Турбореактивний двигун є одним з найважливіших механізмів, який винайшли в двадцятому столітті. Поговоримо про те, що супроводжувало цьому відкриттю, які моделі цього пристрою сьогодні і чи можна виготовити його самостійно.
Трохи історії
Коли в 1903 році перший літак братів Райт з поршневим ДВС піднявся в повітря, радянський вчений Костянтин Ціолковський написав працю про застосування реактивної тяги для подолання гравітації. У ньому були наведені основні ідеї теорії реактивного руху. Як завжди буває з геніальними відкриттями, його роботу не сприйняли всерйоз. Лише десятки років по тому судилося збутися того, що вчений вже давно зафіксував на папері.
Так сталося, що турбореактивний двигун був прийнятий до серійного виробництва в Німеччині в кінці тридцятих років. У проекті взяли участь такі відомі компанії, як «Хейнікель», «БМВ», «Деймлер-Бенс» і «Порш». Але головним виробником став все-таки «Джанкерс».
Незважаючи на успіх, розвиватися цей напрямок в той час не стало.
У Радянському Союзі розробкою почав займатися авіаконструктор Архип Люлька. У першій половині сорокового року він запатентував схему, на якій був двоконтурний турбореактивний двигун. На жаль, керівництво країни тоді не підтримало вченого, хоча пізніше він і отримав визнання у всьому світі. Архипові Люльці було наказано займатися танковими розробками. До турбореактивних двигунів він повернувся тільки після того, коли вони з`явилися в Німеччині.
Перші випробування двигуна були проведені в 1947 році.
Принцип роботи
Турбореактивний двигун функціонує як звичайна теплова машина. Не вдаючись в подробиці, його механізм можна описати як службовець для перетворення енергії в механічну роботу. Газ всередині пристрою має енергію. Стискаючись, робоче тіло отримує її, а при розширенні відбувається перетворення в корисну роботу.
Енергія і подальша робота для стиснення газу завжди повинна бути меншою в порівнянні з тією, що необхідна для розширення. В іншому випадку перетворення не вийде. Тому перед розширенням газ нагрівають, а перед стисненням - охолоджують. Тоді в результаті нагрівання з`явиться деякий надлишок енергії, яким скористаються для отримання механічної роботи.
Пристрій
Робоче тіло двигуна складається з:
- компресора, службовця для стиснення повітря;
- камери згоряння для нагрівання;
- турбіни для розширення.
Охолоджуючий ефект забезпечується атмосферою.
У компресорі є диски з металу, а на їх вінцях розташовані лопатки, які захоплюють повітря зовні і переміщують всередину.
Від компресора повітря спрямовується в камеру згоряння, нагріваючись і змішуючись з гасом, що потрапляють туди через ротор.
Далі дія переходить в турбіну, де газ розкручується подібно іграшці-пропелеру. Зазвичай турбіни мають три-чотири ступені. Саме на цей механізм припадає найбільше навантаження. Турбореактивний двигун обертається зі швидкістю до тридцяти тисяч обертів на хвилину. Факел, що виходить з камери згоряння, може мати температуру до півтори тисячі градусів за Цельсієм. Повітря, розширюючись тут, починає рухати турбіну.
Після цього в реактивному соплі робоче тіло досягає швидкості більшої, ніж швидкість зустрічного потоку. Таким чином і виходить реактивна тяга.
види
ТРД або турбореактивний двигун, принцип роботи якого описаний вище, відноситься до класу газотурбінних. Він буває:
- ТРД;
- ТРД з форсажною камерою;
- двоконтурний ТРД;
- двоконтурний ТРД з форсажною камерою.
В даний час відомо п`ять поколінь турбореактивних двигунів. До першого належать ще ті, які використовувалися в роки війни англійськими, а також фашистськими силами. У другому поколінні в ньому з`явилися осьовий компресор, форсажна камера і повітрозабірник з можливістю регулювання. У третьому - збільшилася стиснення, в четвертому - вдалося підняти робочу температуру. П`яте покоління у вітчизняній розробці має посилену потужність і кращу маневреність. Агрегати, призначені для винищувачів, випускаються на уфимському заводі.
Турбореактивний двигун своїми руками
Любителям-моделістам, які хочуть зібрати мотор самостійно, сьогодні пропонується повний асортимент усіх запчастин. У продажу є спеціальні набори для збірки (наприклад, Kit). Турбіну можна придбати як готову, так і зробити самим. Останній варіант досить клопіткий і може також обійтися в копієчку. Це найскладніша частина для тих, хто збирає турбореактивний двигун своїми руками, так як тут будуть потрібні і токарно-фрезерна установка, і зварювальний прилад.
Перед виготовленням варто вивчити теорію з мікро-ТРД. Для цього існують спеціальні керівництва, де наводяться розрахунки і креслення.
А потім, можна починати шлях в авіамоделювання.
