model Turbines, Интернет MODELIST.BG
  3. Schreckling, Kurt, Gas Turbine Engies for Model Aircraft, Интернет MODELIST.BG
  4. Kamps T., Model Jet Engines, Интернет MODELIST.BG
  5. Бехтир П. Т., В. П. Бехтир, Практическая аэродинамика самолета Ил-18, изд. Транспорт, Москва 1972 г.

Димитър В. Йорданов