Wie man einen Flugzeugmotor machen
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"Wie ein Jet Engine Works" Video.
Wir nehmen für selbstverständlich, wie leicht ein Flugzeug mit einem Gewicht von mehr als einer halben Million Pfund den Boden mit einer solchen Leichtigkeit abhebt. Wie kommt es dazu? Die Antwort ist einfach. Es ist Motoren.
Lassen Sie Theresa Benyo von NASA Glenn Research Center mehr erklären.
Jet-Motoren bewegen das Flugzeug vorwärts mit einer großen Kraft, die von einem enormen Schub erzeugt wird und bewirkt, dass das Flugzeug sehr schnell fliegen.
Alle Triebwerke, die auch Gasturbinen genannt werden. arbeitet nach dem gleichen Prinzip. Der Motor saugt die Luft an der Vorderseite mit einem Ventilator. Ein Kompressor erhöht den Druck der Luft. Der Kompressor ist mit vielen Schaufeln angebracht an einer Welle hergestellt. Die Klingen drehen sich mit hoher Geschwindigkeit und komprimieren oder die Luft quetschen. Die Druckluft wird dann mit Brennstoff und ein elektrischer Funke zündet die Mischung gesprüht. Die brennenden Gas expandieren und Explosion durch die Düse, an der Rückseite des Motors. Da die Gasstrahlen rückwärts drehen, sind der Motor und das Flugzeug nach vorne geschoben. Da die heiße Luft an die Düse geht, geht es durch eine andere Gruppe von Schaufeln der Turbine genannt. Die Turbine ist auf der gleichen Welle wie der Kompressor angebracht ist. die Turbine Spinnen bewirkt, dass der Kompressor zu drehen.
Das Bild unten zeigt, wie die Luft in den Motor fließt. Die Luft geht durch den Kern des Motors sowie um den Kern. Dies bewirkt, dass ein Teil der Luft sehr heiß sein und etwas kühler. Die kühlere Luft vermischt sich dann mit der Heißluft an der Motorausgangsbereich.
Dies ist ein Bild davon, wie die Luft einen Motor fließt durch
Was ist Thrust?
Teile eines Jet-Engine
Fan - Der Lüfter ist die erste Komponente in einem Turbofan. Der große drehende Lüfter saugt große Mengen an Luft. Die meisten Flügel des Lüfters sind aus Titan gefertigt. Es beschleunigt dann diese Luft nach oben und teilt sie in zwei Teile. Ein Teil geht weiter durch den „Kern“ oder in der Mitte des Motors, wo sie beaufschlagt wird, die von den anderen Motorkomponenten auf.
Der zweite Teil „umgeht“, um den Kern des Motors. Es geht durch einen Kanal, der den Kern an der Rückseite des Motors umgibt, wo es viel von der Kraft erzeugt, die das Flugzeug nach vorne katapultiert. Diese kühlere Luft hilft, den Motor sowie das Hinzufügen Schub zum Motor zu beruhigen.
Kompressor - Der Kompressor ist die erste Komponente in dem Motorkern. Der Kompressor wird von Fans mit vielen Klingen hergestellt und an einer Welle befestigt ist. Der Kompressor drückt die Luft, die sie in immer kleinere Bereiche eintritt, was zu einer Erhöhung des Luftdrucks. Dies führt zu einer Erhöhung des Energiepotential der Luft. Die gequetschten Luft wird in die Verbrennungskammer gedrückt.
Combustor - In der Brennkammer die Luft mit Brennstoff vermischt und dann gezündet. Es gibt so viele wie 20 Düsen Brennstoff in den Luftstrom zu sprühen. Das Gemisch aus Luft und Kraftstoff Feuer fängt. Dies sorgt für eine hohe Temperatur, hohe Energie Luftstrom. Der Brennstoff verbrennt mit dem Sauerstoff in der Druckluft, die Herstellung von heißen expandierenden Gas. Das Innere der Brennkammer wird oft aus keramischen Werkstoffen eine hitzebeständige Kammer vorzusehen. Die Wärme kann 2700 ° erreichen.
Turbine - Der Hochenergie-Luftstrom aus dem Brennkammer kommende geht in die Turbine, wodurch die Turbinenschaufeln zu drehen. Die Turbinen sind durch eine Welle verbunden, die Schaufeln in dem Kompressor und die Aufnahme Lüfter an der Vorderseite zu drehen. Diese Drehung dauert etwas Energie aus dem Hochenergiefluss, der verwendet wird, um den Ventilator und den Kompressor anzutreiben. Die Gase in der Verbrennungskammer erzeugt bewegen sich durch die Turbine und die Schaufeln drehen. Die Turbinen des Jets drehen sich tausende Male. Sie sind auf Wellen befestigt, die in zwischen diesen mehreren Sätzen von Kugellager sind.
Der erste Jet Engine - Eine kurze Geschichte der frühen Motoren
Sir Isaac Newton im 18. Jahrhundert war die erste theoretisieren, dass eine nach hinten kanalisierte Explosion eine Maschine vorwärts mit einer großen Geschwindigkeit treiben könnte. Diese Theorie wurde auf seinem dritten Gesetz der Bewegung basiert. Da die heiße Luft durch die Düse Blasten rückwärts bewegt sich das Flugzeug nach vorn.
Henri Giffard baute ein Luftschiff, das durch den ersten Flugzeugmotor, eine Drei-PS-Dampfmaschine angetrieben wurde. Es war sehr schwer, zu schwer zu fliegen.
Im Jahr 1874 Felix de Temple. baute einen Eindecker, die nur einen kurzen Sprung einen Hügel hinunter mit Hilfe eines kohlebefeuerten Dampfmaschine flogen.
Otto Daimler. in den späten 1800er Jahren erfunden den ersten Benzinmotor.
Im Jahr 1894 versuchte amerikanische Hiram Maxim seiner dreifachen Doppeldecker mit zwei Kohledampfmaschinen anzutreiben. Er flog nur für ein paar Sekunden.
Die frühen Dampfmaschinen wurden durch erhitzte Kohle betrieben und waren für den Flug im Allgemeinen viel zu schwer.
Amerikaner Samuel Langley machte ein Modellflugzeuge, die durch Dampfmaschinen angetrieben wurden. Im Jahr 1896 war er erfolgreich ein unbemanntes Flugzeug mit einem dampfbetriebenen Motor in fliegen, den Flugplatz genannt. Es flog ca. 1 Meile, bevor es aus Dampf lief. Er versuchte dann ein volles Größe Flugzeug zu bauen, das Aerodrome A, mit einem gasbetriebenen Motor. Im Jahr 1903, es stürzte unmittelbar nach dem von einem Hausboot ins Leben gerufen.
Im Jahr 1903 flogen der Wright Brothers, The Flyer. mit einem 12-PS-Gas betriebenen Motor.
Ab 1903 ist das Jahr der Gebrüder Wright Erstflug, zu den späten 1930er Jahren die Gaskolbenverbrennungsmotor mit einem Propeller angetrieben war das einzige Mittel, gebrauchte Flugzeuge anzutreiben.
Arten von Jet Engines
Die Grundidee des Turbojet-Motor ist einfach. Luft aus einer Öffnung in der Vorderseite der Maschine angesaugten wird komprimiert, um 3 bis 12-fache seiner ursprünglichen Druck im Kompressor. Kraftstoff wird der Luft hinzugefügt und verbrannt in einer Verbrennungskammer auf etwa 1100 ° F bis 1300 ° F. Die sich ergebende heiße Luft, die Temperatur der Fluidmischung zu erhöhen, wird durch eine Turbine geleitet, die den Kompressor antreibt. Wenn die Turbine und der Kompressor effizient ist, wird der Druck an der Turbinenentladung sein fast das Zweifache der Atmosphärendruck, und dieser Überdruck an die Düse gesendet einen Hochgeschwindigkeitsgasstrom zu erzeugen, der einen Schub erzeugt. Ein deutlicher Anstieg der Schubkraft kann durch Verwendung eines Nachbrenners erhalten werden. Es ist eine zweite Verbrennungskammer nach der Turbine positioniert ist und vor der Düse. Der Nachbrenner erhöht die Temperatur des Gases vor der Düse. Das Ergebnis dieser Erhöhung der Temperatur ist eine Erhöhung von etwa 40 Prozent im Schub beim Start und ein viel größerer Prozentsatz bei hohen Drehzahlen, wenn das Flugzeug in der Luft ist.
Das Turbotriebwerk ist eine Reaktion Motor. In einem Reaktionsmotor, expandierenden Gas drücken fest gegen die Vorderseite des Motors. Die turbojet saugt Luft an und komprimiert oder drückt sie. Die Gase strömen durch die Turbine und machen es spinnen. Diese Gase zurückprallen und schießen aus der Rückseite des Auspuffs, nach vorne aus dem Flugzeug schieben.
Bild von Turbojet Motor
Turboprops
Turboprop-Triebwerk ist ein Strahltriebwerk mit einem Propeller angebracht. Die Turbine auf der Rückseite wird durch die heißen Gase eingeschaltet, und dies dreht eine Welle, die den Propeller antreibt. Einige kleine Flugzeuge und Transportflugzeuge werden von Turboprop-Maschinen angetrieben.
Wie der Turbojet besteht die Turboproptriebwerks eines Verdichter, Brennkammer und Turbine, die Luft und den Gasdruck wird verwendet, um die Turbine zu führen, die dann die Stromversorgung zum Antrieb des Verdichters erzeugt. Im Vergleich zu einem Turbojet-Motor, der Turboprop bessere Antriebseffizienz bei Fluggeschwindigkeiten unter etwa 500 Meilen pro Stunde. Moderne Turboprop-Maschinen mit Propellern ausgestattet, die einen kleineren Durchmesser hat aber eine größere Anzahl von Klingen für einen effizienten Betrieb bei viel höheren Fluggeschwindigkeiten haben. Um die höheren Fluggeschwindigkeiten anzupassen, sind die Klingen säbelförmig mit gepfeilten Vorderkanten an den Schaufelspitzen. Motoren mit solchen Propellern Propfans genannt.
Bild von Turboprop-Antrieb
Ein Turbofan-Triebwerk verfügt über einen großen Lüfter an der Front, die Luft ansaugt. Der größte Teil der Luft strömt um die Außenseite des Motors, es leiser und mehr Schub bei niedrigen Geschwindigkeiten machen zu geben. Die meisten der heutigen Verkehrsflugzeuge werden von Turboladern angetrieben. In einem turbojet all die Luft den Einlass eintreten gelangt durch den Gasgenerator, der aus dem Verdichter, Brennkammer und Turbine besteht. In einem Turbofan-Triebwerk geht nur ein Teil der einströmenden Luft in die Verbrennungskammer. Der Rest geht durch einen Ventilator oder Niederdruckverdichter, und wird direkt als ein „kalter“ jet oder gemischt mit dem Gasgenerator Abgas einen „heißen“ jet herzustellen ausgeworfen. Das Ziel dieser Art von Bypass-System ist Schub zu erhöhen, ohne den Kraftstoffverbrauch erhöht. Dies wird erreicht, indem den Gesamtluftmassenstrom zu erhöhen und die Geschwindigkeit innerhalb der gleichen Gesamtenergieversorgung zu reduzieren.
Bild von Turbofan-Triebwerk
Turboshafts
Dies ist eine weitere Form des Gasturbinenmotors, der ähnlich wie ein Turboprop-System arbeitet. Sie stellen keine propellor fahren. Stattdessen liefert sie Energie für einen Hubschrauberrotor. Die Turbomaschine ist so ausgelegt, dass die Geschwindigkeit des Hubschrauberrotors ist unabhängig von der Drehzahl des Gasgenerators. Dies erlaubt die Rotordrehzahl auch konstant gehalten werden, wenn die Drehzahl des Generators variiert wird, um die Menge an Leistung erzeugt wird, zu modulieren.
Bild von Turbomaschinen
Bild von Ramjet Motor