Flugvélar

frá Wikipedia, ókeypis alfræðiorðabókinni
Fara í siglingar Fara í leit

Flug knýja er alhliða hugtak fyrir the vél notuð til að búa til að knýja á flugvélum . [1] Til viðbótar við raunverulegan aflvinnsluhluta („ vél “), eru skrúfur og gír , ef einhver eru, einnig innifalin, sem, þó að þeir séu í raun og veru ekki afl, séu notaðir til framþróunar. Drifið gerir flugvélinni kleift að viðhalda (drifkraftinum) til að lyfta virkilega af jörðu, öðlast sjálfstæða hæð og halda áfram í lofthelgi. Fyrir tæknikerfi getur þyngdarafl stundum verið notað sem drif , en flugvél getur aðeins svifið með henni eða, með því að nýta uppdrif , svifflug .

Í borgaralegum flugvélum getur tímabil drifkerfisins (engl. Propulsion System) afmarkað, eitt frá vélhúðu og þrýstibreytingu sem núverandi samsetning getur tilgreint.

söguleg þróun

The fjögurra strokka í - samræmi hreyfill framleidd í 1903 fyrir the Wright Flyer , með úttak 8,8 kW (12 HP), vigtuð 81 kg og gengur tvær counter-snúningur tveir-bladed skrúfur í gegnum keðju gír. (Mynd frá 10. janúar 1928).

Í upphafi flugs í dag var flotið nýtt með upphituðu lofti eða lofttegundum („ léttara en lofti “) til að knýja vindinn ( Montgolfière ; loftbelg ; loftbelgflug yfir Ermarsund 7. janúar 1785).

Síðar þróuðust sviflausar svifflugur ( Albrecht Ludwig Berblinger („Schneider von Ulm“) til 1811, Otto Lilienthal frá 1891, Wright bræður frá 1899), en þyngdin kemur í veg fyrir að hæð haldist og varanlegt flug yfir landið. Nægilega öflug flugvél sem gat veitt orku sem þarf til að viðhalda flughæðinni var upphaflega ekki tiltæk í reynd vegna of mikillar þyngdar vélarinnar. Aðeins með því að þróa léttari bensínvélar , sem ásamt bensíni buðu upp á hagstæða samsetningu af afli / þyngdarhlutfalli og orkuþéttleika , voru flugvélar þyngri en loft sem tókst að taka af stað sjálfar, ná hæð og fljúga vegalengdir án þess að missa hæð ( 17. desember 1903, Wright Flyer ).

Svifflugur sem geta farið lengri vegalengdir með uppfærslum voru ekki þróaðar fyrr en á 20. áratugnum - eftir vélknúið flug - ( Rhön svifflugkeppni ).

Drifgerðir

Teikning af níu strokka geislamótor af Junkers Ju 52 / 3m

Það er mikill fjöldi mismunandi gerða knúninga fyrir flugvélar. Brennsluvélar eru aðallega notaðar til þessa dags. Þeim er skipt í tvo hópa andardrátta sem anda anda og ekki anda. Þrýstibúnaður er notaður til að snúa við snúningsstefnu hreyfils (sjá einnig lóðrétt flugtak og lendingu ).

Öndunarvélar með loftræstingu

Öndunarvélar fá súrefni sem þarf til að brenna eldsneyti úr andrúmsloftinu.

Flugvél

Flugvélarvél (einnig þekkt sem flugvélarvél) er brunahreyfill (oftast í formi aftur- og stimpilvélar ) sem hefur verið sérstaklega hönnuð til notkunar í flugvél. Það veitir vélrænni orku til bol ( "öxulafl"; sjá einnig snúnings orku ) og rekur skrúfu , venjulega í gegnum skrúfu gír . Algeng hönnun á fram- og afturflugvélum eru geislamyndaðar , línulegar eða hnefaleikavélar .

Þotuhreyfill

Þversnið í samanburði:
(a) Turbojet ("gastúrbína")
(b) Ramjet
(c) scramjet.
Til vinstri er þjöppunin, í miðjunni bruna og til hægri útblástur fyrir heita gasið.

Loftþungar þotuhreyflar framleiða knúning að hluta eða öllu leyti með hrökkunaráhrifum útblástursloftsins. Í viðbót við loft-öndun vél þota í þremur gerðum af hverflum þotuhreyfill , ramjet vél og púls þotuhreyfill , eldflaugar vél (sjá hér að neðan) er einnig einn af the vél þota.

Turbine þota vél

Túrbínuþotur eru byggðar á gastúrbínu .

  • Turbofan vélin (Engl. Turbofan) er að mestu leyti sama smíði og turbojetinn. Að auki rekur túrbínan stóru „ viftublöðin fyrir þjöppuna, sem líkt og skrúfa blæs miklu magni af lofti framhjá raunverulegu gasturbínunni að aftan. Þessi slíðurstraumur veitir venjulega meirihluta drifkraftsins; álagið sem myndast af útblástursloftinu er tiltölulega lítið. Þessi hönnun er notuð í nánast allar flugvélar sem ekki eru skrúfur.
Ramjet

Í ramjet vél er inntaksloftið þjappað saman eins og turbojet, brennt saman með eldsneyti í brennsluhólfinu og heita gasið sem myndast er leitt að utan með þrýstistútnum. Þjöppunin á sér stað með því að þrengja þversnið inntaksins. Þar sem hvorki er snúningsþjöppu né túrbínu til að keyra hana, hefur ramjet -vélin að mestu enga hreyfanlega hluta.

Þar sem ramjet vél krefst töluverðrar hreyfingar fram í gegnum loftið til að þjappa henni saman (venjulega að minnsta kosti nokkur hundruð km / klst., Scramjet yfirleitt yfirhvörf) getur hún ekki virkað þegar flugvélin er kyrrstæð.

Í ramjet , þjöppun og brennsla eiga sér stað á „staðbundnum óhljómum“ - frá sjónarhóli hreyfilsins flæðir loftið ekki um þessi vélasvæði á supersonískum hraða. Í scramjet flæðir öll vélin í gegnum „staðbundin supersonísk“.

Pulse þota vél

Púlsþotuhreyfillinn , öfugt við ramjet- vélina, vinnur á púlsandi (ekki samfelldan) hátt og hefur mjög einfalda uppbyggingu. Það samanstendur af þotupípu með brennsluhólfi og flökt- eða gluggalokum. Þessir hleypa lofti inn í brennsluhólfið að framan en lokast sjálfkrafa ef reynt er að mótstreymi. Eldsneytið sem fylgir kviknar og hitastækkandi gasið getur aðeins farið út úr þotupípunni að aftan. Það eru líka til hönnun án blindu sem eru byggð á "loftaflfræðilegum lokum".

Öndunarvélar sem anda ekki að lofti

Þegar hugtakið „andardráttur“ er notað er venjulega óbeint gert ráð fyrir að tegund drifs sé enn byggð á brennslu. Með þessari tegund drifs er nauðsynlegt oxunarefni borið í flugvélinni. Venjulega er það fljótandi súrefnisberi .

Framdrif eldflauga

Með eldflaugardrifi leiðir brennslan í eldflaugavélinni til mikillar þenslu sem framkvæmist með stútstútnum. Heita gasið sem myndast, svokallaður stuðningsmassi , dreifist í ákveðna átt, samkvæmt lögum Actio og Reactio er eldflauginni knúið áfram í gagnstæða átt.
Eldflaugavélin er (ekki andardráttur) þotuhreyfill. Annaðhvort inniheldur eldsneytið þegar súrefnið sem þarf til oxunarinnar eða súrefnið er flutt sérstaklega; stækkun eldsneytisins getur einnig byggst á sameindarlausn (engin bruni). Í öllum tilfellum þarf ekkert súrefni frá umhverfinu.

Aðrar gerðir aksturs

Aðrar gerðir aksturs hafa hingað til aðeins gegnt litlu hlutverki:

  • Rafmótor með skrúfu: Orkan fyrir rafmótorinn kemur frá rafhlöðu , sjaldan eldsneyti eða sólarsellum ( sólflugvélum ). Rannsóknir eru einnig gerðar á blendingskerfum sem samanstanda af rafmótor og brennsluvél sem andar að lofti.
  • Pedalar eða vélræn orkugeymslutæki með skrúfum: Aðeins í líkanflugvélum eru gúmmí snúnar á jörðu sem snúa síðan skrúfu þegar hún er snúin og mynda knúning. Með (mönnum) vöðvadrifnum flugvélum eru flugvélar sem knúnar eru manneskjum .
  • Framdrif með vængjahöggum: Fuglafljótur (einnig sveifluflugvélar ) hafa hingað til aðeins verið notaðar á tilraunasvæðinu eða í líkanagerð, raunverulegur knúningskraftur myndast með rafmagni, bruna eða gormótor.

númer

Lítil flugvél hefur oft aðeins eina drifseiningu, stærri hafa yfirleitt nokkrar svipaðar einingar - að mestu leyti ekki fleiri en fjórar, að mestu festar við hliðina á hvor annarri með spegilsamhverfu við skrokkinn. Þannig nærðu nægjanlegu heildarálagi, hagstæðari hleðslu á uppbyggingu flugvélarinnar, offramboði ef vélarbilun verður og / eða aðrir loftfræðilegir kostir.

Flugvélar fyrir farþegaflug í atvinnuskyni verða að vera búnar að minnsta kosti tveimur vélum. Með þessu næst mikið öryggi með offramboði. Á sama tíma næst hámarks hagkerfi með tveimur vélum; fleiri vélar myndu þýða meira viðhald og meiri eldsneytisnotkun. Þess vegna eru flestar atvinnuflugvélar (og næstum allar nýjar flugvélar) með tvær vélar uppsettar. Í langtíma- og öfgalöngu flugi takmarka ETOPS reglur hvaða leið megi fara, allt eftir fjarlægð til lausra annarra flugvalla , ETOPS samþykki flugfélagsins og ETOPS samþykki flugvélarinnar, sem meðal annars fer eftir fjölda vélar. Þetta takmarkar leiðir yfir svæði án varaflugvalla, til dæmis haf, eyðimörk, steppur, víðáttumikla skóga eða há fjöll, svo og önnur svæði sem ekki er hægt að nálgast, svo sem stríðssvæði. Án samþykkis ETOPS gilda almennar, jafnvel strangari leiðatakmarkanir.

Vandamálasvæði

Vegna hæðar og tilheyrandi lágs loftþrýstings koma upp tæknilegir erfiðleikar við að útvega vélunum nægilegt súrefni úr andrúmsloftinu, sérstaklega þegar um er að ræða stimplavélar. Ein leið til að bæta upp fyrir lægri loftþéttleika í stimplavélum er í gegnum ofhleðslu vélarinnar . Gasturbínur sýna einnig tap á afköstum í mikilli hæð, en í minna mæli, þar sem skilvirkni eykst í kaldara lofti.

Sjá einnig

bókmenntir

  • Ernst Götsch: Luftfahrzeugtechnik , Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8
  • Willy JG Bräunling: Flugvélar , grundvallaratriði, lofthitafræði, hugsjón og raunveruleg hringrásarferli, hitatúrbóvélar, íhlutir, losun og kerfi, 4. útgáfa, Springer Vieweg Berlin Heidelberg 2015, ISBN 978-3-642-34538-8 , bindi I + II

Vefsíðutenglar

Commons : Flugvélar - safn mynda, myndbanda og hljóðskrár

Einstök sönnunargögn

  1. Niels Klußmann, Arnim Malik: Lexicon of air. 2. útgáfa. Springer Verlag, Berlín, Heidelberg 2007, ISBN 978-3-540-49095-1 .