ODBORNÉ

Letecké motory - část 1. - lopatkové motory

Princip tryskového pohonu je znám už od středověku v Číně, díky pokusům s raketami. Issac Newton navrhl v roce 1680 samohybný parní vůz na principu pohonu tryskovým motorem. Měl nepatrnou účinnost, ale byl ukázkou třetího Newtonova zákona, že každá akce vyvolá stejně velkou reakci, ale opačného směru.

Letecké lopatkové motory se rozdělují na motory proudové, turbovrtulové a turbohřídelové.  Proudové motory se dále dělí na jednoproudové a dvouproudové.

Lopatkové motory všech typů jsou tvořeny spalovací turbínou čili kompresorem, spalovací komorou a plynovou turbínou. Kromě ní je u jednotlivých typů lopatkových motorů přičleněna vstupní a výstupní soustava, reduktor a další systémy zabezpečující funkci motoru. Palivová a regulační soustava, olejová soustava, chladící soustava, protipožární soustava, protinámrazová soustava.

Princip pohonu lopatkového jednoproudového motoru je následující.  Kompresor nasává vzduch přes vstupní usměrňovací ústrojí a stlačuje jej. Stlačený vzduch proudí do spalovací komory, kde se do něj vstřikuje palivo. V důsledku hoření paliva za stálého tlaku roste teplota plynů a tím i jejich tepelná energie. Spaliny poté proudí přes rozváděcí lopatky do oběžných lopatek turbíny, kde předávají část své energie turbíně, která slouží k pohonu kompresoru. I za turbínou však mají spaliny stále ještě vyšší tlak než okolní atmosféra. Jsou vedeny do hnací trysky, kde se tepelná a tlaková energie mění na pohybovou, která vyvozuje tah motoru.

U dvouproudového motoru se vzduch po stlačení v prvních stupních kompresoru (dmychadle) rozděluje na dva proudy. Vnitřní proud vzduchu po stlačení v dalších stupních kompresoru (v jeho vysokotlaké části) postupuje podobně jako u jednoproudového do spalovací komory a turbíny. Pak svoji tepelnou a tlakovou energii mění ve výstupní trysce na výstupní hodnotu.

Vnější proud vzduchu, jehož hmotnost je několikanásobně větší, než u vnitřního proudu (hmotnost je dána tzv. obtokovým poměrem. Obtokový poměr je číslo, které udává poměr mezi množstvím chladného vzduchu protékajícího vnějším proudem a množstvím vzduchu protékajícího vnitřním proudem. Vzduch expanduje po stlačení v dmychadle ve vnější trysce na rychlost výstupní. Tah dvouproudového motoru je dán směrem tahu získaného ve vnější a vnitřní trysce.    

    

Turbovrtulové a turbohřídelové motory se se dělí na motory s vrtulí na společném hřídeli s kompresorem a motory s volnou turbínou. Podstatným rozdílem oproti proudovým motorům je použití reduktoru (ozubené soukolí), který slouží ke snížení otáček turbíny na otáčky, se kterými pracují vrtule.

Nevýhodou uspořádání motoru s vrtulí na společném hřídeli s kompresorem je složitější a náročnější regulace, protože jakákoliv změna zatížení vrtule, například poryv větru, má okamžitou odezvu na otáčky kompresoru.

U motorů s volnou turbínou předchozí nevýhoda odpadá. Generátor plynů, čili dohromady kompresor s turbínou, která kompresor pohání, pracuje se stálými otáčkami a změna zatížení vrtule má vliv pouze na otáčky volné turbíny. Oba typy motorů se vybavují vrtulemi, které udržují stále otáčky automaticky, pomocí změny úhlu náběhu listu vrtule.

Konstrukčně lze umístit dva turbohřídelové motory vedle sebe tak, že pohánějí jediný reduktor. Toto uspořádání se používá u dvoumotorových vrtulníků.




Zdroj:
www.wikipedia.org
Ing. Jiří Tůma - Letadla - 2.díl

You have no rights to post comments