Моделирование и эволюция проектирования гидравлического контура кабельной лебедочной машины

Гидравлический привод является сердцем гидравлической кабельной лебедки. Основной его функцией является преобразование потока гидравлической жидкости в скорость и крутящий момент, необходимые для работы.

Гидравлический привод представляет собой совокупность узлов и агрегатов: двигатели, клапаны и насосы и пр. Оптимизация гидравлического привода лебедки направлена на повышение эффективности выполняемых операций (уменьшение потерь и повышение выходной мощности лебедки).

Введение

Два основных способа прокладки кабеля:

• Подземная прокладка кабеля
• Воздушная прокладка кабеля

Подземная прокладка кабеля осуществляется двумя основными способами:

1) Закапыванием кабеля
2) Рытьем траншеи и протягиванием кабеля или прокладкой кабельного канала и протяжки через него кабеля

Прокладывание кабеля в траншеи является наиболее наиболее простым способом.

Здесь важную роль играет хорошая и тщательная подготовка траншеи, по которой будет потом осуществляться тяжение кабеля с помощью специальных кабельных траншейных лебедок.

Прокладка кабельного канала и протяжка через него кабелей применяется для обычных кабелей, не защищенных специальным наружным сверхпрочным слоем (бронированные кабели).

Подземная прокладка кабеля более распространена, чем воздушная, и часто используется в густонаселенных регионах, например, для организация различных систем связи и передачи информации. Подземная прокладка кабеля также обеспечивает линиям связи дополнительную защищенность от воздействия внешних разрушающих факторов. Обнаружение мест пробоя кабеля или неисправностей при подземной прокладке также уже не представляет проблемы, благодаря развитию технологий обнаружения мест повреждения.

Прокладка кабеля в траншее

Кабель должен быть натянут и проложен вдоль кабельной трассы, от одного ее конца до другого. Для этой цели на одной стороне канала закреплен съемник кабеля, он же кабельная лебедка, и одновременно на другом крайнем конце расположен кабельный барабан.

Трос из лебедочной машины разматывается и тянется через траншею, чтобы прикрепиться к кабелю, намотанному на барабан, с помощью тросовых захватов и поворотных звеньев. Как только все необходимые принадлежности, такие как ролики и смазочные материалы, будут использованы и размещены, стационарная лебедка начнет втягивать и наматывать свой трос, таким образом разматывая кабель с барабана в траншею. Ролики для прокладки кабеля помогают избежать трения между кабелем и поверхностью, таким образом, защищая кабель во время процесса тяжения.

Кабельная траншейная лебедка

Тяговая лебедка (кабельная траншейная лебедка) — является основным элементом системы тяжения кабеля. Мощные траншейные лебедки оснащаются гидравлическим приводом и позволяют обеспечить разматывание кабеля с барабана и его тяжение без использования ручного труда.

Принцип работы: двигатель приводит в движение кабестаны с заведенным на них лидер-тросом, который, в свою очередь, соединен с прокладываемым кабелем при помощи специальных приспособлений (вертлюг, чулок кабельный).

Кабестаны, вращаясь, подтягивают трос, а за ним и кабель с одного конца траншеи, на котором расположен барабан с кабелем, к другому (где располагается лебедка). Автоматический укладчик троса свободным образом равномерно раскладывает трос. Управление лебедкой осуществляется с помощью электро-гидравлического пульта управления, расположенного на раме лебедки.

Основные элементы кабельной лебедки

Внутренняя конфигурация лебедки состоит из множества электрических и механических элементов. Она включает в себя дизельный двигатель внутреннего сгорания, регулируемый гидравлический насос, три двунаправленных гидромотора, два кабестана и накопительный барабан. Дополнительными элементами являются датчики, электромагнитные клапаны и линейные приводы. Гидравлический контур усиливают рабочую схему лебедки.

Построение этой схемы определяет величину потерь и общую эффективность машины. Дизельный двигатель преобразует входное топливо в энергию для привода насоса, который механически связан с двигателем. Этот насос использует эту механическую энергию для создания давления и потока. Насос регулирует давление и расход жидкости. Это производит гидравлическую энергию для привода двигателей, которые механически связаны с барабаном и кабестанами. Двигатели выдают достаточную скорость и крутящий момент, которые помогают вращать барабан и кабестаны. Таким образом, достигается функция втягивания и вытягивания троса из лебедки. Поскольку в качестве рабочей жидкости для этой замкнутой системы используется гидравлическая жидкость под давлением, механизм лебедки оснащается резервуаром на случай аварийного сброса жидкости.

Было отмечено, что нагрузки грузоподъемности и обеспечения необходимой тяги принимают на себя в основном кабестаны лебедки, выступая в роли основного несущего элемента. Кроме того, количество двигателей, подключенных к кабестанам, также играет жизненно важную роль в скорости и крутящем моменте, необходимых для намотки и размотки барабанного троса. Управляющие клапаны, такие как клапаны управления направлением тяжения, клапаны сброса давления, обратные и последовательные клапаны, — контролируют и измеряют уровень давления и расхода гидравлической жидкости.

Механизм действия кабельной лебедки

Кабельная лебедка производит две основных операции:

• операция втягивания кабеля
• операция вытягивания кабеля

При втягивании, трос лебедки втягивается в систему. Двойные кабестаны и барабан движутся по часовой стрелке. Это позволяет укладывать кабель в траншею. При операции вытягивания, трос подается из системы, заставляя кабестаны и барабан вращаться против часовой стрелки, позволяя прикрепить лидер-трос лебедки к прокладываемому кабелю. Эта функция контролируется внутренним механизмом, называемым механизмом намотки, который последовательно управляет работой как кабестанов, так и барабана.

(а) намоточный механизм (b) кабестан (с) барабан (d) мотор барабана (е) мотор кабестана

Как двойные кабестаны, так и барабанная система испытывают различные нагрузки, которые в основном зависят от такого фактора, как внешнее сопротивление. Выводятся два соотношения, утверждающие, что, поскольку нагрузка на кабестаны больше, чем нагрузка на барабан (Lc > Ld), то кабестаны производят большее сопротивление (Rc > Rd ) и наоборот.

Поскольку поток гидравлической жидкости под давлением, регулируемый насосом, обратно пропорционален сопротивлению, создаваемому кабестанами и барабаном, расход жидкости снижается по мере увеличения сопротивления. Эти соотношения анализируются во время втягивания и вытягивания для рассмотрения изменений в гидравлическом контуре.

Операция втягивания кабеля

В процессе втягивания кабеля, когда Lc > Ld, подача на барабан увеличивается, по сравнению с подачей на кабестан. Однако, на рисунке видно, что, поскольку кабестаны и барабан механически связаны через механизм намотки, в конечном итоге давление на барабан должно увеличиться до точки, в которой сопротивления как кабестанов, так и барабана равны. После этого начнется вращение кабестанов и запустится процесс втягивания. Теперь, когда Lc
Операция вытягивания кабеля

В процессе вытягивания кабеля, когда Lc > Ld, поток в барабан увеличивается, заставляя барабан вращаться, чтобы размотать трос лебедки. Но когда Lc Причины эволюции гидравлического контура

На протяжении многих лет схема гидравлического контура не удовлетворяла инженеров из-за многочисленных потерь, возникающих в системе. Этот замкнутый контур определяет общую эффективность лебедки. Гидравлический контур определяет давление и расход жидкости, поступающей в двигатели, соединенные с кабестанами и барабаном. Последовательность и расположение компонентов в цепи могут значительно варьировать величину создаваемой скорости и крутящего момента.

Рассмотрим эволюцию гидравлического контура с различными итерациями, каждая из которых вводит дополнительный элемент и повышает эффективность всей системы и снижает потери давления.

Вариант 1

Эта гидравлическая схема состоит из последовательно подключенных гидравлических насосов и двигателей. Пунктирные красные линии представляют направление потока жидкости от насоса к соответствующему двигателю кабестана и двигателю барабана. Сплошные зеленые линии представляют собой стоки жидкости в резервуар. Первоначально использовались только два двунаправленных двигателя. Насос снабжен предохранительными клапанами для регулирования давления, необходимого двигателям. Стрелки показывают направление по часовой стрелке при операции втягивания. При проектировании считается, что двигатели имеют одинаковую мощность. Жидкость течет как в двигателях кабестана, так и в барабане.

Вариант 1. Схема с одним двигателем кабестана, двигателем барабана и клапаном сброса давления

Допускается, что мощности или нагрузки на эти двигатели не остаются постоянными. Из приведенной выше конструкции блока внутренней конфигурации видно, что кабестан и барабан механически связаны. По мере увеличения нагрузки на двигатель кабестана, сопротивление кабестана увеличивается. Это приводит к увеличению нагрузки на барабан из-за обратной зависимости как параметров нагрузки, так и сопротивления. Поэтому кабестаны не вращаются. Точно так же, когда нагрузка на двигатель барабан увеличивается, нагрузка на кабестан также увеличивается. Это препятствует вращению барабана.

Процесс втягивания в гидравлическом контуре и возникающие проблемы

Для плавного втягивания необходимо, чтобы жидкость сначала поступала в двигатель барабана. Затем барабан вращается и создает сопротивление, которое запускает вращение кабестанов. Чтобы следовать этой последовательности потока жидкости, не останавливая ни один из компонентов, непосредственно перед двигателем кабестана встраивается последовательный клапан. Этот клапан регулирует и контролирует направление движения жидкости в двигатели. Роль этого клапана заключается в том, чтобы направить поток в двигатель барабана, за которым следует двигатель кабестана, независимо от влияния сопротивления. Клапан уменьшает поток, поступающий в двигатель барабана, когда его вес больше, чем у двигателя кабестана. После оснащения таким клапаном, операция втягивания оказалась успешной.

Успешный процесс втягивания при установки последовательного клапана перед двигателем кабестана

Вариант 2

Тот же процесс нужно рассмотреть для операции вытягивания лебедки. Стрелки в этой гидравлической схеме изображают направление против часовой стрелки, которое указывает на операцию вытягивания. Когда эта операция инициируется, нагрузка на кабестан больше, чем на барабан, что увеличивает скорость потока в барабан. Проблема возникает в двигателе барабана, когда барабан начинает слабо раскручиваться. Поскольку нет никакого потока в кабестаны, операция вытягивания завершается неудачей. Чтобы предотвратить это, рядом с двигателем барабана устанавливается дополнительный последовательный клапан. Однако при этом двигатель барабана вращается все еще медленно, так как жидкость вытекает из слива, а входная сторона двигателя не получает никакой жидкости.

Процесс вытягивания в гидравлическом контуре и возникшие проблемы

Эта проблема нежелательного вращения барабана была решена путем добавления байпаса между входом и выходом двигателя. Таким образом, жидкость начинает перемещаться по обе стороны двигателя барабана, тем самым блокируя вращение барабана. Поэтому барабан разматывается только при необходимости.

Вариант 3

Теперь предыдущая итерация рассматривается для операции втягивания. Во время этой операции наблюдается, что поток жидкости, проходящий через двигатель барабана, ограничен из-за байпаса. Это ограничивает вращение барабана, и операция втягивания не выполняется. Чтобы устранить это, в байпас вводится обратный клапан. Этот обратный клапан действует как препятствие для остановки потока жидкости непосредственно в байпас и позволяет жидкости поступать в двигатель барабана во время работы.

Модифицированная схема для процесса вытягивания путем добавления последовательного клапана и байпасной линии, чтобы избежать ненужного вращения барабанаВведение обратного клапана в байпасную линию для достижения процесса втягивания

Наконец, последняя итерация включила все дополнительные компоненты для бесперебойной работы как процессов ввода, так и процессов вывода из предыдущих случаев. Чтобы уравновесить нагрузку, к системе кабестанов добавляется еще один гидравлический двигатель. Последовательный клапан двигателя кабестана смещен в сторону выхода, чтобы уменьшить падение давления. Эта полностью измененная гидравлическая схема является окончательной эволюцией, которая будет использоваться в качестве эталона для изготовления гидравлического коллектора.

Добавление 2-го двигателя кабестана и смещение последовательного клапана, чтобы сбалансировать нагрузку и уменьшить потери давления

Итог

Из вышеизложенного следует эволюция гидравлического контура с несколькими итерациями и конструкциями. Наблюдается, что эта логическая последовательность с соответствующим добавлением компонентов доказала, что создается оптимизированный замкнутый гидравлический контур для снижения потерь в системе. Рассматривая все случаи, связанные с различными возникающими проблемами, мы получили проектную схему, позволяющую контролировать поток жидкости и давление, связанное с двигателями барабана и кабестана. Управление этими параметрами позволяет машине переключаться между двумя основными операциями: втягиваниванием и вытягиванием.

Эти параметры жизненно важны для того, чтобы избежать повреждения и остановки компонентов, присутствующих в машине. Сопротивление, оказываемое несущими компонентами (кабестаны и двигатели) анализировалось для улучшения гидравлического контура. Учитывалось, что для достижения синхронизированного вращения жидкость должна первоначально поступать в двигатель барабана, а потом в двигатель кабестанов.

С помощью полученной конечной интегрированной системы гидравлического контура процедура прокладки кабеля будет выполняется с минимальными потерями.

По материалам доклада на Международной конференции, посвященной последним достижениям в области теплотехники 2019 (International Conference on Recent Advances in Fluid and Thermal Sciences)

Модуль BMW Bypass · Фото, описание, характеристики, комплектация, прошивки и инструкции

Skip to content

Модуль BMW Bypass2021-01-27T16:38:22+03:00

Для обхода штатных иммобилайзеров и запуска двигателей автомобилей BMW E серии нами разработан специальный миниатюрный интерфейсный модуль BMW Bypass, который, с одной стороны, обеспечивает подключение pin-to-pin к штатной проводке системы запуска двигателя автомобиля, а с другой – легко и просто подключается к современным сигнализациям Pandora/Pandect X по интерфейсу IMMO-KEY.

Естественно, что никаких дополнительных ключей или чипов наше решение не требует, а процедура клонирования ключа Pandora CLONE проста и быстра – и даже в самом сложном случае не занимает более двух минут.

А самое главное – впервые бесключевой обход и запуск двигателя стал доступен для автомобилей с механической коробкой передач, благодаря специально разработанному алгоритму программной нейтрали, который обеспечивает надежную защиту от случайного включения передачи при автозапуске.

Поддержка текущих систем:

• Pandora DXL 49XX
• Pandora DX-9X (BT/B)
• Pandora DX50S
• Pandect X-31XX
• Pandect X-19XX (BT)
• Pandect X-18XX BT
• Pandect X-1700 BT

BMW Bypass можно приобрести в нашем интернет-магазине или у любого представителя Pandora

Купить в розничной сети

Инструкции, прошивки и руководства для BMW Bypass

---

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

• Прошивка A, версия 1. 13 от 20.12.2019, скачать (*.zip, 0,3 MB)
• Прошивка A, версия 1.09 от 19.12.2018, скачать (*.zip, 0,3 MB)
• Прошивка B keyless, версия 1.09 от 19.12.2018, скачать (*.zip, 0,3 MB)
• Прошивка, версия 1.07 от 07.11.2018, скачать (*.zip, 0,3 MB)
• Изменения в прошивках, скачать (*.txt, 0,2  Mб)

---

РУКОВОДСТВА

• Руководство по эксплуатации и монтажу, *.pdf, 1.9 Mb

Появились вопросы? Не знаете как подключить ту или иную функцию? Команды, руководства по программированию и настройке, схемы и сервисные меню — вся техническая документация в одном месте! Также вы всегда можете позвонить или написать в Техническую поддержку и получить бесплатную консультацию.

Техническая поддержка

Характеристики BMW Bypass

• Основные функции

• Охранные функции

• Прочие

Публикации про BMW Bypass

Больше публикаций

29 июня, 2018

В очередной раз инженеры компании Pandora совершили революцию – теперь бесключевой запуск двигателя доступен владельцам автомобилей BMW. ..

18 июня, 2018

Инженеры компании Pandora, занимающиеся бесключевыми технологиями обхода штатных иммобилайзеров, приготовили очередной яркий и долгожданный подарок для автовладельцев…

BMW Bypass можно приобрести в нашем интернет-магазине или у любого представителя Pandora

Купить в розничной сети

Для чего на самом деле нужен перепускной воздух в ТРДД?

$\begingroup$

Я планирую построить небольшую модель турбовентиляторного двигателя для развлечения, но я подумал, что лучше сначала лучше понять, как они работают. Я понимаю большую часть этого на данный момент, но я изо всех сил пытаюсь понять, что на самом деле делает перепускной воздух, на мой взгляд, это кажется пустой тратой воздуха и энергии, если он просто выходит прямо из двигателя без сжатия … может кто-нибудь объяснит мне это?

• ТРДД
• степень двухконтурности

$\endgroup$

4

$\begingroup$

На современных турбореактивных двигателях перепускной воздух обеспечивает (как минимум) две вещи

1. Тяга

   Воздух обходит сердцевину двигателя, но он ускоряется вентилятором N1 и создает тягу, когда выбрасывается из двигателя назад. Тяга от перепускного воздуха может составлять более половины общей тяги, создаваемой двигателем (до 80% от общей тяги для некоторых двигателей на определенных этапах полета). Одна из причин, по которой байпасный воздух настолько эффективен, заключается в том, что много энергии извлекается из выхлопных газов активной зоны для вращения турбин высокого и низкого давления (двойной золотник), которые приводят в действие ступени вентилятора N1 и ступени компрессора N2.

2. Охлаждение двигателя и снижение шума

   Холодный перепускной воздух может смешиваться с горячим воздухом, прошедшим через сердцевину в задней части двигателя. Это смешивание охлаждает выхлопные газы двигателя и снижает шум реактивного двигателя, возникающий в результате быстрого расширения этого воздуха после его выхода из двигателя. Холодный перепускной воздух, обтекающий сердцевину двигателя, также можно использовать для общего охлаждения двигателя.

$\endgroup$

5

$\begingroup$

Двигатель самолета создает тягу, ускоряя воздух (плюс некоторые продукты сгорания) назад. Поскольку воздух ускоряется назад, самолет ускоряется вперед благодаря закону сохранения импульса.

Импульс пропорционален скорости, а кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Результатом этого является то, что теоретически более эффективно ускорять большее количество воздуха до низкой скорости, чем меньшее количество до более высокой скорости.

На практике это усложняется тем, что воздух уже движется относительно самолета. Трудно эффективно добавить небольшое количество дополнительной скорости к уже быстро движущемуся воздуху. Таким образом, наилучшая скорость выхлопа зависит от скорости, с которой будет лететь самолет.

Скорость истечения активной зоны газовой турбины выше, чем это желательно для большинства самолетов. Таким образом, турбина и вентилятор используются для захвата энергии выхлопных газов и их использования для ускорения перепуска воздуха, что приводит к созданию турбовентиляторного двигателя.

Для самолетов, которые проводят много времени на малых скоростях, конструкторы могут использовать редуктор и пропеллер вместо вентилятора, в результате чего получается турбовинтовой двигатель.

$\endgroup$

$\begingroup$

Перепускной воздух обеспечивает большую часть тяги реактивного двигателя. Когда воздух поступает в двигатель, часть его попадает в сердцевину турбины и приводит в действие весь двигатель. Но большая часть воздуха проходит и ускоряется большим вентилятором, придающим ему тягу. Такой способ повышает эффективность, потому что двигатель перемещает больше воздуха, хотя и с немного меньшей скоростью, чем просто двигатель с малым байпасом, который перемещает некоторое количество воздуха с высокой скоростью.

$\endgroup$

$\begingroup$

По сути, он более эффективен с точки зрения движения.

Позвольте мне объяснить это на очень простом примере. Представьте, что вы стоите над скейтбордом и хотите оттолкнуться руками, чтобы придать себе импульс.

У вас есть 2 варианта: либо вы используете свои руки над другим человеком над скейтбордом, либо вы толкаете себя, используя тяжелый стол?

Как вы понимаете, если вы используете другого парня со скейтбордом, он будет двигаться в другом направлении с такой же скоростью, а стол слегка сдвинется.

Но… в вашем уме ясно, что эффективнее использовать стол, более того, вы предпочтете использовать стену.

Что происходит?

Когда вы пытаетесь сделать импульс самому себе (третий закон Ньютона), вы создаете такую ​​же силу с другой стороны, но при использовании более крупного и тяжелого тела это тело будет двигаться медленнее. По сути, более эффективно «приводить в движение» более тяжелую массу на более низкой скорости, чем более легкую массу на более высокой скорости.

Точно такой же принцип, который вы используете в воде, когда вы используете ласты для дайвинга, вы получаете более высокую скорость, поскольку вы двигаете ногами медленнее, но перемещаете большее количество воды, точно так же, как на скейтборде.

Тот же принцип применим к ТРДД, вместо воды они используют воздух. Вместо ласт они используют лопасти.

Создавая байпас, они также используют воздух, проходящий через байпас, для приведения в движение. Это более эффективно, чем одно ядро ​​на очень высокой скорости.

$\endgroup$

$\begingroup$

Реактивные самолеты, такие как истребители, имеют свою геометрию, рассчитанную на сверхзвуковую скорость, которая обычно достигается за счет высокоскоростного выхлопа реактивного двигателя. Это потребляет много топлива в секции компрессора высокого давления.

Пассажирские самолеты, с другой стороны, не предназначены для полетов на сверхзвуковой скорости, поэтому высокоскоростной реактивный выхлоп с высоким расходом топлива нежелателен. Оптимальный топливный способ добиться этого состоит в том, чтобы извлечь кинетическую энергию из сгоревшего реактивного выхлопа и преобразовать ее обратно в механическую энергию. Эта энергия используется для привода турбовентилятора, который только сжимает байпасный воздух через байпасную секцию двигателя в выхлоп, чтобы получить все преимущества байпасного реактивного двигателя, как описано во многих других комментариях или статьях. Обратите внимание, что здесь в байпасной секции нет расхода топлива, а извлекается только избыточная кинетическая энергия горячего выхлопа, которая используется для работы байпасного(ых) вентилятора(ов).

Можно спроектировать другой механизм двигателя, чтобы он делал то же самое, что и реактивный двигатель (высокого) байпаса, но это может быть сложнее и имеет недостаток в виде более тяжелого двигателя; следовательно, менее эффективен, чем текущая реализация.

$\endgroup$

1

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Почему в военных ТРДД используется малая степень двухконтурности?

Это не военные против гражданских, а дозвуковые против сверхзвуковых

Обратите внимание, что дозвуковые военные самолеты используют те же двигатели, что и гражданские самолеты, даже если их названия могут отличаться.

• KC-135 первоначально использовал J-57, который назывался JT-3C, когда использовался в Boeing 707-120. Теперь они летают на CFM-56, который используется на Boeing 737 и A320.
• C-5 Galaxy использует GE TF39, который стал CF6 при установке на Boeing 747-100 или DC-10.
• Fairchild A-10 использует GE TF34, который называется CF34, при установке на гражданские самолеты, такие как Bombardier Challenger.

Нет, различия возникают только тогда, когда самолет предназначен для полетов на сверхзвуке. Это требует совсем другого подхода к интеграции движка:

• Двигатели сверхзвуковых самолетов устанавливаются близко к центральной линии. По возможности они располагаются прямо за впускными отверстиями, чтобы всасывающему потоку не нужно было менять направление. Исключения вроде SR-71 редки.
• Сверхзвуковые воздухозаборники длиннее и имеют острые края, в отличие от коротких тупых воздухозаборников дозвуковых самолетов. Кроме того, большинство из них имеют изменяемую геометрию для адаптации к очень различным условиям потока на сверхзвуковой скорости.
• Поскольку задачей воздухозаборника является замедление воздуха, поступающего в двигатель, сверхзвуковые воздухозаборники не могут иметь большую площадь захвата, иначе их сопротивление разбрызгиванию в сверхзвуковом полете было бы чрезмерным. Сверхзвуковые двигатели должны создавать свою тягу с гораздо меньшей воздушной массой, чем чисто дозвуковые двигатели. Забудьте о скрытности, это реальный причина меньших диаметров сверхзвуковых двигателей.
• Сопло сверхзвукового самолета также переменное, в отличие от неподвижного сопла дозвукового самолета. Это опять же помогает приспособить его к условиям потока, но в этом случае основная разница заключается в включении и выключении повторного нагрева. Форсажные двигатели способны развивать гораздо более высокие скорости на выходе, чтобы компенсировать их меньший диаметр. Они разгоняют меньше воздуха до более высокой скорости, чтобы создать сопоставимую тягу.
• В последнем пункте упоминалось об этом, но он заслуживает отдельной пули: сверхзвуковые двигатели используют форсажную камеру, чтобы иметь достаточную тягу для перехода на сверхзвук вообще. Горячие выхлопные газы имеют гораздо больший объем, чем холодный впускной поток, который необходимо компенсировать за счет расширения сопла.

Обратите внимание, что гражданский Concorde использовал также изменяемый впуск и сопло и форсажные камеры. У него был двигатель, который раньше использовался на BAC TSR-2, сверхзвуковом военном самолете.

Настоящая разница не между гражданскими и военными, а между чисто дозвуковыми и сверхзвуковыми. Первоначально и то, и другое было достигнуто с помощью одних и тех же двигателей. Упомянутый выше J-57 также использовался на сверхзвуковом военном самолете F-100. Только в 1960-х годах эти линии разошлись, и в дозвуковых самолетах ступени компрессора низкого давления стали еще больше. Они снова приводились в движение сердечниками высокого давления, которые использовались на сверхзвуковых самолетах.

Исходная информация

Тяга представляет собой произведение массового расхода воздуха на разность скоростей между скоростью полета и скоростью сопла двигателя. Чтобы увеличить тягу, дозвуковые двигатели пытаются максимизировать массовый расход (за счет увеличения степени двухконтурности), в то время как сверхзвуковые двигатели больше полагаются на увеличение скорости сопла (за счет использования форсажных камер). Поскольку чистая тяга возможна только тогда, когда выходная скорость выше скорости полета, выходная скорость двигателя должна увеличиваться с расчетной скоростью полета.

Базовые двигатели мало чем отличаются – ведь воздухозаборник обеспечит попадание воздуха в двигатель со скоростью от 0,4 до 0,5 Маха, независимо от скорости полета. Ядро General Electric F110 (установленного, в частности, на истребителях F-15 и F-16) стало ядром ТРДД CFM-56, который используется в Boeing 737 или Airbus A320. Основное различие заключается в степени их двухконтурности. Чем ниже расчетная скорость, тем больше может стать коэффициент байпаса. На очень низкой скорости безредукторный закрытый вентилятор заменяется свободно вращающимся пропеллером с редуктором, другими словами, реактивный двигатель превращается в турбовинтовой. Впуск и сопло, однако, действительно очень разные.

Оптимальная степень двухконтурности постоянно меняется, но поскольку коэффициент лобового сопротивления падает после пересечения 1 Маха, самолеты рассчитаны либо на максимальное число Маха 0,9 или меньше, либо на 1,6 и выше. Соответствующие степени двухконтурности сегодня составляют до 12 для дозвуковых двигателей и менее 1 для сверхзвуковых двигателей. Это создает резкую границу на скорости звука, и многие военные двигатели, предназначенные для сверхзвуковых полетов, лишились форсажных камер и были оснащены большим вентилятором, чтобы стать двигателями для дозвуковых транспортных самолетов.

Различия между дозвуковыми и сверхзвуковыми двигателями становятся тем больше, чем больше вы удаляетесь от их ядра. Компрессор высокого давления, камера сгорания и турбина высокого давления выглядят и работают одинаково, но компрессор низкого давления дозвуковых двигателей поглощает намного больше воздуха и имеет гораздо больший диаметр. Сверхзвуковые двигатели, в свою очередь, в основном имеют форсажную камеру. Однако самая большая разница заключается в воздухозаборниках (большой воздухозаборник Пито с тупыми кромками для дозвуковых самолетов по сравнению с регулируемыми шипами или аппарелями для сверхзвуковых полетов) и сопле (фиксированное для дозвукового полета по сравнению со сложным регулируемым сужающимся-расходящимся соплом для сверхзвукового полета).