موتور جت برقی پالس. موتورهای جت ضربان دار هواپیماهای مدل

دانلود کتاب زیپ 3 مگابایت

می توانید به طور خلاصه با مطالب کتاب آشنا شوید:

اصل بهره برداری از هواپیمای PURPJET مدل

PuVRDدارای عناصر اصلی زیر است: بخش ورودی a - b (شکل 1) (از این پس سر قسمت ورودی را می نامیم) که با یک توری سوپاپ شامل دیسک 6 و دریچه های 7 ختم می شود. محفظه احتراق 2، بخش c - d. نازل جت 3، بخش d - d\ لوله اگزوز 4، بخش d - f.
کانال ورودی هد / دارای بخش های گیج کننده a - b و دیفیوزر b - c است. در ابتدای قسمت دیفیوزر، یک لوله سوخت 8 با سوزن تنظیم 5 نصب شده است.

عبور هوا از قسمت گیج کننده سرعت آن را افزایش می دهد که در نتیجه فشار در این ناحیه طبق قانون برنولی کاهش می یابد. تحت تأثیر فشار کاهش یافته، سوخت شروع به مکش از لوله 8 می کند، که سپس توسط جریانی از هوا گرفته می شود، به ذرات کوچکتر شکسته می شود و تبخیر می شود. مخلوط کاربراتوری به دست آمده با عبور از قسمت پخش کننده سر، به دلیل کاهش سرعت حرکت کمی فشرده شده و در نهایت به صورت مخلوط از سوراخ های ورودی مشبک شیر وارد محفظه احتراق می شود.
در ابتدا، مخلوط سوخت و هوا که حجم محفظه احتراق را پر کرده است با کمک یک شمع برقی یا در موارد شدید با کمک منبع باز شعله ای که به لبه لوله اگزوز می رسد مشتعل می شود. ، یعنی به بخش c - e. هنگامی که موتور به حالت کار می رسد، مجدداً مخلوط سوخت و هوا که وارد محفظه احتراق می شود، مشتعل نمی شود. منبع خارجی، اما از گازهای داغ. بنابراین، یک شمع برقی یا دیگر منبع شعله فقط هنگام روشن کردن موتور مورد نیاز است.

گازهای تشکیل شده در حین احتراق مخلوط سوخت و هوا به شدت فشار را در محفظه احتراق افزایش می دهند و دریچه های صفحه شبکه سوپاپ بسته می شوند و گازها به سمت قسمت باز محفظه احتراق به سمت لوله اگزوز می روند. در نقطه ای فشار و دمای گازها به حداکثر مقدار خود می رسد. در این مدت، سرعت جریان گاز از نازل جت و رانش ایجاد شده توسط موتور نیز حداکثر است.
تحت تاثیر فشار خون بالادر محفظه احتراق، گازهای داغ به شکل یک "پیستون" گاز حرکت می کنند، که با عبور از نازل جت، حداکثر انرژی جنبشی را به دست می آورد. همانطور که بخش عمده ای از گازها از محفظه احتراق خارج می شوند، فشار در آن وجود دارد
شروع به سقوط می کند "پیستون گاز" که با اینرسی حرکت می کند، در پشت آن خلاء ایجاد می کند. این خلاء از توری سوپاپ شروع می شود و با حرکت عمده گازها به سمت خروجی، در تمام طول لوله کار موتور پخش می شود، یعنی. به بخش e - e. در نتیجه تحت تأثیر بیشتر فشار خون بالادر قسمت دیفیوزر-غیر از سر، دریچه های صفحه باز می شوند و محفظه احتراق با قسمت بعدی مخلوط سوخت و هوا پر می شود.
از طرف دیگر، خلاء که به لبه لوله اگزوز گسترش یافته است منجر به این واقعیت می شود که سرعت برخی از گازها در طول حرکت می کنند. لوله اگزوزبه سمت خروجی، به صفر می رسد، و سپس مقدار مخالف را می گیرد - گازهای مخلوط شده با هوای مکیده شروع به حرکت به سمت محفظه احتراق می کنند. در این زمان، محفظه احتراق با قسمت بعدی مخلوط سوخت و هوا پر شده است و گازهایی که در جهت مخالف حرکت می کنند (موج فشار) تا حدودی آن را فشار داده و مشتعل می کنند.

بنابراین، در لوله کار موتور در حین کار، ستون گاز نوسان می کند: در یک دوره فشار بالا در محفظه احتراق، گازها به سمت خروجی حرکت می کنند، در یک دوره فشار کم - به سمت محفظه احتراق. و هر چه ارتعاشات ستون گاز در لوله کار بیشتر باشد، خلاء در محفظه احتراق عمیق تر، بیشتر می شود. مخلوط سوخت و هواکه به نوبه خود منجر به افزایش فشار و در نتیجه افزایش رانش ایجاد شده توسط موتور در هر سیکل خواهد شد.
پس از مشتعل شدن قسمت بعدی مخلوط هوا-هوا بالا، چرخه تکرار می شود. در شکل 2 به صورت شماتیک توالی عملکرد موتور را در یک چرخه نشان می دهد:
- پر کردن محفظه احتراق با مخلوط تازه با دریچه های باز در طول دوره راه اندازی a.
- لحظه احتراق مخلوط b (گازهای تشکیل شده در حین احتراق منبسط می شوند ، فشار در محفظه احتراق افزایش می یابد ، دریچه ها بسته می شوند و گازها از طریق نازل جت به لوله اگزوز می روند).
- محصولات احتراق در حجم خود به شکل "پیستون" گاز به سمت خروجی حرکت می کنند و در پشت آنها خلاء ایجاد می کنند ، دریچه ها باز می شوند و محفظه احتراق با مخلوط تازه پر می شود.
- مخلوط تازه ای از g به داخل محفظه احتراق جریان می یابد (بخش عمده ای از گازها - "پیستون" گاز - از لوله اگزوز خارج شده است و خلاء به لبه لوله اگزوز گسترش یافته است که از طریق آن برخی از گازها گازهای باقیمانده و هوای تمیز از جو شروع به مکش می کنند.
- پر کردن محفظه احتراق با مخلوط تازه d انتهای آن (دریچه ها بسته می شوند و ستونی از گازها و هوا باقیمانده از سمت لوله اگزوز به سمت مشبک سوپاپ حرکت می کند و مخلوط را فشار می دهد).

- در محفظه احتراق، مخلوط مشتعل می شود و می سوزد (گازها از طریق نازل جت وارد لوله اگزوز می شوند و چرخه تکرار می شود).
با توجه به اینکه فشار در محفظه احتراق از مقدار حداکثر، بیشتر از اتمسفر، به حداقل، کمتر از اتمسفر تغییر می کند، سرعت جریان گاز از موتور نیز در طول چرخه ثابت نیست. در لحظه بالاترین فشار در محفظه احتراق، سرعت خروجی از نازل جت نیز بالاترین است. سپس، با خروج عمده گازها از موتور، سرعت اگزوز به صفر می رسد و سپس به سمت گریل سوپاپ هدایت می شود. بسته به تغییر در سرعت اگزوز و جرم گازها در طول چرخه، رانش موتور نیز تغییر می کند.

در شکل شکل 3 ماهیت تغییر فشار p و نرخ جریان گاز Ce را در هر سیکل نشان می دهد PuVRDبا لوله اگزوز بلند از شکل مشاهده می شود که دبی گاز با مقداری جابجایی زمانی متناسب با تغییر فشار تغییر می کند و تقریباً در مقدار فشار حداکثر به حداکثر خود می رسد. در طول دوره ای که فشار در لوله کار زیر اتمسفر است، سرعت اگزوز و رانش منفی است (بخش w)، زیرا گازها از طریق لوله اگزوز به سمت محفظه احتراق حرکت می کنند.

در نتیجه این واقعیت که گازهایی که از طریق لوله اگزوز حرکت می کنند یک خلاء در محفظه احتراق ایجاد می کنند، PuVRD می تواند در صورت عدم وجود فشار با سرعت بالا در محل کار کند.

تئوری کل مدل هواپیمای PURPJET

رانش موتور

تراست توسعه یافت موتور جت(از جمله ضربان دار)، توسط قانون دوم و سوم مکانیک تعیین می شود.
رانش در طول یک چرخه رانش از یک مقدار حداکثر (مثبت) تا یک مقدار حداقل (منفی) متغیر است. این تغییر در رانش در هر سیکل به دلیل اصل عملکرد موتور است، یعنی این واقعیت که پارامترهای گاز - فشار، سرعت جریان و دما - در طول چرخه ثابت نیستند. بنابراین با حرکت به سمت تعریف نیروی کششی، مفهوم سرعت متوسط ​​جریان گاز از موتور را معرفی می کنیم. اجازه دهید این سرعت را با Svsr نشان دهیم (شکل 3 را ببینید).
اجازه دهید نیروی رانش موتور را به عنوان نیروی واکنشی مربوط به میانگین سرعت اگزوز مورد انتظار تعریف کنیم. طبق قانون دوم مکانیک، تغییر در تکانه هر جریان گاز، از جمله در موتور، برابر است با ضربه نیرو، یعنی. در این موردنیروی کششی:
P* = tg - C، میانگین - taU، (1)
که در آن tg جرم محصولات احتراق سوخت است.
mt جرم هوای ورودی به موتور است. С,ср - سرعت متوسط ​​محصولات احتراق؛
V-سرعت پرواز مدل. P - نیروی کشش؛ I زمان عمل نیرو است فرمول (1) را می توان به شکل دیگری نوشت و قسمت راست و چپ آن را بر I تقسیم کرد:
t.. gpp
, (2)
جایی که tg. ثانیه و مگابایت sec - نشان دهنده انبوه محصولات احتراق و هوای جاری در موتور در هر ثانیه است و بنابراین می توان آن را بر حسب نرخ جریان وزن دوم مربوطه Cg بیان کرد. ثانیه
II Ov. ثانیه، T.S.
_ ^g. sec _ "r. sec
. sec - ~~a " v- sec - ~~~a
جایگزینی ثانیه ها به فرمول (2) هزینه های انبوه، که بر حسب هزینه های وزن دوم بیان می شود، به دست می آوریم:
g-ssk v-ssk
*-*
g> -. p.sec
با برداشتن - از داخل پرانتز، عبارت را دریافت می کنیم
. sec g. sec
. ثانیه
شناخته شده است که برای احتراق کامل 1 کیلوگرم سوخت هیدروکربنی (مثلاً بنزین) تقریباً به 15 کیلوگرم هوا نیاز دارد. اگر اکنون فرض کنیم که 1 کیلوگرم بنزین سوزانده ایم و احتراق آن به 15 کیلوگرم هوا نیاز دارد، وزن محصولات احتراق 6G برابر است با: SG = 0T + (gv = 1 کیلوگرم سوخت 4- 15 کیلوگرم هوا = 16 کیلوگرم محصولات احتراق، و نسبت ~ بر حسب واحد وزن است
که در
به نظر خواهد رسید:
вг (?т + (?в ] + 15
—^." آر
نسبت ^-1 مقدار یکسانی خواهد داشت
v-sec
n گرم ثانیه
با در نظر گرفتن نسبت m^ - برابر با واحد، یک فرمول ساده تر و نسبتاً دقیق برای تعیین نیروی کشش به دست می آوریم:
I = ^ (C,er - V). (5)
هنگامی که موتور در جای خود کار می کند، زمانی که V = O، دریافت می کنیم
P = ^ C "avg- (6)
فرمول های (5 و 6) را می توان به شکل دقیق تری نوشت:
، (T)
که در آن St. c وزن هوایی است که در موتور جریان دارد
در یک چرخه؛
n تعداد چرخه ها در ثانیه است.
با تجزیه و تحلیل فرمول های (7 و 8)، می توان نتیجه گرفت که رانش رانشگر به موارد زیر بستگی دارد:
- میزان هوای عبوری از موتور در هر چرخه؛
- در سرعت متوسط ​​جریان گاز از موتور؛
- از تعداد چرخه در ثانیه.
هر چه تعداد چرخه های موتور در هر ثانیه بیشتر باشد و مخلوط سوخت و هوا بیشتر از آن عبور کند، نیروی رانش بیشتر توسط موتور ایجاد می شود.
پارامترهای نسبی اساسی (خاص).
PuVRD
عملکرد پرواز ضربان دار موتورهای تنفس هوابرای مدل های هواپیمامقایسه با استفاده از پارامترهای نسبی راحت تر است.
پارامترهای نسبی اصلی موتور عبارتند از: رانش ویژه، مصرف سوخت خاص، وزن مخصوص و رانش ویژه از جلو.
رانش ویژه، نسبت رانش P [kg] توسعه یافته توسط موتور به وزن در ثانیه جریان هوا از طریق موتور است.

تعویض در این فرمولمقدار نیروی کشش P را از فرمول (5) بدست می آوریم
1
هنگامی که موتور در جای خود کار می کند، یعنی در V = 0، عبارت برای رانش خاص شکل بسیار ساده ای به خود می گیرد:
p *sr
* ud - - .
UD^
بنابراین، دانستن سرعت متوسطخروج گاز از موتور، ما به راحتی می توانیم رانش خاص موتور را تعیین کنیم.
مصرف خاصسوخت C?sp برابر است با نسبت مصرف سوخت ساعتی به تراست ایجاد شده توسط موتور
bt G *g H G g 1 aUD — ~p~ " |_«/ac-^ [ساعت -g] *
که در آن 6 ضربان مصرف سوخت خاص است.
^ « گرم کیلوگرم گرم ] 6T - مصرف سوخت ساعتی - » - | .
دانستن هنر مصرف سوخت دوم. ثانیه با استفاده از فرمول می توانید میزان مصرف ساعتی را تعیین کنید
6 تن = 3600. Sg. ثانیه
مصرف سوخت خاص مهم است ویژگی های عملکردموتور، کارایی خود را نشان می دهد. هرچه 6UL کوچکتر باشد، برد و مدت پرواز مدل بیشتر می شود و همه چیزهای دیگر برابر هستند.
وزن مخصوص موتور - "dp" برابر است با نسبت وزن خشک موتور به حداکثر رانش ایجاد شده توسط موتور در محل:
„
Tdv
_^G«1GO
- r "["g] [g]"
که در آن 7dp وزن مخصوص موتور است.
6DP - وزن خشک موتور.
برای یک مقدار رانش معین، وزن مخصوص موتور، وزن پیشرانه را تعیین می کند، که همانطور که مشخص است، بر پارامترهای پرواز مدل پرواز و اول از همه سرعت، ارتفاع و ظرفیت بار آن تأثیر زیادی می گذارد. هر چه وزن مخصوص یک موتور برای یک رانش معین کمتر باشد، طراحی آن کاملتر باشد، این موتور می تواند وزن بیشتری را در هوا ببرد.
رانش پیشانی خاص Y.™- نسبت نیروی رانش ایجاد شده توسط موتور به مساحت بزرگترین سطح مقطع آن است.
جایی که Rlob رانش جلویی خاص است.
/""loo - بزرگترین سطح مقطع موتور.
رانش جلویی خاص بازی می کند نقش مهمهنگام ارزیابی کیفیت آیرودینامیکی موتور، به ویژه برای مدل های پر سرعت. هر چه رادار بزرگتر باشد، نسبت نیروی رانشی که موتور در پرواز ایجاد می کند کمتر برای غلبه بر مقاومت خود صرف می شود.
موتور جت که دارای قسمت جلویی کوچکی است برای نصب بر روی مدل های پرنده مناسب است.
پارامترهای نسبی (ویژه) موتور با تغییر در سرعت پرواز و ارتفاع تغییر می کند، زیرا رانش ایجاد شده توسط موتور و کل مصرف سوخت ارزش خود را حفظ نمی کند. بنابراین، پارامترهای نسبی معمولاً به عملکرد ثابت موتور در حداکثر رانش روی زمین اشاره دارند.
تغییر رانش پیشران بسته به سرعت
پرواز
رانش رانشگر بسته به سرعت پرواز می تواند به طرق مختلف متفاوت باشد و بستگی به روش تنظیم سوخت رسانی به محفظه احتراق دارد. تغییر در مشخصات سرعت موتور نیز به قانونی که سوخت توسط آن تامین می شود بستگی دارد.
در طرح های شناخته شده هواپیماهای مدل پرنده با رانشگرها، به عنوان یک قاعده، چیز خاصی نیست دستگاه های اتوماتیکبرای تامین سوخت محفظه احتراق بسته به سرعت و ارتفاع پرواز و تنظیم موتورهای روی زمین برای حداکثر رانش یا پایدارترین و روی هم قرار گرفته‌ترین حالت کار.
در بزرگ هواپیمابا PuBRD، منبع سوخت خودکار همیشه نصب می شود که بسته به سرعت و ارتفاع پرواز، کیفیت ثابتی از مخلوط سوخت و هوا را که وارد محفظه احتراق می شود حفظ می کند و در نتیجه حالت کارکرد موتور با ثبات و کارآمد را حفظ می کند. در زیر در نظر خواهیم گرفت ویژگی های سرعتموتور در مواردی که فیدر اتوماتیک سوخت نصب شده باشد و در مواقعی که نصب نشده باشد.
مقدار مشخصی هوا برای احتراق کامل سوخت مورد نیاز است. برای سوخت های هیدروکربنیمثلاً بنزین و نفت سفید، نسبت وزن هوای مورد نیاز برای احتراق کامل سوخت به وزن این سوخت تقریباً 15 است. این نسبت معمولاً با حرف /، نشان داده می شود. بنابراین، با دانستن وزن سوخت، می توانید بلافاصله مقدار هوای مورد نیاز را تعیین کنید:
6B = /^g. (13)
هزینه های ثانویه دقیقاً در همین رابطه هستند:
^ من ثانیه ==<^^г. сек- (103.)
اما موتور همیشه آنقدر هوا را که برای احتراق کامل سوخت لازم است دریافت نمی کند: ممکن است بیشتر یا کمتر از آن وجود داشته باشد. نسبت مقدار هوای ورودی به محفظه احتراق موتور به مقدار هوای مورد نیاز از نظر تئوری برای احتراق کامل سوخت، ضریب هوای اضافی a نامیده می شود.
(14) * = ^- (H a)

در شرایطی که هوای بیشتری وارد محفظه احتراق شود که از نظر تئوری برای احتراق 1 کیلوگرم سوخت نیاز است، اما بیش از یک عدد خواهد بود و مخلوط را لاغر می نامند. اگر هوای کمتر از حد تئوری وارد محفظه احتراق شود، a کمتر از واحد خواهد بود و مخلوط غنی نامیده می شود.
در شکل شکل 4 ماهیت تغییر رانش رانشگر را بسته به میزان سوخت تزریق شده به محفظه احتراق نشان می دهد. یعنی موتور روی زمین کار می کند یا سرعت دمیدن ثابت است.
نمودار نشان می دهد که رانش با افزایش مقدار سوخت وارد شده به محفظه احتراق، ابتدا تا حد مشخصی افزایش می یابد و سپس با رسیدن به حداکثر، به سرعت سقوط می کند.
این ماهیت منحنی به این دلیل است که در یک مخلوط بسیار نازک (شاخه سمت چپ)، هنگامی که در مورد محفظه احتراق است.
سوخت کمی عرضه می شود، شدت کار موتور ضعیف است و رانش موتور کم است. با افزایش جریان سوخت به داخل محفظه احتراق، موتور به طور پیوسته و فشرده تر شروع به کار می کند و رانش شروع به افزایش می کند. در مقدار معینی از سوخت تزریق شده به محفظه احتراق، یعنی با کیفیت معینی از مخلوط، رانش به بیشترین مقدار خود می رسد.
با غنی‌سازی بیشتر مخلوط، فرآیند احتراق مختل شده و نیروی رانش موتور دوباره کاهش می‌یابد. عملکرد موتور در سمت راست مشخصه (در سمت راست نقطه LV) با احتراق غیرعادی مخلوط همراه است که در نتیجه خاتمه خود به خودی کار امکان پذیر است. بنابراین، PuVRD دارای محدوده مشخصی از عملکرد پایدار از نظر کیفیت مخلوط است و این محدوده ~ 0.75-1.05 است. بنابراین، در عمل، PuVRD یک موتور تک حالته است و حالت آن کمی در سمت چپ حداکثر رانش (نقطه Рр) انتخاب می شود به گونه ای که عملکرد قابل اعتماد و پایدار را هم با افزایش و هم با کاهش مصرف سوخت تضمین می کند.
اگر منحنی / (نگاه کنید به شکل 4) با سرعتی برابر با صفر بر روی زمین گرفته شده است، سپس در مقداری جریان هوا ثابت یا با سرعت پرواز ثابت، همچنین در زمین، منحنی تغییر رانش بسته به مقدار سوخت ورود به محفظه احتراق به سمت راست و به سمت بالا حرکت می کند ، زیرا با افزایش جریان هوا ، مصرف سوخت نیز افزایش می یابد و بنابراین ، حداکثر رانش افزایش می یابد - منحنی //.
در شکل شکل 5 تغییر رانش موتور جت با سوخت خودکار را بسته به سرعت پرواز نشان می دهد. این ماهیت تغییر رانش به این دلیل است که با افزایش سرعت پرواز، وزن جریان هوا از طریق موتور به دلیل فشار با سرعت بالا افزایش می یابد، در حالی که منبع سوخت خودکار شروع به افزایش مقدار سوخت تزریق شده به داخل می کند. محفظه احتراق یا در قسمت پخش کننده سر، و در نتیجه کیفیت سوخت را ثابت نگه می دارد - مخلوط هوا و نرمال -
برنج. 5. تغییر تراست موتور جت با تحویل خودکار سوخت بسته به سرعت پرواز
اکنون فرآیند احتراق
در نتیجه با افزایش سرعت پرواز، رانش رانشگر
با سوخت اتوماتیک شروع به افزایش می کند و می رسد
حداکثر آن در سرعت معین
پرواز.
با افزایش بیشتر سرعت پرواز، رانش موتور به دلیل تغییر در فاز باز و بسته شدن دریچه های ورودی به دلیل تأثیر فشار زیاد و مکش قوی گازها از لوله اگزوز شروع به سقوط می کند. که جریان معکوس آنها به سمت محفظه احتراق ضعیف شده است. چرخه ها از نظر شدت ضعیف می شوند و در سرعت پرواز 700-750 کیلومتر در ساعت موتور می تواند به احتراق پیوسته مخلوط بدون چرخه مشخص تبدیل شود. به همین دلیل، کاهش حداکثر رانش در منحنی /// وجود دارد (شکل 4 را ببینید). در نتیجه، با افزایش سرعت پرواز، لازم است سوخت رسانی به محفظه احتراق به گونه ای تنظیم شود که کیفیت مخلوط ثابت بماند. تحت این شرایط، رانش رانشگر در محدوده معینی از سرعت پرواز به طور ناچیز تغییر می کند.

با مقایسه ویژگی های رانش یک هواپیمای مدل PuRJP و یک موتور پیستونی با پروانه گام ثابت (نگاه کنید به شکل 5)، می توانیم بگوییم که رانش PuRJP در یک محدوده سرعت قابل توجه عملاً ثابت می ماند. رانش یک موتور پیستونی با پروانه گام ثابت بلافاصله با افزایش سرعت پرواز شروع به سقوط می کند. نقاط تقاطع منحنی‌های رانش موجود پیشران و موتور پیستونی با منحنی رانش مورد نیاز برای مدل‌های مربوطه با کیفیت‌های آیرودینامیکی برابر، حداکثر سرعت پروازی را که این مدل‌ها می‌توانند در پرواز افقی توسعه دهند، تعیین می‌کنند. یک مدل با PURD می تواند به سرعت های بسیار بالاتری نسبت به مدل هایی با موتور پیستونی دست یابد. این مزیت PuVRD را مشخص می کند.
در واقع، در مدل هایی با PURD که وزن پرواز آنها به شدت توسط استانداردهای ورزشی محدود شده است، به عنوان یک قاعده، منبع سوخت خودکار نصب نمی شود، زیرا در حال حاضر هیچ فیدر سوخت خودکاری وجود ندارد که از نظر طراحی ساده و قابل اعتماد باشد. و از همه مهمتر اندازه و وزن کم است. بنابراین از ساده ترین سیستم های سوخت استفاده می شود که در آن سوخت به دلیل خلاء ایجاد شده در آن در هنگام عبور هوا وارد قسمت دیفیوزر هد می شود و یا تحت فشاری که از محفظه احتراق گرفته می شود و به مخزن سوخت هدایت می شود یا خیر. با استفاده از دستگاه پمپاژ هیچ یک از سیستم های سوخت استفاده شده کیفیت ثابتی از مخلوط سوخت و هوا را هنگام تغییر سرعت و ارتفاع پرواز حفظ نمی کند. در فصل 7، هنگام در نظر گرفتن سیستم های سوخت، تأثیر هر یک از آنها بر ماهیت تغییر رانش موتور رمجت بسته به سرعت پرواز نشان داده شده است. توصیه های مربوطه نیز در آنجا ارائه شده است.

تعیین پارامترهای اصلی رانشگر

مقایسه کنید موتورهای جت پالسبرای مدل‌های هواپیما، موتورها به هم متصل هستند و شناسایی مزایای یکی نسبت به دیگری با استفاده از پارامترهای خاص راحت‌تر است، برای تعیین اینکه کدامیک باید اطلاعات اولیه موتور را بدانید: رانش P، ​​مصرف سوخت Cr و مصرف هوا C0. به عنوان یک قاعده، پارامترهای اصلی رانشگر به صورت تجربی با استفاده از تجهیزات ساده تعیین می شوند.
اجازه دهید اکنون روش ها و دستگاه هایی را که با آن می توان این پارامترها را تعیین کرد بررسی کنیم.
تعریف کشش در شکل شکل 6 یک نمودار شماتیک از یک میز آزمایش برای تعیین نیروی رانش یک PURE با اندازه کوچک را نشان می دهد.
روی یک جعبه ساخته شده از 8 متر تخته سه لا، دو پایه فلزی وصل شده است که در بالا به حلقه های نیمه ختم می شود. پایین گیره نصب موتور روی این نیم حلقه ها لولا شده است: یکی از آنها در محل انتقال محفظه احتراق به نازل جت و دیگری روی لوله اگزوز قرار دارد. قسمت های پایین تر

پایه ها به طور محکم به محورهای فولادی پرچ می شوند. انتهای تیز محورها در فرورفتگی های مخروطی شکل مربوطه در پیچ های گیره قرار می گیرند. پیچ های گیره در براکت های فولادی ثابت نصب شده در بالای جعبه پیچ می شوند. بنابراین، هنگامی که قفسه ها بر روی محورهای خود می چرخند، موتور موقعیت افقی را حفظ می کند. به ستون A یک سر فنر مارپیچ متصل است که سر دیگر آن به یک لولا روی جعبه متصل است. ستون عقب دارای یک اشاره گر است که در امتداد یک ترازو حرکت می کند.
ترازو را می توان با استفاده از دینامومتر کالیبره کرد و آن را به یک حلقه طناب متصل به لوله سوخت در دیفیوزر متصل کرد. دینامومتر باید در امتداد محور موتور قرار گیرد.
هنگام راه اندازی موتور، ستون جلو توسط یک درپوش مخصوص در جای خود نگه داشته می شود و تنها در مواقعی که نیاز به اندازه گیری کشش باشد، درپوش برداشته می شود.
1
!
اچ
~پ/77 .../77
برنج. 7. نمودار مدار الکتریکی برای راه اندازی
PuVRD:
ب - سوئیچ دکمه ای؛ Tr - ترانسفورماتور کاهنده؛
K\ و L "a - پایانه ها؛ C - هسته؛ II"، - سیم پیچ اولیه. №g - سیم پیچ ثانویه؛ C\ - خازن؛ P - شکن؛ و غیره -
بهار؛ P - شکاف جرقه (شمع برقی)؛ t - جرم
داخل جعبه یک مخزن هوا با حجم تقریبی 4 لیتر، یک سیم پیچ راه اندازی و یک ترانسفورماتور برای راه اندازی موتور وجود دارد. جریان الکتریکی از شبکه به یک ترانسفورماتور که ولتاژ را به 24 0 کاهش می دهد و از ترانسفورماتور به سیم پیچ راه اندازی می شود. هادی ولتاژ بالا از سیم پیچ راه اندازی از قسمت پایینی بالای جعبه به شمع برق موتور متصل می شود. نمودار مدار الکتریکی احتراق در شکل نشان داده شده است. 7. هنگام استفاده از باتری های قابل شارژ با ولتاژ 12-24 ولت، ترانسفورماتور خاموش می شود و باتری ها به پایانه های ^1 و K% متصل می شوند.
یک نمودار ساده تر از ماشین برای اندازه گیری نیروی رانش در شکل 1 نشان داده شده است. 8. دستگاه متشکل از یک پایه (یک تخته با دو گوشه آهنی یا دورالومین)، یک چرخ دستی با گیره های نصب موتور، یک دینامومتر و یک مخزن سوخت است. پایه با مخزن سوخت از محور موتور به گونه ای جابجا می شود که در حرکت موتور در حین کار اختلال ایجاد نکند. چرخ های چرخ دستی دارای شیارهای راهنما با عمق 3 - 3.5 میلی متر و عرض 1 میلی متر بیشتر از عرض دنده زاویه است.

پس از راه اندازی موتور و برقراری حالت کارکرد آن، حلقه قفل از قلاب چرخ دستی خارج شده و نیروی رانش با استفاده از دینامومتر اندازه گیری می شود.
برنج. 8. طرح ماشین برای تعیین رانش پیشران:
1 - موتور؛ 2 - مخزن سوخت؛ 3 - ایستاده؛ 4 - واگن برقی؛ 5 - دینامومتر ب - حلقه قفل؛ 7- تخته 6" - گوشه ها
تعیین میزان مصرف سوخت. در شکل شکل 9 نمودار مخزن سوخت را نشان می دهد که با آن می توانید به راحتی مصرف سوخت را تعیین کنید. یک لوله شیشه ای به این مخزن ثابت شده است که دارای دو علامت است که بین آنها وجود دارد
-2
برنج. 9 نمودار مخزن برای تعیین مصرف سوخت:
/ - مخزن سوخت؛ 2 - گردن پرکننده؛ 3 - لوله شیشه ای با علائم کنترل a و b; 4 - لوله های لاستیکی؛ لوله سوخت 5**
حجم مخزن دقیقا اندازه گیری می شود. قبل از تعیین میزان مصرف سوخت موتور، لازم است که سطح سوخت در باک کمی بالاتر از علامت بالایی باشد. قبل از روشن کردن موتور، مخزن سوخت باید روی یک سه پایه در یک موقعیت کاملا عمودی نصب شود. به محض اینکه سطح سوخت در باک به علامت بالایی رسید، باید کرونومتر را روشن کنید و سپس، زمانی که سطح سوخت به علامت پایین نزدیک شد، آن را خاموش کنید. با دانستن حجم مخزن بین علامت های V، وزن مخصوص سوخت 7t و زمان کار موتور ^، می توانید به راحتی وزن دوم مصرف سوخت را تعیین کنید:
* تی. ثانیه
(15)
برنج. 10. نمودار نصب برای تعیین جریان هوا از طریق
موتور:
/ — مدل هواپیما PuVRD; 2 - لوله خروجی؛ 3 - گیرنده; 4-لوله ورودی 5 - لوله برای اندازه گیری فشار کل. 6 - لوله برای اندازه گیری فشار استاتیک. 7 - میکرومانومتر; 8 - لاستیک
لوله ها
برای تعیین دقیق تر مصرف سوخت، توصیه می شود مخزن سوختی با قطر بیش از 50 میلی متر ایجاد کنید و فاصله بین علائم حداقل 30-40 میلی متر باشد.
تعیین جریان هوا. در شکل شکل 10 نمودار نصب را برای تعیین جریان هوا نشان می دهد. شامل یک گیرنده (مخزن) با حجم حداقل 0.4 l3، یک لوله ورودی، یک لوله خروجی و یک میکرومانومتر الکلی است. گیرنده در این نصب به منظور تعدیل نوسانات جریان هوا ناشی از دفعات مکش مخلوط به داخل محفظه احتراق و ایجاد جریان هوای یکنواخت در لوله ورودی استوانه ای ضروری است. در لوله ورودی که قطر آن 20-25 میلی متر و طول آن کمتر از 15 و بیش از 20 قطر نیست، لوله هایی با قطر 1.5-2.0 میلی متر تقریباً در پایین نصب می شود: یکی با قسمت باز آن. به شدت در برابر جریان هدایت می شود و برای اندازه گیری فشار کل طراحی شده است، دیگری برای اندازه گیری فشار استاتیک به دیواره داخلی لوله ورودی لحیم می شود. انتهای خروجی لوله ها به لوله های میکرومانومتر متصل می شوند. که هنگام عبور هوا از لوله ورودی، فشار سرعت را نشان می دهد.
به دلیل افت فشار کم در لوله ورودی، میکرومانومتر الکلی به صورت عمودی نصب نمی شود، بلکه در زاویه 30 یا 45 درجه قرار می گیرد.
مطلوب است که لوله خروجی تامین کننده هوای موتور مورد آزمایش دارای یک نوک لاستیکی برای اتصال مهر و موم سر موتور با لبه لوله خروجی باشد.
برای اندازه گیری جریان هوا، موتور راه اندازی می شود، به حالت کار پایدار می رسد و به تدریج قسمت ورودی هد به لوله خروجی گیرنده می رسد و محکم روی آن فشار می یابد. پس از اندازه گیری افت فشار N[m] با استفاده از میکرومانومتر، موتور از لوله خروجی گیرنده خارج شده و متوقف می شود. سپس با استفاده از فرمول:
".-"/"[=].
که در آن UP سرعت هوا در لوله ورودی است ^]1<р = 0,97 ч- 0, 98 — коэффициент микроманометра;
DR - فشار دینامیکی اندازه گیری شده ||;
S L! -من
\ کیلوگرم بر ثانیه؟)
рв - چگالی هوا [^4]؛
اجازه دهید سرعت جریان هوا Va در لوله ورودی را تعیین کنیم. فشار دینامیکی AR را از عبارت زیر پیدا می کنیم:
7с/15sha، (17)
|/sgt
که در آن Chs وزن مخصوص الکل است -، ;
من و "^
N - افت فشار بر اساس میکرومانومتر [m]\
a زاویه شیب میکرومانومتر است. با دانستن سرعت جریان هوا Va [m/sec] در لوله ورودی و سطح مقطع آن Ra [m2]، وزن دوم جریان هوا را تعیین می کنیم..Г، = 0.465 ^،، (19)
که در آن P مقدار فشارسنج است، [mm рг. هنر.]؛ T-دمای مطلق، درجه K.
Т = 273 ° + I ° C، که در آن I ° C دمای هوای بیرون است.

بنابراین، ما تمام پارامترهای اصلی موتور - رانش، مصرف سوخت دوم، مصرف هوای دوم - را تعیین کرده ایم و وزن خشک و ناحیه جلویی آن را می دانیم. اکنون به راحتی می توانیم پارامترهای خاص اصلی را پیدا کنیم: Ruya، Court، ^ud. عشق
علاوه بر این، با دانستن پارامترهای اولیه موتور، می توان میانگین سرعت جریان گاز از لوله اگزوز و کیفیت مخلوط ورودی به محفظه احتراق را تعیین کرد.
بنابراین، برای مثال، هنگامی که موتور روی زمین کار می کند، فرمول تعیین نیروی رانش به شکل زیر است:
r__ در. sec r. ..
~~~G~ SR"
با تعیین C, cf از این فرمول، به دست می آوریم:
P Ses - ^------^، [m/sec].
^ v. ثانیه
ما کیفیت مخلوط a را از فرمول 14 پیدا می کنیم:

همه کمیت های عبارت a مشخص هستند.
تعیین فشار در محفظه احتراق و فرکانس سیکل. در فرآیند آزمایش، برای شناسایی بهترین طرح های موتور، حداکثر فشار و حداکثر خلاء در محفظه احتراق و همچنین فرکانس چرخه ها، اغلب تعیین می شود.

فرکانس چرخه یا با استفاده از یک فرکانس متر تشدید یا با استفاده از یک اسیلوسکوپ حلقه با سنسور پیزوکوارتز که بر روی دیواره محفظه احتراق نصب شده یا در لبه لوله اگزوز قرار می گیرد، تعیین می شود.
اسیلوگرام های گرفته شده در حین اندازه گیری فرکانس دو موتور مختلف در شکل نشان داده شده است. 11. در این حالت سنسور پیزوکوارتز به لبه لوله اگزوز متصل شد. منحنی های یکنواخت با همان ارتفاع / نشان دهنده شمارش معکوس زمان است. فاصله بین قله های مجاور معادل 1/30 ثانیه است. منحنی های میانی 2 نوسانات جریان گاز را نشان می دهد. اسیلوسکوپ نه تنها چرخه های اصلی - فلاش ها را در محفظه احتراق (اینها منحنی هایی با بیشترین دامنه هستند)، بلکه سایر نوسانات کمتر فعال را که در طی احتراق مخلوط و بیرون راندن آن از موتور رخ می دهد، ضبط می کند.

حداکثر فشار و حداکثر خلاء در محفظه احتراق را می توان با دقت تقریبی با استفاده از پیزومترهای جیوه ای و دو سنسور ساده (شکل 12) تعیین کرد و سنسورها نیز طراحی مشابهی دارند. تنها تفاوت نصب آنها بر روی محفظه احتراق است. یک سنسور برای آزاد کردن گاز از محفظه احتراق نصب شده است، دیگری برای ورود گاز به داخل آن. سنسور اول به پیزومتری که حداکثر فشار را اندازه گیری می کند و سنسور دوم به پیزومتری که خلاء را اندازه گیری می کند متصل است.
برنج. 12. نمودار دستگاه برای تعیین
حداکثر و حداقل فشار در
محفظه احتراق موتور:
/. 2 - سنسورها و سنسورها در محفظه احتراق. 3. 4 — پیزومترهای جیوه ای 5 — محفظه سنسور فشار. شیر b1 (صفحه فولادی 0.05-0.00 میلی متر ضخامت)
با توجه به فشار و خلاء در محفظه احتراق و فرکانس چرخه ها، می توان شدت چرخه ها، بارهای تحمل شده توسط دیواره های محفظه احتراق و کل لوله و همچنین دریچه های صفحه ای رنده را قضاوت کرد. در حال حاضر در بهترین مدل های PuVRD حداکثر فشار در محفظه احتراق به 1.45-1.65 کیلوگرم بر سانتی متر مربع، حداقل فشار (خلاء) تا 0.8-0.70 کیلوگرم] اینچ سانتی متر مربع و فرکانس تا 250 و بیشتر می رسد. چرخه در ثانیه
با دانستن پارامترهای اولیه موتور و توانایی تعیین آنها، مدل سازان آزمایشی هواپیما قادر خواهند بود موتورها را با هم مقایسه کنند و مهمتر از همه، روی نمونه های بهتر PURD کار کنند.

طراحی عناصر پرجت های هواپیمای مدل

بر اساس هدف مورد نظر مدل، موتور مربوطه انتخاب (یا طراحی شده است).
بنابراین برای مدل های پرواز آزاد که وزن پرواز در آنها به 5 کیلوگرم می رسد، موتورها با حاشیه ایمنی قابل توجه و با فرکانس سیکل نسبتا کم ساخته می شوند که به افزایش عمر سوپاپ ها کمک می کند و همچنین شعله نصب می کنند. بندکشی توری پشت دریچه ها که اگرچه حداکثر کشش ممکن را کاهش می دهد، اما شیرها را از قرار گرفتن در معرض دمای بالا محافظت می کند و در نتیجه عمر مفید آنها را بیشتر می کند.
سایر الزامات برای موتورهای نصب شده بر روی مدل های پرسرعت سیمی اعمال می شود که وزن پرواز آنها نباید از 1 کیلوگرم تجاوز کند. انتظار می رود که آنها حداکثر رانش ممکن، حداقل وزن و یک دوره تضمین شده کارکرد مداوم را برای 3-5 دقیقه، یعنی در طول زمان لازم برای آماده شدن برای پرواز و گذراندن پایگاه کیلومتر آزمایشی، ارائه دهند.
وزن موتور برای مدل های طناب نباید از 400 گرم تجاوز کند، زیرا نصب موتورهایی با وزن بیشتر، ساخت مدلی با قدرت و کیفیت آیرودینامیکی مورد نیاز و همچنین با تامین سوخت لازم را دشوار می کند. موتورهای مدل های بند ناف، به طور معمول، دارای خطوط بیرونی ساده، کیفیت آیرودینامیکی خوب قسمت جریان داخلی و سطح جریان بزرگی از مشبک های سوپاپ هستند.
بنابراین، طراحی رانشگرها، رانشی که ایجاد می‌کنند و زمان عملیات مورد نیاز عمدتاً با توجه به نوع مدل‌هایی که روی آن‌ها نصب می‌شوند تعیین می‌شود. الزامات کلی برای پیشرانه ها به شرح زیر است: سادگی و وزن سبک طراحی، قابلیت اطمینان عملیاتی و سهولت استفاده، حداکثر رانش ممکن برای ابعاد معین، طولانی ترین مدت کار مداوم.

حال بیایید به طراحی عناصر منفرد موتورهای تنفسی هوای ضربانی نگاه کنیم.
دستگاه های ورودی (سر)
دستگاه ورودی PuVRD برای اطمینان از تامین صحیح هوا به گریل سوپاپ، تبدیل فشار پرسرعت به فشار استاتیک (تراکم با سرعت بالا) و آماده سازی مخلوط سوخت و هوا برای ورود به محفظه احتراق موتور طراحی شده است. بسته به روش تامین سوخت به کانال ورودی هد - چه در اثر خلاء و چه تحت فشار - مسیر جریان آن متفاوت خواهد بود.
برنج. 13. شکل قسمت جریان سرها با خوراک
سوخت: الف - به دلیل کمیاب شدن; ب - تحت فشار
مشخصات. در حالت اول، کانال داخلی دارای بخش های گیج کننده و پخش کننده است و همراه با لوله تامین سوخت و سوزن تنظیم کننده یک کاربراتور ساده را نشان می دهد (شکل 13، a). در حالت دوم، سر فقط دارای یک بخش پخش کننده و یک لوله سوخت با یک پیچ کنترل است (شکل 13.6).
تامین سوخت به بخش دیفیوزر سر از نظر ساختاری ساده است و به طور کامل آماده سازی باکیفیت مخلوط سوخت و هوا را که وارد محفظه احتراق می شود تضمین می کند. این به دلیل این واقعیت حاصل می شود که جریان در کانال ورودی ثابت نیست، اما مطابق با عملکرد دریچه ها در نوسان است. هنگامی که دریچه ها بسته هستند، سرعت جریان هوا 0 است و زمانی که دریچه ها کاملا باز هستند، سرعت جریان هوا حداکثر است. نوسانات سرعت باعث اختلاط سوخت و هوا می شود. سپس مخلوط سوخت و هوا که وارد محفظه احتراق می شود توسط گازهای باقیمانده مشتعل می شود، فشار در لوله کار افزایش می یابد و دریچه ها تحت تأثیر نیروهای الاستیک خود و تحت تأثیر افزایش فشار در محفظه احتراق بسته می شوند.
در اینجا دو مورد احتمالی وجود دارد. اولین مورد زمانی است که در لحظه بسته شدن سوپاپ ها، گازها به کانال ورودی راه پیدا نمی کنند و مخلوط سوخت و هوا فقط تحت تأثیر دریچه ها قرار می گیرد که حرکت آن را متوقف می کند و حتی به نظر می رسد که آن را به سمت ورودی پرتاب می کند. سر. مورد دوم زمانی است که در لحظه بسته شدن سوپاپ ها، مخلوط سوخت و هوا نه تنها از سوپاپ ها، بلکه از مخلوطی که قبلاً وارد محفظه احتراق شده است، اما هنوز مشتعل نشده است، تحت تأثیر قرار می گیرد و راه خود را از طریق سوپاپ باز می کند. سوپاپ ها به دلیل سفتی ناکافی یا انحراف بیش از حد آنها. در این صورت مخلوط به مقدار بسیار بیشتری به سمت ورودی سر پرتاب می شود.
پرتاب مخلوط از دیسک صفحه سوپاپ به سمت ورودی به راحتی در هدهایی با کانال داخلی کوتاه قابل مشاهده است (طول کانال تقریباً برابر با قطر سر است). در جلوی سوراخ ورودی در سر، در حالی که موتور در حال کار است، همیشه یک "بالشتک" سوخت-هوا تقریباً همانطور که در شکل نشان داده شده است وجود دارد. 13.6. این پدیده را می توان در صورتی تحمل کرد که "کوسن" از نظر اندازه کوچک باشد و موتور روی زمین به طور پیوسته کار کند ، زیرا در هوا با افزایش سرعت پرواز ، فشار سرعت افزایش می یابد و "کوسن" ناپدید می شود.

اگر گازهای داغ، به جای مخلوط سوخت و هوا، از محفظه احتراق وارد قسمت ورودی هد شوند، ممکن است مخلوط در قسمت پخش کننده مشتعل شود و موتور متوقف شود. بنابراین لازم است از تلاش برای راه اندازی و رفع نقص شبکه شیر که در قسمت بعدی بحث خواهد شد، دست بردارید. برای عملکرد پایدار و کارآمد موتور، طول کانال ورودی سر باید برابر با 1.0-1.5 قطر خارجی سوپاپ ها باشد و نسبت طول بخش های گیج کننده و پخش کننده باید تقریباً 1: 3 باشد.
پروفیل کانال داخلی و کانتور خارجی هد باید صاف باشد تا زمانی که موتور هم در جای خود و هم در حال پرواز است، جت از پشته ها جدا نشود. در شکل در شکل 13، یک هد نشان داده شده است که مشخصات آن کاملاً حرکت جریان را برآورده می کند. شکلی انعطاف پذیر دارد و جریان از دیوارها جدا نمی شود. بیایید به تعدادی از طرح های معمولی سر نگاه کنیم PuVRD.
در شکل 14 سر را نشان می دهد که کیفیت آیرودینامیکی نسبتا خوبی دارد. تشکیل یک گیج کننده*
همانطور که از شکل مشخص است، بخش های اصلی و دیفیوزر، و همچنین لبه جلویی فیرینگ، به آرامی جفت می شوند.
تکنولوژی ساخت تک تک عناصر این هد در فصل 5 توضیح داده شده است. از مزایای طراحی هد می توان به وزن کم، قابلیت تعویض سریع توری سوپاپ و قرار دادن نازل در مرکز کانال ورودی اشاره کرد که باعث ارتقاء آن می شود. جریان هوای متقارن
کیفیت مخلوط با انتخاب قطر سوراخ نازل تنظیم می شود. می توانید از نازلی با سوراخ بزرگتر از نامی استفاده کنید و هنگام تنظیم، با وارد کردن رگه های جداگانه با قطر 0.15-0.25 میلی متر از سیم برق، سطح جریان آن را کاهش دهید. انتهای بیرونی رگه ها به سمت بیرونی نازل خم می شود (شکل 15) و پس از آن یک وینیل کلرید یا لوله لاستیکی روی آن قرار می گیرد. تنظیم منبع سوخت با استفاده از یک شیر پیچ کوچک خانگی امکان پذیر است.
سر یکی از موتورهای RAM-2 داخلی، تولید انبوه، در شکل نشان داده شده است. 16. بدنه این سر دارای کانال داخلی، نقطه اتصال نازل، توری سوپاپ، رزوه اتصال به محفظه احتراق و نشیمنگاه فیرینگ می باشد.

نازل مجهز به یک سوراخ سوزنی برای تنظیم کیفیت مخلوط است.
معایب شامل آیرودینامیک ضعیف بخش جریان است که باعث کاهش نیروی رانش موتور می شود - انتقال شدید جریان از جهت محوری به کانال های ورودی آرایه سوپاپ و وجود خود کانال ها (بخش b - d) که باعث افزایش مقاومت می شود. و اختلاط همگن با کیفیت بالا سوخت با هوا را بدتر می کند.
طراحی سر نشان داده شده در شکل. 17، چفت و بست ویژه با محفظه احتراق موتور. برخلاف بست های رزوه ای، در اینجا از گیره ای به شکل فرورفته استفاده می شود که با چین دادن روی یک سنبه مخصوص ساخته می شود. یک یقه پروفیل مخصوص در لبه جلوی محفظه احتراق ساخته شده است. توری سوپاپ که در داخل محفظه احتراق قرار می گیرد، در مقابل برآمدگی این شانه قرار می گیرد. سپس محفظه دستگاه ورودی که دارای یقه پروفیلی نیز می باشد وارد می شود و سه جزء - محفظه سر، مشبک سوپاپ و محفظه احتراق - با استفاده از گیره 7 با پیچ 8 محکم به هم محکم می شوند. به طور کلی سبک و قابل اعتماد در کار است.
فضای بین پوسته ورودی و فیرینگ اغلب به عنوان ظرف مخزن سوخت استفاده می شود. در این موارد معمولاً طول کانال ورودی افزایش می‌یابد تا بتوان سوخت مورد نیاز را تامین کرد. در شکل 18 و 19 چنین سرهایی را نشان می دهد. اولین آنها به خوبی با محفظه احتراق جفت می شود. سوخت موجود در آن به طور قابل اعتماد از قطعات داغ جدا شده است. با پیچ 4 به بدنه دیفیوزر متصل شده است. سر دوم که در شکل نشان داده شده است. 19، با اصالت اتصال آن به محفظه احتراق متمایز می شود. همانطور که از شکل مشاهده می شود ، سر 4 - مخزن پروفیلی که از قلع یا فویل لحیم شده است ، دارای یک شکاف حلقوی مخصوص برای تثبیت موقعیت خود بر روی شانه مشبک شیر است. توری سوپاپ 5 خود به داخل محفظه احتراق پیچ می شود.

سر مخزن با استفاده از فنرهای 3 به مشبک سوپاپ و محفظه احتراق متصل می شود و گوش ها 2 را سفت می کند. نیازی به آب بندی خاصی نیز نیست
برنج. 16. RAM-2 سر موتور:
/ - کانال داخلی؛ 2 - فیرینگ؛ 3-نازل؛ 4 - آداپتور؛ 5 - پیچ سوزنی؛ ب - کانال ورودی شبکه شیر؛ 7 - مناسب برای
اتصالات لوله سوخت
بین قلاب و توری سوپاپ. بنابراین، این مانت در ترکیب با طراحی توری سوپاپ و محفظه احتراق کاملاً موجه است. نویسنده طرح این سر V. Danilenko (لنینگراد) است.
سر نشان داده شده در شکل. 20، برای موتورهای با رانش تا 3 کیلوگرم یا بیشتر طراحی شده است. ویژگی طراحی آن روش اتصال به محفظه احتراق، وجود پره های خنک کننده و سیستم تامین سوخت است. این سر برخلاف روش های قبلی با پیچ های سفت کننده به محفظه احتراق متصل می شود. محفظه احتراق مجهز به شش بند 7 با رزوه های M3 داخلی است که پیچ های کوپلینگ 5 به داخل آن پیچ می شوند، در حالی که آسترهای ویژه 4 حلقه قدرت دیفیوزر را گرفته و آن را به محفظه احتراق فشار می دهند. بست، اگرچه برای ساخت کار فشرده است، اما استفاده از آن برای ابعاد بزرگ موتور توصیه می شود (در این مورد، قطر محفظه احتراق 100 میلی متر است).
8
1
برنج. 19. سر متصل به محفظه احتراق با
فنر:
/ - محفظه احتراق؛ 2 - گوش؛ 5 - بهار 4- سر؛ 5 - توری سوپاپ؛ ب - فلنج شبکه شیر؛ 7 - گردن پرکننده؛ لوله زهکشی
در حین کار، موتور دارای رژیم حرارتی بالایی است و برای محافظت از فیرینگ، ساخته شده از بالسا یا فوم، و سیستم سوخت در برابر قرار گرفتن در معرض دمای بالا، چهار پره خنک کننده در قسمت بیرونی دیفیوزر در نظر گرفته شده است.
تامین سوخت توسط دو جت انجام می شود - 11 اصلی با سوراخ غیر قابل تنظیم و 12 کمکی با سوزن 13 برای تنظیم دقیق.

طرح های توری سوپاپ

تنها قسمت های متحرک موتور سوپاپ هایی هستند که مخلوط سوخت و هوا را در یک جهت دور می زنند - به داخل محفظه احتراق. انتخاب ضخامت و شکل سوپاپ ها، کیفیت ساخت و تنظیم آنها، نیروی رانش موتور و همچنین پایداری و مدت زمان کار مداوم آن را تعیین می کند. قبلاً گفتیم که موتورهای نصب شده بر روی مدل های طناب به حداکثر نیروی رانش با وزن کم نیاز دارند و موتورهای نصب شده در مدل های پرواز آزاد به طولانی ترین مدت کارکرد مداوم نیاز دارند. بنابراین توری سوپاپ های نصب شده روی این موتورها نیز از نظر ساختاری متفاوت هستند.
بیایید به طور خلاصه عملکرد شبکه شیر را در نظر بگیریم. برای انجام این کار، به اصطلاح مشبک دریچه دیسکی (شکل 21) را در نظر می گیریم که بسیار رایج است، به ویژه در موتورهای مدل های بند ناف. از هر توری سوپاپ، از جمله دیسک، حداکثر سطح جریان ممکن و شکل آیرودینامیکی خوب به دست می آید. شکل نشان می دهد که بیشتر قسمت دیسک برای پنجره های ورودی استفاده می شود که توسط جامپرهایی از هم جدا شده اند که در لبه های آن دریچه ها قرار دارند. تمرین نشان داده است که حداقل همپوشانی قابل قبول سوراخ های ورودی در شکل 1 نشان داده شده است. 22; کاهش سطح تماس دریچه ها منجر به از بین رفتن لبه های دیسک - به فرورفتگی و گرد شدن آنها توسط سوپاپ ها می شود. دیسک ها معمولاً از دورالومین درجه D-16T یا V-95 با ضخامت 2.5-3.5 میلی متر یا از فولاد با ضخامت 1.0-1.5 میلی متر ساخته می شوند. لبه های ورودی گرد و صیقلی هستند. توجه ویژه به دقت و تمیزی ماشینکاری صفحه تماس سوپاپ است. سفتی لازم برای اتصال سوپاپ ها به صفحه دیسک فقط پس از یک کار کوتاه در موتور به دست می آید، زمانی که هر سوپاپ صندلی خود را "توسعه" می کند.
در لحظه احتراق مخلوط و افزایش فشار در محفظه احتراق، دریچه ها بسته می شوند. آنها محکم روی دیسک قرار می گیرند و اجازه نمی دهند گازها وارد دیفیوزر سر شوند. هنگامی که بخش عمده ای از گازها وارد لوله اگزوز می شود و خلاء در پشت توری سوپاپ (از سمت محفظه احتراق) تشکیل می شود، سوپاپ ها شروع به باز شدن می کنند، در حالی که در برابر ورود مخلوط سوخت و هوای تازه مقاومت می کنند و در نتیجه یک مقدار مشخص ایجاد می کنند. عمق خلاء در محفظه احتراق، که متعاقباً لحظه به لبه لوله اگزوز گسترش می یابد. مقاومت ایجاد شده توسط سوپاپ ها بستگی دارد
عمدتاً از سفتی آنها، که باید به حدی باشد که حداکثر عرضه مخلوط سوخت و هوا و بسته شدن به موقع سوراخ های ورودی در زمان شیوع حاصل شود. انتخاب سفتی سوپاپ که نیازهای مشخص شده را برآورده کند، یکی از فرآیندهای اصلی و پر زحمت در طراحی و توسعه موتور است.
بیایید فرض کنیم که ما شیرهای ساخته شده از فولاد بسیار نازک را انتخاب کردیم و انحراف آنها به هیچ وجه محدود نبود. سپس، در لحظه ای که مخلوط وارد محفظه احتراق می شود، تا حدی حداکثر مقدار ممکن منحرف می شوند (شکل 23، a) و با اطمینان کامل می توان گفت که انحراف هر شیر دارای مقدار متفاوتی خواهد بود، زیرا ساختن آنها دقیقاً با عرض یکسان بسیار دشوار است و ممکن است از نظر ضخامت نیز متفاوت باشند. این امر منجر به تعطیلی غیر همزمان آنها می شود.

اما نکته اصلی موارد زیر است. در پایان فرآیند پر شدن در محفظه احتراق، لحظه ای فرا می رسد که فشار موجود در آن کمی کمتر یا برابر با فشار در دیفیوزر می شود. در این لحظه است که دریچه ها باید عمدتاً تحت تأثیر نیروهای الاستیک خود،
احتراق مارک
برنج. 23. انحراف سوپاپ بدون محدودیت
واشر
وقت داشته باشید که سوراخ های ورودی را ببندید تا پس از احتراق مخلوط سوخت و هوا، گازها نتوانند به داخل دیفیوزر سر نفوذ کنند. سوپاپ‌هایی با استحکام کم، انحراف زیاد، نمی‌توانند به موقع سوراخ‌های ورودی را ببندند و گازها به داخل دیفیوزر هد راه پیدا می‌کنند (شکل 23.6)، که منجر به افت نیروی رانش یا کاهش می‌شود. فلاش مخلوط در دیفیوزر و توقف موتور. علاوه بر این، دریچه های نازک، هنگامی که به مقدار زیادی منحرف می شوند، بارهای دینامیکی و حرارتی زیادی را تجربه می کنند و به سرعت از کار می افتند.
اگر دریچه هایی با سفتی افزایش یافته بگیریم، پدیده برعکس خواهد بود - دریچه ها دیرتر باز می شوند و زودتر بسته می شوند، که منجر به کاهش مقدار مخلوط وارد شده به محفظه احتراق و کاهش شدید رانش می شود. بنابراین، برای دستیابی به سریع ترین باز شدن ممکن دریچه ها هنگام پر کردن محفظه احتراق با مخلوط و بسته شدن به موقع آنها در هنگام شیوع، با نصب واشر یا فنرهای محدود کننده به تغییر مصنوعی خط خمش شیرها متوسل می شوند.

همانطور که تمرین نشان داده است، برای قدرت های مختلف موتور، ضخامت سوپاپ 0.06-0.25 میلی متر در نظر گرفته می شود. فولادهای کربنی U7، U8، U9، U10 و فولادهای نورد سرد آلیاژی EI395، EI415، EI437B، EI598، EI 100، EI442 نیز برای شیرها استفاده می‌شوند. محدودکننده‌های انحراف سوپاپ معمولاً برای تمام طول شیرها یا برای یک سوپاپ ساخته می‌شوند. کوتاه تر، به طور خاص انتخاب شده است.
در شکل 24 یک توری سوپاپ را با یک واشر محدود کننده نشان می دهد / ساخته شده در تمام طول دریچه ها. هدف اصلی آن دادن مطلوب ترین مشخصات خمشی به سوپاپ ها است که در آن حداکثر مقدار ممکن مخلوط سوخت و هوا را به محفظه احتراق می دهند و دهانه های ورودی را به موقع می بندند. در عمل، از
ملاحظات فنی - شکل" 24 - توری سوپاپ. " - g با واشر محدود کننده روی
nii، پروفیل واشر در تمام طول شیرها اجرا می شود:
با این /-محدود کننده واشر در امتداد شعاع حرکت کنید. 2- با محاسبه اینکه انتهای شیر CLZ. 3 - بدنه گریل
پانل ها 6-10 میلی متر از صفحه تماس فاصله گرفتند. ابتدای شعاع پروفیل باید از ابتدای پنجره های ورودی گرفته شود. معایب این واشر: اجازه نمی دهد از خواص کاملاً الاستیک شیرها استفاده شود، مقاومت قابل توجهی ایجاد می کند و وزن نسبتاً زیادی دارد.
پرمصرف ترین آنها محدود کننده های انحراف سوپاپ هستند که نه برای طول کامل شیرها، بلکه برای یک مورد آزمایشی انتخاب شده ساخته شده اند. تحت تأثیر نیروهای فشار از طرف دیفیوزر و خلاء از طرف محفظه، شیر تا حدی منحرف می شود: بدون محدود کننده انحراف - تا حداکثر ممکن (شکل 25، a). با یک محدود کننده انحراف با قطر A به دیگری (شکل 25.6). در ابتدا، شیر در امتداد نیم رخ واشر به قطر c?b منحرف می شود و سپس مقداری که توسط واشر محدود نمی شود. در لحظه بسته شدن، قسمت انتهایی شیر در ابتدا، گویی از لبه واشرها با خاصیت ارتجاعی که شیر در قطر L\% دارد، از لبه واشر خارج می شود، سرعت حرکت معینی به سمت نشیمنگاه دریافت می کند، بسیار بیشتر. نسبت به عدم وجود واشر.

اگر اکنون قطر واشر را به قطر d.^ افزایش دهیم و ارتفاع واشر /11 را بدون تغییر رها کنیم، کشسانی شیر در قطر c12 بیشتر از قطر d\\ خواهد بود زیرا سطح مقطع آن است. افزایش یافته و مساحت انتهای دریچه که روی آن فشار وارد می شود در سمت دیفیوزر کاهش یافته است، قسمت انتهایی به مقدار کمتری 62 منحرف می شود (شکل 25، ج). توانایی "دفع" دریچه کاهش می یابد و سرعت بسته شدن نیز کاهش می یابد. در نتیجه اثر مورد نیاز لیم واشر کاهش می یابد.
برنج. 25. تاثیر واشر حد بر انحراف شیر:
/-شیر دیسکی مشبک؛ 2 - شیر: 3 - واشر محدود; 4 -
واشر گیره دار
بنابراین، می توان نتیجه گرفت که برای هر ضخامت سوپاپ انتخاب شده برای ابعاد موتور معین، یک مقدار بهینه برای قطر لیم واشر c!0 (یا طول محدود کننده) و ارتفاع /11 وجود دارد که در آن سوپاپ ها دارای یک عدد هستند. حداکثر انحراف مجاز و بسته شدن به موقع در لحظه شیوع. در PuVRD های مدرن، ابعاد محدود کننده های انحراف شیر دارای مقادیر زیر است: قطر محیط واشر حد (یا طول محدود کننده) برابر است با 0.6-0.75 قطر خارجی شیرها (یا طول آن). قسمت کار): شعاع خمش 50-75 میلی متر و ارتفاع واشرهای لبه L| از سطح تماس سوپاپ ها 2-4 میلی متر است. قطر صفحه گیره باید برابر با قطر در امتداد بخش ریشه شیرها باشد. در عمل، شما باید یک منبع واشر محدود با انحراف از ابعاد اسمی در یک جهت یا دیگری داشته باشید، و هنگام تعویض سوپاپ ها، آزمایش موتور، مناسب ترین مورد را انتخاب کنید، که در آن موتور پایدار کار می کند و نیروی رانش بیشتر است. .
از شیرهای فنری (شکل 26) برای همین منظور استفاده می شود - برای باز کردن هرچه بیشتر دریچه ها در طی فرآیند پر کردن محفظه احتراق با مخلوط سوخت و هوا و بستن به موقع آنها در لحظه احتراق مخلوط شیرهای فنری به افزایش عمق خلاء و تامین مخلوط بیشتر کمک می کنند. برای شیرهای فنری، ضخامت ورق فولادی 0.05-0.10 میلی متر کمتر از شیرهای دارای واشر محدود است و تعداد ورق های فنری، ضخامت و قطر آنها به صورت تجربی انتخاب می شود. شکل برگهای فنری معمولاً مطابق با شکل لوب اصلی پوشاننده ورودی است، اما انتهای آنها باید عمود بر شعاع کشیده شده از وسط لوب بریده شود. تعداد گلبرگ های فنر در محدوده 3-5 قطعه انتخاب می شود و قطر بیرونی آنها (برای 5 قطعه) برابر با 0.8-0.85 g/k، 0.75-0.80 c1k ساخته می شود. برنج. 26. توری سوپاپ با res-0.70—0.75<*„, 0,65—0,70 ^и, сорными клапанами
0.60–0.65 s?k، که در آنهنگام استفاده از شیرهای فنری، می توانید بدون واشر محدود این کار را انجام دهید، زیرا از تعداد و قطر صفحات فنری می توان برای بدست آوردن مطلوب ترین خط خمشی برای شیرها استفاده کرد. اما گاهی اوقات یک واشر محدود کننده هنوز روی شیرهای فنری نصب می شود تا انحراف نهایی آنها یکسان شود.
شیرها در حین کار بارهای دینامیکی و حرارتی بالایی را تجربه می کنند. در واقع، دریچه هایی که معمولاً انتخاب می شوند، که به حداکثر مقدار ممکن باز می شوند (6-10 میلی متر از صندلی)، هنگامی که مخلوط قبلاً مشتعل شده و فشار در محفظه احتراق شروع به افزایش می کند، دهانه های ورودی را کاملاً مسدود می کند.

بنابراین سوپاپ ها نه تنها تحت تاثیر نیروهای ارتجاعی خود بلکه تحت تاثیر فشار گاز به سمت نشیمنگاه حرکت می کنند و با سرعت زیاد و با نیروی قابل توجهی به نشیمنگاه برخورد می کنند. تعداد ضربه ها برابر است با تعداد چرخه های موتور.
اثر دما بر روی شیرها به دلیل تماس مستقیم با گازهای داغ و گرمایش تابشی رخ می دهد و اگرچه شیرها توسط مخلوط سوخت و هوا نسبتا سرد شسته می شوند.
دمای متوسط ​​آنها بسیار بالا باقی می ماند. عمل بارهای دینامیکی و حرارتی منجر به از کار افتادن خستگی شیرها به ویژه انتهای آنها می شود. اگر دریچه ها در امتداد الیاف نوار (در امتداد جهت نورد آن) ساخته شوند، پس از پایان عمر کاری، الیاف از یکدیگر جدا می شوند. برعکس، در جهت عرضی، لبه های انتهایی بریده می شوند. در هر دو مورد، این منجر به خرابی سوپاپ و خاموش شدن موتور می شود. بنابراین، کیفیت پردازش شیر باید بسیار بالا باشد.
با کیفیت ترین شیرها با استفاده از ماشین کاری جرقه الکتریکی تولید می شود. با این حال، اغلب دریچه ها با سنگ های گرد مخصوص سنباده به ضخامت 0.8-1.0 میلی متر بریده می شوند. برای انجام این کار، ابتدا صفحات خالی از فولاد دریچه بریده می شوند، در یک سنبه مخصوص قرار می گیرند، در امتداد قطر بیرونی پردازش می شوند و سپس، در سنبه، شیارهای بین دریچه ها با سنگ سنباده بریده می شوند. در نهایت هنگام تولید سریال موتورها، سوپاپ ها با مهر قطع می شوند. اما مهم نیست که چگونه ساخته شوند، سنباده زدن لبه ها الزامی است. سوراخ کردن دریچه ها مجاز نیست. دریچه ها نیز نباید خمیده یا تابیده شوند.
گاهی اوقات، برای تسهیل شرایط عملکرد شیرها، صفحه تماس روی دیسک به شکل یک کره پردازش می شود (شکل 27). با بستن سوراخ‌های ورودی، سوپاپ‌ها خمیدگی معکوس جزئی دریافت می‌کنند که در نتیجه ضربه آن‌ها بر روی صندلی‌ها تا حدودی نرم می‌شود. شل بودن سوپاپ ها با دیسک در حالت آرام، راه اندازی را آسان تر و سریع تر می کند، زیرا مخلوط سوخت و هوا می تواند آزادانه بین شیر و دیسک عبور کند.

موتورهای جت ضربان دار

برنج. 28. توری سوپاپ با میرایی مقاوم در برابر شعله
شبکه ها
موثرترین راه برای محافظت از شیرها در برابر اثرات بارهای دینامیکی و حرارتی، نصب شبکه های میرایی مقاوم در برابر شعله است. دومی عمر عملیاتی سوپاپ ها را چندین بار افزایش می دهد، اما به طور قابل توجهی نیروی رانش موتور را کاهش می دهد، زیرا مقاومت بالایی در قسمت جریان لوله کار ایجاد می کند. بنابراین ، آنها معمولاً روی موتورهایی نصب می شوند که به طول عمر طولانی و رانش نسبتاً کم نیاز دارند.
شبکه ها در محفظه احتراق (شکل 28) در پشت توری سوپاپ قرار می گیرند. آنها از ورق فولادی مقاوم در برابر حرارت به ضخامت 0.3-0.8 میلی متر، با سوراخ هایی با قطر 0.8-1.5 میلی متر ساخته شده اند (هرچه مواد مش ضخیم تر باشد، قطر سوراخ ها بیشتر است).
در لحظه چشمک زدن مخلوط در محفظه احتراق و افزایش فشار، گازهای داغ سعی می کنند از طریق سوراخ های توری به داخل حفره L نفوذ کنند. مش شعله اصلی را به جریان های نازک جداگانه می شکند و آنها را خاموش می کند.

5. موتور توربوجت دو مداره
6. موتور پروانه
7. موتور پالس جت
8. ویژگی های اصلی WFD

ساخت مدل هواپیما با رانشگر

اصل عملیات و طراحی PuVRD

همانطور که از نامش پیداست، یک موتور تنفس هوای ضربانی، در حالت ضربانی کار می‌کند؛ رانش آن مانند موتورهای رم جت یا توربوجت به طور مداوم توسعه نمی‌یابد، بلکه به شکل مجموعه‌ای از پالس‌ها به دنبال یکدیگر با فرکانس متفاوت از ده ها هرتز، برای موتورهای بزرگ، تا 250 هرتز برای موتورهای کوچک در نظر گرفته شده برای هواپیماهای مدل.

از نظر ساختاری، PuVRD یک محفظه احتراق استوانه ای با یک نازل استوانه ای بلند با قطر کمتر است. قسمت جلوی محفظه به یک دیفیوزر ورودی متصل است که هوا از طریق آن وارد محفظه می شود.

یک دریچه هوا بین دیفیوزر و محفظه احتراق نصب شده است که تحت تأثیر اختلاف فشار در محفظه و در خروجی دیفیوزر کار می کند: هنگامی که فشار در دیفیوزر از فشار در محفظه بیشتر شود، دریچه باز می شود و اجازه می دهد تا هوا به داخل اتاقک؛ وقتی نسبت فشار معکوس شود، بسته می شود.

این سوپاپ می تواند طراحی متفاوتی داشته باشد: در موتور Argus As-014 موشک V-1 شکلی داشت و مانند پرده های پنجره عمل می کرد و از صفحات دریچه مستطیلی انعطاف پذیر ساخته شده از فولاد فنری که بر روی قاب پرچ می شد تشکیل شده بود. در موتورهای کوچک به نظر می رسد یک صفحه گل شکل با صفحات سوپاپ به صورت شعاعی به شکل چندین گلبرگ فلزی نازک و الاستیک که در حالت بسته به پایه سوپاپ فشرده شده و تحت تأثیر فشار از پایه خم شده است. دیفیوزر بیش از فشار در محفظه است. طرح اول بسیار پیشرفته تر است - حداقل مقاومت در برابر جریان هوا دارد، اما ساخت آن بسیار دشوارتر است.

در جلوی محفظه یک یا چند انژکتور سوخت وجود دارد که تا زمانی که فشار بوست در مخزن سوخت از فشار محفظه بیشتر شود، سوخت را به داخل محفظه تزریق می کنند. هنگامی که فشار در محفظه از فشار بوست بیشتر شود، شیر چک در خط سوخت جریان سوخت را قطع می کند. طرح های اولیه کم مصرف اغلب بدون تزریق سوخت کار می کنند، مانند موتور کاربراتوری پیستونی. برای راه اندازی موتور در این حالت معمولاً از یک منبع خارجی هوای فشرده استفاده می شود.

برای شروع فرآیند احتراق، یک شمع در محفظه نصب می شود که یک سری تخلیه الکتریکی با فرکانس بالا ایجاد می کند و مخلوط سوخت به محض اینکه غلظت سوخت در آن به حد معینی برای احتراق برسد مشتعل می شود. هنگامی که پوسته محفظه احتراق به اندازه کافی گرم می شود، احتراق الکتریکی کاملا غیر ضروری می شود: مخلوط سوخت توسط دیواره های داغ محفظه مشتعل می شود.

در حین کار، PuVRD دقیقاً به دلیل ضربان‌های موجود در عملکرد خود، صدای بسیار مشخصی از ترقه یا وزوز تولید می‌کند.

طرح عملکرد PuVRD

چرخه عملیات PURD در شکل سمت راست نشان داده شده است:

• 1. دریچه هوا باز است، هوا وارد محفظه احتراق می شود، انژکتور سوخت را تزریق می کند و مخلوط سوخت در محفظه تشکیل می شود.
• 2. مخلوط سوخت مشتعل می شود و می سوزد، فشار در محفظه احتراق به شدت افزایش می یابد و دریچه هوا و شیر چک در مسیر سوخت بسته می شود. محصولات احتراق منبسط می شوند و از نازل خارج می شوند و نیروی رانش جت ایجاد می کنند.
• 3. فشار در محفظه با فشار اتمسفر برابر می شود، تحت فشار هوا در دیفیوزر، دریچه هوا باز می شود و هوا شروع به جریان در محفظه می کند، دریچه سوخت نیز باز می شود، موتور به فاز 1 می رود.

شباهت ظاهری بین موتورهای PuVRD و ramjet اشتباه است. در واقعیت، یک موتور رم جت تفاوت های عمیق و اساسی با موتور رم جت یا موتور توربوجت دارد.

• اولا، PuVRD دارای یک دریچه هوا است که هدف واضح آن جلوگیری از حرکت معکوس سیال کار به جلو در جهت حرکت دستگاه است. در موتور رم جت، این سوپاپ مورد نیاز نیست، زیرا از حرکت معکوس سیال کار در مسیر موتور توسط یک "موانع" فشار در ورودی محفظه احتراق، که در هنگام فشرده سازی سیال کار ایجاد می شود، جلوگیری می شود. در موتور PURD، تراکم اولیه خیلی کم است و افزایش فشار در محفظه احتراق لازم برای انجام کار با گرم کردن سیال کار در حجم ثابتی که توسط دیواره‌های محفظه، شیر و اینرسی محدود می‌شود، حاصل می‌شود. ستون گاز در نازل بلند موتور. بنابراین، از نقطه نظر ترمودینامیک موتورهای حرارتی، موتور رم جت به دسته متفاوتی نسبت به موتور رم جت یا توربوجت تعلق دارد؛ عملکرد آن با چرخه هامفری توصیف می شود، در حالی که عملکرد موتور رم جت و توربوجت توسط موتورهای رم جت توصیف می شود. چرخه برایتون

• ثانیا، ماهیت ضربان دار و متناوب عملکرد VRM نیز تفاوت های قابل توجهی را در مکانیسم عملکرد آن در مقایسه با VRM پیوسته ایجاد می کند. برای توضیح عملکرد یک رانشگر، تنها در نظر گرفتن فرآیندهای گازدینامیک و ترمودینامیکی که در آن اتفاق می افتد کافی نیست. موتور در حالت خود نوسانی کار می کند که عملکرد تمام عناصر خود را به موقع هماهنگ می کند. فرکانس این نوسانات خود تحت تأثیر ویژگی های اینرسی تمام قسمت های رانشگر از جمله اینرسی ستون گاز در نازل بلند موتور و زمان انتشار موج صوتی از طریق آن است. افزایش طول نازل منجر به کاهش فرکانس ضربان می شود و بالعکس. در طول معینی از نازل، فرکانس رزونانسی حاصل می شود که در آن خود نوسانات پایدار می شوند و دامنه نوسانات هر عنصر حداکثر است. هنگام توسعه یک موتور، این طول به طور تجربی در طول آزمایش و اصلاح انتخاب می شود.

گاهی اوقات می گویند که عملکرد یک رانشگر در سرعت صفر وسیله نقلیه غیرممکن است، این یک ایده اشتباه است، در هر صورت نمی توان آن را به همه موتورهای این نوع تعمیم داد. اکثر رانشگرها می توانند در حالی که "ایستاده اند" کار کنند، اگرچه نیروی رانشی که در این حالت ایجاد می کنند حداقل است.

عملکرد موتور در این مورد به صورت زیر توضیح داده شده است. هنگامی که فشار در محفظه پس از پالس بعدی به فشار اتمسفر کاهش می یابد، حرکت گاز در نازل با اینرسی ادامه می یابد و این منجر به کاهش فشار در محفظه تا سطح زیر اتمسفر می شود. هنگامی که دریچه هوا تحت تأثیر فشار اتمسفر باز می شود، در حال حاضر خلاء کافی در محفظه ایجاد شده است تا موتور بتواند در هوای تازه به مقدار لازم برای ادامه چرخه بعدی تنفس کند.

سایر موتورهای جت ضربانی

نمونه PuVRD های بدون سوپاپ.

در ادبیات توصیفی از موتورهای مشابه PuVRD وجود دارد.

• PuVRD های بدون سوپاپ، در غیر این صورت PuVRD های U شکل. این موتورها فاقد سوپاپ های مکانیکی هوا هستند و برای اینکه حرکت معکوس سیال عامل منجر به کاهش نیروی رانش نشود، مسیر موتور به شکل حرف لاتین U ساخته می شود که انتهای آن به سمت عقب است. در جهت حرکت دستگاه، در حالی که خروج جریان جت بلافاصله از هر دو انتهای دستگاه رخ می دهد. جریان هوای تازه به داخل محفظه احتراق به دلیل موج نادری که پس از پالس و محفظه "تهویه" ایجاد می شود انجام می شود و شکل پیچیده مجرا به بهترین نحو این عملکرد را انجام می دهد. عدم وجود سوپاپ ها باعث می شود که از مضرات مشخصه CVRD های نوع سوپاپ خلاص شوید - دوام کم آنها.

• انفجار PuVRD. در این موتورها، احتراق مخلوط سوخت در حالت انفجار رخ می دهد. موج انفجار در مخلوط سوخت بسیار سریعتر از موج صوتی منتشر می شود، بنابراین، در طی واکنش شیمیایی احتراق انفجار، حجم مخلوط سوخت زمان زیادی برای افزایش قابل توجهی ندارد و فشار به طور ناگهانی افزایش می یابد، در نتیجه گرمایش ایزوکوریک سیال کاری صورت می گیرد. پس از این، فاز انبساط سیال عامل در نازل با تشکیل یک جریان جت آغاز می شود. PuVRDهای انفجاری می توانند با یا بدون دریچه باشند.

یک مزیت بالقوه انفجار PUVRE راندمان حرارتی بالاتر نسبت به هر نوع VRJ دیگری در نظر گرفته می شود. اجرای عملی این موتور در مرحله آزمایشی است.

دامنه کاربرد

PuVRD به عنوان پر سر و صدا و بیهوده، اما ساده و ارزان شناخته می شود. سطح بالای سر و صدا و ارتعاش ناشی از حالت بسیار ضربان دار عملکرد آن است. ماهیت غیراقتصادی استفاده از سوخت با "تیراندازی" مشعل بزرگ از نازل PuVRD - در نتیجه احتراق ناقص سوخت در محفظه مشهود است.

مقایسه PURD با سایر موتورهای هواپیما به فرد اجازه می دهد تا دامنه کاربرد آن را کاملاً دقیق تعیین کند.

تولید یک موتور PURD چندین برابر ارزانتر از یک موتور احتراق داخلی توربین گازی یا پیستونی است، بنابراین برای یک بار استفاده از آنها برتری اقتصادی دارد. در طول کارکرد طولانی مدت یک دستگاه قابل استفاده مجدد، PURD به دلیل مصرف سوخت بیهوده از نظر اقتصادی نسبت به موتورهای مشابه پایین تر است.

از نظر سادگی و ارزانی، موتور رم جت عملاً چیزی از موتور رم جت کم ندارد، اما در سرعت های کمتر از 0.5 ماخ غیر قابل استفاده است. در سرعت های بالاتر، موتورهای رم جت کارآمدتر از موتورهای رم جت هستند.

ترکیبی از این شرایط مشخص می کند که در آن PURD مورد استفاده قرار می گیرد - هواپیماهای بدون سرنشین یکبار مصرف با سرعت عملیاتی تا 0.5M - اهداف پرنده، هواپیماهای شناسایی بدون سرنشین.

موتورهای سوپاپ و همچنین موتورهای بدون سوپاپ به دلیل سادگی و هزینه کم در هواپیماسازی آماتور و مدل سازی هواپیما کاربرد زیادی دارند.

نمودار PuVRE در شکل 3.16 نشان داده شده است.

شکل 3.16 نمودار یک موتور تپنده تنفسی هوا:

دیفیوزر، دستگاه 2 سوپاپ؛ 3- نازل; 4 - محفظه احتراق؛ 5 - نازل. 6- لوله اگزوز.

سوخت از طریق انژکتور 3 تزریق می شود و مخلوط سوختی را با هوای فشرده در دیفیوزر 1 تشکیل می دهد.

مخلوط سوخت در محفظه احتراق 4، از شمع برقی مشتعل می شود. احتراق مخلوط سوخت که در مقادیر مشخصی تزریق می شود، صدم ثانیه طول می کشد. به محض اینکه فشار در محفظه احتراق از فشار هوای جلوی دستگاه سوپاپ بیشتر شد، دریچه های صفحه بسته می شوند. با حجم کافی از نازل 5 و لوله اگزوز 6 که به طور خاص برای افزایش حجم نصب شده است، فشار معکوس گازهای واقع در محفظه احتراق ایجاد می شود. در طی احتراق سوخت، تغییر در مقدار گازها در حجم پشت محفظه احتراق ناچیز است، بنابراین اعتقاد بر این است که احتراق در یک حجم ثابت رخ می دهد.

پس از احتراق بخشی از سوخت، فشار در محفظه احتراق کاهش می یابد به طوری که دریچه های 2 باز می شوند و قسمت جدیدی از هوا را از دیفیوزر می گیرند.

در شکل 3.17. چرخه ترمودینامیکی ایده آل یک موتور جت ضربانی ارائه شده است.

پ
فرآیندهای چرخه:

1-2 - فشرده سازی هوا در دیفیوزر.

2-3 - تامین حرارت ایزوکوریک در محفظه احتراق.

3-4 - انبساط آدیاباتیک گازها در نازل.

4-1 - خنک‌سازی ایزوباریک محصولات احتراق در جو با حذف حرارت.

شکل 3.17. چرخه PuVRD

همانطور که در شکل 3.17 نشان داده شده است، چرخه PURE با چرخه GTU با تامین گرمای ایزوکوریک تفاوتی ندارد. سپس، بر اساس قیاس با (3.8.)، می‌توانیم فوراً فرمول راندمان حرارتی PuVRE را بنویسیم.

(3.20.)

درجه افزایش فشار اضافی در محفظه احتراق؛

- درجه افزایش فشار در دیفیوزر.

بنابراین، راندمان حرارتی یک موتور جت ضربانی بیشتر از یک موتور رم جت به دلیل میانگین دمای انتگرال بالاتر منبع حرارت است.

پیچیدگی طراحی موتور رم جت باعث افزایش جرم آن نسبت به موتور رم جت شد.

3.5.3. موتورهای توربوجت کمپرسور (TRD)

این موتورها بیشترین کاربرد را در هوانوردی دارند. در موتور توربوجت، تراکم هوای دو مرحله‌ای (در دیفیوزر و کمپرسور) و انبساط دو مرحله‌ای محصولات احتراق مخلوط سوخت (در توربین گاز و در یک نازل) اتفاق می‌افتد.

نمودار شماتیک موتور توربوجت در شکل 3.18 نشان داده شده است.

شکل 3.18. نمودار شماتیک یک موتور توربوجت و ماهیت تغییرات در پارامترهای سیال کار در مسیر گاز-هوا:

1-دیفیوزر;2-کمپرسور محوری؛3-محفظه احتراق; 4- توربین گاز; 5- نازل.

فشار جریان هوای ورودی ابتدا در دیفیوزر 1 و سپس در کمپرسور 2 افزایش می یابد. کمپرسور توسط یک توربین گازی 4 به حرکت در می آید. سوخت به محفظه احتراق 3 عرضه می شود، جایی که همراه با هوا، یک عدد را تشکیل می دهد. مخلوط سوخت و با فشار ثابت می سوزد. محصولات احتراق ابتدا روی پره های توربین گاز 4 و سپس در نازل منبسط می شوند. جریان گازها از نازل با سرعت بالاتر نیروی رانشی ایجاد می کند که هواپیما را به حرکت در می آورد.

سیکل ترمودینامیکی ایده آل یک موتور توربوجت شبیه به چرخه رم جت است، اما با فرآیندهای کمپرسور و توربین تکمیل می شود (شکل 3.19).

شکل 3.19. چرخه ایده آل یک موتور توربوجت درپ- Vنمودار

فرآیندهای چرخه:

1-2 - فشرده سازی آدیاباتیک هوا در دیفیوزر.

2-3 - فشرده سازی آدیاباتیک هوا در کمپرسور.

3-4 - تامین حرارت ایزوباریک حاصل از احتراق مخلوط سوخت در محفظه احتراق.

4-5 - انبساط آدیاباتیک محصولات احتراق بر روی پره های توربین.

5-6 - انبساط آدیاباتیک محصولات احتراق در نازل.

6-1 - خنک کردن محصولات احتراق در اتمسفر در فشار ثابت با انتشار گرما.

راندمان حرارتی با فرمول (3.19) تعیین می شود:

(3.21.)

- درجه افزایش فشار هوا در دیفیوزر و کمپرسور.

به دلیل نسبت تراکم بالاتر نسبت به رم جت، موتور توربوجت بازده حرارتی بالاتری دارد. بدون هیچ گونه شتاب دهنده راه اندازی، موتور توربوجت نیروی رانش لازم را در هنگام استارت ایجاد می کند.

PuVRD بدون سوپاپ یک طراحی شگفت انگیز است. فاقد قطعات متحرک، کمپرسور، توربین، سوپاپ است. ساده ترین PuVRD حتی می تواند بدون سیستم جرقه زنی انجام دهد. این موتور تقریباً روی هر چیزی کار می‌کند: مخزن پروپان را با یک قوطی بنزین جایگزین کنید و به تپش و تولید نیروی رانش ادامه می‌دهد. متأسفانه، PURD ها در هوانوردی ناموفق بوده اند، اما اخیراً به طور جدی به عنوان منبع گرمایی برای تولید سوخت های زیستی مورد توجه قرار گرفته اند. و در این حالت موتور روی گرد و غبار گرافیت یعنی سوخت جامد کار می کند.

در نهایت، اصل اولیه عملکرد موتور ضربان دار آن را نسبت به دقت ساخت نسبتاً بی تفاوت می کند. بنابراین، ساخت PuVRD به یک سرگرمی مورد علاقه برای افرادی که به سرگرمی‌های فنی علاقه‌مند هستند، از جمله مدل‌سازان هواپیما و جوشکارهای تازه کار تبدیل شده است.

با وجود سادگی، PURD هنوز یک موتور جت است. مونتاژ آن در یک کارگاه خانگی بسیار دشوار است و نکات ظریف و مشکلات زیادی در این فرآیند وجود دارد. بنابراین، تصمیم گرفتیم کلاس کارشناسی ارشد خود را چند قسمتی کنیم: در این مقاله در مورد اصول عملکرد PURD صحبت خواهیم کرد و به شما خواهیم گفت که چگونه یک محفظه موتور بسازید. مطالب در شماره بعدی به سیستم جرقه زنی و روش شروع اختصاص داده خواهد شد. در نهایت، در یکی از موارد زیر، ما قطعا موتور خود را بر روی یک شاسی خودکششی نصب خواهیم کرد تا نشان دهیم که واقعاً قادر به ایجاد نیروی رانش جدی است.

از ایده روسی تا موشک آلمانی

مونتاژ یک موتور جت ضربانی بسیار لذت بخش است، زیرا می دانید که اصل عملکرد PuVRD برای اولین بار توسط مخترع روسی نیکولای تلشوف در سال 1864 ثبت شد. نویسندگی اولین موتور عامل نیز به ولادیمیر کاراوودین روسی نسبت داده می شود. موشک کروز معروف V-1 که در طول جنگ جهانی دوم در خدمت ارتش آلمان بود، به حق بالاترین نقطه در توسعه PuVRD در نظر گرفته می شود.

برای خوشایند و ایمن شدن کار ابتدا ورق فلز را با استفاده از دستگاه آسیاب از گرد و غبار و زنگ زدگی تمیز می کنیم. لبه‌های ورق‌ها و قطعات معمولاً بسیار تیز و پر از فرز هستند، بنابراین فقط باید با دستکش با فلز کار کنید.

البته ما در مورد موتورهای ضربان دار سوپاپ صحبت می کنیم که اصل عملکرد آنها از شکل مشخص است. دریچه در ورودی محفظه احتراق اجازه می دهد تا هوا آزادانه به داخل آن جریان یابد. سوخت به محفظه می رسد و مخلوط قابل احتراق تشکیل می شود. هنگامی که شمع مخلوط را مشتعل می کند، فشار اضافی در محفظه احتراق، شیر را می بندد. گازهای در حال انبساط به داخل نازل هدایت می شوند و نیروی رانش جت ایجاد می کنند. حرکت محصولات احتراق یک خلاء فنی در محفظه ایجاد می کند که به دلیل آن سوپاپ باز می شود و هوا به داخل محفظه مکیده می شود.

برخلاف موتورهای توربوجت، در PURD مخلوط به طور مداوم نمی سوزد، بلکه در حالت پالسی می سوزد. این همان چیزی است که سر و صدای کم فرکانس موتورهای ضربان دار را توضیح می دهد که آنها را در هوانوردی غیرنظامی غیرقابل استفاده می کند. از نظر کارایی، PuVRD ها نیز نسبت به موتورهای توربوجت پایین تر هستند: با وجود نسبت رانش به وزن چشمگیر (در نهایت، PuVRD ها دارای حداقل تعداد قطعات هستند)، نسبت تراکم در آنها حداکثر به 1.2:1 می رسد. بنابراین سوخت ناکارآمد می سوزد.

قبل از رفتن به کارگاه، قالب هایی در اندازه واقعی برای قطعات روی کاغذ کشیدیم و برش دادیم. تنها چیزی که باقی می ماند این است که آنها را با یک نشانگر دائمی ردیابی کنید تا علامت هایی برای برش به دست آورید.

اما PuVRD ها به عنوان یک سرگرمی ارزشمند هستند: در نهایت، آنها اصلاً می توانند بدون دریچه کار کنند. اساساً طراحی چنین موتوری شامل یک محفظه احتراق با لوله های ورودی و خروجی متصل به آن است. لوله ورودی بسیار کوتاهتر از لوله خروجی است. سوپاپ در چنین موتوری چیزی نیست جز جلوی تحولات شیمیایی.

مخلوط قابل احتراق در PURD با سرعت مافوق صوت می سوزد. چنین احتراق را deflagration می نامند (بر خلاف احتراق مافوق صوت - انفجار). هنگامی که مخلوط مشتعل می شود، گازهای قابل اشتعال از هر دو لوله خارج می شود. به همین دلیل است که هر دو لوله ورودی و خروجی در یک جهت هدایت می شوند و با هم در ایجاد جت تراست شرکت می کنند. اما به دلیل اختلاف طول ها، در لحظه ای که فشار در لوله ورودی کاهش می یابد، گازهای خروجی همچنان در طول لوله خروجی حرکت می کنند. آنها در محفظه احتراق خلاء ایجاد می کنند و هوا از طریق لوله ورودی به داخل آن کشیده می شود. برخی از گازهای لوله خروجی نیز تحت تأثیر خلاء به داخل محفظه احتراق هدایت می شوند. آنها بخش جدیدی از مخلوط قابل اشتعال را فشرده کرده و آتش می زنند.

هنگام کار با قیچی برقی، دشمن اصلی لرزش است. بنابراین، قطعه کار باید به طور ایمن با استفاده از یک گیره ثابت شود. در صورت لزوم، می توانید ارتعاشات را با دست خود با دقت بسیار کم کنید.

موتور ضربان دار بدون سوپاپ بی تکلف و پایدار است. برای حفظ عملکرد نیازی به سیستم جرقه زنی ندارد. به دلیل خلاء، هوای اتمسفر را بدون نیاز به تقویت اضافی می مکد. اگر موتوری را با استفاده از سوخت مایع می‌سازید (برای سادگی، ما گاز پروپان را ترجیح می‌دهیم)، لوله ورودی به طور منظم عملکردهای کاربراتور را انجام می‌دهد و مخلوطی از بنزین و هوا را به داخل محفظه احتراق می‌پاشد. تنها زمانی که به سیستم جرقه زنی و القای اجباری نیاز است شروع به کار است.

طراحی چینی، مونتاژ روسی

چندین طرح متداول موتور پالس جت وجود دارد. علاوه بر "لوله U شکل" کلاسیک، که ساخت آن بسیار دشوار است، اغلب یک "موتور چینی" با یک محفظه احتراق مخروطی وجود دارد که یک لوله ورودی کوچک در زاویه به آن جوش داده می شود، و یک "موتور روسی" ” که طراحی آن شبیه صدا خفه کن اتومبیل است.

لوله های با قطر ثابت به راحتی در اطراف لوله شکل می گیرند. این کار به دلیل اثر اهرمی عمدتاً با دست انجام می شود و لبه های قطعه کار با استفاده از پتک گرد می شوند. بهتر است لبه ها را طوری شکل دهید که هنگام اتصال آنها یک صفحه را تشکیل دهند - این کار باعث می شود که جوشکاری آسان تر شود.

قبل از آزمایش طرح‌های PuVRE خود، اکیداً توصیه می‌شود که یک موتور مطابق نقشه‌های آماده بسازید: از این گذشته، سطح مقطع و حجم محفظه احتراق، لوله‌های ورودی و خروجی به طور کامل فرکانس ضربان‌های تشدید را تعیین می‌کند. اگر نسبت ها رعایت نشود، ممکن است موتور روشن نشود. انواع نقاشی های PURD در اینترنت موجود است. ما مدلی به نام موتور غول پیکر چینی را انتخاب کردیم که ابعاد آن در نوار کناری آورده شده است.

PuVRD های آماتور از ورق فلز ساخته شده اند. استفاده از لوله های آماده در ساخت و ساز جایز است اما به چند دلیل توصیه نمی شود. اولاً، انتخاب لوله هایی با قطر دقیق مورد نیاز تقریباً غیرممکن است. پیدا کردن مقاطع مخروطی لازم حتی دشوارتر است.

خم کردن مقاطع مخروطی کاملاً کار دستی است. کلید موفقیت این است که انتهای باریک مخروط را در اطراف یک لوله با قطر کوچک فشار دهید و بار بیشتری را روی آن وارد کنید تا قسمت پهن.

ثانیا، لوله ها، به عنوان یک قاعده، دارای دیواره های ضخیم و وزن متناظر هستند. برای موتوری که باید نسبت رانش به وزن خوبی داشته باشد، این غیرقابل قبول است. در نهایت، در حین کار، موتور قرمز داغ می شود. اگر از لوله ها و اتصالات ساخته شده از فلزات مختلف با ضریب انبساط متفاوت در طراحی استفاده کنید، موتور دوام زیادی نخواهد داشت.

بنابراین، ما مسیری را انتخاب کردیم که بیشتر علاقه مندان به PURD می روند - ساخت بدنه از ورق فلز. و سپس با یک دوراهی مواجه شدیم: به متخصصان با تجهیزات ویژه (دستگاه های برش آب ساینده CNC، غلتک برای لوله های نورد، جوشکاری ویژه) مراجعه کنید یا با استفاده از ساده ترین ابزار و رایج ترین دستگاه جوش، از مسیر دشوار عبور کنید. یک موتورساز مبتدی از ابتدا تا انتها. ما گزینه دوم را ترجیح دادیم.

بازگشت به مدرسه

اولین کاری که باید انجام دهید ترسیم پیشرفت های قسمت های آینده است. برای انجام این کار، باید هندسه مدرسه و کمی نقاشی دانشگاه را به خاطر بسپارید. ایجاد پیشرفت برای لوله های استوانه ای به آسانی گلابی های پوسته ای است - اینها مستطیل هایی هستند که یک طرف آن برابر با طول لوله است و طرف دیگر به قطر ضرب در "pi". محاسبه توسعه یک مخروط کوتاه یا استوانه کوتاه کار کمی پیچیده‌تر است، که برای آن باید به کتاب درسی نقاشی نگاه می‌کردیم.

جوشکاری ورق فلزی نازک یک کار ظریف است، به خصوص اگر مانند ما از جوشکاری قوس الکتریکی دستی استفاده کنید. شاید جوشکاری با الکترود تنگستن غیر قابل مصرف در محیط آرگون برای این کار مناسب تر باشد، اما تجهیزات آن نادر است و به مهارت های خاصی نیاز دارد.

انتخاب فلز موضوع بسیار حساسی است. از نقطه نظر مقاومت در برابر حرارت، فولاد ضد زنگ برای اهداف ما بهترین است، اما برای اولین بار بهتر است از فولاد کم کربن سیاه استفاده شود: شکل دهی و جوش دادن آن آسان تر است. حداقل ضخامت ورقی که بتواند دمای احتراق سوخت را تحمل کند 0.6 میلی متر است. هرچه فولاد نازک تر باشد، شکل گیری آن آسان تر و جوشکاری آن دشوارتر است. ما یک ورق با ضخامت 1 میلی متر انتخاب کردیم و به نظر می رسد حق با ما بود.

حتی اگر دستگاه جوش شما می تواند در حالت برش پلاسما کار کند، از آن برای برش ریمرها استفاده نکنید: لبه های قطعات پردازش شده به این روش به خوبی جوش نمی شوند. قیچی های فلزی دستی نیز بهترین انتخاب نیستند، زیرا لبه های قطعه کار را خم می کنند. ابزار ایده آل قیچی برقی است که ورق های میلی متری را مانند ساعت برش می دهد.

برای خم کردن یک ورق به یک لوله، یک ابزار ویژه وجود دارد - غلطک، یا خم شدن ورق. این متعلق به تجهیزات تولید حرفه ای است و بنابراین بعید است در گاراژ شما پیدا شود. یک معاون به شما کمک می کند یک لوله مناسب را خم کنید.

فرآیند جوشکاری فلز در ابعاد میلی متری با دستگاه جوش کامل نیاز به تجربه دارد. با کمی نگه داشتن الکترود در یک مکان، به راحتی می توان سوراخی در قطعه کار سوزاند. هنگام جوشکاری، حباب های هوا ممکن است وارد درز شوند که سپس نشت می کنند. بنابراین منطقی است که درز را با آسیاب به حداقل ضخامت آسیاب کنید تا حباب ها داخل درز باقی نمانند، بلکه نمایان شوند.

در قسمت های بعدی

متأسفانه، توصیف تمام تفاوت های ظریف کار در یک مقاله غیرممکن است. به طور کلی پذیرفته شده است که این آثار به صلاحیت های حرفه ای نیاز دارند، اما با دقت لازم، همه آنها برای آماتور قابل دسترسی هستند. ما روزنامه نگاران علاقه مند به تسلط بر تخصص های کاری جدید بودیم و برای این کار کتاب های درسی می خواندیم، با متخصصان مشورت می کردیم و اشتباه می کردیم.

از بدنه ای که جوش دادیم خوشمان آمد. خوب است که به آن نگاه کنم، خوب است که در دستان خود نگه دارید. بنابراین ما صمیمانه به شما توصیه می کنیم که چنین کاری را انجام دهید. در شماره بعدی مجله به شما خواهیم گفت که چگونه یک سیستم جرقه زنی بسازید و یک موتور پالس جت بدون سوپاپ را راه اندازی کنید.

دلیل نوشتن این مقاله توجه زیاد به موتور کوچکی بود که اخیراً در مجموعه Parkflyer ظاهر شد. اما افراد کمی فکر می کردند که این موتور بیش از 150 سال سابقه دارد:

بسیاری بر این باورند که موتور تنفس هوای ضربانی (PJRE) در آلمان در طول جنگ جهانی دوم ظاهر شد و در هواپیماهای پرتابه V-1 (V-1) استفاده شد، اما این کاملاً درست نیست. البته موشک کروز آلمانی تنها هواپیمای تولیدی با موتور PURD شد، اما خود موتور 80 (!) سال قبل و اصلاً در آلمان اختراع نشد.
اختراعات یک موتور تنفس هوای تپنده (مستقل از یکدیگر) در دهه 60 قرن نوزدهم توسط چارلز دو لووریر (فرانسه) و نیکولای آفاناسیویچ تلشوف (روسیه) به دست آمد.

یک موتور جت پالس، همانطور که از نامش پیداست، در حالت ضربانی کار می کند، رانش آن به طور مداوم مانند موتور رم جت (موتور رم جت) یا موتور توربوجت (موتور توربوجت) توسعه نمی یابد، بلکه به شکل یک سری پالس است.

عبور هوا از قسمت گیج کننده سرعت آن را افزایش می دهد و در نتیجه فشار در این ناحیه کاهش می یابد. تحت تأثیر فشار کاهش یافته، سوخت شروع به مکیدن از لوله 8 می کند، که سپس توسط جریانی از هوا گرفته شده و به ذرات کوچکتر پراکنده می شود. مخلوط حاصل با عبور از قسمت پخش کننده سر، به دلیل کاهش سرعت حرکت کمی فشرده شده و در نهایت به شکل مخلوط از سوراخ های ورودی مشبک شیر وارد محفظه احتراق می شود.
در ابتدا، مخلوط سوخت و هوا که حجم محفظه احتراق را پر می کند با کمک یک شمع یا در موارد شدید، با کمک شعله باز که به لبه لوله اگزوز عرضه می شود، مشتعل می شود. هنگامی که موتور به حالت کار می رسد، مخلوط سوخت و هوا که دوباره وارد محفظه احتراق می شود، نه از یک منبع خارجی، بلکه از گازهای داغ مشتعل می شود. بنابراین، یک شمع فقط در مرحله استارت موتور به عنوان کاتالیزور مورد نیاز است.
گازهای تشکیل شده در حین احتراق مخلوط سوخت و هوا به شدت افزایش می یابد و دریچه های صفحه مشبک بسته می شوند و گازها به سمت قسمت باز محفظه احتراق به سمت لوله اگزوز می روند. بنابراین، در لوله موتور، در طول کار، ستون گاز نوسان می کند: در یک دوره فشار بالا در محفظه احتراق، گازها به سمت خروجی حرکت می کنند، در یک دوره فشار کم - به سمت محفظه احتراق. و هر چه ارتعاشات ستون گاز در لوله کار بیشتر باشد، موتور رانش بیشتری در یک سیکل ایجاد می کند.

PuVRD دارای عناصر اصلی زیر است: محوطه ورودی الف - ج، که با یک توری سوپاپ شامل یک دیسک ختم می شود 6 و دریچه ها 7 ; محفظه احتراق 2 ، طرح ج - د; نازل جت 3 ، طرح GE، لوله اگزوز 4 ، طرح د - ج.
کانال ورودی هد دارای گیج کننده است الف - بو دیفیوزر قبل از میلاد مسیحتوطئه ها یک لوله سوخت در ابتدای قسمت دیفیوزر نصب شده است 8 با سوزن تنظیم 5 .

و دوباره به تاریخ برگردیم. طراحان آلمانی که حتی در آستانه جنگ جهانی دوم جستجوی گسترده ای برای جایگزین موتورهای پیستونی انجام می دادند، این اختراع را که برای مدت طولانی بی ادعا باقی ماند، نادیده نگرفتند. معروف ترین هواپیما، همانطور که قبلاً گفتم، هواپیمای پرتابه V-1 آلمان بود.

طراح ارشد V-1، رابرت لوسر، PuVRD را برای آن انتخاب کرد، عمدتاً به دلیل سادگی طراحی و در نتیجه، هزینه پایین نیروی کار برای ساخت، که در تولید انبوه پرتابه های یکبار مصرف توجیه می شد. در کمتر از یک سال (از ژوئن 1944 تا مارس 1945) در مقادیر بیش از 10000 دستگاه تولید شد.

آلمان علاوه بر موشک‌های کروز بدون سرنشین، نسخه سرنشین‌دار این هواپیمای پرتابه، V-4 (V-4) را نیز توسعه داد. طبق ایده مهندسان، خلبان باید گلوله های یکبار مصرف خود را به سمت هدف نشانه رفته، کابین خلبان را ترک کرده و با استفاده از چتر نجات فرار می کند.

درست است، اینکه آیا فردی می تواند با سرعت 800 کیلومتر در ساعت کابین خلبان را ترک کند، و حتی با ورودی هوای موتور پشت سرش، به آرامی سکوت کرد.

مطالعه و ایجاد PuVRD نه تنها در آلمان نازی انجام شد. در سال 1944، انگلستان برای مقاصد اطلاعاتی قطعات مچاله شده V-1 را به اتحاد جماهیر شوروی تحویل داد. ما به نوبه خود "آن را از آنچه که در آنجا بود ساختیم"، در همان زمان یک موتور تقریبا جدید PuVRD D-3 ایجاد کردیم، aaaand.....
.....و آن را روی Pe-2 بلند کرد:

اما نه به منظور ایجاد اولین بمب افکن جت داخلی، بلکه برای آزمایش خود موتور، که بعداً برای تولید موشک های کروز 10-X شوروی استفاده شد:

اما استفاده از موتورهای ضربان دار در هوانوردی شوروی به این محدود نمی شود. در سال 1946، ایده تجهیز جنگنده به PuVRDها محقق شد:

آره. ساده است. روی جنگنده La-9 دو موتور ضربان دار در زیر بال نصب شده بود. البته، در عمل، همه چیز تا حدودی پیچیده تر شد: سیستم تامین سوخت در هواپیما تغییر کرد، پشت زرهی برداشته شد و دو توپ NS-23 برداشته شد و ساختار بدنه هواپیما را تقویت کرد. افزایش سرعت 70 کیلومتر در ساعت بود. خلبان آزمایشی I.M. Dzyuba متوجه ارتعاشات و سر و صدای قوی هنگام روشن شدن PuVRD شد. تعلیق PuVRD مانورپذیری و ویژگی های برخاست و فرود هواپیما را بدتر کرد. راه اندازی موتورها غیرقابل اعتماد بود، مدت پرواز به شدت کاهش یافت و عملیات پیچیده تر شد. کار انجام شده فقط هنگام آزمایش موتورهای رم جت که برای نصب روی موشک های کروز در نظر گرفته شده بودند سودمند بود.
البته، این هواپیماها در نبردها شرکت نکردند، اما کاملاً فعالانه در رژه های هوایی مورد استفاده قرار گرفتند، جایی که آنها همیشه با غرش خود تأثیر شدیدی بر مردم گذاشتند. به گفته شاهدان عینی، از سه تا نه خودرو با PuVRD در رژه های مختلف شرکت کردند.
اوج آزمایش PuVRD، پرواز 9 فروند La-9RD در تابستان 1947 در رژه هوایی در توشینو بود. این هواپیما توسط خلبانان آزمایشی موسسه تحقیقات نیروی هوایی دولتی V.I. Alekseenko هدایت شد. A.G. Kubyshkin. L.M. Kuvshinov، A.P. Manucharov. V.G.Masich. G.A.Sedov، P.M.Stefanovsky، A.G.Terentyev و V.P.Trofimov.

باید گفت که آمریکایی ها نیز در این مسیر عقب نماندند. آنها به خوبی درک می کردند که هوانوردی جت، حتی در دوران ابتدایی خود، از قبل از همتایان پیستونی خود برتری داشت. اما تعداد زیادی هواپیمای پیستونی وجود دارد. آنها را کجا بگذاریم؟!.... و در سال 1946 دو موتور فورد PJ-31-1 زیر بال های یکی از پیشرفته ترین جنگنده های زمان خود، موستانگ P-51D معلق شدند.

با این حال، نتیجه، صادقانه بگویم، خیلی خوب نبود. با روشن شدن موتورهای جت، سرعت هواپیما به طرز محسوسی افزایش می‌یابد، اما سوخت مصرف می‌کردند، بنابراین نمی‌توان برای مدت طولانی با سرعت مناسب پرواز کرد و در صورت خاموش شدن، موتورهای جت. این جنگنده را به یک هواپیمای آرام آرام تبدیل کرد. آمریکایی ها پس از تحمل یک سال تمام رنج، سرانجام به این نتیجه رسیدند که دستیابی به یک جنگنده ارزان قیمت که بتواند حداقل به نحوی با جت های جدید رقابت کند، غیرممکن است.

در نتیجه آنها PuVRD را فراموش کردند.
اما نه برای مدت طولانی! این نوع موتور به خوبی خود را به عنوان یک مدل هواپیما ثابت کرده است! چرا که نه؟! تولید و نگهداری آن ارزان است، طراحی ساده و حداقل تنظیمات دارد، نیازی به سوخت گران قیمت ندارد و در کل خرید آن ضروری نیست، می توانید خودتان با حداقل منابع آن را بسازید.

این کوچکترین PuVRD در جهان است. در سال 1952 ایجاد شد
خوب، باید اعتراف کنید، چه کسی خواب هواپیمای جت با خلبان همستر و موشک را ندیده است؟!))))
حالا رویای شما به واقعیت تبدیل شده است! و شما مجبور نیستید موتور بخرید - می توانید آن را بسازید:

P.S. این مقاله بر اساس مطالب منتشر شده در اینترنت است...
پایان.