что за Turbojet такой?

28 May 2020

Сначала договоримся о терминах.

Так же можно сказать Турбореактивный двигатель.

По английски Turbojet engine.

На языке древних римлян "turbo" означало вихрь, смерч.

На современном русском слово турбина означает машину в которой вода или пар, воздействуют с силой на ротор, приводя его к вращательному движению.

что за Turbojet такой?

А что значит реактивный?

Английское jet можно перевести как струя, форсунка, инжектор (устройство распылитель топлива) .

Английское слово Jet (струя), образовалось от латинского названия реки «gagates».

При сгорании топлива, горячие газы вырываются наружу и толкают двигатель.

Кажется значение «струя» отлично подходит. Но слово Реактивный еще лучше!

Латинское слово reactio означает «обратное действие»

Расширенные газы, вырываясь из двигателя с силой воздействуют на него в противоположном направлении. Это описание соответствует ракетному двигателю.

Ariane 5
Ariane 5

Одно из первых упоминаний о таком устройстве есть в романе Сирано Де Бержерака. Это 1650 год! (Иной свет, или Государства и империи Луны).

И все таки вернемся к Турбореактивным двигателям.

В 1860-х были опубликованы проекты самолетов с такими двигателями.

В 1939 впервые в небо поднялся реактивный самолет.

Heinkel He 178
Heinkel He 178

На современных авиалайнерах установлены более сложные двигатели.

Их называют двухконтурными турбореактивными двигателями.

Еще точнее турбовентиляторные двигатели. (Turbofan).

что за Turbojet такой?

Впереди двигателя есть вентилятор. Причем формы лопастей могут быть самыми причудливыми.

На мощных компьютерах, рассчитываются аэродинамические характеристики.

Основной целью является достижение баланса мощности и уровня шума.

вентилятор
вентилятор

Лопасти забирают воздух во внутренний контур, назовем его первым.

В нем воздух попадает в камеру сгорания, смешивается с топливом, сгорает и образуются газы от реакции сгорания.

красными цветами выделен внутренний (первый) контур
красными цветами выделен внутренний (первый) контур

Струя газов создает около 20% итоговой тяги двигателя.

Так же эта струя проходит через лопасти расположенные сзади (лопатки) и заставляет вращаться вал, который разгоняет вентилятор еще быстрее.

Вентилятор разгоняется так сильно, что нагнетает воздух во второй контур, где образуются главные 80% тяги.

красным цветом выделен внешний (второй) контур
красным цветом выделен внешний (второй) контур

Если очень обобщить, то двигатель состоит из

1) вентилятор (забирает воздух)

2) компрессор (сжимает 15% воздуха, от забранного вентилятором)

3) камера сгорания (сжигает смесь воздуха из компрессора и топлива из форсунок)

4) газовая турбина (от давления сгоревшей смеси вращает вентилятор)

5) форсажная камера (сжигает дополнительное топливо для ускорения потока)

6) сопло (выпускает поток наружу)

Теперь пора покрутить его в руках:

В каталоге 3D Warehouse можно найти много моделей:

например по запросу turbojet engine

1) LP96 Turbojet Engine Concept (24,383 Polygons)

что за Turbojet такой?

2) DETAILED 11 stage turbojet engine, without compressor (22,129 Polygons)

что за Turbojet такой?

3) Jet engine - working - Sketchy (36,048 Polygons)

что за Turbojet такой?

И еще множество качественных моделей.

Турбины прорисованы целиком. В этой статье они представлены в разрезе для наглядности детализации.

Но видимо, пока сам не сделаешь, полностью не понять всех нюансов.

Попытался нарисовать одну из деталей в SketchUp.

что за Turbojet такой?

Сложнее всего рисовать лопасти.

Уроки моделирования оставим на потом, не терпится разобрать двигатель на детальки, да так чтоб еще знать для чего каждая нужна.

Оказывается такой "велосипед" уже изобрел Томас Кампс. В честь него названа самая простая и распространенная конструкция миниатюрного двигателя. KJ-66 (KampsJetengine-66mm).

Его чертежи есть в свободном доступе.