A hajtóművek működéséről

..Csak épp a kiváló és a nyugatiakéval egyező geometriával bíró fan a PD-14-esen még teljesen fémből van, nyugaton már az ilyen karbonszálas kompozitból és titánból csinálják...
Attól hogy a fan lapát titánból van nem biztos hogy rosszabb mint a karbon kompozit. Az viszont biztos hogy sokkal nehezebb gyártani és ezért jóval drágább.
Ha megnézed hogy a RR nal hogy csinálják szerintem érthető.
To view this content we will need your consent to set third party cookies.
For more detailed information, see our cookies page.
Az oroszokak inkább a kerámia matrix kompozit technologia terén való elmaradásuk fájhat. A GE már nagyon sok fontos alkatreszt már ebből gyárt és ez a kulcsa a hajtóművek hatekonyságának (hőmérsékletének) további növeléséhez
To view this content we will need your consent to set third party cookies.
For more detailed information, see our cookies page.
 
A PD-14-es jelen állapotában a legprogresszívebb, legmodernebb orosz hajtómű, ez nem vitás.
Azonban a nyugati megfelelői, a P&W 1000G Geared Fan, vagy a GE-Snecma CFM Leap messze előrébb jár, holott megoldásaiban a PD-14-es se rossz.
Csak épp a kiváló és a nyugatiakéval egyező geometriával bíró fan a PD-14-esen még teljesen fémből van, nyugaton már az ilyen karbonszálas kompozitból és titánból csinálják. Húsz éve.
Az MSz-21 első példánya is a PW hajtóművével lesz szerelve.
A PD-14-esre alapozott hajtóműcsalád a tervek szerint igencsak szerteágazó lesz, hiszen a PD-18-ashoz már az oroszok is geared fan megoldást akarnak, pedig abba még a PW bicskája is beletört. No meg maga a gear.

Jelenleg három élenjáró megoldás van és mind nyugati.
P&W geared fan: rendkívül ígéretes a fordulatszám csökkentett megoldásával, amivel minden másnál nagyobb kétáramúsági fokot értek el.
GE-Snecma CFM Leap: rendkívül nagy hőmérsékletet bíró kompozit megoldások a turbinában. Különlegesen magas üzemi hőmérséklet ellenére is nőtt az élettartam
Rolls Royce: Ultrafan, ami a világ első állítható szögű járó(!) lapátozású fan-ja, mint egy nagyon sok lapátos légcsavar.

Ezekhez képest a PD-14 egy jóval konvencionálisabb, ám mégis azt mondom figyelemre méltó új hajtómű, amire az oroszok alapozni kívánják a már említett PD-18-as geard fan mellett a Mi-26-os helikopterek ukrán Motor Szics (Lotarjev) 11300 lóerős D-136-os hajtóművét kiváltó PV-12-est ami 12 ezer lóerős lenne, illetve az An-124-es Ruszlan gépek szintén ukrán Lotarjev D-18T hajtóművét kiváltó PD-23-as, PD-24-es illetve a mégerősebb PD-30-as hajtóművét is.

Mindig élmény olvasni a hajtóműves hozzászólásaid.
De ez mit is jelent?Látom,hogy magyar de akár mandarinul is írhattad volna.Mi az a fan?
 
A fan a ventillátor ez igaz, de itt az a szép nagy forgó lapátozás a nagy utas és teherszállítógépek hajtóműveinél, ahol ez az egy fokozat adja a tolóerő nagy részét, mint egy csőbe zárt soklapátos légcsavar (korábbi nevén csőlégcsavar, de ez mára már kikopott).
Ez a fan.
 
  • Tetszik
Reactions: fishbed and dudi
A fan a ventillátor ez igaz, de itt az a szép nagy forgó lapátozás a nagy utas és teherszállítógépek hajtóműveinél, ahol ez az egy fokozat adja a tolóerő nagy részét, mint egy csőbe zárt soklapátos légcsavar (korábbi nevén csőlégcsavar, de ez mára már kikopott).
Ez a fan.
Én úgy tudom, hogy bár ad hozzá tolóerőt is belső részben elhelyezett nagyméretű ventillátor lapát, de amire igaz, hogy a nagy részét a tolóerőnek adja a propeller/ventillátor, azok inkább a turbopropok, nem a turbofanok. Ennek itt inkább a nagy légszállítás megvalósítása a feladata, és az a fő cél, hogy hangsebesség alatti repülésnél optimalizálja a tüzelőanyag felhasználást, s a fő hajtóerő a turbofan-oknál a kiáramló gázsugárból ered.
 
Én úgy tudom, hogy bár ad hozzá tolóerőt is belső részben elhelyezett nagyméretű ventillátor lapát, de amire igaz, hogy a nagy részét a tolóerőnek adja a propeller/ventillátor, azok inkább a turbopropok, nem a turbofanok. Ennek itt inkább a nagy légszállítás megvalósítása a feladata, és az a fő cél, hogy hangsebesség alatti repülésnél optimalizálja a tüzelőanyag felhasználást, s a fő hajtóerő a turbofan-oknál a kiáramló gázsugárból ered.
Bár ez is a kétáramúsági foktól függ, a katonai felhasználásnál igaz ez jellemzően, amit írtam, nem a civil gépekre.
 
Én úgy tudom, hogy bár ad hozzá tolóerőt is belső részben elhelyezett nagyméretű ventillátor lapát, de amire igaz, hogy a nagy részét a tolóerőnek adja a propeller/ventillátor, azok inkább a turbopropok, nem a turbofanok. Ennek itt inkább a nagy légszállítás megvalósítása a feladata, és az a fő cél, hogy hangsebesség alatti repülésnél optimalizálja a tüzelőanyag felhasználást, s a fő hajtóerő a turbofan-oknál a kiáramló gázsugárból ered.
Hát nem éppen, a fan/ventilátor-fokozat nagy légszállításából (426kg/s max) következik a nagy tolóerő, pl. a CFM 56-5A1 hajtóműnél 6:1 a kétáramúsági fok és a tolóerő 80%-át a ventilátor-fokozat (hideg ág) adja, 20%-ot a core engine (meleg ág).
 
  • Tetszik
Reactions: fishbed
Hát nem éppen, a fan/ventilátor-fokozat nagy légszállításából (426kg/s max) következik a nagy tolóerő, pl. a CFM 56-5A1 hajtóműnél 6:1 a kétáramúsági fok és a tolóerő 80%-át a ventilátor-fokozat (hideg ág) adja, 20%-ot a core engine (meleg ág).
Civil gépeknél általában igen. Katonainál meg nem.
 
Egy mai, komolyabb kétáramúsági fokú (8-12) hajtóműnél a tolóerő 80%-a, (vagy mégtöbb, hiszen ez a 80% már egy harminc éves adat) a ventillátor fokozat levegőátfutásából, az átmozgatott közeg impulzusából ered.
Csak egészen kis hányad adódik a belső core szekció, másképp szólva gázgenerátor forró gázainak belső energiájából.
Ezzel szemben egy modern kétáramú harcászati repülőgép hajtómű kétáramúsági foka újabban nem hogy az 1-et, de még a 0,5-öt se éri el (tisztelet pár olyan kivételnek, ahol az alap dizájn miatt nem mentek le még a sorozatos modernizációk miatt se 0.5 alá) és ezeket már a megjelenésük idején (GE YJ101 - 70-es évek, ebből lett az F404, vagy a svéd unokatestvér RM12) leaked, vagy leaky turbojetnek neveztek, amivel utaltak rá, hogy a bypass ág szinte csak egy "szivárgás", annyira kevés levegő megy át rajta. Igazából az utánégetőt hűtik vele, illetve a termikus hatásfokát növelik a lángfront utáni bekeveréssel, amivel az így expandáló bypass levegő egyfelől hűti a forszázskamra falát, másfelől növeli a fúvócső nyomásviszonyát.
A PW F100-as hajtóműcsalád a kezdeti 0.76-os kétáramúságról folyamatos fejlesztésekel lement 0,33-ra, míg a konkurens GE az F110-essel megmaradt 0,72 környékén.
Az F110-es amúgy avilág legnagyobb kétáramúsági fokú utánégetős hajtóművéből, az F101-esből lett kifejlesztve. Bypass fok 2.
A 0,75 feletti kétáramúsági fok eredetileg egy olyan ötlet volt, hogy forszázs nélkül a legnagyobb propulziós hatásfokot és a lehető legkedvezőbb fogyasztást érjék el, míg utánégetővel a lehető legmagasabb légfeleslegtényezővel a legnagyobb munkaközeghez adhassák az utánégetés belső energia növekedését.
Látszólag logikus, de kiderült, mégsem ez a járható út. Az ilyen hajtóműnél ugyanis az utánégetés begyújtása a nagy hideg munkaközeg miatt nehéz, óvatosan kell eljárni, mivel a nagy hideg levegőtömeg hőelvonó képessége olyan nagy, hogy a lángot képes kioltani. Nem véletlen, hogy az 1,4-es kétáramúsági fokú NK-25-ös forszázskapcsolása alapjáratról egy 18 másodperces(!) folyamat. A GE F101-esén is elég hosszas, bár rövidebb valamivel.
Napjainkra a fajlagos fogyasztás csökkentését nem a kétáramúsági fok növelésével, hanem csökkentésével érik el, ami mellett inkább a sűrítési viszonyt emelik, amihez inkább a lapátok aerodinamikáját választják meg egyre fejlettebb eszközökkel. A nagyobb sűrítési viszonnyal járó magasabb kompresszor utáni hőmérséklethez pedig magasabb turbina előtti hőmérsékletet képesek tervezni, hála az új anyagoknak, megoldásoknak.
A bypass kört - ahogy fentebb is írtam - pedig nem a lángfront előtt, hanem már inkább mögött keverik be.
 
Bár ez is a kétáramúsági foktól függ, a katonai felhasználásnál igaz ez jellemzően, amit írtam, nem a civil gépekre.
Na így már pontosabb mint az előző hsz.-ednél, csak a harcigépek hajtóműveinél a kétáramúsági fok mindössze olyan 1:1, 1,2:1-hez van, és nincs egyfokozatú ventilátor-fokozat, hanem több fokozatú alacsony-nyomású kompresszor-rész van (a Raptor hajtóművében pl. 3 alacsony-nyomású +6 magasnyomású fokozatból áll a kompresszor, az F-15 hajtóművénél 3+10 fokozatú). Sok helyen egyébként ezeknél is fan-nak titulálják az alacsony-nyomású fokozatot (mert így rövidebb), de mivel itt nincs olyan drasztikus átmérő-különbség az első fokozat javára szerintem itt ez nem korrekt.
 
  • Tetszik
Reactions: fishbed
Egy mai, komolyabb kétáramúsági fokú (8-12) hajtóműnél a tolóerő 80%-a, (vagy mégtöbb, hiszen ez a 80% már egy harminc éves adat) a ventillátor fokozat levegőátfutásából, az átmozgatott közeg impulzusából ered.
Csak egészen kis hányad adódik a belső core szekció, másképp szólva gázgenerátor forró gázainak belső energiájából.
Ezzel szemben egy modern kétáramú harcászati repülőgép hajtómű kétáramúsági foka újabban nem hogy az 1-et, de még a 0,5-öt se éri el (tisztelet pár olyan kivételnek, ahol az alap dizájn miatt nem mentek le még a sorozatos modernizációk miatt se 0.5 alá) és ezeket már a megjelenésük idején (GE YJ101 - 70-es évek, ebből lett az F404, vagy a svéd unokatestvér RM12) leaked, vagy leaky turbojetnek neveztek, amivel utaltak rá, hogy a bypass ág szinte csak egy "szivárgás", annyira kevés levegő megy át rajta. Igazából az utánégetőt hűtik vele, illetve a termikus hatásfokát növelik a lángfront utáni bekeveréssel, amivel az így expandáló bypass levegő egyfelől hűti a forszázskamra falát, másfelől növeli a fúvócső nyomásviszonyát.
A PW F100-as hajtóműcsalád a kezdeti 0.76-os kétáramúságról folyamatos fejlesztésekel lement 0,33-ra, míg a konkurens GE az F110-essel megmaradt 0,72 környékén.
Az F110-es amúgy avilág legnagyobb kétáramúsági fokú utánégetős hajtóművéből, az F101-esből lett kifejlesztve. Bypass fok 2.
A 0,75 feletti kétáramúsági fok eredetileg egy olyan ötlet volt, hogy forszázs nélkül a legnagyobb propulziós hatásfokot és a lehető legkedvezőbb fogyasztást érjék el, míg utánégetővel a lehető legmagasabb légfeleslegtényezővel a legnagyobb munkaközeghez adhassák az utánégetés belső energia növekedését.
Látszólag logikus, de kiderült, mégsem ez a járható út. Az ilyen hajtóműnél ugyanis az utánégetés begyújtása a nagy hideg munkaközeg miatt nehéz, óvatosan kell eljárni, mivel a nagy hideg levegőtömeg hőelvonó képessége olyan nagy, hogy a lángot képes kioltani. Nem véletlen, hogy az 1,4-es kétáramúsági fokú NK-25-ös forszázskapcsolása alapjáratról egy 18 másodperces(!) folyamat. A GE F101-esén is elég hosszas, bár rövidebb valamivel.
Napjainkra a fajlagos fogyasztás csökkentését nem a kétáramúsági fok növelésével, hanem csökkentésével érik el, ami mellett inkább a sűrítési viszonyt emelik, amihez inkább a lapátok aerodinamikáját választják meg egyre fejlettebb eszközökkel. A nagyobb sűrítési viszonnyal járó magasabb kompresszor utáni hőmérséklethez pedig magasabb turbina előtti hőmérsékletet képesek tervezni, hála az új anyagoknak, megoldásoknak.
A bypass kört - ahogy fentebb is írtam - pedig nem a lángfront előtt, hanem már inkább mögött keverik be.

Én a katonai felhasználásra írtam, ahogy ezt fentebb ki is fejtettem, és igen, ott az általában 0.5 bypass alatti értékek jellemzőek, s én úgy tudom, hogy azokra igaz az amit írtam, nem a fan a lényeg, hanem a gázsugár. A turbopropoknál viszont tényleg katonai felhasználásnál is a propeller adja a fő meghajtóerőt.
 
Na így már pontosabb mint az előző hsz.-ednél, csak a harcigépek hajtóműveinél a kétáramúsági fok mindössze olyan 1:1, 1,2:1-hez van, és nincs egyfokozatú ventilátor-fokozat, hanem több fokozatú alacsony-nyomású kompresszor-rész van (a Raptor hajtóművében pl. 3 alacsony-nyomású +6 magasnyomású fokozatból áll a kompresszor, az F-15 hajtóművénél 3+10 fokozatú). Sok helyen egyébként ezeknél is fan-nak titulálják az alacsony-nyomású fokozatot (mert így rövidebb), de mivel itt nincs olyan drasztikus átmérő-különbség az első fokozat javára szerintem itt ez nem korrekt.
Elnevezéseken vitatkozhatunk, ez a terminológája ahogy én ismerem. Nyilván ezért is írtam oda, hogy én katonai vonalon írtam, amit írtam.
 
...A nagyobb sűrítési viszonnyal járó magasabb kompresszor utáni hőmérséklethez pedig magasabb turbina előtti hőmérsékletet képesek tervezni, hála az új anyagoknak, megoldásoknak...
És itt van jelentősége a fenti GE videón látható CMC (kompozit mátrix kerámia) anyagoknak!
 
A hozzászólásokból kiderült a számomra, hogy ma is érdemes volt felkelnem :)
Ugyanis eddig nem értettem, hogy a vadászgépekbe szerelt hajtóművek bypas aránya miért ilyen alacsony. Nem gondoltam volna, hogy az utánégető az oka.
Egyébként elméleti szinten, lehetne olyan gázturbinát építeni vadászrepülőgépbe , amely utánégető nélkül is képes akár 1.5-1.8 Mach-ra , magas (4-7-s) bypas arány mellet???
Mert ma már a nagy tolóerő megoldható szerintem. Valószínűleg a kilépő gázsugár sebesség lehet a korlátozó tényező.
 
A hozzászólásokból kiderült a számomra, hogy ma is érdemes volt felkelnem :)
Ugyanis eddig nem értettem, hogy a vadászgépekbe szerelt hajtóművek bypas aránya miért ilyen alacsony. Nem gondoltam volna, hogy az utánégető az oka.
Egyébként elméleti szinten, lehetne olyan gázturbinát építeni vadászrepülőgépbe , amely utánégető nélkül is képes akár 1.5-1.8 Mach-ra , magas (4-7-s) bypas arány mellet???
Mert ma már a nagy tolóerő megoldható szerintem. Valószínűleg a kilépő gázsugár sebesség lehet a korlátozó tényező.
Utánégető nélküli nagy sebesség bajnoka jelen idő szerint a Raptor. Amit lehet ma sorozatban, az ott van benne.
 
Utánégető nélkül a legnagyobb sebesség amit képesek voltak tartósan (relatíve) fenntartani úgy, hogy a gyorsításhoz se használtak utánégetőt (lévén, nem is volt beépítve) Mach 2.0 volt, a Tu-144D-be szerelt Koleszov RD-36-51A-val.
Az ára a mindössze 50 órás teljes élettartam volt.
A Raptor a jelenkor bajnoka ez tény, ez ráadásul sorozatgyártott technológia, de itt is gond van a nagy sebességű utánégetés nélküli cirkálással mind hatótáv, mind fogyasztás, mind pedig a hajtómű élettartamára gyakorolt erősen negatív hatás miatt.
 
Utánégető nélkül a legnagyobb sebesség amit képesek voltak tartósan (relatíve) fenntartani úgy, hogy a gyorsításhoz se használtak utánégetőt (lévén, nem is volt beépítve) Mach 2.0 volt, a Tu-144D-be szerelt Koleszov RD-36-51A-val.
Az ára a mindössze 50 órás teljes élettartam volt.
A Raptor a jelenkor bajnoka ez tény, ez ráadásul sorozatgyártott technológia, de itt is gond van a nagy sebességű utánégetés nélküli cirkálással mind hatótáv, mind fogyasztás, mind pedig a hajtómű élettartamára gyakorolt erősen negatív hatás miatt.
A Concorde utánégetővel ment?
 
Utánégető nélkül a legnagyobb sebesség amit képesek voltak tartósan (relatíve) fenntartani úgy, hogy a gyorsításhoz se használtak utánégetőt (lévén, nem is volt beépítve) Mach 2.0 volt, a Tu-144D-be szerelt Koleszov RD-36-51A-val.
Az ára a mindössze 50 órás teljes élettartam volt.
A Raptor a jelenkor bajnoka ez tény, ez ráadásul sorozatgyártott technológia, de itt is gond van a nagy sebességű utánégetés nélküli cirkálással mind hatótáv, mind fogyasztás, mind pedig a hajtómű élettartamára gyakorolt erősen negatív hatás miatt.
Ezek tények, s próbáltam is néha erre felhívni a figyelmet én is, hogy a szupercirkálásnál sem csak előnyök vannak, így van!