1. This site uses cookies. By continuing to use this site, you are agreeing to our use of cookies. Learn More.

ADVENT program

Diskurzus a(z) 'Hajtóművek' témában - Phoenix által indítva @ 2013. február 28..

  1. Phoenix

    Phoenix Well-Known Member Szerkesztőségi tag Moderátor

    A jövőbe mutató megoldások
     
  2. joker

    joker Well-Known Member

    <p class="new-blogpost-comment-notice">Komment ehhez a hírhez: Készül a jövő sugárhajtóműve
    A Pratt&Whitney sincs lemaradva semmiről ha azt vesszük, a 2016-os tesztjük után még évekkel is gyártani fogják az F-35-ösöket, amikbe amúgy sem kerülne be se az ők se a General Electric hajtóműve. Ilyen tempóval fejlesztve a hajtóműveiket, mire kijön a 6. generációs vadászgép valamelyik a végleges változathoz közeli protoípusa, arra ezeknek a hajtóműveknek a frissített változata is jócskán le lesz tesztelve.
     
  3. Janaj

    Janaj New Member

  4. rudi

    rudi Well-Known Member

    Már pörög az új ADVENT hajtómű (legalábbis a hajtómű magja már kész)

    Code:
    https://www.youtube.com/watch?v=EqkgtEszJ6w
     
  5. fip7

    fip7 Well-Known Member

    [​IMG]
    [​IMG]

    Valaki el tudja nekem magyarázni, hogy:
    1. Hogy működik egy ilyen hajtómű?
    2. Mi értelme van így hajtóművet építeni?
    3. Mik az 1,2,3 áramú hajtóművek főbb tulajdonságaik?
    (Például mitől hatékonyabb a 2, mint az 1? )
     
  6. Fade

    Fade Well-Known Member

  7. Roni

    Roni Well-Known Member

    Ez micsoda? 6 gen gépnek szánt hajómű?

    Hány tonna tolóerejű? képes a az f-22 hiperszónikusra lökni?
     
  8. Allesmor Obranna

    Allesmor Obranna Well-Known Member

    attol hogy eros es gazdasagos, meg nem lesz tole gyorsabb a gep
     
  9. joker

    joker Well-Known Member

    Akkor attól sem lesz lassabb egy gép ha a hajtóműve gyenge és gazdaságtalan? Vagy mire gondoltál, mert ez így elég hihetetlennek hangzik.
     
  10. emel

    emel Well-Known Member

    Egy szuperszonikus sebességre tervezett és gyártott sárkányt nem lehet hiperszonikus sebességre gyorsítani, mert nem viseli el az ugrásszerűen növekvő fizikai terheléseket, pl. hőterhelés (szilárdsági/kilágyulási, hűtési és légkondi-probléma!), aerodinamikai terhelések (a sebesség ugye négyzetesen szerepel mind a felhajtóerő, mind a légellenállás-képletekben!), meg lenne még egynéhány baj szerintem.
     
  11. wolfram

    wolfram Well-Known Member

    A működési elvükből kifolyólag a gázturbinák nem képesek hiperszonikus sebességre gyorsítani egy gépet. Ahhoz másfajta hajtómű, pl. ramjet, scramjet kell.
    A másik, amit emel írt. A tartósan hiperszonikus (5+ mach) sebességgel repülő eszközökhöz nagyon speciális, a hőterhelést/oxidációt elviselő anyagok és megfelelő aerodinamikai kialakítás kell.
     
  12. beta

    beta Well-Known Member

    Kissé laikus kérdés: Ez lényegében arról szól, hogy egy bypass csatorna helyett kettő van és lehet állítani, hogy hányat használjon belőle a hajtómű, így változtatva a meghajtás jellemzőit, nem? De ezen mi tart annyi ideig fejleszteni? Rendben hogy szépen ki kell számolgatni mindent, meg tesztelgetni, de hol van ebben a jelentős újdonság, ami nehézséget okoz? Vagy új anyagok is kellenek a működéshez, alapvetően máshogy kell tervezni a kompresszorokat? Hol a macera vele?
     
  13. fip7

    fip7 Well-Known Member

    Fade

    Köszönöm a segítő szándékot, de amit lehetett elolvastam a témában angolul.
    Én abban reménykedtem, hogy allesmor obrana vagy más a technikában jártas ír magyarul egy szép kis összefoglalót erről, hogy én is megértsem, meg más is.
    Egyszerűen nincs magyarul semmi információ a témában.

    Amúgy hozzá tenném, hogy régen a Magyar Tudományos Akadémiát arra hozták létre, hogy az önálló kutatásaik mellet a lényeges külföldi tudományos eredményeket publikálják magyar nyelven. Ehhez képest semmilyen fontos és modern tudományos témáról nem találok magyarul leírást. Pedig nagyon örülnék neki :)
     
  14. Allesmor Obranna

    Allesmor Obranna Well-Known Member

    De azért álmomból felébredve egész jó kis választ adtam nem? :)

    Röviden és nem tömören:

    Az egyáramú gázturbinás sugárhajtómű elöl, a kompresszorával beszívja a levegőt, az egészet egy az egyben bepréseli a tüzelőtérbe, amiben van egy primer kör (gyűrű, cső, megoldása válogatja) ahol tüzelőanyagot keverve hozzá rendkívül forró égésgázokat állítanak elő. Az ezt körülölelő szekunder kör nem más, mint ennek az izzó pokolnak a hűtése, kívülről, hogy nehogy elégjen az egész. Itt ugyanis konstans égés van. Az így nyert óriási belső energiával bíró égésgázzal megfúvatnak egy turbinát, ami az előbb említett kompresszor tökéletes ellentéte. Ez nem levegőt szív be (azért mert egy turbina megforgatja), hanem égésgázok miatt forog (mint a kifújt levegővel megforgatott papírforgó) és hajtja a kompresszort.
    Na most ez idáig csak egy elég öncélú szerkezet és a veszteségek miatt még csak nem is perpetum mobile. Azonban a lényeg, hogy jókora tengelyteljesítmény érhető el, amit számos helyen használhatunk majd ki. Erről lesz még szó később.
    Azonban, mivel mi sugárhajtóművet akarunk csinálni, érdemes koncentrálnunk a turbinán el nem használt, de még mindig jókora belső energiával rendelkező égésgázokra.
    Mivel a turbinánk energiafelvétele meghatározott, így a keletkező energiafelesleget jó előre számíthatjuk a kompresszor által beszívott levegő tömegéből és abból a nyomásból, ami a turbina energiakivétele után még a gázban marad.
    A turbina utáni fúvócső egy egyszerű gépelem, a gázok hatalmas nyomását transzferálja jókora kiáramlási sebességgé.

    Itt értünk el a lényeghez.
    A fúvócsővel előállítható tolóerőnkre referáló gázimpulzus két fontos tényezőből áll, ebből az egyik a gáz sebessége a másik a tömege.
    Ha van egy nagy sebességű repülőnk, mint amilyen mondjuk a MiG-21-es, akkor azt ha repülés közben állónak tekintjük, láthatjuk, hogy az őt körüláramló levegő sebessége nagy. Amire nekünk törekednünk kell, az az, hogy a gép légellenállását a tolóerőnk mindig legyőzze. Vagy legalább pontosan egálban legyen vele. Ez itt a végsebesség. De ugye, a tolóerőnk az a kiáramló gáz sebességégéből és tömegéből származtatható, így az is látható, hogy ezt a sebességet nekünk mindig a gépet körüláramló légáramhoz kell relativizálni. Azon a ponton, ahol a gép körüli áramlási sebesség és a gáz kilépő sebessége megegyezik, ott a hajtómű úgynevezett tolóteljesítménye nulla. Tolóereje még van, de ha ez a gép átmegy mondjuk zuhanásba, és az áramlási sebesség a kilépő gázsebességnél nagyobb, akkor negatív tolóerőről beszélünk és a gépünket ez lessítani fogja. Lásd MiG-25, ahol a jókora átmérőjű fúvócsövekkel, Mach 2 felett gázlevétellel drámaian lehetett lassítani a gépet.
    De ez majdnem minden gépre igaz, csak különféle mértékben.
    Nem véletlen, hogy egy hirtelen hajtómű beékelődéskor a pilóták utólag mindig arról számolnak be, hogy a gép szinte megállt a levegőben.

    Csakhogy ami jó nagy sebességen, az veszteség a lassabb tartományokban. Ugyanis a nagy kilépő gázsebesség a gépet körüláramló jóval lassabban áramló levegőnek csapódva nem csak nagy zajt csinál, de mindezt jókora energiafelesleggel. Ha kicsi a repülési sebességed, akkor inkább a mozgatott közeg tömegét kell növelned.
    Erre viszont az egyáramú hajtóművek csak korlátozottan képesek, mivel a tüzelőtér és turbina fojtása a szűk keresztmetszet. Az 50-es, 60-as években próbálkoztak ugyan nagy levegőátfutású egyáramú hajtóművekkel, de az akkori kompresszorokat nagyon visszafojtotta a tüzelőtér térfogata és így a gázreakció csak óvatos lehetett, illetve, ami a lényeg, hangsebesség alatt érdemi tüzelőanyag fogyasztás csökkentést nem tudtak csak ezzel az egy faktorral elérni.

    Mivel a gázturbinás sugárhajtóművel egyidős (illetve Jendrassik György révén még idősebb is) a légcsavaros gázturbina, így adta magát az ötlet, hogy valahogy a légcsavaros hajtást kéne kombinálni az egyáramú hajtóművel.
    A légcsavar nagy előnye ugyanis, hogy jókora átmérőjével és fojtatlanságával gond nélkül mozgat meg nagyságrenddel nagyobb tömegű levegőt, ami miatt a propulziós hatásfoka ezen sebességeken a legnagyobb. Csak pillanatok alatt elérhetjük vele a légcsavarok menetemelkedésének határát, ami miatt a velük elérhető sebesség erősen limitált.
    Nagyon nagy szögön kell őket forgatni, vagy nagyon gyorsan. Bárhogy is van, mindenképpen óriási tengelyteljesítmény kell hozzá, amit a dugattyús motorok már nem tudtak megfelelő mérettartományon belül prezentálni, így váltották le őket a gázturbinák.
    Csakhogy itt is van még egy gond. A légcsavar szögét vitorlába állítva nem érünk el vonóerőt, de a nyomatékigényünk az egekben lesz. Értelmetlen.
    Valamivel ez alatti légcsavar állásszöggel még operálhatunk, de hamar elérjük itt is a levegőátfutás határát, miközben a gépünket körüláramló levegősebesség pillanatok alatt felülmúlja a légcsavaron áthaladóét, így az nem lesz más, mint egy nagy forgó féklap.
    Gyorsabban is forgathatnánk, de akkor meg a lapátok vége lépi át a hangsebességet, amit lehet ugyan ügyes tervezéssel késleltetni (ez a mai trend), de érdemi sebességnövelést már ez sem ad.

    Nyilvánvalóvá vált, hogy a légcsavart hajtó gázturbinából kilépő gázok energiáját csak annyiban kell elvonni a légcsavar hajtására, hogy érdemi tolóerő még maradjon, az ilyen módon csak kisebb átmérőjű légcsavar meghajtására képes munkaturbinával pedig egy olyan légcsavart kell megforgatni, ami alig különbözik a már ismert kompresszorunktól, csak ezt nem fojtjuk majd vissza tüzelőtérrel, meg turbinával. Mivel ez a kisnyomású kompresszor, vagy ventilátor, vagy csőlégcsavar, ugyanúgy egy csőben forog és az átmérője kicsi, így a lapátvégi hangsebesség problematikája megszűnik, miközben kis átmérője révén jókora sebességgel forgathatjuk, működni fog rendesen.
    Így értünk el a kétáramú gázturbinás sugárhajtóműhöz.
    A kétáramúsági fok a gázturbinát (gázgenerátort) kívülről megkerülő bypass légáram és a gázturbinán belül átáramló légáram tömeghányadosa.
    Ha ez az érték 1, akkor kívül belül ugyanannyi levegő halad át a hajtóművön.
    Légcsavaros gázturbináknál ez 10-20, egyáramú hajtóműveknél 0, kétáramú gázturbinás sugárhajtóműveknél 0.25 és 12 között van jelenleg.

    Ha utas-, vagy teherszállító gépet építünk, akkor a sebességünk 600-900 km/h, repülési magasságunk 6-13000 méter, ide légcsavar, vagy 3-4 feletti kétáramúság kell, hogy a mai színvonalon gazdaságosak lehessünk. A 70-es években a gazdaságosnak mondott kétáramúsági fok 1.3-2.5 volt, ugyanerre a sebességtartományra.

    A légcsavarokkal elérhető maximális levegőátfutás tonnákban mérhető, miközben az áramlási sebesség 200 m/s körül lehet és a levegő a környezetével azonos hőmérsékletű.
    Egyáramú hajtóműveknél a levegőátfutás 40-200kg/sec, a sebesség viszont elérheti az 500-700 m/sec-ot, ami bőven a helyi hangsebesség feletti érték. Ráadásul a kilépő gázok hőmérséklete is 300K, vagy afeletti.
    Kétáramú gázturbináknál jókora szórás van, hiszen az alacsony, egyáramúakat idéző bypass arány óriási gáz sebességeket eredményez, alacsonyabb tömeg mellett. A nagyobb kétáramúsági fokú hajtóművek átmérője is nagyobbra építhető, így ezek már a légcsavarok propulziós hatásfokával vetekszenek.

    Ha a repülőgépünk Mach 2 sebességre, vagy annál valamivel gyorsabbra képes és célunk, hogy 13 ezer méter felett is legyen tolóerőnk, ott, ahol ritka a levegő, ügyelnünk kell arra, hogy ha a tolóerőnk nagyobbik hányada származik a környezeti levegő átmozgatásából, mint a hozzá kevert tüzelőanyag elégetése során felszabaduló energiából, akkor a tolóerőnk drámai módon zuhanni kezd.
    Ami tehát jó lent és lassan, az nem jó fent és gyorsan.
    Tehát kell egy hajtómű, ami mindenhová jó.

    A kétáramú sugárhajtóműre nagyobb teljesítményű utánégető is építhető, mivel több levegő - több tüzelőanyag, de egy ésszerű határon belül. Túl nagy légfelesleg ugyanis elvonhatja a keletkező égésgázok energiáját, tehát egy Boeing 777-es GE90-es hajtóművéhez ha utánégetőt szeretnénk applikálni, az borzalmas zajjal és elképesztő fogyasztással járna, pont megfordulna a trend.

    Ezért jött már az a viszonylag régi ötlet, hogy kéne egy változtatható ciklusú, vagy kétáramúságú hajtómű, ami kis magasságon és sebességen nagyobb propulziós hatásfokot adó nagyobb kétáramúságot ad, nagyobb magasságon és sebességen pedig alacsonyabbat, vagy egyenesen nullát.
    Az ilyen hajtómű már nagyon régóta létezik, de a vezérlése sokkal bonyolultabb, mint a fix ciklusúaké.
    Ilyen volt az YF120-as és az AL-41F elődje, a 20-as gyártmány.
    Az YF120-as mind az YF-22-esben,mind pedig az YF-23-asban látványosan demonstrálta a képességbeli fölényét, de jóval bonyolultabb volt, míg az YF119-es egy minden elemében egyszerűbb,mint a korábbi sugárhajtóművek. Képességben mind a mai napig elmarad az YF120-astól, de anno a kontraszt óriási volt és így az YF120-astól fáztak a döntéshozók.

    Az orosz 20-as gyártmány rosszabbul járt, mert bár egy MiG-25-ösbe építve még repült is, hatalmas tolóereje mellett nem hozta a várt látványos fogyasztáscsökkenést.

    A háromáramú ADVENT a kétáramú YF120-as továbbgondolása, finomhangolása.
     
    wolfram, Mackensen, beta and 7 others like this.
  15. Allesmor Obranna

    Allesmor Obranna Well-Known Member

    De Google még mindig a barátod ;)
     
    fishbed likes this.
  16. fip7

    fip7 Well-Known Member

Ezen oldal megosztása