Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Время запуска двигателя самолета

Электромеханика и электрические аппараты

Авторы

Вышков Ю. Д. * , Резников С. Б. **

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Волоколамское шоссе, 4, Москва, A-80, ГСП-3, 125993, Россия

*e-mail: yuvyshkov@mail.ru
**e-mail: rezn41@mail.ru

Аннотация

Первоначальный запуск авиационного двигателя в наземных условиях от неподвижного состояния до режима малого газа может осуществляться электрическим пусковым устройством с питанием от бортовых или наземных источников. Бортовые источники при этом – аккумуляторы, в наземных источниках напряжение может быть повышено. Аккумуляторы ограничивают мощность электрических пусковых систем, и для запуска мощных авиационных двигателей применяются неэлектрические системы. В работе рассматривается возможность увеличения мощности электрических систем запуска авиационных двигателей за счёт использования суперконденсаторов. В результате расширяется область применения электрических пусковых установок для запуска мощных авиационных двигателей, для которых в настоящее время используются воздушные и газотурбинные пусковые установки. Проведено имитационное моделирование пуска двигателя постоянного тока с использованием суперконденсатора; показаны существенное сокращение благодаря суперконденсатору времени достижения номинальной скорости вращения двигателя и возможность увеличения мощности электрических пусковых установок.

Ключевые слова

Библиографический список

Бакулев В.И., Голубев В.А., Крылов Б.А., Марчуков Е.Ю., Нечаев Ю.Н., Онищик И.И., Сосунов В.А., Чепкин В.М. Теория, расчёт и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок. – М.: Изд-во МАИ, 2003. – 688 с.

Алабин М.А., Кац Б.М., Литвинов Ю.А. Запуск авиационных газотурбинных двигателей. – М.: Машиностроение, 1968. – 227 с.

Лёвин А.В., Алексеев И.И. Полностью электрифицированный самолёт от концепции к реализации // Авиационная промышленность. 2006. № 2. С. 24-31.

Бибиков С.Б., Мальцев А.А., Кошелев Б.В., Зудов Б.В., Кудров М.А. Перспективные накопители энергии типа суперконденсаторов: принципы работы и применение в авиации и космической технике // Вестник Московского авиационного института. 2016. Т. 23. № 2. С. 185-194.

Вешеневский С.Н. Расчет характеристик и сопротивлений для электродвигателей. – М.: Госэнергоиздат, 1954. – 327 с.

Резников С.Б., Бочаров В.В., Харченко И.А. Электромагнитная и электроэнергетическая совместимость систем электроснабжения и вторичных источников питания полностью электрифицированных самолётов / Под ред. С.Б. Резникова. – М.: Изд-во МАИ, 2014. – 160 с.

Карасёв Д.А., Арутюнов А.Г., Загордан А.А. К вопросу создания магистральных транспортных самолётов с электрическими силовыми установками // Вестник Московского авиационного института. 2015. Т. 22. С. 132-139.

В угоду экономии

При этом разработка проекта началась еще до принятия официального решения правительства. Понимая важность стоящей задачи и оценивая ее сложность, туполевцы приступили к разработке эскизного проекта будущего лайнера, снабдив его красочными проектами и полным экономическим анализом. В итоге Андрею Туполеву были поручены постройка реактивного пассажирского лайнера Ту-104 на 50 и более мест и совместные с «Аэрофлотом» всесторонние испытания. Предполагалось, что следующим шагом станет перевод всей советской гражданской авиации на реактивную технику.

Как вспоминал заместитель главного (позже генерального) конструктора Леонид Кербер, Туполев решил для сбережения народных средств делать для «сто четвертого» только новый фюзеляж. Все остальное должно было заимствоваться у Ту-16, прошедшего к этому времени всестороннюю проверку у военных. «На этот раз он и кабину экипажа заимствует оттуда… «Поймите, какая это экономия: и военных, и гражданских летчиков обучать по одной и той же программе, — убеждал нас, сотрудников и заказчиков, Туполев. — А кроме того, ведь забывать мы об этом не имеем права, какой резерв обученных пилотов для ВВС мы создадим таким способом». Теперь работа по проектированию новой машины пошла форсированными темпами», — писал Кербер в книге «Туполев».

В процессе создания Ту-104 были все же внесены изменения в схему самолета: в результате в том числе несколько увеличился диаметр фюзеляжа.

Как происходит взлет

Рассматривая вопрос о том, как летает самолет, необходимо уделить отдельное внимание процессу взлета. Верхняя и нижняя часть крыла самолета отличаются по своей форме. Во время движения появляется разница в силе давления, которое оказывается на разные части воздушного судна. Высокое давление в нижней части крыльев как бы подталкивает самолет вверх. Низкая сила давления на верхнюю часть крыла приводит к тому, что воздух затягивает лайнер и поднимает его в небо. Данный эффект получил название «подъемная сила». Для того чтобы он сработал, самолет должен набрать определенную скорость. Эта скорость должна превышать предельное значение, установленное для взлетного режима.

Во время рассматриваемого процесса пилот постепенно увеличивает угол наклона транспорта при помощи штурвала. После того как носовая часть воздушного судна приподнимается вверх, воздушный поток затягивает лайнер в воздух. На этом этапе пилот убирает шасси. Постепенная уборка механизации позволяет снизить подъемную силу крыла. После того как транспорт поднимется на определенный эшелон, командир экипажа постепенно снижает давление и мощность работы двигателя.

Читать еще:  Холодный пуск двигателя проблемы

Взлет пассажирского лайнера всегда осуществляется под определенным уровнем наклона. Данный факт имеет одно логическое объяснение. Руль высоты, является подвижной частью конструкции, что используется для управления отклонения судна по «тангажу». Этот элемент конструкции используется для того, чтобы регулировать темп потери или набора высоты. Для того чтобы получить возможность управлять этим показателем, пилоту нужно изменить силу подъема и угол «атаки».

Увеличение скорости вращения поршней приводит к тому, что пропеллер, установленный на крыле, начинает вращаться в ускоренном темпе. Этот процесс способствует подъему судна в небесную высь. Во время снижения пилот направляет руль высоты вниз, что приводит к изменению угла носовой части корабля. Во время этого процесса необходимо постепенно снижать скорость оборотов двигателя. Руль направления, как и тормозная система, установлен в хвостовой части лайнера.

Для взлета авиалайнера, ему необходим достаточный разбег

Как летают авиалайнеры

Отвечая на вопрос, почему летают самолеты, следует вспомнить закон физики. Разница давлений воздействует на подъемную силу крыла.

Скорость потока будет больше, если давление воздуха будет низким и с точностью, наоборот.

Поэтому, если скорость авиалайнера большая, то его крылья приобретают подъемную силу, которая толкает воздушное судно.

Еще на подъемную силу крыла авиалайнера влияют некоторые обстоятельства: угол атаки, скорость и плотность потока воздуха, площадь, профиль и форма крыла.

Современные лайнеры имеют минимальную скорость от 180 до 250 км/час, при которых осуществляется взлет, планирует в небесах и не падает.

Высота полета

Какая же предельная и безопасная высота полета самолета.

Не все суда имеют одинаковую высоту полета, «воздушный потолок» может колебаться на высоте от 5000 до 12100 метров. На больших высотах плотность воздуха минимальная, при этом лайнер достигает наименьшего сопротивления воздуха.

Двигателю лайнера необходим фиксированный объем воздуха для сжигания, потому как двигатель не создаст нужной тяги. Также, при полетах на большой высоте, самолет экономит топливо до 80% в отличие от высоты до километра.

За счет чего самолет находится в воздухе

Чтобы ответить, почему самолеты летают, необходимо поочередно разобрать принципы его перемещения в воздухе. Реактивный авиалайнер с пассажирами на борту достигает несколько тонн, но при этом, легко взлетает и осуществляет тысячекилометровый перелет.

На движение в воздухе влияют и динамические свойства аппарата, конструкции агрегатов, формирующие полетную конфигурацию.

Силы, влияющие на движение самолета в воздухе

Работа авиалайнера начинается с запуска двигателя. Небольшие суда работают на поршневых двигателях, вращающих воздушные винты, при этом создается тяга, помогающая воздушному судну перемещаться в воздушном пространстве.

Большие авиалайнеры работают на реактивных двигателях, которые в процессе работы выбрасывают много воздуха, при этом реактивная сила приводит летательный аппарат к движению вперед.

Почему же самолет взлетает и находится долгое время в воздухе? Так как форма крыльев имеет разную конфигурацию: сверху округлая, а снизу плоская, то поток воздуха с обеих сторон не одинаковый. Сверху крыльев воздух скользит и становится разреженным, а давление его меньше, чем воздух снизу крыла. Потому, посредством неравномерного давления воздуха и форме крыльев, возникает сила, приводящая к взлету самолета вверх.

Но чтобы авиалайнер мог легко оторваться от земли, ему необходимо на высокой скорости совершить разбег по взлетной полосе.

Из этого следует вывод, чтобы авиалайнер беспрепятственно находился в полете, ему необходим движущийся воздух, который рассекают крылья и создает подъемную силу.

Ядерное «Звено»: Зачем Россия создаёт новый «самолёт судного дня»

Коллаж © LIFE. Фото © Shutterstock

В конце июля 2021 года стало известно, что в ближайшее время Минобороны получит два модернизированных «самолёта судного дня». Эти машины, предположительно, сменят на боевой службе устаревающие Ил-80, которые были разработаны и построены в конце 80-х годов и несколько раз проходили глубокую модернизацию. По словам собеседников Лайфа в Минобороны, новая техника обеспечит надёжную систему управления войсками «на поколения вперёд».

Пришельцы на службе ВКС: В новейшем российском истребителе Су-75 нашли «режим НЛО»

Проект носит название «Звено-3С». По имеющимся данным, строить самолёты для управления войсками в случае ядерной войны будут на базе Ил-96-400М. Эта модификация — развитие модели Ил-96-300ПУ, на которой летает президент России Владимир Путин. Однако новая машина существенно отличается от своих предшественников: воздушный командный пункт на базе Ил-96-400 может получить сверхэффективные авиадвигатели ПС-90 (или их модернизированную версию), а также увеличенные топливные баки. Это позволит достигнуть самой высокой продолжительности полёта: в перспективе разработчики могут увеличить дальность нового «самолёта судного дня» с девяти тысяч километров, как у гражданской версии, до почти шестнадцати тысяч.

Читать еще:  Чем очистить автомобильный двигатель

Для чего он нужен?

Четыре Ил-80 и два Ил-76 в аэропорту Чкаловский, 2011 год. Фото © Wikipedia

Всего в распоряжении российских военных находится шесть подобных самолётов. Четыре Ил-80 постоянно находятся на военном аэродроме в Чкаловском и минимум два всегда готовы к вылету. Ещё две машины для управления войсками построены на базе Ил-76. Они взлетают для оперативной поддержки и обеспечения связи во время крупных учений по стратегической безопасности.

Корабли постоят: Британия потеряла все эсминцы после провокации в Крыму

По своей сути самолёты Ил-80 или Ил-76 — это летающий военный штаб. В критический момент они смогут заменить собой Национальный центр управления обороной на Фрунзенской набережной в Москве. Что находится внутри таких самолётов — неизвестно. Попытка проникнуть внутрь, сфотографировать или выкрасть что-то с борта приравнивается к государственной измене, а сами машины во время боевого дежурства усиленно охраняют специальные подразделения. Однако в 2020 году с одним из таких самолётов случился громкий скандал.

Ил-80 — воздушный командный пункт. Фото © Wikipedia

Пока Ил-80 находился на плановом обслуживании и модернизации в Таганроге, неизвестные вынесли из его отсеков около 30 радиостанций и электронных блоков. Тогда эксперты даже говорили об угрозе национальной безопасности, однако производители и разработчики заверили, что никакой опасности нет. У потенциального противника самолёты на случай ядерной войны тоже имеются: на вооружении специального отряда ВВС США находится четыре таких борта. Все они построены на базе пассажирского Boeing 747 и приписаны к авиабазе в штате Небраска. Эти машины значительно старше российских — E-4B Nightwatch были приняты на вооружение ещё в 1974 году. Одна из них находится в постоянной боевой готовности, может подняться в небо за несколько минут и автоматически «принимает командование» ядерными силами, если президент США покидает территорию страны.

Ядерный дротик: Новейший комплекс С-500 вооружили сверхсекретной ракетой

Отмашка для «Периметра»

Воздушный пункт управления отличается по составу оборудования от всех самолётов ВКС примерно так же, как «Майбах» отличается от обычного «Мерседеса». Пятым бортом с такими же возможностями является президентский Ил-96, однако, по данным специалистов, его редко рассматривают как основной транспорт президента в случае начала полномасштабной ядерной войны — за перемещениями этого самолёта военные других стран и в первую очередь США следят особенно пристально. «Самолёты судного дня» интересуют Пентагон не меньше, однако их перемещение может быть более скрытным: их можно размещать на разных аэродромах и использовать как по одиночке, так и вместе.

По предварительным данным, российские «найтвотчи» на базе Ил-96 получат новое обозначение. По неподтверждённым данным, особенностью нового самолёта может стать урезанный состав экипажа: вместо людей проверять алгоритмы и пусковые коды баллистических ракет будет специально обученная нейросеть. По слухам, такой же алгоритм определяет параметры для боевой работы в составе российской системы «Периметр» — механизма гарантированного ответного ядерного удара, который работает автономно и не подвержен влиянию извне.

Время работы новых самолётов будет ограничиваться только топливом, состоянием масла и других жидкостей. Бывший командир Ил-96, пилот-инструктор Андрей Левитин поясняет: если к такому самолёту вовремя отправлять самолёты-заправщики, то он может находиться в воздухе практически бесконечно.

Когда идёт речь о создании самолётов под такие задачи, все системы проверяются по двести раз. У Ил-96 и без того надёжность исключительная, а в случае с военной модификацией она будет ещё выше. Чтобы такой борт находился в максимальной безопасности, к нему время от времени могут отправлять самолёт-заправщик. Если это делать регулярно, то такая машина может находиться в воздухе неделями, если не месяцами

Бывший командир Ил-96, пилот-инструктор

Всего, по предварительным данным, в первой установочной партии российские военные могут получить два самолёта Ил-96. На них частично установят оборудование с Ил-80. Какое именно оборудование перенесут со старых машин на новые — неизвестно. По слухам, место знаменитой антенны, которая нужна для связи с подводными лодками, может занять более продвинутая засекреченная система квантовой связи (ЗСКВ), с помощью которой с борта можно будет «позвонить» на любую подводную лодку в режиме реального времени.

Читать еще:  Двигатель адп 262 схема включения

Российские авиаперевозчики уже несколько лет не эксплуатируют машины этого типа. «Аэрофлот» отказался от таких самолётов ещё в 2014-м. Сейчас Ил-96 летают исключительно в «президентском спецназе» — лётном отряде «Россия». Ещё два лайнера используются кубинской авиакомпанией Cubana. На воронежском авиазаводе разработкой нового специального самолёта занимаются с 2016 года. Первая машина практически готова — в 2021 году на ней могут провести пуск двигателей и проверку всех систем, а уже в 2022-м новейший «самолёт судного дня» может оказаться в войсках.

Как происходит взлет

Разгон самолёта при взлете зависит и от других его характеристик. На работу летательного аппарата влияет наличие:

  1. Закрылков и предкрылков. От крыла зависит то, сможет ли судно подняться в воздух. У большинства самолетов крыло одно (хоть и распространено мнение, что их два), проходящее через всю машину. Существуют предкрылки и закрылки, которые отчетливо видны при взлете. Они помогают судну удержаться в воздухе, особенно на этапе взлета.
  2. Спойлеры. Так называются элементы, которыми пилот управляет вручную. Они также прикреплены к крылу, и являются своеобразным тормозом. Ими оснащаются не все воздушные судна, а только те, где подъемная сила образуется на неподвижном крыле. Речь идет как раз о крупных самолетах вроде пассажирских либо грузовых. Спойлеры используются для того, чтобы правильно приземлиться, а также для коррекции траектории взлета самолета.
  3. Двигатель. Взлет происходит благодаря двигателям. Одни тянут судно за собой, а другие выталкивают вперед. Движение по воздуху возможно даже в случае частичного отказа одного из двигателей либо полной его поломки. Есть примеры, когда самолет смог преодолеть большое расстояние и приземлится только на одном, так как второй полностью вышел из строя.

Завершением взлета считается момент, когда воздушное судно выходит на высоту перехода. Этот момент означает переход от полета по реальной высоте относительно уровня ВПП или уровня моря к полету по условной высоте (эшелону).

В экстренных случаях пилот способен взлетать, увеличивая подъемную силу искусственно. Манёвр сам по себе крайне опасный и чреват потерей управления, поэтому он применяется только в неординарных ситуациях, когда другого выхода просто нет.

Что касается посадки, то она происходит аналогично. Торможение происходит за счет закрылков, из-за чего воздушное судно начинает двигаться медленнее, но с увеличенной подъемной силой и постепенно садится на землю.

Длина разбега при взлете – от 100 метров. Минимальной протяженностью взлетно-посадочной полосы считается 300 метров. Если сделать ее меньше, то велика вероятность аварии. Поэтому в целях безопасности линию разгона делают больше, чем необходимо. В крупных аэропортах она еще длиннее и может достигать нескольких километров.

Какую скорость развивает самолет при взлете? Как правило, от 200 до 800 км/час. Точнее вычислить невозможно, так как показатели меняются ежесекундно, отклоняясь от заданных параметров. Конкретный ответ возможен с учетом модели летательного аппарата, погодных условий в момент начала полёта и некоторых других факторов, описанных выше.

Неисправности автозапуска

Если не работает автозапуск «Старлайн А91», убедитесь в том, что:

  1. На автомобилях с МКПП была выполнена процедура «программной нейтрали», и машина после этого не снималась с охраны (снятие с охраны отключает резервирование автозапуска). Обязательно должен гореть индикатор затянутого ручника.
  2. На экране брелка нет индикации открытой двери или капота (недозакрыты, либо неисправен концевик). Проверьте и устраните неисправность.
  3. Находясь рядом с автомобилем, попробуйте выполнить принудительный автозапуск. Если команда не отрабатывается вовсе (не включается зажигание), проверьте само подключение силовых реле автозапуска, состояние предохранителей. Если зажигание включается, стартер отрабатывает, но запуск не происходит, проверьте работоспособность обходчика иммобилайзера. Если мотор схватывает, но сигнализация отключает зажигание после этого, это означает, что она не распознает факт запуска (не получает тахосигнал, если настроена именно на него, либо нет перехода уровня сигнала от генератора при настройке на «лампу» — зависит от конкретного подключения и требует проверки автоэлектриком).
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector