Fenomenet flymotorbølge

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Surging er et ekstremt ubehagelig fenomen som kan føre til fullstendig ødeleggelse av motoren og død av mennesker. Han kom inn i livene våre sammen med epoken med jetfly, som begynte på 50-60-tallet av forrige århundre. Nå utgjør ikke dette fenomenet lenger en absolutt dødelig fare. Takket være den akkumulerte erfaringen og de tekniske løsningene kan støt i flymotorer forhindres i mange tilfeller, men dette bruddet fortsetter å skje i dag.

Motorer til passasjerfartøy

I motsetning til hva mange tror, er moderne passasjerruter bare 20-30 prosent jetfly. Det er så mye kraft den reaktive komponenten i en moderne turbopropmotor gir. De resterende 70-80 prosentene hentes fra skyvekraften til den gode gamle propellen som roteres av turbinen. Riktignok er denne propellen helt forskjellig fra de klassiske flypropellene til tidligere generasjoner av fly. For å forstå fenomenet flymotorbølge, er det nødvendig å få minst en minimal forståelse av strukturen til en moderne flymotor. Motordiagrammet er vist på bildet.

Prinsippet for drift av en flymotor

En moderne motor, vanligvis hengende under vingen i en vakker motorgondolkledning, er strukturelt sett et to-kretssystem. Den ytre kretsen er en vifte, som faktisk fungerer på prinsippet om en klassisk flypropell og er en kombinasjon av mange blader, som er perfekt synlige fra fronten av ethvert moderne fly. Den andre oppgaven til denne viften er å ta inn luft til motorens indre krets. Sistnevnte er mye mer komplisert og representerer følgende kjede av enheter som samhandler med hverandre: den allerede nevnte viften pumper luft inn i kompressoren, som komprimerer den til de nødvendige verdiene, deretter kommer den oppvarmede og komprimerte luften inn i forbrenningskammeret, hvor den blandes med flyparafin og antennes.

Utgående gasser (forbrenningsprodukter) snur bladene på turbinen, som roterer viften (de er på samme aksel), hvoretter resten av eksosgassene skytes ut gjennom munnstykket og legger til skyvekraft, som virker på jetprinsippet. Fjerner du den ytre konturen får du en ren jetmotor, og det er altså en turboprop. Vel, eller turbofan – som du vil mer.

Selvfølgelig er denne beskrivelsen av driften av motoren ekstremt forenklet. En flymotor er det mest komplekse tekniske systemet. Selv om det er mange land i verden som kan designe og produsere fly, er det langt færre land som har teknologien til å designe og produsere turboprops.

Surge-fenomen

Selve ordet pompasje kommer fra fransk og betyr «pumping», «pumping». Dens essens er i strid med den normale luftstrømmen i motoren. Dens langsgående oscillasjoner oppstår langs hele luftbanen, noe som forårsaker en ubalanse i forholdet mellom luft og drivstoff i forbrenningskammeret. Hvis ubalansen er til fordel for drivstoff, eksploderer den overanrikede blandingen, hvis ubalansen er til fordel for luft, stopper forbrenningen.

Utover ser bølgen av flymotoren ut som en kjede av eksplosjoner, ledsaget av sterke vibrasjoner og utstøting av flamme fra dysen. Hendelsesforløpet i denne prosessen kan forestille seg som følger: mangel på luft, et overskudd av drivstoff i forbrenningskammeret, en eksplosjon i forbrenningskammeret, en kraftig akselerasjon av turbinen, et kraftig hopp i viftehastighet, et overskudd av luft, opphør av forbrenning, nedgang i hastighet, igjen mangel på luft. Syklusen er fullført.

Hvis alle disse hendelsene gjentas gjentatte ganger, kan vibrasjoner og lokale eksplosive fenomener føre til svært triste konsekvenser, inkludert en jetflyulykke.

Reasons

Årsakene til økningen i flymotoren kan være forskjellige. Det vanligste er skader på turbinbladene på grunn av slitasje eller fremmedlegeme som kommer inn i luftinntaket. For eksempel en fugl eller en stein fra rullebanen. Det kan også være forårsaket av mannskapsfeil, overfylling ved oppstart, motor som går ved ekstreme grenser og atmosfæriske fenomener som virvelvind eller overdrevenlavtrykk i varmt vær.

Hvordan forebygge og eliminere økning

Moderne motorer har sensorer installert i hele luftveiene. Basert på avlesningene til sensorene, gjør den innebygde automatikken umiddelbart endringer i drivstofftilførselsmodus og kompressorparametere. I selve motoren brukes i stedet for én, to eller til og med tre aksler for å sikre stabil drift i tilfelle overspenningsfenomener, og kobler fra den direkte forbindelsen mellom viften og turbinen.

Turbinoverspenning, hvis det oppstår i planflyging, elimineres ved å enkelt slå av motoren midlertidig eller redusere hastigheten, hvoretter det er mulig å utføre den såk alte "cold purge", dvs. blås ut overflødig drivstoff fra forbrenningskammeret med en motgående luftstrøm.

Det farligste er bølgen ved start, når beslutningspunktet er passert. Moderne flyselskaper er imidlertid i stand til å fortsette å ta av selv med én defekt motor.