שְׁאֵלָה:
האם מנועי טורבינות בכלי טיס רב-מנועי מסתובבים בכיוונים מנוגדים כדי לקזז את המומנט?
cfx
2014-01-08 06:13:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

אני לא טייס, אני מניח שאקרא לעצמי חובב. אני גם אגוז פיזיקלי. תמיד תהיתי לגבי זה אבל באותה מיד דאגתי ששאלתי שהוצגה בפני צוות תעופה מסחרי תנחית אותי בסוויטות המולדת לביטחון פנים.

על מסוקים, המומנט לאורך הציר האנכי מתמודד על ידי רוטור זנב קטן יותר. (או רוטור ראשי תאום המסתובב בכיוון ההפוך).

שאלתי היא האם הטורבינות / מאווררים של מטוסי סילון מרובי מנועים מסתובבים באותו כיוון. כלומר, האם גם מנוע היציאה וגם מנוע הימני מסתובבים באופן אחיד בכיוון השעון או נגד כיוון השעון?

נראה שאם זה היה המקרה אז התחזוקה עשויה להיות קלה יותר אך היא תיצור חוסר יציבות מסוים לאורך ציר האורך של מסגרת האוויר. עקב זרועות מומנט ורגע.

מעקב: אני מניח, אם כן, כי מטוס מדחף מנועי יחיד משתמש בקביעות קבועות מראש כדי לפצות על מומנט האורך שנוצר על ידי המדחף שלהם - נכון?

ארבע תשובות:
#1
+37
Peter Kämpf
2014-06-21 16:10:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

מומנט מהווה פחות בעיה עקב דעיכת גלגול יעילה של כנף, אך יש חשיבות לאפקטים של ג'ירו ולשטיפת אביזרים. השפעות הג'ירו הפכו לראשונה לבעיה במנועים סיבוביים במלחמת העולם הראשונה. מנוע סיבובי מכונן את גל הארכובה למטוס, וגם בלוק הצילינדר וגם המדחף מסתובבים. זה נותן קירור טוב יותר במהירות נמוכה ומייצר אפקט גלגל תנופה, כך שהמנוע פועל בצורה חלקה יותר. אך כשאתה מפהק, אפקט הג'ירו מעיף את המטוס למעלה או למטה, כך שכל תמרון מדויק הופך להיות קשה מאוד. שם הגלילים מסתובבים בכיוון אחד והמדחף בכיוון ההפוך. כתוצאה מכך, המדחף היה רק ​​במחצית הסל"ד באוויר כפי שהיה עם בלוק הצילינדר. זה נתן יעילות מדחף רבה, אך גם קוטר מדחף גדול, כך שמטוסים עם מנועים אלה נזקקו לציוד נחיתה גבוה. להלן תמונה של רולאן D XVI עם מנוע סימנס & Halske III המסתובב נגד סיבוב מ- 1918 ( מקור). זה היה מטוס קרב מצוין לתקופתו כמעט ללא צימוד גירו.

Roland D XVI

כיום, מטוסי מדחף בעלי הספק גבוה נוטים להשתמש במנועים זהים אך ביד שמאל וימין. תיבות הילוכים כך שהמדחפים פועלים לשני הכיוונים. זה פחות בגלל השפעות גירו ובעיקר לייצר מאפייני דוכן שפירים. שטיפת אביזר של מדחף מגדילה את זווית ההתקפה המקומית בכנף מצד אחד ומקטינה אותה בצד השני, כך שהכנף תיתקע תחילה בצד עם זווית התקפה גדולה יותר. אם צד זה נמצא תמיד מימין לדחפים, המטוס יתגלגל ממש בדוכן. בתקופת מלחמת העולם השנייה, מספר מטוסים מרובי מנועים השתמשו במנועי סיבוב שמאל וימין על מנת לבטל את שטיפת האביזר.

עם סילונים, האינרציות המסתובבות קטנות בהרבה מכיוון שהקטרים ​​קטנים יותר. אבל יש יוצא מן הכלל אחד: מנוע ה בריסטול-סידלי פגסוס של מטוסי הקפיצה Kestrel, Harrier ו- AV-8B צריך להפעיל את סליל הלחץ הנמוך בכיוון ההפוך לסליל הלחץ הגבוה כדי לאזן את הג'ירו שלו. אפקטים. אם זה לא היה המקרה, תנועת פיהוק תייצר תנועת התנדנדות, ולהיפך. כשאתה יושב על סילון, שדחיקתו שווה ערך למשקלך, הטיית סילון זה מעט קדימה או אחורה תייצר תזוזה מהירה של מיקומך, כך שכל תמרון ברחף יהפוך לקשה ביותר.

USMC AV-8B Harrier in hover

USMC AV-8B Harrier ברחף (תמונה מקור)

נקודת מבט היסטורית נחמדה וקודואים נוספים לדיון על מלאכת ה- vtol.
#2
+31
xpda
2014-01-08 07:24:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

מנועים למטוס נוסעים לאותו כיוון. המומנט אינו נושא באותה מידה על מטוסי סילון כמו על אביזרים.

להרבה מטוסי אביזר רב-גינאיים יש מדחפים הפונים לכיוונים מנוגדים. במנועי טורבינות ניתן לעשות זאת בתיבת הילוכים כדי לאפשר שימוש באותו מנוע משני הצדדים.

בחלק ממנועי הטורבינה, כמו ה- PT6, יש שתי טורבינות המסתובבות בכיוונים מנוגדים, אך חיכוך המדחף. מייצר מומנט נוסף בכיוון אחד.

במישורי מנוע יחיד יש לפעמים את המנוע מותקן בזווית קלה כדי להפחית את השפעת השטיפה (ואולי מומנט?). השטיפה גורמת לחוסר איזון במהירות נמוכה ולעוצמה גבוהה כאשר הלהב היורד נוטה לדחוף אוויר מטה מעל הכנף בצד זה, ולהיפך ללהב העולה.

מיד לאחר ההמראה, הגה של מטוס של מנוע יחיד הוא בדרך כלל מדוכא, במידה מסוימת, כדי לפצות על המומנט והשטיפה הלא אחידים. זה יכול להיעשות באופן ידני, עם הגדרות גימור, או שניהם.

במהירויות גבוהות יותר, ההשפעה של מומנט המדחף אינה ניכרת באותה מידה מכיוון שהכנפיים מוחזקות "חזק יותר" על ידי זרימת האוויר.

לחיים, תודה על ההסבר המורחב. "המומנט אינו נושא על מטוסי סילון כמו על אביזרים" ... האם זה בגלל המומס הגדול יותר (במקרה של מטוס) שמופעל על ידי המומנט?
תשובה יפה! אני אוהב, אפילו לא לתקן אותך אבל אולי לעשות את זה פשוט יותר בשלב מסוים. בסוף כתבת שההשפעה לא ניכרת, או פחות מורגשת במהירויות גבוהות יותר. זה פשוט בגלל שהמטוס נמצא בטווח המהירות האופטימלי המתוכנן בו הוא נבנה ומסודר עבורו. ראה לדוגמא לשוניות קבועות מקושרות נוספות בהגה - שינויים אלה נעשים בדרך כלל במהלך בדיקות טיסה כאשר הם מבחינים כי עיצובם אינו טוב כפי שציפו;)
אני חושב שזה עניין של חיכוך אוויר סיבובי ולא מסה. מסה תהיה חשובה רק במהלך האצה. להבי האביזר יש רדיוס גדול יותר (לפי גודל מישור), כך שמומנט רב יותר מהאוויר לכוח סוס נתון. כמו כן, מאחורי מאווררי המדחס של סילון ישנם שבשנים ליישור זרימת האוויר לאורך, מה שגורם לאוויר לצאת מהסילון בפחות סיבוב. זה יפחית את המומנט מהאוויר.
נקודה טובה, @falk.
פלק, יש כאן גורם נוסף בעבודה. כאשר המהירויות נמוכות, למטוס האביזר זווית סיפון גבוהה (זווית בין כיוון הטיסה לרצפת המטוס. במילים אחרות, הוא מעופף באף גבוה. כאשר זה נכון, ללהב היורד יש זווית גבוהה משמעותית. יותר מאשר הלהב העולה. לכן הלהב היורד מייצר יותר דחף. זה נוטה להפנות את האף של המטוס שמאלה (ברוב המישורים) הדורש הגה ימני כדי לשמור על מעוף ישר. ככל שהמהירות עולה וזווית הסיפון יורדת שני צידי האבזר המשיכו באופן שווה
כך שהלחץ על דוושת ההגה עשוי להיות רגוע.
#3
+11
Falk
2014-01-08 10:42:52 UTC
view on stackexchange narkive permalink

בואו ניתן תשובה קצרה ומצחיקה בנוגע למטוסים: הכל על יעילות.

אם חלק ממנוע ניזוק, סביר להניח שהמנוע יוחלף ויתוקן בזמן שהמטוס טס עם אחר מנוע. מנוע שמסתובב עם כיוון השעון ומנוע שמסתובב נגד כיוון השעון הם שני מנועים שונים. בואו נעשה כלכלה פשוטה עכשיו: האם יעיל יותר שיהיה לכם רק מנוע נוסף אחד שתוכלו להשתמש בו ללא קשר לאיזה מנוע שנכשל או אם אתם זקוקים למנוע נוסף לכל צד? ברור שפתרון התחזוקה החסכוני ביותר הוא להבטיח ששתי הסילונים, ללא קשר לצד מסגרת האוויר אליהן הם מתחברים, זהים ובכך ניתנים להחלפה. אכן זניח.

מה דעתך על אביזרים? הגורם הגדול ביותר המשפיע על אביזרים הוא כי להב עולה מספק פחות הרמה (בכיוון קדימה) מאשר הלהב היורד. אם בחרתם כעת בשני מנועים שניהם מסתובבים לאותו כיוון ומחברים אותם לכנפי המטוס, לצד אחד יש את הלהב היורד החיצוני ומצד שני הוא יהיה פנימי - עכשיו יש לכם מנוע קריטי. אם המנוע בו נמצא הלהב היורד לפניו (מנוע קריטי) נכשל, הוא יוצר לסת גדולה יותר מאשר אם המנוע השני נכשל. כעת עליך להעריך אם בטיחות ועיצוב מבני מאפשרים לך שני מנועים המסתובבים באותו כיוון.

אוף אתה יכול לבקר מחדש בפסקה השנייה שלך? האם אתה באמת מתכוון לרמוז שמטוס יחליף "תוך כדי טיסה?"
ובכן, זו תהיה עבודת תחזוקה טובה להפליא, אך כנראה לא ניתנת לניהול. אני חושב שכולם יכולים להבין מה רציתי לומר, אבל אם יש לך כמה מילים טובות יותר לתאר את זה, אל תהסס לערוך את התשובה שלי.
#4
+1
Jeff Fichten
2016-01-07 02:46:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

מנועי טורבינה מאותה משפחה, כולם מסתובבים באותו כיוון. דמיין שצריך לבנות מנוע טורבינה שהסתובב ממול. העלות תהיה גבוהה יותר. חברות התעופה היו ממלאות חלפים כפולים למנועים.



שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...