ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГА­ТЕЛЬ • Большая российская энциклопедия

Авторы: В. Ф. Захарченко, актуализация М. Ю. Куприков (2016)

Схема работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя: 1 – воздух; 2 – диффузор; 3 – впрыск горючего; 4 – стабилизатор пламени; 5 – камера сгорания; 6 – сопло; 7…

ВОЗДУ́ШНО-РЕАКТИ́ВНЫЙ ДВИ́ГА­ТЕЛЬ (ВРД), тепловой реактивный двигатель, в котором в качестве рабочего тела используется газовоздушная смесь забираемого из атмосферы воздуха и продуктов окисления топлива кислородом, который содержится в воздухе. Сила тяги возникает в результате трансформации потенциальной энергии окисления (взрыва) газовоздушной смеси в камере сгорания  в кинетическую энергию истечения рабочих газов из сопла. Термодинамический цикл ВРД в общем случае включает процессы сжатия воздуха, забираемого из атмосферы, подвода теплоты (одно- или многократного) и расширения нагретого газа до атмосферного давления.

Рабочее тело поступает в двигатель со скоростью полёта, а покидает его со скоростью истечения реактивной струи из сопла. Сила тяги равна разнице импульсов. Поэтому ВРД эффективен тогда, когда тяга положительна, т. е. скорость истечения из сопла превышает скорость полёта. Основные типы ВРД (прямоточный, пульсирующий и турбореактивный) различаются, в первую очередь, техническим способом, которым достигается необходимое повышение давления и который предопределяет устройство двигателя данного типа. Важнейшим техническим параметром ВРД любого типа является степень полного повышения давления – отношение давления в камере сгорания двигателя к статическому забортному давлению воздуха. От этого параметра зависит термический кпд воздушно-реактивного двигателя.

ВРД используют на ЛА, летающих в атмосфере (самолёты, вертолёты, экранопланы, конвертопланы и т. д.). Впервые этот термин использован в 1929 Б. С. Стечкиным в статье «Теория воздушного реактивного двигателя», опубликованной в журнале «Техника воздушного флота». В английском языке этому термину наиболее точно соответствует словосочетание airbreathing jet engine.

По способу сжатия воздуха различают компрессорные и бескомпрессорные ВРД. У компрессорных ВРД сжатие воздуха осуществляется в воздухозаборнике, а далее механическим компрессором, вращаемым газовой турбиной. Такие ВРД принадлежат к классу газотурбинных двигателей (ГТД). В бескомпрессорном ВРД сжатие воздуха производится только за счёт скоростного напора встречного потока. По характеру процесса сгорания топлива такие ВРД делятся на прямоточный (ПВРД) и пульсирующий (ПуВРД). В ПВРД процесс сгорания протекает при постоянном давлении, а в ПуВРД – при постоянном или полузамкнутом объёме. ПуВРД, в отличие от ПВРД, снабжены специальными клапанами, которые в период сгорания топлива отделяют камеру сгорания от входной части, поэтому процесс сгорания имеет прерывистый (пульсирующий) характер. В отличие от ПВРД, ПуВРД могут развивать тягу в стартовых условиях, однако скорости ЛА с ПуВРД (например Фау-1) сравнительно малы (до 1000 км/ч) из-за меньшего расхода воздуха. ПВРД может эффективно работать при скоростях не менее 3000 км/ч, т. к. на меньших скоростях степень повышения давления за счёт скоростного напора недостаточна. Особый класс образуют комбинированные двигатели, сочетающие элементы ГТД и ПВРД.

При гиперзвуковых скоростях (М=5–10, M – Маха число) используется гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ГПВРД) со сверхзвуковой скоростью течения воздуха внутри двигателя. ГПВРД считается одним из перспективных типов силовых установок для гиперзвуковой авиации. В РФ (Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова) проведены испытания водородных ГПВРД в составе гиперзвуковой летающей лаборатории «Холод», созданной на базе зенитной ракеты SA-5 (с 2003). Максимальная скорость, достигнутая при полёте, составила 1855 м/с, что соответствует М=6,49. Система охлаждения обеспечила работоспособность ГПВРД в течение 77 сек.

Идеи создания различных схем ВРД высказывались во 2-й пол. 19 – нач. 20 вв. В 1930-е гг. начали создаваться экспериментальные образцы ТРД, ПВРД, мотокомпрессорных ВРД. Первые боевые самолёты с ТРД появились в Великобритании и Германии (Не-178, Ме-162, Ме-262) в 1942, начиная с 1950-х гг. ВРД становятся основным типом двигателей самолётов и вертолётов. (Историческую справку см. в статье Реактивный двигатель.)

«Воздушный» двигатель – DW – 25.12.2001

Zero Pollution — двигатели с нулевым выбросом вредных веществФото: AP

Владимир Фрадкин

25.12.200125 декабря 2001 г.

Революция в автомобилестроении или во всех смыслах слова «дутая» сенсация?

https://p.dw.com/p/1YSc

Реклама

Сама по себе идея не столь уж и нова, однако что касается её претворения в жизнь, то до недавнего времени дело дальше опытных образцов не доходило. И вот теперь французская фирма MDI – Motor Development International – намерена начать серийный выпуск автомобилей, оборудованных двигателем «Zero Pollution», то есть с нулевым выбросом вредных веществ в атмосферу.

Гениальное изобретение

Главный конструктор необычного двигателя, он же шеф и основатель фирмы MDI – опытный инженер-моторостроитель Ги Нэгр (Guy Negre). Владелец более чем 70-ти патентов известен, прежде всего, как разработчик специальных пусковых устройств для сверхмощных моторов гоночных машин «Формулы 1» и для целого ряда авиационных двигателей, причём во всех этих устройствах используется сжатый воздух. Идея превратить пусковой режим в рабочий осенила французского инженера 10 лет назад. Правда, поначалу Ги Нэгр направил все свои усилия на создании гибридного двигателя. Его главное достоинство должно было заключаться в том, чтобы на малых оборотах он работал от сжатого воздуха, а на больших автоматически переходил на бензин, газ или дизельное топливо. Следующим шагом стало создание двигателя, работающего только на сжатом воздухе без помощи каких бы то ни было видов традиционного топлива. Ги Нэгр говорит:

— Двигатель функционирует следующим образом: наружный воздух засасывается в малый цилиндр и сжимается поршнем до давления в 20 бар, при этом воздух разогревается до 400 градусов; в конце такта воздух выталкивается в сферическую камеру – по старой памяти она называется камерой сгорания, хотя никакого сгорания там уже не происходит; в эту же камеру под давлением подаётся и холодный сжатый воздух из баллонов, он сразу же нагревается, расширяется, давление резко возрастает, поршень большого цилиндра уходит назад и передаёт рабочее усилие на коленчатый вал. Можно даже сказать, что в принципе этот двигатель работает так же, как и обычный двигатель внутреннего сгорания, но только тут нет никакого сгорания.

«Дутая» сенсация

Авторемонтные предприятия и нефтяные концерны единодушно считают автомобиль с воздушным двигателем «недоработанным». Впрочем, это можно списать на их предвзятость. Однако и многие независимые эксперты настроены скорее скептически, тем более, что ряд крупных автомобилестроительных концернов – например, «Фольксваген», – уже в 70-х и 80-х годах вели исследования в этом направлении, но затем свернули их ввиду полной бесперспективности.

Между тем, на главной интернетной странице фирмы MDI вывешено объявление, что она временно отключена, поскольку… не справляется с огромным потоком запросов. Зато работает интернетная страница люксембургского отделения фирмы: она гордо сообщает о том, что изобретение Ги Нэгра удостоилась более чем 70-ти телерепортажей и более чем 500 газетных публикаций во многих странах мира. Однако помещённые на той же странице описание двигателя и принципиальная схема его работы грешат неточностями и ошибками, а кроме того, версии на немецком и английском языках не только изрядно различаются между собой, но порой и прямо противоречат друг другу. Что же касается упомянутых газетных материалов и телесюжетов, то чуть ли не в каждом из них приводятся свои, отличные от прочих, технические параметры. Разброс цифр столь велик, что невольно задаёшься вопросом, неужели они относятся к одному и тому же автомобилю? А между тем, цифры почти всегда даются со ссылкой на самого Ги Нэгра или на его ближайших сотрудников. Ещё одна странная закономерность состоит в том, что с каждой следующей публикацией параметры автомобиля улучшаются: то мощность подрастёт, то цена упадёт, то масса уменьшится, то ёмкость баллонов увеличится. Всё это легко можно объяснить плодотворной работой инженеров, озабоченных неустанным совершенствованием конструкции автомобиля, да только увидеть его в действии почему-то всё никак и никому не удаётся. Так что сомнения тут вполне уместны и оправданы. Однако ждать осталось недолго. Думаю, уже в наступающем году мы точно узнаем, что же такое этот разработанный фирмой MDI двигатель на сжатом воздухе – революция в автомобилестроении или во всех смыслах слова «дутая» сенсация.

Наиболее часто приводимые параметры автомобиля на воздушном приводе…

Технические параметры

• Мощность двигателя: 28 л.с.
• Рабочий объём цилиндров: чуть менее литра
• Максимальная скорость: 110 км/ч
• Запас хода в городских условиях: около 300 км
• Масса двигателя: 35 кг
• Масса коробки передач: 35 кг
• Масса баллонов со сжатым воздухом: 90 кг
• Общая масса всего автомобиля: 600-700 кг в зависимости от модели
• Грузоподъёмность: 0,5 т
• Запас сжатого воздуха: 400 л под давлением в 300 бар
• Заправка:

1. из магистральных воздухопроводов высокого давления на специальных компрессорных станциях – около 2-х минут;
2. бортовым компрессором при его подключении к стандартной электросети напряжением в 220 вольт — около 3,5 часов.

• Энергозатраты: 20 кВТч
• Экономия массы:

1. упрощенная до минимума бортовая электросеть;
2. элементы кузова из стеклопластика;
3. баллоны для сжатого воздуха из углепластика и с кевларовой оболочкой.

• Модификации:

1. пикап;
2. фургон;
3. пятиместное такси;
4. шестиместный универсал.

• Нормативный пробег между двумя техосмотрами: 100 000 км
• Предполагаемая цена в базовой комплектации: менее 25-ти тысяч марок

Реклама

Пропустить раздел Еще по теме

Еще по теме

Пропустить раздел Близкие темы

Близкие темы

Военно-воздушные силы (ВВС)Воздушно-космические силы (ВКС)Берлинская блокадаГруппа компаний АО «БМВ»BMW Group AGПропустить раздел Топ-тема

1 стр. из 3

Пропустить раздел Другие публикации DW

На главную страницу

Воздушный двигатель 2

Воздушный двигатель 2
Ранее я построил поршневой воздушный двигатель из дерева.
еще в 1985 году, и разместил его здесь в 2007 году.

Я получил ряд запросов о планах этого двигателя, но дизайн
потому что этот воздушный двигатель на самом деле был не из тех, которые можно строить по чертежам.
Поэтому я придумал лучшую конструкцию для своего воздушного двигателя 2.

Я впервые построил воздушный двигатель, показанный здесь, в 2009 году, но не снимал его на видео.
строительство. В 2017 году я построил его снова, чтобы снять процесс на видео.

Вы можете купить планы
для этого воздушного двигателя

Мой первый воздушный двигатель был сделан в основном из массива клена. В течение многих
лет некоторые детали в клапанном узле и цилиндре слегка деформировались,
и мне пришлось немного отшлифовать их, чтобы двигатель снова работал свободно.
Для этого двигателя я сделал блок цилиндров и клапанов из
фанера из балтийской березы — вид фанеры, полностью состоящий из слоев березы.

Одной из самых сложных частей двигателя является изготовление коленчатого вала. Главный кривошип
поскольку двигатель на самом деле находится непосредственно от маховика, но вторичный кривошип
необходимо для приведения в действие узла золотникового клапана.
Этот вторичный кривошип имеет ход всего 6 мм, поэтому я мог сделать его, приклеив
другой кусок дюбеля к главному валу. Второй кусок дюбеля вырезается до
поперечное сечение в форме полумесяца, позволяющее аккуратно прилегать к валу.
После этого я отрезал часть основного вала.

Первоначальный вырез был сделан ленточной пилой, но остальное я тщательно
вырезаны вручную.

Я сделал руководство, чтобы проверить, сколько нужно отрезать. Направляющая изготавливается путем сверления
отверстие на краю куска фанеры, затем вырезая половину отверстия.
Я использовал это, чтобы проверить, сколько мне еще нужно отрезать, пока я строгал.
основная часть вала вниз.

Плотно прижимая направляющую к вырезанной части и поворачиваясь вперед и назад,
Я всегда мог видеть блестящие участки, где мой проводник терся о вал,
и использовал это как руководство для того, где удалить материал.

Как только я убедился, что средняя часть моего коленчатого вала достаточно круглая,
Я сделал две усиливающие пластины, чтобы приклеить их по бокам. Я сделал это сверлением
два отверстия 5/8″ с центрами на расстоянии 6 мм друг от друга. Просверлив отверстия, я вырезал небольшой прямоугольник
вокруг отверстий и приклеил его к рукоятке. Склеивание кусочков было простым делом
сдвинув его с концов кривошипа.

Готовый коленвал (после лакировки)

Блоки подшипников коленчатого вала состоят из двух частей. Чтобы убедиться, что все отверстия
выровнены идеально, я зажал две половинки подшипника вместе, а затем просверлил
отверстия для винтов через них.

После прикручивания верхней части блока подшипников я просверлил отверстие под вал.
через обе части.
Я использовал свое самое большое сверло 5/8 дюйма. То есть одно из моих сверл 5/8 дюйма, которое, кажется, просверливает 5/8 дюйма.
отверстия, которые подходят для 5/8-дюймовых дюбелей, самые свободные, так что это немного больше 5/8-дюймовых дюбелей.
Просверлив отверстия, я, наконец, вырезал весь блок подшипников ленточной пилой,
и закруглил на нем углы.

Я использовал тот же подход, чтобы сделать отверстия в шатуне для ползуна клапана.
Сначала скрутите детали вместе, затем просверлите отверстие в собранном шатуне.

В итоге я немного подправил подшипники, вырезав очень тонкий слой.
изнутри разделочным ножом. Мне пришлось сделать это снова после того, как я покрыл все лаком.
части, так как лак добавил немного толщины везде. Но я хотел
лаком даже опорные поверхности, так что когда я нанесу на них несколько капель масла, надеюсь
масло не будет сильно впитываться в дерево.

«Цилиндр» и поршень просто сделаны квадратными. Сделать их круглыми, возможно,
выглядят более реалистично, но я сомневаюсь, что смог бы сделать это очень точно. Также,
Мне пришлось бы использовать кусок твердого дерева, чтобы вырезать его, что
затем подвергаться легкой деформации с годами.

Вокруг поршня нет поршневых колец или уплотнений, так что «прорыв» происходит довольно сильно. Но
этот двигатель не рассчитан на то, чтобы быть очень мощным или эффективным, так что все в порядке.
На самом деле в идеале было бы
небольшой зазор вокруг поршня для уменьшения трения, порядка 0,1 мм.
Я обрезал поршень, чтобы не было никакого зазора, а затем отшлифовал его, чтобы он подходил. Это был
итерационный процесс.

Прокладок в сборе нет. Простое свинчивание кусочков закрывает зазор
достаточно, чтобы снизить утечку до приемлемого уровня — конечно, гораздо меньше
утечки вокруг крышки больше, чем вокруг поршня.

На предыдущем фото видны отверстия в задней части цилиндра, которые предназначены для
воздухозаборники. Воздухозаборники для поршня должны быть направлены к концам поршня, но
узел клапана нуждается в входных отверстиях вместе, поэтому формируется внутренний канал
между двумя фанерными деталями, вырезав в фанере полость.
Я просто выточил их большой насадкой Форстнера — полостей не видно.
с двигателем в сборе, так что не критично.

На этих фотографиях показаны все детали узла поршня и клапана. Два
отверстия в самом переднем куске фанеры — это входное и выходное отверстия для воздуха. К
при изменении того, на какой впуск дует (или всасывает), двигатель будет работать в противоположном направлении.
направление.

Все детали узла клапана покрыты лаком. Чтобы лак оставался гладким и
уровень, я
соскоблил лак
между пальто. После того, как все было сделано, потребовалось немного легкой шлифовки, чтобы получить
клапана снова легко скользят.

Вся сборка собрана с помощью шурупов по дереву 3/4 «# 4, всего 38 шурупов.

В качестве подшипника кривошипа я использовал винт длиной 1,5 дюйма с хвостовиком без резьбы.
Мне пришлось отрезать конец винта, чтобы он не торчал с другой стороны.
маховик слишком далеко. Я действительно нашел старый шуруп по дереву с более толстым стержнем в моем
сбор (винт на дне).
У новых винтов хвостовик чуть тоньше резьбы, что означает
чтобы шатун имел небольшой люфт на хвостовике.

Поршневой конец шатуна соединен с поршневым валом простой стальной
булавка, которая представляет собой просто обрезанный гвоздь.
Отверстие в валу поршня просверлено немного меньшего размера, чтобы палец сидел плотно
в поршневой вал. Отверстия в шатуне немного увеличены, что позволяет
шатун свободно вращается на пальце.

Весь двигатель крепится на куске фанеры.

Я сделал маховик настолько большим, насколько мог для этого двигателя, что потребовало вырезания паза.
из монтажной пластины, чтобы он выступал внутрь. Я собирался начать долбить
прорезь для маховика в опорной плите, когда я понял, что мой маховик просто
немного меньше, чем полотно пилы, поэтому я просто сделал несколько надрезов пилой
лезвие в фанере, чтобы вырезать полость. Я сделал эти разрезы, зажимая
блок к забору, чтобы фанера не соскальзывала назад, и просто проворачивалась
вращающееся лезвие в фанеру.

Я собрал весь двигатель и убедился, что он работает гладко, прежде чем покрыть все детали лаком.
На фотографии слева показаны кусочки, которые высыхают после того, как я нанес кистью последний слой.

Лакировка двигателя потребовала дальнейшей настройки, чтобы получить
двигатель снова работает ровно. Но поскольку этот двигатель по сути является игрушкой,
ожидается, что с ним будут обращаться изрядно, и поэтому, если он залакирован, это
гораздо проще снова почистить. Кроме того, лак, который я использовал, довольно скользкий, поэтому
это должно облегчить работу двигателя.

Однако сам лак был недостаточно скользким, и в итоге я смазал его маслом.
коленвал чуть-чуть, чтобы не скрипел. В моем
предыдущий воздушный двигатель,
Я использовал осевую смазку на подшипниках и без лака. Это заставило их бежать по-настоящему
гладко, но все это немного грязно. Бытовое масло 3 в одном намного чище.

После того, как Дональд Цорн построил свой двигатель и смог
раскрутил его до 1050 об/мин, я экспериментировал
посмотрим, до какой скорости я смогу раскрутить свой воздушный двигатель.

Я составил несколько очень подробных планов для этого двигателя, которые должны сделать его намного
легче построить такой двигатель, если вы хотите это сделать.

Воздушный двигатель
планы на продажу

Вернуться на мой веб-сайт Деревообработка

Воздушный двигатель Определение и значение

• Основные определения
• Викторина
• Примеры

Сохраните это слово!

сущ.

двигатель, использующий расширение нагретого воздуха для приведения в движение поршня

небольшой двигатель, использующий сжатый воздух для привода поршня

ВИКТОРИНА

ВЫ НАПЛОНУТЕСЬ НА ЭТИ ВОПРОСЫ ПО ГРАММАТИКЕ?

Плавно переходите к этим распространенным грамматическим ошибкам, которые ставят многих людей в тупик. Удачи!

Вопрос 1 из 7

Заполните пропуск: Я не могу понять, что _____ подарил мне этот подарок.

Слова рядом воздушный двигатель

воздушно-сухой, воздуховод, -aire, Airedale, воздушная эмболия, воздушный двигатель, воздухововлекающий бетон, воздушный эквивалент, воздушный экспресс, авиаперелет, аэродром

Английский словарь Коллинза — полное и полное цифровое издание 2012 г.
© William Collins Sons & Co. Ltd., 1979, 1986 © HarperCollins
Publishers 1998, 2000, 2003, 2005, 2006, 2007, 2009, 2012

Как использовать воздушный двигатель в предложении

• Эксперты ВВС первыми говорят, что такое изображение никогда не рассказывает всей истории.

  Пентагон не знает, сколько людей было убито в войне с ИГИЛ|Нэнси А. Юссеф|7 января 2015 г.|DAILY BEAST

• Распластались на шезлонгах с высоко поднятыми коленями и широко расставленными ногами.

  Влиятельный конгрессмен пишет о «мясистых грудях»|Асавин Суебсенг|7 января 2015 г.|DAILY BEAST

• Действительно, Lion Air, владеющая 45 процентами внутреннего индонезийского рынка авиаперевозок, полностью проглотила формулу Фернандеса.

  Раздражающие задержки в аэропорту могут помешать вам стать новым AirAsia 8501|Клайв Ирвинг|6 января 2015 г.|DAILY BEAST

• Существует более важная причина, помимо самих авиакомпаний, по которой Lion Air и еще 61 индонезийская авиакомпания находятся в этом черном списке.

  Раздражающие задержки в аэропорту могут помешать вам стать следующим AirAsia 8501|Клайв Ирвинг|6 января 2015 г.|DAILY BEAST Гражданин США.

  Призрачный ветеран США, который пытался свергнуть страну|Джейкоб Сигел|6 января 2015 г.