Flymotor - Aircraft engine

En Rolls-Royce Merlin installeret i et bevaret Avro York

En flymotor , der ofte omtales som en flymotorer , er kraften komponent i et fly fremdriftssystem . De fleste flymotorer er enten stempelmotorer eller gasturbiner , selvom nogle få har været raketdrevne og i de senere år har mange små UAV'er brugt elmotorer .

Fremstillingsindustri

I kommerciel luftfart de store vestlige producenter af turbofan motorer er Pratt & Whitney (et datterselskab af Raytheon Technologies ), General Electric , Rolls-Royce , og CFM International (et joint venture mellem Safran Aircraft Engines og General Electric). [1] Russiske producenter omfatter United Engine Corporation , Aviadvigatel og Klimov . Aeroengine Corporation of China blev dannet i 2016 med fusion af flere mindre virksomheder.

Den største producent af turbopropmotorer til almen luftfart er Pratt & Whitney. General Electric annoncerede i 2015 adgang til markedet.

Udviklingshistorie

Wright lodret 4-cylindret motor

• 1848: John Stringfellow lavede en dampmaskine til et 10 fods vingemodelfly, der opnåede den første drevne flyvning, omend med ubetydelig nyttelast.
• 1903: Charlie Taylor byggede en inline -motor , for det meste af aluminium, til Wright Flyer (12 hestekræfter).
• 1903: Manly-Balzer-motor sætter standarder for senere radialmotorer .
• 1906: Léon Levavasseur producerer en vellykket vandkølet V8-motor til brug i fly.
• 1908: René Lorin patenterer et design til ramjet -motoren .
• 1908: Louis Seguin designede Gnome Omega , verdens første roterende motor, der blev produceret i mængde. I 1909 vandt et Gnome-drevet Farman III- fly prisen for den største non-stop distance, der blev fløjet på Reims Grande Semaine d'Aviation, og satte verdensrekord for udholdenhed på 180 kilometer.
• 1910: Coandă-1910 , et mislykket kanaliseret fan- fly udstillet på Paris Aero Salon, drevet af en stempelmotor. Flyet fløj aldrig, men der blev indgivet patent på at føre udstødningsgasser ind i kanalen for at øge tryk.
• 1914: Auguste Rateau foreslår at bruge udstødningsdrevet kompressor-en turbolader -til at forbedre ydeevne i højder; ikke accepteret efter testene
• 1917-1918 - Den Idflieg -numbered R.30 / 16 eksempel på Imperial tyske Luftstreitkräfte 's Zeppelin-Staaken R.VI tunge bombefly bliver den tidligst kendte kompressor-udstyret fly til at flyve, med en Mercedes d.II straight-seks motor i den centrale skrog, der kører en Brown-Boveri mekanisk kompressor til R.30/16's fire Mercedes D.IVa- motorer.
• 1918: Sanford Alexander Moss opfanger Rateaus idé og skaber den første succesfulde turbolader
• 1926: Armstrong Siddeley Jaguar IV (S), den første serieproducerede superladede motor til flybrug; to-ræks radial med en geardrevet centrifugal kompressor .
• 1930: Frank Whittle indsendte sit første patent på en turbojetmotor .
• Juni 1939: Heinkel He 176 er det første succesfulde fly, der flyver udelukkende drevet af en flydende raketmotor.
• August 1939: Heinkel HeS 3 turbojet driver det banebrydende tyske Heinkel He 178 fly.
• 1940: Jendrassik Cs-1 , verdens første kørsel af en turbopropmotor . Det tages ikke i brug.
• 1943 Daimler-Benz DB 670 , første turbofan kørsler
• 1944: Messerschmitt Me 163 B Komet , verdens første raketdrevne kampfly indsat.
• 1945: Første turbopropdrevne fly flyver, en modificeret Gloster Meteor med to Rolls-Royce Trent- motorer.
• 1947: Bell X-1 raketdrevne fly overstiger lydhastigheden.
• 1948: 100 shp 782, den første turboshaftede motor, der blev anvendt til brug i fly; i 1950 brugt til at udvikle den større 280 shp (210 kW) Turbomeca Artouste .
• 1949: Leduc 010 , verdens første flyvemaskine, der drives af ramjet .
• 1950: Rolls-Royce Conway , verdens første produktion af turbofan , går i drift.
• 1968: General Electric TF39 high bypass turbofan går i drift og leverer større tryk og meget bedre effektivitet.
• 2002: HyShot scramjet fløj i dyk.
• 2004: NASA X-43 , den første scramjet, der bevarede højden.
• 2020: Pipistrel E-811 er den første elektriske flymotor, der er tildelt et typecertifikat af EASA . Det driver Pipistrel Velis Electro , det første fuldt elektriske EASA-typecertificerede fly.

Akselmotorer

Stempelmotorer

In-line motor

Ranger L-440 luftkølet, sekscylindret, omvendt, in-line motor brugt i Fairchild PT-19

I denne post refererer udtrykket "inline motor" for klarhedens skyld kun til motorer med en enkelt række cylindre, som det bruges i bilsprog, men i luftfartsbetegnelser dækker udtrykket "inline motor" også V-type og modsatte motorer ( som beskrevet nedenfor), og er ikke begrænset til motorer med en enkelt række cylindre. Dette er typisk for at differentiere dem fra radialmotorer . En lige motor har typisk et lige antal cylindre, men der er eksempler på tre- og femcylindrede motorer. Den største fordel ved en inline -motor er, at den tillader flyet at blive designet med et lavt frontareal for at minimere træk. Hvis motorens krumtapaksel er placeret over cylindrene, kaldes det en omvendt inline -motor: dette gør det muligt at montere propellen højt op for at øge frihøjden, hvilket muliggør kortere landingsudstyr. Ulemperne ved en inline-motor inkluderer et dårligt forhold mellem effekt og vægt , fordi krumtaphuset og krumtapakslen er lange og dermed tunge. En in-line motor kan enten være luftkølet eller væskekølet, men væskekøling er mere almindelig, fordi det er svært at få nok luftstrøm til at afkøle de bageste cylindre direkte. Inline -motorer var almindelige i tidlige fly; den ene blev brugt i Wright Flyer , flyet, der foretog den første kontrollerede flyvning. Imidlertid blev de iboende ulemper ved designet hurtigt tydelige, og inline -designet blev opgivet og blev en sjældenhed i moderne luftfart.

For andre konfigurationer af luftfartsinline-motorer, såsom X-motorer , U-motorer , H-motorer osv., Se Inline-motor (luftfart) .

V-motor

En Rolls-Royce Merlin V-12 motor

Cylindre i denne motor er arrangeret i to in-line banker, der typisk vippes 60–90 grader fra hinanden og driver en fælles krumtapaksel. Langt de fleste V-motorer er vandkølede. V-designet giver et højere effekt / vægt-forhold end en inline-motor, mens det stadig giver et lille frontareal. Det måske mest berømte eksempel på dette design er den legendariske Rolls-Royce Merlin- motor, en 27-liters (1649 i ³ ) 60 ° V12-motor, der blev brugt i blandt andet Spitfires, der spillede en stor rolle i slaget ved Storbritannien .

Vandret modstående motor

En ULPower UL260i vandret modsat luftkølet flymotor

En vandret modstående motor, også kaldet en flad eller boxermotor, har to cylindre på hver sin side af et centralt placeret krumtaphus. Motoren er enten luftkølet eller væskekølet, men luftkølede versioner dominerer. Modsatte motorer er monteret med krumtapakslen vandret i fly , men kan monteres med krumtapakslen lodret i helikoptere . På grund af cylinderlayoutet har tilbagegående kræfter en tendens til at annullere, hvilket resulterer i en jævn kørende motor. Motorer af modsat type har høje effekt-til-vægt-forhold, fordi de har en forholdsvis lille, let krumtaphus. Derudover reducerer det kompakte cylinderarrangement motorens frontareal og muliggør en strømlinet installation, der minimerer aerodynamisk træk. Disse motorer har altid et lige antal cylindre, da en cylinder på den ene side af krumtaphuset "modsætter sig" en cylinder på den anden side.

Modsatte, luftkølede fire- og sekscylindrede stempelmotorer er langt de mest almindelige motorer, der bruges i små almindelige luftfartøjer, der kræver op til 400 hestekræfter (300 kW) pr. Motor. Fly, der kræver mere end 400 hestekræfter (300 kW) pr. Motor, har en tendens til at blive drevet af turbinemotorer .

H konfigurationsmotor

En H -konfigurationsmotor er i det væsentlige et par vandret modstående motorer placeret sammen, med de to krumtapaksler gearet sammen.

Radial motor

En Pratt & Whitney R-2800 motor

Denne motortype har en eller flere rækker cylindre arrangeret omkring et centralt placeret krumtaphus . Hver række har generelt et ulige antal cylindre for at producere problemfri drift. En radialmotor har kun et krumtapkast pr. Række og et relativt lille krumtaphus, hvilket resulterer i et gunstigt forhold mellem effekt og vægt . Fordi cylinderarrangementet udsætter en stor mængde af motorens varmestrålende overflader for luften og har en tendens til at annullere frem- og tilbagegående kræfter, har radialer en tendens til at køle jævnt og køre jævnt. De nederste cylindre, der er under krumtaphuset, kan opsamle olie, når motoren har været standset i en længere periode. Hvis denne olie ikke tømmes fra cylinderne før motoren startes, kan der opstå alvorlig skade på grund af hydrostatisk låsning .

De fleste radialmotorer har cylindrene arrangeret jævnt omkring krumtapakslen, selvom nogle tidlige motorer, undertiden kaldet semi-radialer eller ventilatorkonfigurationsmotorer, havde et ujævnt arrangement. Den mest kendte motor af denne type er Anzani -motoren, som blev monteret på Bleriot XI , der blev brugt til den første flyvning over Den Engelske Kanal i 1909. Dette arrangement havde den ulempe, at der var brug for en tung modvægt til krumtapakslen, men blev brugt til at undgå de tændrørene oliering op.

I militære flydesign fungerede motorens store frontareal som et ekstra rustningslag for piloten. Også luftkølede motorer uden sårbare radiatorer er lidt mindre tilbøjelige til kampskader, og lejlighedsvis ville de fortsætte med at køre, selv med en eller flere cylindre skudt væk. Det store frontareal resulterede imidlertid også i et fly med et aerodynamisk ineffektivt forøget frontareal.

Roterende motor

Le Rhone 9C roterende flymotor

Roterende motorer har cylindrene i en cirkel omkring krumtaphuset, som i en radialmotor, (se ovenfor), men krumtapakslen er fastgjort til flyrammen, og propellen er fastgjort til motorhuset, så krumtaphuset og cylindrene roterer. Fordelen ved dette arrangement er, at en tilfredsstillende strøm af køleluft opretholdes, selv ved lave lufthastigheder, hvilket bevarer vægtfordelen og enkelheden ved en konventionel luftkølet motor uden en af ​​deres store ulemper. Den første praktiske roterende motor var Gnome Omega designet af brødrene Seguin og første gang fløjet i 1909. Dens relative pålidelighed og gode effekt / vægtforhold ændrede luftfarten dramatisk. Før den første verdenskrig blev de fleste hastighedsrekorder opnået ved hjælp af Gnome-motorfly, og i de første år af krigen var roterende motorer dominerende i flytyper, for hvilke hastighed og smidighed var altafgørende. For at øge effekten blev der bygget motorer med to rækker cylindre.

De gyroskopiske virkninger af den tunge roterende motor gav imidlertid håndteringsproblemer i fly, og motorerne brugte også store mængder olie, da de brugte totalt tabsmøring, idet olien blev blandet med brændstoffet og skubbet ud med udstødningsgasserne. Ricinusolie blev brugt til smøring, da den ikke er opløselig i benzin, og de resulterende dampe var kvalme for piloterne. Motordesignere havde altid været klar over de mange begrænsninger ved roterende motor, så da motorerne i statisk stil blev mere pålidelige og gav bedre specifikke vægte og brændstofforbrug, var rotationsmotorens dage talt.

Wankel motor

Kraftværk fra en Schleicher ASH 26e selvstartende motorglider , fjernet fra svæveflyet og monteret på et teststativ til vedligeholdelse hos Alexander Schleicher GmbH & Co i Poppenhausen , Tyskland . Mod uret fra øverst til venstre: propelnav, mast med remstyr, radiator, Wankel-motor, lyddæmper.

Den Wankel er en form for roterende motor. Den Wankel motor er omkring halvdelen af vægten og størrelsen af en traditionel firetakts cyklus stempelmotor lige effekt, og meget lavere i kompleksitet. I en flyapplikation er effekt-til-vægt-forholdet meget vigtigt, hvilket gør Wankel-motoren til et godt valg. Fordi motoren typisk er konstrueret med et aluminiumshus og en stålrotor, og aluminium ekspanderer mere end stål ved opvarmning, griber en Wankel -motor ikke i overophedet tilstand, i modsætning til en stempelmotor. Dette er en vigtig sikkerhedsfaktor for luftfartsbrug. Betydelig udvikling af disse designs startede efter Anden Verdenskrig , men på det tidspunkt favoriserede flyindustrien brugen af turbinemotorer . Man troede, at turbojet- eller turbopropmotorer kunne drive alle fly, fra de største til de mindste designs. Wankel -motoren fandt ikke mange applikationer i fly, men blev brugt af Mazda i en populær serie sportsbiler . Det franske firma Citroën havde udviklet Wankel-drevet RE-2  [ fr ] helikopter i 1970'erne.

I moderne tid er Wankel -motoren blevet brugt i motorflyvemaskiner, hvor kompaktheden, den lette vægt og glathed er afgørende.

Det nu nedlagte Staverton-baserede firma MidWest designet og producerede single- og twin-rotor aero-motorer, MidWest AE-serien . Disse motorer blev udviklet fra motoren i Norton Classic motorcyklen . Twin-rotor-versionen blev monteret i ARV Super2s og Rutan Quickie . Single-rotor-motoren blev sat i en Chevvron-motorflyvemaskine og i Schleicher ASH- motor-svævefly. Efter MidWests død blev alle rettigheder solgt til Diamond of Austria, som siden har udviklet en MkII -version af motoren.

Som et omkostningseffektivt alternativ til certificerede flymotorer er nogle Wankel-motorer, der er fjernet fra biler og konverteret til luftfartsbrug, blevet monteret i hjemmebyggede forsøgsfly . Mazda -enheder med ydelser fra 100 hestekræfter (75 kW) til 300 hestekræfter (220 kW) kan være en brøkdel af omkostningerne ved traditionelle motorer. Sådanne konverteringer fandt først sted i begyndelsen af ​​1970'erne; og fra den 10. december 2006 har National Transportation Safety Board kun syv rapporter om hændelser, der involverede fly med Mazda -motorer, og ingen af ​​disse skyldes fejl på grund af design- eller fremstillingsfejl.

Forbrændingscyklusser

Den mest almindelige forbrændingscyklus for flymotorer er firetakten med gnisttænding. To-takts gnisttænding er også blevet brugt til små motorer, mens dieselmotoren med kompressionstænding sjældent bruges.

Fra 1930'erne blev der forsøgt at producere en praktisk flymotor . Generelt er dieselmotorer mere pålidelige og meget bedre egnet til at køre i lange perioder ved mellemstore effektindstillinger. Letvægtslegeringerne i 1930'erne var ikke til opgave at håndtere de meget højere kompressionsforhold for dieselmotorer, så de havde generelt dårlige effekt / vægtforhold og var ualmindelige af den grund, selvom Clerget 14F Diesel radialmotor (1939 ) har samme effekt / vægt -forhold som en benzinradial. Forbedringer i dieselteknologi i biler (hvilket fører til meget bedre effekt / vægtforhold), diesels meget bedre brændstofeffektivitet og den høje relative beskatning af AVGAS sammenlignet med Jet A1 i Europa har alle oplevet en genoplivning af interessen for brug af diesels til fly . Thielert flymotorer konverterede Mercedes -dieselmotorer, certificerede dem til brug i fly og blev OEM -udbyder til Diamond Aviation for deres lette tvilling. Økonomiske problemer har plaget Thielert, så Diamants datterselskab - Austro Engine - udviklede den nye AE300 turbodiesel , også baseret på en Mercedes -motor. Konkurrerende nye dieselmotorer kan bringe brændstofeffektivitet og blyfri emissioner til små fly, hvilket repræsenterer den største ændring i lette flymotorer i årtier.

Kraftmøller

Turboprop

Afskærmning af en Garrett TPE-331 turbopropmotor, der viser gearkassen foran på motoren

Mens militære krigere kræver meget høje hastigheder, gør mange civile fly det ikke. Alligevel ønskede civile flydesignere at drage fordel af den høje effekt og lave vedligeholdelse, som en gasturbinemotor tilbød. Således blev ideen født om at parre en turbinemotor til en traditionel propel. Fordi gasturbiner optimalt drejer ved høj hastighed, har en turboprop en gearkasse til at sænke akselens hastighed, så propellespidserne ikke når supersoniske hastigheder. Ofte er møllerne, der driver propellen, adskilt fra resten af ​​de roterende komponenter, så de kan rotere med deres egen bedste hastighed (kaldet en freeturbinemotor). En turboprop er meget effektiv, når den drives inden for de krydstogthastigheder, den er designet til, hvilket typisk er 320 til 640 km/t.

Turboshaft

En Allison Model 250 turboshaft -motor, der er fælles for mange typer helikoptere

Turboshaft -motorer bruges primært til helikoptere og hjælpekræfter . En turboskaftmotor ligner i princippet en turboprop, men i en turboprop understøttes propellen af ​​motoren, og motoren er boltet til flyrammen : i en turboskaft giver motoren ikke direkte fysisk støtte til helikopterens rotorer. Rotoren er forbundet til en transmission, der er boltet til flyrammen, og turboskaksmotoren driver transmissionen. Skelnen ses af nogle som slank, da flyselskaber i nogle tilfælde laver både turboprop- og turboshaftmotorer baseret på det samme design.

Elektrisk strøm

Et antal elektrisk drevne fly, såsom QinetiQ Zephyr , er designet siden 1960'erne. Nogle bruges som militære droner . I Frankrig i slutningen af ​​2007 blev der fløjet et konventionelt let fly drevet af en 18 kW elektrisk motor ved hjælp af lithiumpolymerbatterier, der dækkede mere end 50 kilometer (31 mi), det første elektriske fly, der modtog et luftdygtighedscertifikat .

Den 18. maj 2020 var Pipistrel E-811 den første elektriske flymotor, der blev tildelt et typecertifikat af EASA til brug i almen luftfart . E-811 driver Pipistrel Velis Electro .

Begrænsede forsøg med elektrisk elektrisk fremdrift er blevet udført, især den bemandede Solar Challenger og Solar Impulse og det ubemandede NASA Pathfinder -fly.

Mange store virksomheder, såsom Siemens, udvikler højtydende elektriske motorer til flybrug, også viser SAE nye udviklinger i elementer som rene kobberkerne elmotorer med en bedre effektivitet. Et hybridsystem som nødsupport og for ekstra kraft i start tilbydes til salg af Axter Aerospace, Madrid, Spanien. [2]

Små multikopter UAV'er drives næsten altid af elektriske motorer.

Reaktionsmotorer

Reaktionsmotorer genererer fremdriften til at drive et fly ved at skubbe udstødningsgasserne ud med høj hastighed fra motoren, den resulterende reaktion af kræfter, der driver flyet fremad. De mest almindelige reaktionsfremdriftsmotorer, der fløj, er turbojets, turbofans og raketter. Andre typer som f.eks. Pulsejets , ramjets , scramjets og pulsdetonationsmotorer er også fløjet. I jetmotorer kommer den nødvendige ilt til forbrænding af brændstof fra luften, mens raketter transporterer ilt i en eller anden form som en del af brændstofbelastningen, hvilket gør det muligt at bruge dem i rummet.

Jet turbiner

Turbojet

En General Electric J85 -GE -17A turbojet motor. Denne cutaway viser klart de 8 faser af den aksiale kompressor foran (venstre side af billedet), forbrændingskamrene i midten og de to faser af turbiner bag på motoren.

En turbojet er en type gasturbinemotor , der oprindeligt blev udviklet til militære krigere under Anden Verdenskrig . En turbojet er den enkleste af alle flymaskine gasturbiner. Den består af en kompressor til at trække luft ind og komprimere den, en forbrændingsdel, hvor brændstof tilsættes og antændes, en eller flere møller, der udvinder strøm fra de ekspanderende udstødningsgasser til at drive kompressoren, og en udstødningsdyse, der fremskynder udstødningsgasserne bagsiden af ​​motoren for at skabe tryk. Da turbojets blev introduceret, var topfarten på jagerfly udstyret med dem mindst 100 miles i timen hurtigere end konkurrerende stempeldrevne fly. I årene efter krigen blev ulemperne ved turbojet gradvist synlige. Nedenfor om Mach 2 er turbojets meget brændstofeffektive og skaber enorme mængder støj. Tidlige designs reagerer også meget langsomt på strømændringer, en kendsgerning, der dræbte mange erfarne piloter, da de forsøgte overgangen til jetfly. Disse ulemper førte til sidst til det rene turbojets undergang, og kun en håndfuld typer er stadig i produktion. Den sidste passagerfly, der brugte turbojets, var Concorde , hvis Mach 2 -hastighed tillod motoren at være yderst effektiv.

Turbofan

En cutaway af en CFM56-3 turbofan motor

En turbofanmotor er meget den samme som en turbojet, men med en forstørret ventilator foran, der giver tryk på samme måde som et aftræk propel , hvilket resulterer i forbedret brændstoføkonomi . Selvom blæseren skaber tryk som en propel, frigør den omgivende kanal den fra mange af de begrænsninger, der begrænser propelens ydeevne. Denne operation er en mere effektiv måde at tilvejebringe fremdrift end blot at bruge jetdysen alene, og turbofanerne er mere effektive end propeller i det transsoniske område af flyhastigheder og kan fungere i det overlydelige område. En turbofan har typisk ekstra turbintrin til at dreje blæseren. Turbofans var blandt de første motorer, der brugte flere spoler - koncentriske aksler, der frit kan rotere med deres egen hastighed - for at lade motoren reagere hurtigere på ændrede effektbehov. Turbofans er groft opdelt i kategorier med lav bypass og høj bypass. Bypass -luft strømmer gennem blæseren, men omkring jetkernen og blandes ikke med brændstof og afbrænding. Forholdet mellem denne luft og mængden af ​​luft, der strømmer gennem motorkernen, er bypass -forholdet. Lav-bypass-motorer foretrækkes til militære applikationer som f.eks. Jagere på grund af det høje tryk-til-vægt-forhold, mens high-bypass-motorer foretrækkes til civil brug for god brændstofeffektivitet og lav støj. High-bypass turbofaner er normalt mest effektive, når flyet kører i 800 til 885 km/t, som er krydstogtshastigheden for de fleste store fly. Lav-bypass turbofan kan nå supersoniske hastigheder, dog normalt kun når de er udstyret med efterbrændere .

Pulsstråler

Pulsstråler er mekanisk simple anordninger, der-i en gentagende cyklus-trækker luft gennem en kontraventil foran på motoren ind i et forbrændingskammer og antænder det. Forbrændingen tvinger udstødningsgasserne ud af motorens bagside. Det producerer strøm som en række pulser frem for som et stabilt output, deraf navnet. Den eneste anvendelse af denne motortype var den tyske ubemandede V1 -flyvende bombe fra Anden Verdenskrig . Selvom de samme motorer også blev brugt eksperimentelt til ersatz -jagerfly, forårsagede den ekstremt høje støj, der blev genereret af motorerne, mekanisk skade på flyrammen, der var tilstrækkelig til at gøre ideen upraktisk.

Raket

En XLR99

Et par fly har brugt raketmotorer til hovedkraft eller holdningskontrol, især Bell X-1 og nordamerikanske X-15 . Raketmotorer bruges ikke til de fleste fly, da energi- og driveffektiviteten er meget dårlig, men har været anvendt til korte hastighedsudbrud og start. Hvor brændstof/drivmiddeleffektivitet er mindre bekymrende, kan raketmotorer være nyttige, fordi de producerer meget store mængder tryk og vejer meget lidt.

Forkølede jetmotorer

Ved meget høje supersoniske/lave hypersoniske flyvehastigheder tillader indføring af et kølesystem i luftkanalen i en brintstråelmotor større brændstofindsprøjtning ved høj hastighed og undgår behovet for, at kanalen skal være fremstillet af ildfaste eller aktivt afkølede materialer. Dette forbedrer kraftigt vægtforholdet mellem motoren ved høj hastighed.

Det menes, at dette motordesign kunne tillade tilstrækkelig ydeevne til antipodal flyvning ved Mach 5 eller endda tillade, at et enkelt trin i kredsløb om køretøjet var praktisk. Den hybride luftpustende SABER-raketmotor er en forkølet motor under udvikling.

Stempel-turbofan hybrid

Ved i april 2018 ILA Berlin Air Show , München -baserede forskningsinstitut de: Bauhaus Luftfahrt præsenteret en højeffektiv komposit cyklus motor for 2050, der kombinerer en gearet turbofan med en stempelmotor kerne. 16,7-bladet blæser med 2,87 m diameter giver et 33,7 ultrahøjt bypass-forhold , drevet af en gearet lavtryksmølle, men højtrykskompressordrevet kommer fra en stempelmotor med to 10 stempelbaner uden højtryksmølle , øge effektiviteten med ikke-stationære isochorisk - isobar forbrænding for højere maksimale tryk og temperaturer. Motoren på 11.200 lb (49,7 kN) kunne drive et regionalt jetfly med 50 sæder .

Dens krydstogt TSFC ville være 11,5 g/kN/s (0,406 lb/lbf/time) for en samlet motoreffektivitet på 48,2%, for en brændertemperatur på 1.700 K (1.430 ° C), et samlet trykforhold på 38 og en top tryk på 30 MPa (300 bar). Selvom motorvægten stiger med 30%, reduceres flyets brændstofforbrug med 15%. Sponsoreret af Europa -Kommissionen under Framework 7 -projektet LEMCOTEC , Bauhaus Luftfahrt, MTU Aero Engines og GKN Aerospace præsenterede konceptet i 2015 og øgede det samlede motortrykforhold til over 100 for en 15,2% reduktion af brændstofforbrænding sammenlignet med 2025 -motorer.

Nummerering af motorposition

De stak løftestænger for en tre-motor Boeing 727 , som hver især bærer det respektive motornummer

På flermotorede fly er motorpositionerne nummereret fra venstre mod højre fra piloten set fremad, så for eksempel på et firemotors fly som Boeing 747 er motor nr. 1 på venstre side, længst fra skroget, mens motor nr. 3 er på højre side nærmest skroget.

I tilfælde af den tomotorede engelske elektriske lyn , der har to flymotormonterede jetmotorer, den ene over den anden, er motor nr. 1 nedenunder og foran motor nr. 2, som er over og bagved.

I Cessna 337 Skymaster , et to-motoret fly med push-pull , er motor nr. 1 foran på flykroppen, mens motor nr. 2 er agter for kabinen.

Brændstof

Flymotorers stempelmotorer er typisk designet til at køre på luftfartens benzin . Avgas har en højere oktanværdi end benzin i biler for at tillade højere kompressionsforhold , effekt og effektivitet i større højder. I øjeblikket er den mest almindelige Avgas 100LL. Dette refererer til oktanklassificeringen (100 oktan) og blyindholdet (LL = lavt bly i forhold til de historiske blyniveauer i forregulering Avgas).

Raffinaderier blander Avgas med tetraethyllead (TEL) for at opnå disse høje oktantal, en praksis, som regeringer ikke længere tillader for benzin beregnet til vejkøretøjer. Det faldende udbud af TEL og muligheden for miljølovgivning, der forbyder brugen, har gjort en søgning efter udskiftningsbrændstoffer til almindelige luftfartøjer en prioritet for pilotorganisationer.

Turbinemotorer og flymotordieselmotorer forbrænder forskellige typer jetbrændstof . Jetbrændstof er et relativt mindre flygtigt petroleumderivat baseret på petroleum , men certificeret til strenge luftfartsstandarder med yderligere tilsætningsstoffer.

Modelfly bruger typisk nitromotorer (også kendt som "glødemotorer" på grund af brugen af ​​et gløderør ) drevet af glødebrændstof , en blanding af methanol , nitromethan og smøremiddel. Elektrisk drevne fly og helikoptere er også kommercielt tilgængelige. Små multikopter- UAV'er drives næsten altid af elektricitet, men større benzindrevne designs er under udvikling.

Se også

Noter

Referencer

eksterne links

• Flymotorer og flymotorteori (indeholder links til diagrammer)
• The Aircraft Engine Historical Society
• Jet Engine Specification Database
• Luftfartøjsmotorers effektivitet: Sammenligning af kontra-roterende og aksiale luftfartøjs-LP-turbiner
• Historien om flykraftværker Kort gennemgået: Fra "7 lb. pr. Hk" -dagene til "1 lb. pr. Hk" i dag
• "The Quest for Power" en 1954 Flight artikel af Bill Gunston
• "Motorbog" . Flight International . 24. september 1997.