Малогабаритные ТРД -где оптимум?

Теги:авиация
 
1 2 3
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Читая статью АЛЕКСАНДР МИКУЛИН, ЧЕЛОВЕК - ЛЕГЕНДА , наткнулся на такой пассаж:
На основании созданной при активном участии Б.С. Стечкина стройной теории подобия о влиянии размерности и термо- и газодинамических параметров двигателя на удельную массу был сделан важный вывод: уменьшение размерности ТРД (до определенного предела) ведет к снижению его удельного веса. Более того, удалось установить размерность и параметры двигателя, обеспечивающие получение максимальной весовой отдачи, минимальной лобовой площади и минимального удельного расхода топлива.
 

Вопрос -ГДЕ этот предел?

Вроде, в той же статье , есть подсказка:
В 1950 г. Микулин разработал проект малогабаритного турбореактивного двигателя АМ-4 с максимальной статической тягой 1500 кг. Благодаря малым размерам, высокой скорости воздуха на входе в восьмиступенчатый компрессор и повышенной степени сжатия АМ-4 выгодно отличался от существовавших ТРД как по удельному весу, удельной лобовой площади, так и по удельному расходу топлива.
 

Кто знает?

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
+
-
edit
 

Вуду

старожил

Wyvern-2

- Вот, например, последний писк двигателестроения, Pratt & Whitney F119-PW-100, у него:
Weight 1400 kg
Thrust 115,5 kN [11770 кг]
" with afterburner 155,5 kN
Делим, получаем 11770:1400=8.4. Всего.
И возьмём подъёмный двигатель от Як-141, РД-41:
Турбореактивный двигатель РД-41
Он выдаёт 4260 кг тяги, при отношении тяги к массе 16.7:1!
Вдвое больше... :o
“The only good Indian is a dead Indian”  
RU Bird Man #08.02.2005 16:07  @Вуду#08.02.2005 16:04
+
-
edit
 

Bird Man

втянувшийся

Вуду> Wyvern-2
Вуду> - Вот, например, последний писк двигателестроения, Pratt & Whitney F119-PW-100, у него:
Вуду> Weight 1400 kg
Вуду> Thrust 115,5 kN [11770 кг]
Вуду> " with afterburner 155,5 kN
Вуду> Делим, получаем 11770:1400=8.4. Всего.
Вуду> И возьмём подъёмный двигатель от Як-141, РД-41:
Вуду> Турбореактивный двигатель РД-41
Вуду> Он выдаёт 4260 кг тяги, при отношении тяги к массе 16.7:1!
Вуду> Вдвое больше... :o [»]

Но это еще далеко не о всем говорит.
РОЖДЕННЫЙ ПОЛЗАТЬ - НЕ ПУТАЙСЯ НА ВЗЛЕТНОЙ ПОЛОСЕ!  
RU Бродяга #08.02.2005 16:33
+
-
edit
 

Так он дозвуковой этот двигатель-то, с тягой 16,7:1, а F119-PW-100 сверхзвуковой.
Потом неизвестно какой ресурс у него.
"Кроме того, чтобы что-то делать, надо ещё иногда и Думать!" М. Сандлер ( Один мой знакомый мудрый программер по поводу случайного уничтожения мной системной библиотеки...)  
+
-
edit
 

Bird Man

втянувшийся


F119-PW-100 сверхзвуковой.
 


Чего?
РОЖДЕННЫЙ ПОЛЗАТЬ - НЕ ПУТАЙСЯ НА ВЗЛЕТНОЙ ПОЛОСЕ!  
RU Бродяга #08.02.2005 18:14  @Bird Man#08.02.2005 17:39
+
-
edit
 
B.M.>
F119-PW-100 сверхзвуковой.
B.M.>
 

B.M.> Чего? [»]

РД-41 - "РД-41 может работать до высоты 2500 м и при скорости полёта не более 550 км/ч."

Турбореактивный двухконтурный двигатель с форсированной тягой Pratt & Whitney F119-P-100 - "Использование двух двигателей F119 на F-22 позволяет развивать самолету сверхзвуковую скорость полета на крейсерском режиме (без применения форсажа)."

Вот "чего".
"Кроме того, чтобы что-то делать, надо ещё иногда и Думать!" М. Сандлер ( Один мой знакомый мудрый программер по поводу случайного уничтожения мной системной библиотеки...)  
+
-
edit
 

Вуду

старожил

Бродяга> РД-41 - "РД-41 может работать до высоты 2500 м и при скорости полёта не более 550 км/ч."
- В данном случае это не принципиально: у того и у другого первоначально мерялась и сравнивалась тяга на высоте=0 м и скорости=0 км/час.
То, что них разные входные устройства - дело, в данном случае, уже второе.


“The only good Indian is a dead Indian”  
UA SergeVLazarev #08.02.2005 20:34
+
-
edit
 

SergeVLazarev

опытный

посмотри ветку в научно-техническом форуме про микротубогенераторы. Кстати, микро - и макро турбины - вполне обещающие изделия. Тот же турбокомпрессор в серийном автомобиле - чем не турбина?

В приниципе, ИМО, можно создать ТРД любого размера - вплоть до работающих на двух сотнях молекул. ИМО нижний предел для ТРД - это размеры, при которых флуктуации уже заметны, и превышают выгоду. То есть, физические и технологические пределы для ТРД - находятся на черте в тысячи-сотни молекул.

Но вот что будут двигать эти ТРД???

Вот для беспилотников готовят малые ТРД - с тягой в кг или около того. Модели летают с игрушечными ТРД.
А физический смысл уменьшения размеров ТРД вполне прост. Чем меньше масса, тем меньше общие силы инерции, тем меньше уходит энергии на создание постоянного углового ускорения. :-)
-  
+
-
edit
 

digger

аксакал

Прирoдa oптимумa следующaя. При увеличении рaзмерoв непрoпoрциoнaльнo рaстет мaссa из-зa пaдения oтнoсительнoй прoчнoсти цилиндрa. При уменьшении рaзмерoв рaстет oтнoшение плoщaди к oбъему и сooтветственнo пoтери нa трение , теплooтвoд и теплoпередaчу. Чем выше теxнoлoгия, тем бoльше oптимaльный рaзмер двигaтеля.
 
RU Бродяга #08.02.2005 21:46  @Вуду#08.02.2005 19:16
+
-
edit
 
Бродяга>> РД-41 - "РД-41 может работать до высоты 2500 м и при скорости полёта не более 550 км/ч."
Вуду> - В данном случае это не принципиально: у того и у другого первоначально мерялась и сравнивалась тяга на высоте=0 м и скорости=0 км/час.
Вуду> То, что них разные входные устройства - дело, в данном случае, уже второе. [»]

Да, тяга может и мерялась в стандартных условиях, но нагрузки-то на сверхзвуковом режиме должны быть больше, или я неправ?
Вообще это 8-9 стандартное эдакое отношение для современных двигателей работающих до 2,5 М.

А вот вопрос - сильно утяжеляет двигатель это самое управляемое сопло?
"Кроме того, чтобы что-то делать, надо ещё иногда и Думать!" М. Сандлер ( Один мой знакомый мудрый программер по поводу случайного уничтожения мной системной библиотеки...)  

Zeus

Динамик

Вуду> Вдвое больше... :o [»]

Да, только двигатель этот практически однорежимный, без особой регулировки, одновальный (я уж не заикаюсь об одноконтурности), даже почти без маслосистемы (в него перед каждым полетом масло заливается - это данные по РД-36 с Як-38, но принципиально они несильно отличаются, к тому же удельная тяга у них одинакова). Про расход топлива вообще скромно умалчивается :)

Кстати, насчет расхода. Как известно, чисто энергетически выгоднее выдувать побольше массы воздуха, чем посильнее разгонять его (при одинаковом импульсе). А отсюда автоматически растут габариты, появляется двухконтурность...
И животноводство!  
+
-
edit
 

Bird Man

втянувшийся

"Использование двух двигателей F119 на F-22 позволяет развивать самолету сверхзвуковую скорость полета на крейсерском режиме (без применения форсажа)."
 


Это называется сверхзвуковой самолет, а не свехзвуковой двигатель.

Модели летают с игрушечными ТРД.
А физический смысл уменьшения размеров ТРД вполне прост.
 


Чего-то не очень верю. В авиамодельном форуме даже ветка есть о том как непросто создать трд для модели.

То есть, физические и технологические пределы для ТРД - находятся на черте в тысячи-сотни молекул.
 


Нет, в пределах сантиметров.

Тот же турбокомпрессор в серийном автомобиле - чем не турбина?
 


Тем, что это турбина и компрессор. :)

Прирoдa oптимумa следующaя. При увеличении рaзмерoв непрoпoрциoнaльнo рaстет мaссa из-зa пaдения oтнoсительнoй прoчнoсти цилиндрa. При уменьшении рaзмерoв рaстет oтнoшение плoщaди к oбъему и сooтветственнo пoтери нa трение , теплooтвoд и теплoпередaчу. Чем выше теxнoлoгия, тем бoльше oптимaльный рaзмер двигaтеля.
 


Это еще откуда?
О каком цилиндре, и о каком трении при отношении какой площади и к какому объему речь?

А вот вопрос - сильно утяжеляет двигатель это самое управляемое сопло?
 


Смотря какое сопло.
Сильно зависит от его габаритов, особенно длины.

Кстати, насчет расхода. Как известно, чисто энергетически выгоднее выдувать побольше массы воздуха, чем посильнее разгонять его (при одинаковом импульсе). А отсюда автоматически растут габариты, появляется двухконтурность...
 


Совершенно верно.




РОЖДЕННЫЙ ПОЛЗАТЬ - НЕ ПУТАЙСЯ НА ВЗЛЕТНОЙ ПОЛОСЕ!  
+
-
edit
 

tarasv

опытный

Бродяга> РД-41 - "РД-41 может работать до высоты 2500 м и при скорости полёта не более 550 км/ч."

Бяда просто :) - нормальное предложение звучит так Подъемный двигатель Як-141 может работать ... дальше по тексту. Это ограничение не самого двигателя, а его компоновки как подъемника на Як-141. Если его установить как маршевый эти ограничения будут свосем другими.
 
+
-
edit
 

tarasv

опытный

Вуду> - Вот, например, последний писк двигателестроения, Pratt & Whitney F119-PW-100, у него:
Вуду> Weight 1400 kg
Вуду> Thrust 115,5 kN [11770 кг]
Вуду> " with afterburner 155,5 kN
Вуду> Делим, получаем 11770:1400=8.4. Всего.
Вуду> И возьмём подъёмный двигатель от Як-141, РД-41:
Вуду> Турбореактивный двигатель РД-41
Вуду> Он выдаёт 4260 кг тяги, при отношении тяги к массе 16.7:1!
Вуду> Вдвое больше... :o [»]

Но беря бесфорсажную тягу для F119, массу его форсажной камеры не вычитаем? :rolleyes: А она в создании бесфорсжной тяги не участвует, наоборот слегка мешает. Про остальное хорошо сказал ув Zeus.

 
+
-
edit
 

Bird Man

втянувшийся

tarasv>> Но беря бесфорсажную тягу для F119, массу его форсажной камеры не вычитаем? :rolleyes: А она в создании бесфорсaжной тяги не участвует, наоборот слегка мешает. [»]
Вуду> - Масса собственно форсажной камеры там составляет от силы 5-6%%, гляньте внимательно:
Вуду>snap: 510634

На самом деле, несколько больше.
Металла в той части двигателя не так уж и много, но это исключительно сталь и жаропрочные сплавы.
А плотность у них немалая.
РОЖДЕННЫЙ ПОЛЗАТЬ - НЕ ПУТАЙСЯ НА ВЗЛЕТНОЙ ПОЛОСЕ!  
+
-
edit
 

tarasv

опытный

> Масса собственно форсажной камеры там составляет от силы 5-6%%, гляньте внимательно:

В процентах оценивать не возьмусь, но масса Р-13-300 1205кг а его упрочненного бесфорсажного потомка Р-195 860кг > 25% получается. Не могу найдти данные о весе АЛ-7ПБ (уж больно редкий движок) чтобы сравнить его с АЛ-7Ф так будет честнее. Можно попробовать RM8 с JT8D сравнить надо только определиться к какому именно JT8D Вольво форсажную камеру тулило.
 
+
-
edit
 

Bird Man

втянувшийся

надо только определиться к какому именно JT8D Вольво форсажную камеру тулило.
 


Ой Ё!
Ничего подобного не слышал.
Он же, вроде бы только на коммерческих бортах юзался.
Или я не прав?
РОЖДЕННЫЙ ПОЛЗАТЬ - НЕ ПУТАЙСЯ НА ВЗЛЕТНОЙ ПОЛОСЕ!  
RU Бродяга #11.02.2005 12:39  @tarasv#09.02.2005 13:14
+
-
edit
 
Бродяга>> РД-41 - "РД-41 может работать до высоты 2500 м и при скорости полёта не более 550 км/ч."
tarasv> Бяда просто :) - нормальное предложение звучит так Подъемный двигатель Як-141 может работать ... дальше по тексту. Это ограничение не самого двигателя, а его компоновки как подъемника на Як-141. Если его установить как маршевый эти ограничения будут свосем другими. [»]

Возможно, но в любом случае это специализированный двигатель и его отношение тяги к массе непоказательно.
Вообще "обычное" - 8-9, не думаю, что если бы существовала возможность создания маршевого двигателя в два раза легче, его бы давно уже не сделали.
"Кроме того, чтобы что-то делать, надо ещё иногда и Думать!" М. Сандлер ( Один мой знакомый мудрый программер по поводу случайного уничтожения мной системной библиотеки...)  
LT Bredonosec #19.02.2005 13:00
+
-
edit
 
>То есть, физические и технологические пределы для ТРД - находятся на черте в тысячи-сотни молекул.
>Нет, в пределах сантиметров
- Если не ошибаюсь, на этом же форуме пробегала ссыла на изготовленную ТРД размером 31мм (диаметр) на 2,5мм (высота) со скоростью что-то около 500 тыс оборотов.
(со схемой)
Так что, все-таки, как минимум, миллиметров ;)
 
RU Bird Man #24.02.2005 12:28  @Bredonosec#19.02.2005 13:00
+
-
edit
 

Bird Man

втянувшийся

>>То есть, физические и технологические пределы для ТРД - находятся на черте в тысячи-сотни молекул.
>>Нет, в пределах сантиметров
Bredonosec> - Если не ошибаюсь, на этом же форуме пробегала ссыла на изготовленную ТРД размером 31мм (диаметр) на 2,5мм (высота) со скоростью что-то около 500 тыс оборотов.
Bredonosec> (со схемой)
Bredonosec> Так что, все-таки, как минимум, миллиметров ;) [»]

В качестве воздухомолотилки, которая и себя с места не сдвинет - реально.
Но ТРД - это все-таки двигатель.
Дело в том, что лопатки компрессора высотой пера в несколько имллиметров не дадут практически никакой работы сжатия. слишком сильно будет влияние "концевых" потерь. Даже если их с бандажной полкой делать.

И прошу расшифровать:
"размером 31мм (диаметр) на 2,5мм (высота) со скоростью что-то около 500 тыс оборотов"
РОЖДЕННЫЙ ПОЛЗАТЬ - НЕ ПУТАЙСЯ НА ВЗЛЕТНОЙ ПОЛОСЕ!  
US Вуду #26.02.2005 01:31  @Bird Man#24.02.2005 12:28
+
-
edit
 

Вуду

старожил

B.M.> Но ТРД - это все-таки двигатель...[»]
"Самый маленький турбореактивный двигатель начали выпускать в Англии. Устройство размером с кофейную кружку создаёт тягу в 3 кг при 190 тысячах оборотов в минуту. Двигатель пригодится для миниатюрных беспилотных летательных аппаратов, воспользуются им и авиамоделисты."
“The only good Indian is a dead Indian”  
LT Bredonosec #28.02.2005 16:53  @Bird Man#24.02.2005 12:28
+
-
edit
 
B.M.> В качестве воздухомолотилки, которая и себя с места не сдвинет - реально.
B.M.> Но ТРД - это все-таки двигатель.
B.M.> Дело в том, что лопатки компрессора высотой пера в несколько имллиметров не дадут практически никакой работы сжатия. слишком сильно будет влияние "концевых" потерь. Даже если их с бандажной полкой делать.
B.M.> И прошу расшифровать:
B.M.> "размером 31мм (диаметр) на 2,5мм (высота) со скоростью что-то около 500 тыс оборотов" [»]
Нашел только картинку, где инфа - не помню, по 5 с лишним тыс закладок шуровать трудно...

 
LT Bredonosec #28.02.2005 16:59
+
-
edit
 
Неточности с указанными первоначально размерами прошу списать на несовершенство памяти человеческой :)
 
RU Bird Man #03.03.2005 10:19  @Bird Man#24.02.2005 12:28
+
-
edit
 

Bird Man

втянувшийся

B.M.>> Но ТРД - это все-таки двигатель...[»]
Вуду> "Самый маленький турбореактивный двигатель начали выпускать в Англии. Устройство размером с кофейную кружку создаёт тягу в 3 кг при 190 тысячах оборотов в минуту. Двигатель пригодится для миниатюрных беспилотных летательных аппаратов, воспользуются им и авиамоделисты." [»]

Как я и говорил - сантиметры.
РОЖДЕННЫЙ ПОЛЗАТЬ - НЕ ПУТАЙСЯ НА ВЗЛЕТНОЙ ПОЛОСЕ!  
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
RU Bird Man #03.03.2005 10:28  @Bredonosec#28.02.2005 16:59
+
-
edit
 

Bird Man

втянувшийся

Bredonosec> Неточности с указанными первоначально размерами прошу списать на несовершенство памяти человеческой :) [»]

Теоретически - схема может быть и работоспособной. Практически - сильно сомневаюсь.
РОЖДЕННЫЙ ПОЛЗАТЬ - НЕ ПУТАЙСЯ НА ВЗЛЕТНОЙ ПОЛОСЕ!  
1 2 3

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru