Турбореактивный двигатель, как тепловая машина. Принцип работы. Просто.

Здравствуйте!

Я думаю, что пришла пора прояснить принцип действия всем нам известного «сердца», того самого, о котором я писал в предыдущей статье.

турбореактивный двигатель

Паровая турбина элетростанции. Типичное устройство расширения.

Основным двигателем реактивной авиации мира является турбореактивный двигатель (ТРД) и именно его принцип работы мы сейчас без труда и лишних ненужных заморочек проясним.

Все мы прилежно учились в школе :-) , и знаем, что в физике существует понятие «тепловая машина» (или «тепловой двигатель»). Человек долго подбирался к ее созданию.

Первые образцы приписывают даже Архимеду и потом Леонардо да Винчи. Но по настоящему она вошла в жизнь человека только в конце 60-х годов 18-го века, когда Д. Уатт построил свою паровую машину. Прогресс не остановить и современную жизнь уже невозможно представить без тепловых машин. Это не только тепловые электростанции и электроцентрали (в том числе, кстати и атомные станции), но и миллионы автомобилей различного назначения и, конечно же, мною очень любимые :-) авиационные двигатели.

Теорию работы тепловой машины описывает раздел физики термодинамика. Не углубляясь в ее законы (принцип этого сайта Вам известен, если Вы читали страницу «Сайт об авиации» :-) ), скажу, что тепловой двигатель – это машина для преобразования энергии в механическую работу. Работа – ее так сказать полезная «продукция». Этой энергией обладает используемое внутри машины так называемое рабочее тело, в качестве которого обычно выступает газ (или пар в паровой машине). Получает энергию рабочее тело при сжатии в машине, а полезную механическую работу мы потом будем иметь при последующем его расширении.

Но! Надо понимать, что в работоспособном тепловом двигателе работа, затрачиваемая на сжатие газа должна быть всегда меньше работы, которую газ может совершить при расширении. Иначе никакой полезной «продукции» не будет. То есть вариант «на сколько сжали, на столько же и расширили» (все равно как в автомобильном амортизаторе) нам не подходит. Поэтому для сохранения нужной нам работоспособности газ перед расширением или во время него нужно еще и нагревать, а перед сжатием неплохо бы охладить. В итоге за счет предварительного нагрева энергия расширения значительно повысится и сразу появится ее излишек, который можно использовать для получения необходимой нам механической работы. Вот собственно и весь принцип. На его основе и работает турбореактивный двигатель.

Таким образом любой тепловой двигатель должен иметь устройство для сжатия, нагреватель, устройство для расширения и неплохо бы холодильник. Все это есть у ТРД, соответственно: компрессор, камера сгорания, турбина, а в роли холодильника выступает атмосфера. Рабочее тело – воздух, который попадает в компрессор, там сжимается, далее идет в камеру сгорания, там нагревается, смешивается с продуктами сгорания ( керосина) и потом следует на турбину, вращая ее (а она, в свою очередь компрессор) и расширяясь, тем самым теряет часть энергии. И уже далее расходуется «полезная» энергия. Она превращается в кинетическую, когда газ сильно разгоняется в устройстве под названием реактивное сопло (которое обычно бывает сужающимся) и двигатель получает силу тяги за счет реакции струи. Все :-) … ТРД работает. Неплохо этот процесс показан в коротком ролике. Он без комментариев, но они здесь и не нужны :-) . Скажу только, что показанное переднее колесо – это компрессор, далее кольцом вокруг вала – камера сгорания и за ней колесо турбины. Все схематично, но достаточно просто, чтобы понять как работает турбореактивный двигатель

Более подробно об устройстве ТРД и его разновидностей мы поговорим в следующих статьях.
До встречи…

Р.S. Ролик рекомендую смотреть в большом формате.

Фотография кликабельна.


{lang: 'ru'}
Вам было интересно? Расскажите об этом друзьям:
Приглашаю к общению:

No related posts.

This entry was posted in АВИАЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ and tagged , , , , . Bookmark the permalink.

89 Комментариев: Турбореактивный двигатель, как тепловая машина. Принцип работы. Просто.

  1. Elena говорит:

    Жаль, что когда я училась на самолетостроительном не было Интернета и соответственно Вашего сайта. Учиться было бы гораздо легче и интереснее. Спасибо.

    • Спасатель. говорит:

      Как устроена атомная или термоядерная бомба понимаю, принцип работы атомной электростанции понятен вполне.

      Как устроен лазер?- понятно, но как работает турбореактивный двигатель?- извините, но не один я поражаюсь!- что-то тут не то!

      А что в камере сгорания давление толькуо в сторону дюзы?
      Я вообще-то думал, что согласно закону Авогадро по всем направлениям…

      Извините, не понимаю, откуда возникает тяга в двигателе, который похож на прямую кишку- нет, в кишке там перистальтика, а здесть-то- чем отличается давление в камере сгорания в направлении сопла и от него? Нипанятна…

      • admin говорит:

        Да ничего сложного, честное слово :-) … В статье я описал работу ТРД как тепловой машины, то есть с точки зрения термодинамики. Но можно и по простому немного с другой стороны попробовать. Во-первых, что касается камеры сгорания. Давление в ней по всей длине одинаково, что в ее начале, что в ее конце. Здесь происходит “подвод тепла к рабочему телу при постоянном давлении” (все та же термодинамика :-) ). Давление вообще по тракту двигателя ведет себя следующим образом: во входном устройстве (воздухозаборнике) повышается, далее повышается в компрессоре, в камере сгорания оно постоянно, потом на турбине понижается, почти полностью понижается в сопле и окончательно после выхода в атмосфере. Но Вам не надо в Вашем вопросе оперировать давлением. Надо говорить о постоянном потоке газа (рабочего тела) через двигатель. Попадает он в двигатель с одной скоростью, а выходит из него с другой, гораздо большей. За счет этой разницы по простому школьному закону сохранения импульса возникает тяга (или импульс тяги), направленная в сторону противоположную движению выходящих газов. А создается эта большая скорость выходящих газов в реактивном сопле. Нагретый и сжатый газ в нем расширяется и остывает, и энергия его превращается в кинетическую энергию движения. Реактивное сопло – это обычно сужающийся канал (есть и сужающе-расширяющиеся сверхзвуковые сопла, сопла Лаваля), в нем газовый поток, чтобы пройти более узкое место должен ускоряться, что и происходит на самом деле. Газ с большой скоростью выходит из сопла, получаем тягу или, как еще говорят, реакцию струи… Прямо как в нагретой только что открытой бутылке шампанского :-)
        А движок на кишку только снаружи похож :-) . Внутри он устроен довольно сложно для правильной организации потока газа по тракту. При нулевой скорости поток создается (качается) компрессором, а в полете в основном за счет поступательного движения ЛА, то есть и двигателя.
        Ну, вот как-то так :-) … Надеюсь, я ответил на Ваш вопрос. Если что-то еще непонятно, спрашивайте, буду рад ответить…

        • Алексадр говорит:

          Все проще: есть две крыльчатки на одном валу, но с разным углом атаки лопостей. Если топливо не подавать а просто из раскрутить, то между ними возникнет разряжение. Если подать топливо и поджечь то это разряжение будет компенсировано термодинамическим расширением. обьем выброшенного сзади газа будет больше объема полученного спереди. Геометрией сопла объем теплого газа преобразуется в скорость холодного. Вот и все.

  2. Валерий говорит:

    Стыдно в этом признаваться, но, практически до 30 лет, я не представлял принцип работы атомной станции. По натуре я гуманитарий, работаю бухгалтером и, даже не задавался вопросом, как атомная энергия превращается в механическую, а за тем в электрическую. Для меня этот процесс казался на столько сложным, достойным только ума Эйнштейна и ему подобных. Судьба не дала оставить пробел в моих знаниях и забросила на строительство АЭС в Иране. Теперь я знаю, что, если не вдаваться в тонкости термоядерных реакций, то, по сути своей, АЭС- это большая паровая машина и принцип действия её такой же, как и у первых паровых двигателей середины позапрошлого века.

    • admin говорит:

      Все совершенно правильно. И все эти машины при их непохожести тем не менее работают одинаково в принципе…

  3. Дарёна говорит:

    Единственное пожелание отечественному авиапрому – обновлять парк двигателей. самолетов, иначе …

  4. Александр говорит:

    Сейчас бы побывать на заводе по сборке турбореактивного двигателя. Спасибо за отличную статью.

  5. Александр говорит:

    Интересная информация.И физику немного вспомнили.Главное чтоб двигатели работали отлично.

  6. Татьяна говорит:

    Соглашусь с предыдущим автором – главное, чтобы самолеты летали…

  7. Алексей говорит:

    Спасибо за интересную и подробную статью о турбореактивном двигателе.

  8. Игорь говорит:

    Все просто, когда уже есть образцы. И судя по тенденции спиралеобразного развития нашей цивилизации, этот ТРД в самом начале своего пути:))

  9. Вадим говорит:

    отлично, что можно спросить админа :) полностью разделяю мысли второго комментария (от Спасателя) и тоже не понимаю как так это работает. объяснения админа прочитал и понял, но в объяснениях нет ответа на вопрос. А вопрос бы я изменил так: что мешает сгоревшему топливу из камеры сгорания вылететь обратно в компрессор, то есть обратно к началу двигателя, а не назад? я понимаю, что есть какие-то формулы и не хотел бы в них углубляться, а вот чисто на уровне ощущений кажется, что сгоревшее топливо должно вылетать и вперед и назад и тогда никакой реактивной тяги не получается. И еще у меня другой вопрос, в какую именно точку приложена сила которая толкает самолет вперед? в ролике в сопле изображен конус по центру (в конце двигателя), именно его толкает вылетающий воздух?

    • Вадим говорит:

      P.S. я наверно категорично заявил, что не хотел бы углубляться в формулы, может другого пути объяснения нет.

      • admin говорит:

        Да нет отчего же… :-) На мой взгляд Вы совершенно правильно поступаете, пытаясь объяснить сложные физические процессы упрощенно “на уровне ощущений”. Я думаю, что это облегчает понимание, а формулы всегда можно потом пристегнуть :-) . Другое дело, что не всегда получается упростить. Сам бывает понимаешь, а объяснить с трудом… (Прям как собака: все понимаю, а сказать не могу :-) ..) Тем не менее попробуем, так сказать на пальцах. По первому вопросу. Сгоревшее топливо (точнее газы от него) не должно само по себе никуда вылетать, ведь оно не создает никакого давления (горение идет при постоянном давлении). Тем более оно не пойдет на вход двигателя потому что ему навстречу идет постоянный поток сжатого воздуха из компрессора. Это что-то типа газовой горелки кухонной плиты. Она просто горит сама по себе и никуда не улетает. Если Вы возьмете трубу, вырежете в ней боковое отверстие и вставите туда эту горелку, она тоже будет просто гореть, не вылетая никуда. Но если вы начнете дуть в трубу с одной стороны (так чтобы не погасить горелку :-) ), то тот воздух, который Вы вдуваете с одной стороны начнет выходить с другой, смешавшись при этом с горячими газами горелки и повысив тем самым свою температуру. Двигатель в примитиве…
        По второму вопросу. Здесь “по ощущениям” сложнее :-) . Про конус. Он ничего не значит, это просто обтекатель, закрывающий внутренний корпус турбины и формирующий канал для истекающих газов. Нет конкретной точки приложения силы тяги. То есть формально она конечно есть – это центр масс и расположен он в центре движка ближе к компрессору. Но это формально… Сама ведь сила тяги, толкающая самолет вперед тоже величина абстрактная. Ее нельзя пощупать и увидеть. Я бы сказал, что она приложена ко всей массе двигателя со стороны сопла, к каждой его части по отдельности и ко всем в сумме. С реактивным движением вообще абстракция :-) . Мне на ум приходит садовый шланг с надетым на него распыляющим пистолетом. Если пистолет переключить на узкую струю без распыления и положить его на траву, то он будет сдвигаться в сторону, противоположную выходящей струе воды (если его держать в руке, то сила, его толкающая чувствуется рукой даже при хорошем давлении воды). Типичное реактивное движение :-) . Выходящая (вылетающая) под давлением вода заставляет пистолет двигаться в противоположную сторону. Нельзя сказать, что она на что-то конкретно в нем давит или на что-то опирается. С двигателем примерно то же….
        Ну вот как-то так… Понятно ли? Представили себе? Напишите обязательно, если непонятно что-то, попробуем еще раз с другой стороны.

        • Петр говорит:

          Точка приложения силы тяги – крыльчатка. Крыльчатка передает силу тяги на вал, дажее подшипник, далее крепеж мотора к самоленту и тд.

          • Юрий говорит:

            Неправильно. Тяга ТРД – это реакция струи выходящих газов, приложена к центру масс двигателя, как цельного узла. Компрессор, как часть двигателя (по Вашему крыльчатка), тяги не создает. Воздух проходит по тракту двигателя с постоянной(!!) скоростью повышая свое давление (которое, кстати, действует в обе стороны и на вход, и на выход) и температуру и ускоряется в сопле.

        • Петр говорит:

          В пистолет толкается назад давлением в дуле, которое выталкивает пулю.

          • Юрий говорит:

            Пистолет толкается не “давлением в дуле”, а реакцией выходящей струи газов (и пули). Типичный пример реактивного движения. Если газы с пулей не выйдут, то какое бы там давление не было внутри отдачи не будет.

    • Вадим говорит:

      со вторым вопросом объяснение понятно, теперь пытаюсь представить силы в садовом шланге. С первым вопросом сложнее, ответ наверно где-то здесь “(горение идет при постоянном давлении). Тем более оно не пойдет на вход двигателя потому что ему навстречу идет постоянный поток сжатого воздуха из компрессора.”. я так представляю камеру сгорания как что-то закрытое + спереди отверстие на вход воздуха и сзади отверстие на выход воздуха. И когда в камере сгорает топливо, то воздух расширяется (как в цилиндре поршневого двигателя) и расширяется во все стороны, и давление получается/должно быть больше, чем давление в компрессоре. потому что у этого воздуха уже было компрессорное давление, плюс в нем сгорело топливо, и давление увеличилось и стало больше чем в компрессоре. поэтому фразу “горение идет при постоянном давлении” я не могу понять. Если давление во время сгорания не увеличивается, то понятно, что воздух движется назад в сторону понижения давления. но почему давление не увеличивается? почему сгоревшее топливо в цилиндре создает дополнительное давление, а в камере нет? Что касается примера с горелкой… как работает горелка вроде понятно, теперь пытаюсь понять почему камера сгорания аналогична горелке, а не цилиндру в ДВС. В горелке сгорание происходит уже готовой смеси на выходе из горелки (то есть и в космосе должно гореть), а в двигателе сгорание происходит внутри камеры и поступает не готовая смесь, а только топливо и уже в камере получается смесь (похоже как и в цилиндре ДВС). Если же представить, что камера сгорания двигателя это не трубка с отверстием куда вставили горелку, а сама камера и есть горелка, тогда вроде что-то сходится, тогда значит смесь сгорает на выходе из камеры сгорания, как на выходе из горелки. похоже на правду? если я понятно описал свои мысли. На картинках обычно изображают, что все горит внутри камеры сгорания, куда впрыскивают топливо, вот и получилась аналогия с цилиндром ДВС.

      • admin говорит:

        Мысли Ваши понятны . Теперь мои мысли :-) . Сравнивать ТРД с цилиндром ДВС я думаю некорректно. В ДВС горение очень быстрое (почти взрыв) в очень ограниченном объеме (статическом) и количество образующихся газов велико. В ТРД иначе. Камера сгорания в нем – это вовсе не нечто закрытое, а как раз наоборот. Формально это даже не узел, а область подвода тепла к рабочему телу (сжатому воздуху, точнее к его направленному потоку). Если бы не сопутствующие технические задачи, то без нее, как технического узла вообще можно было бы обойтись. Просто выставить топливные форсунки в поток и поджечь выходящее топливо. Приводя пример с трубой и горелкой, я имел ввиду, что труба – это сам двигатель от самого его начала и до конца, а горелка – именно камера сгорания. Технически главный узел камеры сгорания,жаровая труба, вообще «весь в дырочку», открыт так сказать всем ветрам. Горелка в космосе гореть не будет, потому что кислород она берет из атмосферы, точно так же, как керосин в ТРД, выходя из форсунки сгорает в кислороде воздушного потока (совсем не так быстро, как в ДВС), уносясь дальше по тракту двигателя.
        Вот еще один на мой взгляд удобный пример. Теоретически не важно, как мы будем подводить тепло к воздушному потоку. Если бы это можно было сделать, например, с помощью электричества, то вообще не было бы никакого горения. Вот например бытовой электротепловентилятор (воздуходувка). Он засасывает воздух из комнаты (чем не компрессор :-) ) и прогоняет его через электрические нагревательные элементы (чем не камера сгорания :-) ), получаем нагретый поток воздуха на выходе. Точно как в ТРД :-)
        Вот как-то так… Напишите обязательно, понятно ли…

        • Артем говорит:

          А почему это нельзя сделать с помощью электричества? Есть какая-то глобальная причина, или просто пока не у кого руки не дошли? Есть же, например, электромобили, вместо авто с ДВС. Есть модели самолетов и может и полноразмерные ЛА с электрическими приводами… Но там то электричество преобразуется в механическую, а КПД этого преобразования пожалуй ниже КПД электротермического преобразования… Или я чего-то не учитываю?

          • Юрий говорит:

            Говоря в двух словах… Электрическая энергия в нашем случае преобразуется либо в механическую, либо в тепловую. В первом случае нужный эффект удается получить, но это аппарат ради самого аппарата. Прикладные функции он выполнять не может или самые минимальные. Во втором же случае расход энергии столь огромен, что и говорить об этом не приходится… Все дело в источниках энергии. Таковых, чтобы они были мощными, долговременными и с малой (или хотя бы приемлемой) массой и объемом не существует пока… Насколько мне известно :-) …. Исследования может быть ведутся… Тут я не в курсе…

          • Петр говорит:

            Есть электросамолеты на солнечных батареях.

          • Юрий говорит:

            Это самолет ради самого самолета. Об этом я уже говорил.

  10. Вадим говорит:

    Следующий вопрос, про турбовентиляторный двигатель, хотя этой темы еще и не было. В интернете пишут, что отличается вторым контуром и именно второй контур дает 80% тяги. Вот тут для меня и загадка. Как я понимаю во втором контуре ничего не сгорает и не подогревается. откуда 80% тяги? эту тягу дает вентилятор? то есть он действует просто как винт на поршневом двигателе? Вопрос в сторону. а что вообще эффективнее вентилятор или винт? делают ведь одно и то же?
    Возьмем самолет ан-24 (турбовинтовой), возьмем трубу диаметра чуть больше, чем винт, и длиной от винта до конца двигателя. и наденем эту трубу на двигатель ан-24. получится турбовентиляторный двигатель? мощности прибавится? турбовентиляторные более мощные чем турбовинтовые?

    • admin говорит:

      Эта тема скоро появится, поэтому отвечаю коротко :-) . Второй контур работает как ТРД без камеры сгорания ( мы с Вами об этои ранее упоминали). Одна-две ступени вентилятора – это компрессор (вращается турбиной НД из первого контура) плюс короткое сопло. Тягу двигателя в большой степени определяет расход воздуха через двигатель. У турбовентиляторного движка через второй контур идет до 85% общего расхода. Отсюда и преобладание в тяге. Винт и вентилятор сравнивать некорректно. Это разные вещи, хоть и похожи. Для АН-24 – не получится. Винт – это не вентилятор, а ТВД – не ТРД (строго говоря). По мощности вобщем-то похожи, но дело не в ней, а в скорости, шумности и габаритах.

  11. геннадий говорит:

    Хороше, что есть такие ребята как Вадим, которые могут правильно задать вопрос, а потом еще и проанализировать ответ …админу респект за терпение и корректность…сам знаю, что такое объяснять -доходчиво к этому должен быть талант. А я объяснения начинаю с подзатыльников, хотя и понимаю, что все мы когда то учились -чему нибудь и как нибудь.

    • admin говорит:

      Да, Вы правы, это хорошо :-) , особенно в наше время. А что касается объяснений… После защиты диплома, мой руководитель мне сказал:”Поздравляю! Работать с Вами было очень интересно, но трудно…” :-) Я ведь тоже всегда пытался докопаться до каждой мелочи и не успокаивался, если что-то было непонятно. Вадим абсолютно правильно делает, докапываясь до сути… Иначе нельзя… Иначе теряется смысл…

      • Вадим говорит:

        однако ответ про винты и вентиляторы был примерно таким: винт это винт и используется он там, где используется винт, потому что это не вентилятор, а винт. А вот вентилятор это вентилятор и используется он там, где используется вентилятор, потому что это не винт, а вентилятор.

        • admin говорит:

          :-) … Как Вы меня ковырнули :-) … Ответ, пожалуй, действительно был суховат, но не совсем уж, чтобы так :-) . Вы зря, Вадим, обижаетесь, я сейчас как тот мой руководитель :-) . Конечно, задавайте вопросы, конечно будем их обсуждать. Тем более, что мне это и самому интересно, даже вспоминаю то, что уже и забывать стал. Единственно могут быть задержки по времени из-за хронического отсутствия оного. Но думаю, это помехой не будет :-)
          Более понятный с моей точки зрения ответ по вентилятору дам в комментах статьи о винте. Опять же статья грядет :-)

          • Петр говорит:

            Дайте, пожалуйста, точное определение отличия вентилятора от винта и от турбины.

          • Юрий говорит:

            Точное не дам, так как теоретиком не являюсь. Однако… Турбина преобразует энергию потока (газа, жидкости) в работу на валу. Винт и вентилятор точно наоборот. Хотя аэродинамические принципы их работы похожи. Винт – самостоятельный агрегат для создания тяги, приводимый от двигателя. Вентилятор – часть реактивного двигателя, создающего тягу в целом. Винт и вентилятор похожи в аэродинамическом смысле, однако, ТВРД рассчитывается и создается как реактивный двигатель, цельный узел, а не как ТРД с приделанным к нему винтом (вентилятором).

  12. геннадий говорит:

    Юрий, разъясняйте все вопросы, пусть даже они кажутся всем понятны. Уверен, что большенство “ботаников” и я в их числе просто стесняются задавать их, считая себя ущербными в этой теме,. и не вздумайте объяснения переводить в “личку” читаю все с большим удовольствием..Сам хотел быть авиатором, даже поступил в харьковское военное училище, но потом сбежал, а срочную служил на флоте в г. Балтийске. Был чемпионом БФ по радиомногоборью и меня приглашали на сверхсрочку, на ТУ-16 стрелком радистом-это считался безопастным самолетом, а ту-22, там где двигателя на хвосте, считали летающими гробами…Но жизнь распорядилась по своему и моя работа не над землей а в недрах ее. Да, служил я на БДК и видил наш “Киев” и “Москву” ну и Американцев, конечно наша палубная авиация была ну очень слабовата…

    • admin говорит:

      Буду очень стараться :-) …. У меня появились мысли, а не присоединить ли к сайту форум для осуждения всяких таких вопросов. А то ведь комментами одними похоже тут не обойдешься. Думаю….
      Я смотрю, Геннадий, у Вас опыт жизненный немалый и в разных областях. Будет тема для общения. Кстати, будут статьи на темы, близкие Вам…

  13. геннадий говорит:

    Буду рад общению… насчет жизненного опыта, так мы с вами одного возраста… так, что опыт кое какой(жизненный) имеется, с ув. Геннадий.

  14. Дмитрий говорит:

    По-поводу принципа работы тепловой машины, т.е ТРД приведу один, может быть не совсем удачный, но как мне кажется вполне понятный с точки зрения прекладной механики пример.
    В детстве наверно у каждого в доме была некая игрушка – небольшая вертикальная ось на которой сверху крепился золочёный диск похожий на многолипестковую ромашку. Липестки стояли немного под углом к своей оси. Короче, что-то типа современного ротора.
    На этом роторочке подвешивались, там разные звинелки и пр. которые начинали издовать приятный звук после того , как ротор начинал медленно раскручиваться.
    Раскручивался он небыстро постоянно ускоряясь. А, вот приводили его в движение четыре маленькие новогодние свечки стоявшие под всей этой конструкцией.
    Тёплый воздух, нет даже не так, подогретый воздух давил на лопатки ротора, который в свою очередь начинал вращаться и даже тащил на себе приятные слуху звинелки.
    Всего хорошего – хорошим людям.

    • admin говорит:

      Есть у меня такая игрушка :-) . Правда не из детства, а купленная в Польше в конце 80-х, когда я там служил в ГСВГ. У них там они очень распространены были, особенно к католическому рождеству.
      А что касается работы, то первое, что приходит в голову – это авторотирующий воздушный винт или рабочее колесо осевого компрессора…

  15. Григорий говорит:

    Спасибо за статью но извините не все комменты прочел, может где и было сказано. Когда двигатель запущен все более менее понятно. Поступательное движения из входного отверстия нагрев, расширение, выброс но ведь когда самолет стоит скорость то равна нулю. Надо же чем то нагнать поток воздуха в камеру сгорания и вот что это нагоняет? Какой то электромотор, двигатель внутреннего сгорания. Что крутит компрессор? Ведь самолет и разогнаться должен чтобы площадь крыла заимело нужную подъемную силу. На ролике об этом никак…

    • admin говорит:

      Если я правильно понял, Вас интересует запуск двигателя. То есть ясно, что воздух в камеру сгорания подает компрессор. Для того, чтобы это произошло, нужно его раскрутить. Этим управляет автоматика двигателя (все собираюсь о ней статью написать :-) ). После раскрутки до определенных оборотов (определенного давления перед камерой сгорания) подается топливо и искра на розжиг. Двигатель самостоятельно выходит на обороты малого газа, то есть он запущен. Непосредственную раскрутку ротора осуществляет стартер (как на автомобиле :-) ). Стартеры могут быть электрические (стартер-генераторы) с питанием от наземного источника или бортовых аккумуляторов, могут раскручиваться от сжатого воздуха (они довольно просты), который поставляет вспомогательная установка (ВСУ), или наземная установка, или уже запущенный соседний двигатель. Это воздушные стартеры. Третий вид – это турбостартеры. Они представляют собой миниатюрный турбовальный двигатель, свободная турбина которого раскручивает ротор главного двигателя. Турбостартер тоже имеет свою автоматику запуска и свой автоматический цикл работы. Он раскручивается своим собственным небольшим электростартером. Про ВСУ и турбостартеры я упоминал здесь и здесь.
      Ну, вот как-то так :-) . Если что-то непонятно, обязательно пишите – разберемся…

  16. Дмитрий говорит:

    Огромный респект Юрию и конечно, Вадиму. Вадим, у Вас вопросы точно такие же как у Вас. только вы их задаете, а я ищу готовые ответы) И про камеру сгорания у меня был вопрос – почему она перфорированная и про винт с вентилятором схожие мысли. И про второй контур ТВРД (этот вопрос я задал в теме http://avia-simply.ru/trdd/#comment-2190 В общем, в споре, как обычно, рождается истина )

  17. павел говорит:

    спасибо за сайт, статью, комментарии. и я понял правильно благодаря Вам.

  18. Арслан говорит:

    Большое спасибо админу и Вадиму!
    У меня такой вопрос: на поршневом двигателе когда лопасти винта отталкивают воздух назад, их (лопасти) должно толкать вперёд – это реактивное движение или нет?
    (Лопасти сидят на валу и пытаются вытащить вал из двигателя, тот упирается в какие-нибудь упорные подшипники и тащит за собой корпус двигателя а тот прикреплен к крыльям и тащит их за собой а те держатся за самолёт и так он взлетает или что-то не так?)
    а когда я прыгаю с лодки в воду и её отталкивает мой прыжок – это реактивное движение?
    Помогите пож-та а то такая каша в голове…

    • admin говорит:

      Да уж действительно каша :-) … Просмотрел я нашу с Вадимом объемную переписку, его замысловатые вопросы с просьбой отвечать проще и мои не менее замысловатые ответы в стремлении эту просьбу исполнить и понял, что точно получилась каша :-) . Стремление к упрощению привела к определенным, “мягко говоря” некорректностям :-) и я понял, что в таком виде эти комментарии оставлять нельзя. Пользы не будет никакой. Короче я их снял, переработаю и выложу заново.
      А на Ваши вопросы постараюсь ответить без лишних разлагольствований, так будет более правильней.
      По поводу лопастей, которые в итоге тянут за собой всю конструкцию – все верно, только (немножко поправляю) самолет не взлетит, а будет двигаться. Но! Говоря Вашими словами ” когда лопасти винта отталкивают воздух назад” – это не реактивное движение. Это в основе действие 3-го закона Ньютона (ударная теория возникновения подъемной силы). Когда Вы прыгаете с лодки – то же самое, не реактивное движение, 3-й закон. А вот, к примеру, отдача ружья при выстреле – это как раз реактивное движение (ружья). Реактивное движение тела обязательно подразумевает отделение от этого тела части его массы с определенной скоростью. Оно определяется законом сохранения импульса. При этом это движение практически единственное, для осуществления которого не требуется воздействия внешних сил (взаимодействия с окружающей средой). Воздушный винт как раз со средой (воздух) взаимодействует, в результате возникают внешние силы (аэродинамические и другие), приложенные к винту.
      Однако в космосе винт работать не сможет, зато ракета (типичное реактивное движение) чувствует себя прекрасно и движется за счет истечения из нее (из сопла) определенной массы газов (то ест части массы ракеты). Движение это не зависит от внутреннего устройства двигателя и определяется только скоростью истечения и массой газа (расходом топлива).
      Таким образом ракете внешней среды (внешних сил) для движения не надо. Для воздушного винта нужна среда, на него воздействующая (посредством сил), для прыжка в воду нужна лодка, чтобы оттолкнуться. Самолет с ВРД ( реактивное движение) тоже теоретически мог бы лететь в космосе, если бы каким-либо образом смог взять с собой запас воздуха, нужный ему в полете. То есть воздух ему нужен только как рабочее тело, а не как среда, от которой нужно отталкиваться.
      Вот как-то так… Если что-то неясно – спрашивайте.
      За исправление ошибки в слове – спасибо :-) . У меня это болезнь. Это слово постоянно встречается, прекрасно знаю, как правильно, но все равно пропускаю…

    • Петр говорит:

      Это риторический вопрос. Как джижение не назови оно не изменится. Реактивное движение тела – это движение обусловленное отделением от него какой-то части. Если вы прыгаете с лодки, то для системы “лодка-челоек” каждый получает реактивное движение. Ракетный двигатель получает реактивное движение, потому, что движется за счет выброса вещества которое находилось в нем. А вот турбореактивные двигатели являются реактивными с большой натяжкой. Какая разница что тяне самолет воздушный винт или крыльчатка, которая по сути такой же воздушный винт. Однако нужно понимать, что в каждый момент времени в камере сгорания есть воздух, который в последствии нагреется и вылетит. Причем этот воздух можно считать одним целым с самолетом. По этому газовую турбину в самолетах смело можно называть реактивным двигателем.

      • Юрий говорит:

        Несколько путано :-) … Насчет принципа реактивного движения согласен. В остальном нет. ТРД – чистый представитель реактивного движения. Компрессор в нем тяги не создает. Винт взаимодействует с окружающей средой, это совсем другой принцип движения. Никакая “крыльчатка” в комплексе двигателя тяги не создает, об этом я уже в других комментариях писал. Если бы вентилятор работал совершенно отдельно, тогда об этом можно было бы говорить. Что касается турбины, то она тут вообще не при чем. Она всего лишь узел для создания мощности на валу двигателя и никакой тяги не создает, даже уменьшает возможность ее создания. Непосредственно в создании тяги принимает участие сопло, которое, кстати есть и на ТВРД даже без смешения потоков…

        • pasha говорит:

          Насчёт турбины согласен. Насчёт жаровой трубы (где-то в других ваших ответах) тоже. А насчёт того, что считать реактивным движением – тут я думаю ТРД всё же ближе к воздушному винту, так как бОльшая часть массы его рабочего тела – это забортный воздух :) Или правильнее сказать, занимает промежуточное положение. Добавление второго контура только приближает в этом смысле двигатель к винтовому :)
          Воздушный винт точно также берёт массу воздуха и отбрасывает её назад, создавая струю воздуха и отталкиваясь от неё. Правильнее было бы наверное тогда считать, что все типы воздушных и водных судов (кроме парусников и т.п.) используют реактивный принцип движения, а двигатель, работающий только за счёт бортовых запасов рабочего тела получил названи _ракетный_.
          P.S. Значит в турбовентиляторном двигателе в создании тяги большую роль играет сопло и в этом его главное отличие от турбовинтового?

          • Юрий говорит:

            ТРД – двигатель реактивный. Классический (фундаментально) реактивный двигатель не нуждается во взаимодействии с окружающей средой при своей работе. Турбовинтовой нуждается. Что касается забортного воздуха, то представьте себе атмосферу в виде большой емкости, “пристегнутой” к двигателю. ТРД в принципе может работать и в космосе, если бы был запас воздуха. Из водных судов реактивные – только использующие водомет.
            Что касается ТРДД, то это двигатель реактивный со всеми вытекающими. Однако вентилятор имеет общие (определенные) черты с винтом в кольцевом кожухе (и только). В любом реактивном двигателе тягу создает только сопло (де жа вю :-) ). В ТРДД 80 и более % приходится на второй контур из-за большого расхода воздуха через него.

          • pasha говорит:

            Если к самолёту “пристегнуть” атмосферу, то он её не сдвинет. Тяжёлая слишком, с собой возить. Если же “пристегнуть” некий объём атмосферы, в виде большого мешка, например, и надеть его на воздухозаборник, то таки да, сам двигатель будет нормально работать, превратившись при этом в “Классический (фундаментально) реактивный”. Как, собственно и винтовой :) Подведи к плоскости винта спереди “достаточный запас воздуха” – и тоже будет работать!
            Да и вообще, этот “достаточный запас воздуха” в какой-либо ёмкости в космосе сам по себе двигатель – адски прожорливый, но всё-таки.
            Собственно потому воздушно-реактивные двигатели и выделяют в отдельный класс (вроде как реактивный, а вроде как и не совсем), а “Классический (фундаментально) реактивный” получил название Ракетный.
            То есть ВРД сочетает в себе как черты ракетного двигателя (камера сгорания, сопло), так и винтового (использование в качестве рабочего тела забортного воздуха)
            А теперь проведём мысленный эксперимент: возьмём турбовинтовой двигатель. Добавим ему цилиндрический кожух-обтекатель вокруг винта (это ещё не сопло), получим импеллер с приводом от ГТД. Что это за двигатель получился? Тяга создаётся винтом. Чуть удлиним кожух. Тяга по-прежнему создаётся винтом. Добавим спрямляющий аппарат (вы про него где-то говорили) – тяга создаётся винтом, но уже не только: спрямляющий аппарат вносит свой вклад.
            Медленно по шагам меняем форму винта, постепенно добавляя ему лопастей, плавно меняя их форму, добавляя ему обороты – что изменилось принципиально?
            В какой-то момент становится ненужным редуктор, винт (или уже первая ступень компрессора?) пересаживается на вал турбины. Сопла как такового ещё нет, есть только кожух, “винт” и спрямляющий аппарат, тяга создаётся последними двумя, кожух только помогает режиму работы. А теперь медленно меняем кожух, постепенно придавая ему на выходе профиль сопла. Что теперь создаёт тягу? Сопло? “Винт”-компрессор? Если только сопло, то в какой момент этого мысленного преобразования эта роль перешла к нему? Или всё же все элементы двигателя участвуют в формировании тяги, создавая нужную форму воздушного потока, нужное поле давлений, поле скоростей? А непосредственно воспринимать силу тяги – (часть силы давления потока воздуха) будет этот самый компрессор, спрямляющий аппарат и расширяющаяся часть сопла, если она есть. Сужающаяся же часть сопла скорее удерживает давление в камере и помогая эффективному преобразованию давления в дополнительную скорость потока (на дозвуковых скоростях)

            Только сопло? Ну не может оно создавать _всю_ тягу – к нему уже подводится газ с некоторой скоростью, под некоторым давлением. Можно конечно сказать, что раз газ в нём ускоряется, то оно тягу и создаёт – какую её часть – это зависит от того, насколько увеличилась в нём скорость потока. Но только часть этой силы прикладывается непосредственно к соплу, остальная часть от зоны ускорения в сопле через столб сжатого газа в камере предаётся к её головке (в ЖРД) или к компрессору (а может и другим элементам профиля) в ТРД.
            Интересно было бы посмотреть на поле давлений и поле скоростей в реальном двигателе, наподобии того, как у вас это сделано в статье про крыло.
            Извиняюсь, если ушёл сильно в оффтоп.

          • Юрий говорит:

            Как Вам угодно. Лишний раз убедился в изощренности ума человеческого :-)

          • Вадим говорит:

            можно и я немного порассуждаю :) по моим представлениям к соплу вообще никакой полезной силы не приложено, потому что воздух, который ускоряется в сопле, отталкивается от воздуха который ближе к началу двигателя, а тот в свою очередь отталкивается от винта

  19. Руслан говорит:

    Так, для справки и для уточнения. Автомобильный амортизатор ничего не сжимает. Он заполнен маслом и это масло перепускается через маленькое отверстие(жиклёр) в поршне(это упрощённая схема работы амортизатора). Задача амортизатора гасить колебания. Не надо его путать со стойкой шасси. Хотя с виду они похожи(ну … разница в размерах). Эта стойка заменяет, а точнее сама служит упругим элементом, т.е. в место пружины или торсиона, ну или рессоры. В эту стойку закачен азот как над поршнем так и под ним(он и служит упругим элементом в этой стойке). Но под разными давлениями, что придаёт ей мягкость, но при этом держит большую массу(в поршне нет ни каких перепускных отверстий). Такие же стойки стоят на автомобиле БелАЗ. К стати ход у БелАЗа на неровной дороге гораздо мягче чем, у “копейки”, при условии что эта подвеска правильно прокачана, т.е. давления над поршнем и под поршнем соответствуют тех. регламенту. Также ещё в автомобилях есть пневмоподвески, в них так же воздух служит упругим элементом, но у неё немного другое устройство, от стойки шасси.

    • admin говорит:

      Это Вы к чему? :-) … Я достаточно хорошо знаю, что такое авиационный амортизатор (даже лекцию еще с училища помню на эту тему :-) ).
      Насчет Камазов рассуждать не берусь – не имею на этот счет опыта. В статье слова о сжатии и расширении относятся не к какому-либо амортизатору (ни к автомобильному, ни к авиационному), а к рабочему телу в цикле тепловой машины. Пример автомобильного амортизатора взят всего лишь с точки зрения линейного перемещения штока (видимо не совсем удачный пример, раз вызывает не понимание – поправлю :-) ).
      Стойка шасси самолета (амортизационная) сама по себе не может быть упругим элементом. Она жесткий элемент конструкции, но в ее состав входит амортизатор (поэтому и спутать их невозможно :-) ). Он может быть совмещен с ней или выполнен отдельным звеном в зависимости от типа конструкции шасси. Его назначение отлично от автомобильного. Главная его задача (совместно со стойкой) – гашение кинетической энергии удара при касании ВПП во время посадки. Второстепенная задача – гашение колебаний во время пробега-разбега и руления, однако не на автомобильном уровне (это по поводу мягкости). Подавляющее большинство авиационных амортизаторов – жидкостно-газовые (обычно азот + АМГ-10). В их плунжере как раз есть калиброванные отверстия – первопричина возможности поглощения энергии. Для уменьшения жесткости и повышения энергоемкости амортизаторы часто делают двухкамерными…. Вот как-то так….

      • Руслан говорит:

        Не буду спорить. Значит меня подвела внешняя схожесть стойки пассажирского самолёта, с БелАЗовской подвеской, а точнее сам пневмогидравлический элемент. Признаю ошибку. Я устройство описывал не для вас. Я ещё не все статьи прочитал(хорошо всё описываете). Если статьи о стойках ещё нет, то вот, ещё одна тема. Если есть, то в скором времени доберусь и прочитаю. А если есть техническая возможность, на мой взгляд, амортизатор лучше заменить на велосипедный насос для накачки шин с заткнутым отверстием.

        • admin говорит:

          Ага, понятно :-) … Схожесть только внешняя на самом деле :-) . Статьи пока нет, постараюсь написать. Насчет насоса вряд ли. Очень мала энергоемкость, кинетическая энергия будет плохо рассеиваться. Будет долго качать вверх-вниз еще и попрыгает может быть. Хотя, конечно мягкость будет, наверное.

          • Руслан говорит:

            Признаю свою ошибку, действительно в неё встроен и амортизатор. Устройство БелАЗовской подвески здесь http://www.gpfk.ru/Biblio/75483/6/6_2_r.html
            Я её не разбирал, не приходилось. Когда в ней теряла герметичность внутренняя манжета подвеска падала, когда наружная манжета пропускала, течи масла не было, подвеска поднималась.(поэтому устройство этой подвески прикинул в голове). Мне кажется, как сейчас помню, в место азота мы их прокачивали простым сжатым воздухом, может поэтому слесаря не заливали туда много масла. Только чуть чуть для смазки.

  20. Петр говорит:

    Не смог ответить на ответы моим ответам, потому пишу здесь. Да простит меня админ да прочитает меня юрий. Для расчетных задач можно принимать что сила тяги действует в какой-то абстрактной точке. Но на деле любая сила ВСЕГДА прилагается к чему-то. В самом простом случае РТД точка приложения тяги – это крыльчатка компрессора и, при разных радиусах впускного и выпускного отверстия, часть переднего торца камеры сгорания. Далее, если оснащать нашу ТРД специфическим соплом, то его стенки тоже смогут стать точкой приложения тяги. Теперь про пулю. Реактивную отдачу ружья можно расчитать разными способами и то, что вы говорите – правда. Но на деле точка приложения силы к ружью – задний торец дула (спусковым механизмом пренебрегаем). И сила – есть результат давления пороховых газов. Если пуля застрянет в дуле и не ылетит, то отдачи не будет потому, что сила, толкающая ружье назад будет компенсирована силой, толкающей ружье вперед через пулю. Тут какбы разные подходы к пониманию одного и того же процесса.

    • Юрий говорит:

      Сначала по поводу пули. В общем-то ничего нового не сказано. Могу только еще раз повторить, что причиной отдачи является сила реакции выходящих из ствола газа и пули, а не просто давление. Пояснить это несложно. Пока пуля (вместе с газами) находится в стволе это самое давление там же присутствует, но отдачи нет, потому что оно, как Вы сами сказали, скомпенсировано. Отдача появляется только тогда, когда пуля с газами выходит из ствола. То есть типичное реактивное движение. Часть тела отделяется, получая импульс (пуля полетела), вторая (само ружье) получает импульс противоположный по направлению – отдача. При этом давление падает практически сразу после выхода пули. Если из описанного процесса исключить выход пули (с газами), а оставить только падение давления в стволе (сначала давление было, но скомпенсированное, а потом упало), то совершенно понятно, что отдачи не будет.
      По поводу точки приложения. Пожалуй логично было бы приложить силу реакции к донышку ствола, но формально это неверно, потому что в рассмотренном реактивном принципе ружье – это тело, попросту говоря болванка и совершенно не важно, где там у нее ствол и какой он формы. Важно, что от тела отделяется часть массы с импульсом и сила реакции приложена ко всему телу.
      Здесь как раз не обойтись без абстрактной точки, называемой центром масс (хотя в общем-то она не столь уж и абстрактна). То же самое касательно двигателя. Здесь то же необходима эта абстрактная точка, куда бы Вы силу не прикладывали по Вашему желанию. Даже та же самая “крыльчатка”. Куда вы к ней собираетесь приложить силу? К лопаткам? К каким? В каком месте? Может к ступице?. Для “крыльчатки” тоже необходим свой центр масс.
      Однако, далась Вам эта крыльчатка :-) . Сила реакции к компрессору приложена быть не может. Он тягу не создает. Если Вы поставите компрессор (абсолютно любой) на тележку, конечно с емкостью для сбора сжатого воздуха, то, сколько бы Вы не заставляли его работать, тележка не поедет. Компрессор вообще вещь формальная. С ростом скорости так и необходимость в нем пропадает (в теории ВРД существует понятие “вырождение компрессора”). ПВРД прекрасно работает без компрессора, то есть без каких-либо “крыльчаток”. К чему приложена сила тяги у него, как Вы думаете?
      Камеру сгорания Вы зря сюда приплели. Это обычная труба, в которой даже процесс подвода тепла происходит при постоянном давлении. В реальности есть даже потери некоторые, не влияющие, впрочем на общий принцип.
      А вот если Вы откроете выходной кран на вышеуказанной емкости со сжатым воздухом, то тележка поедет. Произойдет это потому, что появится выходное устройство, то есть сопло. Нельзя говорить “если оснащать нашу ТРД специфическим соплом”, потому что ТРД без сопла не бывает. Именно оно единственное является инструментом создания реактивной тяги, то есть тяги любого ТРД (или правильнее будет сказать ВРД). Весь остальной двигатель (до сопла) – это всего лишь устройство для придания газу необходимой энергии, которую он срабатывает в сопле, разгоняясь и получая импульс.
      Силу, если хотите, можете приложить к соплу, но в общем, говоря о тяге, здесь без абстрактной точки, именуемой центом масс, тоже не обойтись. Конечно, действуют свои силы и на створки сопла, но на что, например, воздействует срединный участок потока, проходящего через сопло и не взаимодействующего с частями сопла?
      Вообще воздушно-реактивный двигатель, говоря о его тяге и имея в виду принцип реактивного движения, неправильно рассматривать по частям. Неважно, что у него внутри, важно, что на выходе. Это на самом деле одно целое тело, от которого отделяется с определенной скоростью его часть (выходящие газы). В итоге получаем реактивную тягу.

      P.S. Да… длинно получается… Надо делать форум…. Когда уже соберусь…..

      • Петр говорит:

        Извините уж но не могу со всем согласится. Во первых случай исключающий пулю. Вы пищите что было давление в стволе скомпенсиорванное а потом оно упало. Отдача возникает в момент времени между потерей компенсации (клапан открыли, образно) и до падения давления. Далее про точку приложения силы к крыльчатке ТРД. Если вам читать будет не лень то я поясню: в каждый момент времени работы ТРД в камере сгорания поддерживается давление А. Оно давит на стенки камеры сгорания, на крыльчатку турбины и крыльчатку компрессора. Думаю с этим спорить вы не будете. Иными словами мы имеем силы, которые равными долями P(в упрощенном, идеальном случае) давят во все стороны. И соответственно они компенсируют друг друга. Все кроме продольных сил.
        Далее мы имеем, что на передний торец камеры сгорания (а там нас ждет крыльчатка компрессора) действует сила P. Она бы действовала и на задний торец если бы там не было отверстия под трубиную. Таким образом у нас в камере сгорания остается только одна не скомпенсированная сила P, приложенная к переднему торцу камеры сгорания. А там крыльчатка компрессора. Соответственно сила приложена ко всей ее плоскости и далее через подшипник, вал, крепления и тд передается на самолет. ПуВРД сила тяги приложена к впускному клапану (если он клапанный) или к внешней стороне изогнутой трубы, если он “гнутый”. Если он прямой и неклапанный, то я в душе не чаю к чему прилагается сила тяги:-). А вообще мы с вами говорим на разных языках. Если говорить о двигателе как отдельной детали и о расчете работы этого двигателя в сборе на самолете и расчета динамики самолета, то на самом деле проще принять, что сила прикладывается к центру масс двигателя. Если мы говорим об анализе самого двигателя (угол атаки лопастей крыльчаток, расчет вала на прочность, тепловых нагрузок и тд) то ваш подход не годится. И кстати если вы говорите, что сила тяги прикладывается к центру масс ружья/двигателя, то означает ли это, что если я приделаю к двигателю свинцовую пластину сбоку, то точка приложения силы переместится? И почему тогда ружбе вскидывается а не толкает человека исключительно назад?

        • Петр говорит:

          А вот еще что: если поставить компрессор для сбора воздуха в закрытую емкость, то тележка может поехать. От разряжения перед впуском компрессора))) Но это уже “лирика”)

        • Юрий говорит:

          Попытаюсь коротко.
          По-моему Ваше пояснение о пуле “притянуто за уши” :-) . Я в ответ на Ваш аргумент точно так же могу “притянуть”: давление в тот самый первый момент еще не успело упасть ( Вы сами это имеете в виду) и также продолжает подпирать и компенсировать….
          О двигателе. Вы понимаете, что получается согласно Вашим утверждениям :-) ? Что реактивный двигатель на самом деле не реактивный. И ракета по сути не ракета и движется она (и он) потому, что внутри ее двигателя существует давление, давящее на верхнюю стенку двигателя (заднюю часть крыльчатки). А все эти выходящие газы и сопло им всем абсолютно ни к чему. По-моему что-то не так :-) .
          Вы игнорировали мой пример с компрессором на тележке (как впрочем и некоторые другие вещи :-) ), а зря. Он неплохой.
          Теперь говоря Вашим языком и начиная с необходимых поправок. Камера сгорания в теории двигателей – это труба, просто труба (как, впрочем, и весь ТРД) безо всяких там передних-задних торцов. Само понятие “камера сгорания” – это конструктивный термин. В конструкции присутствует, конечно, жаровая труба, но она именно труба, причем вся полностью “дырчатая” и открыта что сзади, что спереди. В принципе, если бы не требуемые параметры, то можно было просто выставить форсунку в поток. Эффект был бы тот же.
          А посему по всей длине этой трубы давление одинаковое, что статическое, что динамическое (теоретически). И действует оно на крыльчатки что спереди, что сзади только в разных направлениях. То есть спереди компрессор, сзади – турбина. Компенсация.
          Далее. Я писал о ПВРД (а не ПуВРД). Это прямоточный двигатель. Ни компрессора, ни турбины. Судя по написанному Вами этот двигатель тягу создавать вообще не может, потому что не к чему приложить “продольные силы давления”.
          По поводу свинцовой пластины. Да Вы правы, здесь моя ошибка, признаю. Занимался устойчивостью, и этот центр масс уже в мозгах отпечатался. Так как реактивная сила понятие, так сказать, абстрактное, то говорят, что силу тяги воспринимает весь корпус двигателя, а для расчетов принимается точка за критическим сечением по оси двигателя. То есть центр масс тут не при чем, конечно. Однако, это не отменяет моей позиции о природе тяги. Надо говорить о двигателе в целом (держа в уме сопло :-) ).
          Касательно оружия – тоже самое. А вскидывание – это результат действия нескольких сил, в т.ч. аммортизация приклада, шейки его и т.д.

          Не очень коротко, однако :-)

          • Петр говорит:

            В любом случае я считаю, что мы обьясняем одно и тоже разными языками. Я с точки зрения кинематики и динамики, вы – с точки зрения закона сохранения импульса. Суть то таже. Про ПРВД я ничего не могу сказать потому, что не знаком с его конструкцией.

          • Юрий говорит:

            Остались при своих мнениях :-) . В общем-то и нормально. Не ставлю перед собой цель кого-то в чем-то убеждать. Главное выдать запрашиваемую информацию, будучи самому уверенным в ее правильности, а истина себе дорогу найдет…. А вопрос в действительности не из простых, как, впрочем, и вся теория двигателей. Я с ней в свое время не сразу подружился :-)

      • Петр говорит:

        За грамотность извиняюсь писал в спешке. А форум нужен.

        • Юрий говорит:

          Ничего страшного ). Форум давно уже нужен… такие обсуждения могут тянуться долго и участников может быть больше. Но я все пока только собираюсь… все времени не хватает. Но сделаю все же :-) …..

      • Петр говорит:

        Вы пишите: “Вообще воздушно-реактивный двигатель, говоря о его тяге и имея в виду принцип реактивного движения, неправильно рассматривать по частям. Неважно, что у него внутри, важно, что на выходе. Это на самом деле одно целое тело, от которого отделяется с определенной скоростью его часть (выходящие газы). В итоге получаем реактивную тягу.”
        А почему именно двигатель? Почему не самолет в сборе? Почему мы должны гайки крепления кожуха двигателя считать частью двигателя, а гайку крепления двигателя, скажем, к крылу мы должны считать уже не частью двигателя?

  21. pasha говорит:

    Прочитал ваш диалог с Петром, попробую в свою очередь объяснить его точку зрения, как сам её вижу:
    – ружьё с пулей: после подрыва пороха возникло давление газов, газы давят во все стороны: на стенки ствола (эти силы компенсируются), на пулю и на казённик. Если пуля застряла, то эти силы тоже компенсируются, но если пуля свободно скользит по стволу, то к казённику прикладывается нескомпенсированная сила. Такая же сила (если не учитывать массу газов), но в противоположном направлении прикладывается к пуле и именно в этот момент начинается движение: ружьё в одну сторону, пуля, пока ещё в стволе, в другую – и к ружью сила, приводящая его в движение, прикладывается именно к казённику, а пуля, своей инерцией, “удерживает” это давление. Как только пуля вылетит из ствола, газы вырвутся наружу, давление упадёт (мгновенно, если не учитывать массу газов) и всякое взаимодействие прекратится. Учёт массы газов внесёт свои коррективы, но ничего принципиально не изменит.
    “И ракета по сути не ракета и движется она (и он) потому, что внутри ее двигателя существует давление, давящее на верхнюю стенку двигателя (заднюю часть крыльчатки).” – и в чём противоречие?
    “А все эти выходящие газы и сопло им всем абсолютно ни к чему.” – не будь этих самых газов, не было бы и давления ни в камере, ни у сопла.
    Если взять сосуд с газом под давлением – давление во все стороны одинаковое, сосуд никуда не движется. Проделаем отверстие. Теперь давление на площади этого отверстия на стенки сосуда не действует она действует на струю газов в этом отверстии, ускоряя её. А на противоположную стенку продолжает действовать давление, ускоряя сосуд. Если же к отверстию прикрепим профилированное сопло, то газ, расширяясь в нём, будет давить на его стенки, ускоряясь до большей скорости истечения и полнее используя энергию для направленного движения.
    Что касается ТРД, в его упрощённом “исполнении”, как его рисуют в учебниках: отрезок трубы с турбиной и компрессором – то в такой его “реализации” сила будет прикладываться к компрессору, больше не к чему: компрессор создаёт давление – сила действует на его лопатки и толкает его вперёд – затем воздух нагревается (если пренебречь массой горючего), расширяется, ускоряется, при этом давление падает, затем проходит через турбину – турбина несколько тормозит поток и её тянет назад – но перепад давлений на ней меньше, чем на компрессоре (а скорость больше) – при той же мощности на валу, сила, действующая на неё, меньше. Дальше воздух выходит в атмосферу, уменьшая давление и ускоряясь.
    В реальных двигателях, понятно, профиль сложнее и распределение сил заметно отличается
    Прямоточный же двигатель в виде простого отрезка трубы с нагревателем, думаю, просто работать не будет: набегающий воздух будет тормозиться на входе в трубу об расширяющийся “заряд” горячего воздуха внутри трубы, потом снова ускоряться – до скорости потока и при включённом нагревателе через него будет проходить меньше воздуха, чем при выключенном, то есть “тяга” будет равна лобовому сопротивлению – очевидно, для его работы нужен специальный газодинамический профиль, формирующий правильный поток и воспринимающий тягу. В связи с чем интересна форма этого профиля у реально работающих прямоточных двигателей!

    • Петр говорит:

      Спасибо, вы сформулировали то, что я не смог сформулировать своим кривым языком))

    • Юрий говорит:

      Ничего нового для себя не прочитал. Реактивное движение – это не взаимодействие внутренних частей и давлений. Яркий пример тому прямоточный двигатель. Это фактически труба. Нет ни компрессора, ни турбины, ни фактически конструктивной КС. “Толкать” некуда. Расход, кстати, при “включенном нагревателе” как раз больше. При выключенном его нет вообще.

      • Петр говорит:

        Просто труба работать не будет, ибо “толкать не куда”. И будет это не двигатель а газовая горелка. А вот труба специфического профиля (а профиль у ПВРД очень даже специфический) появляется место, куда газ “толкает” наш прямоток.

        • Юрий говорит:

          ПВРД конечно отличается от трубы. Но От ТРД в смысле принципиального профилирования ничем. И “толкать” там все-таки нечему.

          • Петр говорит:

            Еще раз: сила всегда прикладывается к чему-либо. Ну не бывает абстрактной точки приложение силы (мы можем принимать ее для упрощения тех или иных расчетах, не более, и при этом это будет результирующий вектор векторов реальных сил, приложенных к определенным точкам). Если сила прикладывается к поверхности а не точке, то это уже давление. Это в свое время сказал Ньютон и теперь это каждый год говорят преподы ученикам 9ых классов. И у любого теплового двигателя будь то поршневой ДВС или ТРД иди ПуВРД или ПВРД или ГиперДвигатель для гиперпрыжков в космосме есть точка приложения силы, а точнее давления рабочего тела (он же газ). У поршневых мторов – это поршень, у роторных – это ротор, у реактивных – все поверхности внутренних элементов двигателя, давление на которых не скомпенсированно.

          • Юрий говорит:

            Очень интересное заключение )))… Если не могу найти точку приложения, значит это давление. Я думаю надо ее просто поискать. Точка приложения силы всегда величина абстрактная (потому что сама сила абстрактна), часто ее совмещают с центром масс (который, кстати, тоже абстрактная величина), но не всегда это возможно. Однако это вовсе не означает, что она суть результирующая сил давления. Возьмите 3-й закон, двигатель как цельное тело, и рассмотрите взаимодействие его с отделяющимися порциями газа (не углубляясь во внутренние процессы)…

    • Анатолий говорит:

      ребята !!! Да все очень просто ! хотите увидеть самый простой реактивный двигатель? Возьмите обычную паяльную лампу, подвесьте её на ролике на натянутую проволоку,разожгите и она поедет по проволоке. ВОТ И БУДЕТ ВАМ НАГЛЯДНОЕ ПРОСТЕЙШЕЕ ПОСОБИЕ ПО ПРИНЦИПУ РЕАКТИВНОГО ДВИЖЕНИЯ!

      • Петр говорит:

        Конечно, только для этого лампу можно и не разжигать. Достаточно открыть подачу газа/бензина. Реактивное движение будет возникать за счет истечения топлива а не теплового расширения воздуха при его сгорании.

  22. Петр говорит:

    Третий закон Ньютона: Сила действия равна силе противодействия
    Сила, выталкивающая газ под давдением (определяемая давлением и площадью поперечного сечения сопла) равна по велечине силе толкающей двигатель. Сила, толкающая двигатель, равная по велечине силе, выталкивающей газ, есть результирующая величина сил, вызванных нескомпенсированным давлением в камере сгорания.

    • Юрий говорит:

      Все верно более-менее (кроме сечения сопла и т.п., хотя это неактуально). Однако, я тщетно пытаюсь говорить о принципе реактивного движения, для которого не важны процессы, происходящие внутри тела, а важно отделение определенной массы с определенной скоростью.

      • Петр говорит:

        Как я уже написал раньше, то если нам не интересны процессы, протекающие в самом двигателе, то мы можем принять, что сила, толкающая двигатель приложена где-то, например,в его середине, и использовать это при расчетах, скажем, крепления мотора. Но если я не ошибаюсь, то эта тема – есть продолжение разговора о точке приложения силы в самом двигателе и о том, что непосредственно его толкает. Как я уже пытался ранее обьяснить, мы говорим об одном и том же, но на разных языках. И сила, толкающая двигатель/выталкивающая газ, определяется давлением и поперечным сечением сопла. И это правильно.

        • Юрий говорит:

          Как вам угодно :-) . Я думаю в дальнейшем мы перенесем все такого рода обсуждения на форум с переходом с этого сайта. Постараюсь в ближайший месяц его сделать. Разговоры интересные, но все же длинные тирады такого рода для комментариев мало подходят :-)

  23. pasha говорит:

    С этим никто и не спорит: такая-то масса (расход) вылетела из двигателя с такой-то скоростью, значит двигатель получил соответствующий импульс (тягу), как-то там внутри провзаимодействовав, для этого закона (о принципе реактивного движения) неважно как именно. С этим все согласны.
    Но мы тут пытаемся глубже прояснить как именно это самое взаимодействие происходит внутри двигателя – а газ (механически) взаимодействует с твёрдыми телами – элементами конструкции двигателя только через давление (ну и немного трения), по-другому он не умеет, вот и пытаемся тут прояснить для себя на какие элементы конструкции и в какой пропорции действуют эти силы давления, составляющие силы тяги. Это как если бы обсуждали электрочайник: подали к нему энергию, он и нагрелся, в полном соответствии с законом сохранения энергии. Но сам процесс теплопередачи?

  24. Алексей говорит:

    Здравствуйте, поясните пожалуйста как производится запуск турбореактивного двигателя: кто вращает вентилятор? помню раньше были специальные машины, которые подъезжали к двигателям самолетов вплотную и мощным поток воздуха раскручивали вентилятор, а сейчас как? В конструкцию ТРД добавили стартер как в автомобиль?

    • Юрий говорит:

      Да, совершенно верно. На современных ТРД стоят стартеры. Они обычно трех видов: турбостартеры, электростартеры и воздушные стартеры. Все эти стартеры кинематически соединены с валом двигателя. Турбостартер – сам по себе миниатюрный ТРД, отрабатывает цикл запуска до определенных оборотов вала двигателя. Сам запускается от небольшого индивидуального электростартера. С электростартером я думаю ясно ). Воздушный стартер – суть высокооборотистая воздушная турбина. Воздух получает либо от наземного источника, либо от бортовой вспомогательной установки (или от другого двигателя). Электроэнергия для запуска – наземный источник, бортовые аккумуляторы или от вспомогательной силовой установки (это тоже мини-ТРД).

  25. Константин говорит:

    “Ролик недоступен”…

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

*

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>