Օդանավի մխոցային շարժիչ. ակնարկ, սարք և բնութագրեր

2024 Հեղինակ: Howard Calhoun | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 10:30

Երկար ժամանակ՝ 19-րդ դարի վերջից մինչև 20-րդ դարի կեսերը, օդանավերի մխոցային շարժիչը մնաց ինքնաթիռների թռիչքներ ապահովող միակ շարժիչը։ Եվ միայն անցած դարի քառասունականներին նա իր տեղը զիջեց շահագործման այլ սկզբունքներով շարժիչներին՝ տուրբոջետային։ Բայց չնայած այն հանգամանքին, որ մխոցային շարժիչները կորցրել են իրենց դիրքերը, դրանք դեպքի վայրից չեն անհետացել։

Ժամանակակից հավելվածներ մխոցային շարժիչների համար

Ներկայումս ավիացիոն մխոցային շարժիչներն օգտագործվում են հիմնականում սպորտային ինքնաթիռներում, ինչպես նաև պատվերով պատրաստված փոքր ինքնաթիռներում։ Այս տեսակի շարժիչների շատ քիչ օգտագործման հիմնական պատճառներից մեկն այն է, որ միավորի հզորության հարաբերակցությունը մխոցային շարժիչի միավորի զանգվածին զգալիորեն ավելի քիչ է, համեմատած գազատուրբինների հետ: Արագության առումով մխոցային շարժիչները չեն կարող մրցել ինքնաթիռների արդյունաբերության մեջ օգտագործվող այլ շարժիչների հետ: Ընդ որում, դրանց արդյունավետությունը չի գերազանցում 30-ը%.

Օդանավերի մխոցային շարժիչների տեսակները

Մխոցային օդանավերի շարժիչները հիմնականում տարբերվում են բալոնների հերթականությամբ՝ կապված ծնկաձև լիսեռի հետ: Արդյունքում, կան բավականին մեծ թվով տարբեր տեսակի մխոցային շարժիչներ: Առավել լայնորեն օգտագործվում են հետևյալները՝

• V-աձև շարժիչներ;
• փոխադարձ շառավղային շարժիչ, որտեղ բալոնները դասավորված են աստղային ձևով;
• բռնցքամարտիկ շարժիչ, նրա բալոնները գծում են:

V-շարժիչներ

Նրանք ներքին այրման շարժիչների ամենահայտնի և օգտագործվող տեսակներն են ավիաշինության ոլորտում և ոչ միայն: Նրանց անունը կապված է ծնկաձև լիսեռի նկատմամբ բալոնների բնորոշ դասավորության հետ: Ընդ որում, նրանք ունեն հակվածության տարբեր մակարդակ միմյանց նկատմամբ։ Այն կարող է տատանվել 10-ից 120 աստիճանի սահմաններում: Նման շարժիչներն աշխատում են նույն սկզբունքներով, ինչ մյուս ներքին այրման շարժիչները։

Բալոնների V-աձև դասավորությամբ շարժիչների առավելությունները ներառում են դրանց հարաբերական կոմպակտությունը՝ պահպանելով հզորության արդյունավետությունը, ինչպես նաև պատշաճ ոլորող մոմենտ ստանալու հնարավորությունը: Դիզայնը թույլ է տալիս հասնել լիսեռի զգալի արագացումների՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ շահագործման ընթացքում ստեղծված իներցիան շատ ավելի բարձր է, քան ներքին այրման շարժիչների այլ տեսակների: Համեմատած այլ տեսակների, դրանք բնութագրվում են ամենափոքր բարձրությամբ ևերկարությունը։

Այս տեսակի շարժիչներն ունեն ծնկաձև լիսեռի բարձր կոշտություն: Սա ապահովում է ավելի մեծ կառուցվածքային ուժ, ինչը մեծացնում է ամբողջ շարժիչի կյանքը: Նման շարժիչների գործառնական հաճախականությունները տարբերվում են մեծ տիրույթներում: Սա թույլ է տալիս արագ թափ հավաքել, ինչպես նաև կայուն աշխատել սահմանային ռեժիմներում:

Մխոցային օդանավերի շարժիչների թերությունները V-շարժիչով ներառում են դրանց դիզայնի բարդությունը: Արդյունքում, դրանք շատ ավելի թանկ են, քան մյուս տեսակները: Ավելին, դրանք տարբերվում են շարժիչի բավականին մեծ լայնությամբ։ Նաև V-աձև շարժիչները բնութագրվում են թրթռման բարձր մակարդակով, հավասարակշռման դժվարություններով: Սա հանգեցնում է նրան, որ անհրաժեշտ է հատուկ կշռել դրանց տարբեր մասերը։

Օդանավի ճառագայթային մխոցային շարժիչ

Ներկայումս ռադիալ մխոցային շարժիչները կրկին պահանջարկ ունեն ավիացիայում։ Նրանք ակտիվորեն օգտագործվում են սպորտային ինքնաթիռների մոդելներում կամ պատվերով պատրաստված ինքնաթիռներում: Նրանք բոլորը փոքր չափերով են։ Շառավղային տիպի ավիացիոն մխոցային շարժիչի սարքը, ի տարբերություն այլ շարժիչների, կայանում է նրանում, որ դրա բալոնները տեղակայված են ծնկաձև լիսեռի շուրջը հավասար անկյուններով, ինչպես ճառագայթային ճառագայթները (աստղանիշներ): Սա նրան տվել է անունը՝ աստղաձև։ Նման շարժիչները հագեցած են արտանետման համակարգով, որը շեղվում է ճառագայթային ճառագայթներով: Ավելին, այս տիպի շարժիչը կարող է ունենալ մի քանի աստղ՝ խցիկներ։ Դա հնարավոր է շնորհիվ այն բանի, որ ծնկաձև լիսեռը մեծացել է երկարությամբ: Որպես կանոն, ճառագայթային շարժիչները պատրաստվում են կենտ թվով բալոններով։ Սա թույլ է տալիս կայծը կիրառվել մխոցի միջովմեկ. Բայց նրանք նաև շառավղային շարժիչներ են պատրաստում զույգ թվով բալոններով, բայց դրանց թիվը պետք է լինի երկուսից ավելի։

Ճառագայթային շարժիչների ամենամեծ թերությունը շարժիչի ստորին բալոններ նավթի ներթափանցման հնարավորությունն է, երբ ինքնաթիռը կայանված է: Այս խնդիրը բավականին հաճախ հանգեցնում է ակնթարթային ջրային մուրճի առաջացմանը, ինչը հանգեցնում է ամբողջ կռունկի մեխանիզմի խզմանը: Շարժիչը միացնելուց առաջ նման խնդիրները կանխելու համար անհրաժեշտ է ներքևի բալոնների վիճակի մշտական ստուգում՝ համոզվելու համար, որ դրանց մեջ նավթի ներթափանցում չկա:

Ճառագայթային շարժիչների առավելությունները ներառում են դրանց փոքր չափերը, շահագործման հեշտությունը և պատշաճ հզորությունը: Սովորաբար դրանք տեղադրվում են սպորտային մոդելի ինքնաթիռների վրա։

Օդանավի հակադիր մխոցային շարժիչ

Ներկայումս, բռնցքամարտի ինքնաթիռների շարժիչները սկսում են զգալ իրենց վերածնունդը: Քանի որ դրանք փոքր են և համեմատաբար թեթև քաշով, դրանք տեղադրվում են թեթև սպորտային ինքնաթիռների վրա։ Նրանք կարողանում են զարգացնել բավարար հզորություն և ապահովել շատ բարձր արագություններ։

Boxer շարժիչներն ունեն մի քանի տեսակի դիզայն.

1. Շարժիչը պատրաստված է «բոքսեր» մեթոդով (Subaru): Նման շարժիչներում միմյանց դիմաց տեղակայված բալոնների մխոցները շարժվում են հավասար հեռավորության վրա։ Սա հանգեցնում է յուրաքանչյուր ցիկլում մեկի վերևի մեռյալ կետին, իսկ մյուսինը՝ ներքևի մեռյալ կետին:

2. շարժիչներ,հագեցած OROS սարքով (Opposed Piston Opposed Cylinder): Նման շարժիչներում բալոնները տեղադրված են ծնկաձև լիսեռի նկատմամբ հորիզոնական: Դրանցից յուրաքանչյուրը պարունակում է երկու մխոց, որոնք աշխատանքի ընթացքում շարժվում են դեպի մեկը։ Հեռավոր մխոցը միացված է ծնկաձողային լիսեռին հատուկ միացնող գավազանով:

3. Խորհրդային 5TDF շարժիչում կիրառվող սկզբունքի հիման վրա պատրաստված շարժիչ։ Նման արտադրանքում մխոցները շարժվում են դեպի միմյանց, յուրաքանչյուր առանձին գլանում զույգերով աշխատելով: Երբ երկու մխոցները հասնում են վերին մեռած կետին, վառելիքը ներարկվում է նրանց միջև: Այս տարատեսակի շարժիչները կարող են աշխատել տարբեր տեսակի վառելիքի վրա՝ կերոսինից մինչև բենզին: Բռնցքամարտիկների շարժիչների հզորությունը մեծացնելու համար նրանց մատակարարվում է տուրբո լիցքավորիչ։

Բռնցքամարտի շարժիչների հիմնական առավելությունը կոմպակտությունն է, փոքր չափսերը։ Նրանք կարող են օգտագործվել շատ փոքր ինքնաթիռներում: Նրանց հզորությունը բավականին բարձր է։ Դրանք այժմ ավելի ու ավելի են օգտագործվում սպորտային ինքնաթիռներում։

Հիմնական թերությունը վառելիքի և հատկապես շարժիչի յուղի մեծ սպառումն է։ Ինչ վերաբերում է այլ տիպի շարժիչներին, բռնցքամարտիկ շարժիչները երկու անգամ ավելի շատ են սպառում վառելիք և քսանյութեր: Նրանք պահանջում են յուղի մշտական փոփոխություն:

Ժամանակակից ինքնաթիռների շարժիչներ

Ժամանակակից մխոցային ինքնաթիռների շարժիչները շատ բարդ համակարգեր են: Նրանք հագեցած են ժամանակակից ագրեգատներով և հավաքակազմերով։ Նրանց աշխատանքը ապահովվում և վերահսկվում է ժամանակակից համակարգերով և սարքերով։ Դիմումի շնորհիվառաջադեմ տեխնոլոգիա, շարժիչի քաշի բնութագրիչը զգալիորեն կրճատվել է: Նրանց հզորությունները մեծացել են, ինչը նպաստում է թեթև շարժիչային և սպորտային ավիացիայի մեջ դրանց լայն կիրառմանը։

Ավիացիոն յուղեր

Յուղը օդանավերի փոխադարձ շարժիչներում գործում է բավականին բարդ պայմաններում։ Սրանք բարձր ջերմաստիճաններ են մխոցների օղակների տարածքներում, մխոցների ներքին մասերում, փականների և այլ բաղադրիչների վրա: Ուստի զգալի ջերմաստիճանների, ճնշումների, բեռների պայմաններում շարժիչի բարձրորակ շահագործումն ապահովելու համար օգտագործում են բարձր մածուցիկությամբ յուղեր, որոնք ենթարկվում են հատուկ մաքրման։ Նրանք պետք է ունենան բարձր քսայուղ, չեզոք մնան մետաղների և շարժիչի այլ կառուցվածքային նյութերի նկատմամբ: Մխոցային շարժիչների ավիացիոն յուղերը պետք է դիմացկուն լինեն օքսիդացմանը, երբ ենթարկվում են բարձր ջերմաստիճանի, որպեսզի չկորցնեն իրենց հատկությունները պահեստավորման ընթացքում:

Ներքին մխոցային ինքնաթիռների շարժիչներ

Մխոցային շարժիչների արտադրության պատմությունը Ռուսաստանում սկսվում է 1910 թ. Զանգվածային արտադրությունը սկսվել է Առաջին համաշխարհային պատերազմի ժամանակ։ Խորհրդային Միությունում 1922 թվականին սկսեցին ստեղծվել իրենց իսկ դիզայնով մխոցային ինքնաթիռների շարժիչները։ Արդյունաբերական արտադրության, այդ թվում՝ ավիացիայի աճով, երկիրը սկսեց զանգվածային արտադրել 4 արտադրողի մխոցային շարժիչներ։ Սրանք Վ. Կլիմովի, Ա. Շվեցովի, թիվ 29 գործարանի, Ա. Միկուլինի շարժիչներն էին։

Պատերազմից հետո սկսվում է ԽՍՀՄ ավիացիայի արդիականացման գործընթացը. Նախագծված և կառուցված են նոր ինքնաթիռների համար նախատեսված ինքնաթիռների շարժիչներ: Ռեակտիվըինքնաթիռների կառուցում. 1947 թվականին բոլոր ռազմական ինքնաթիռները, որոնք աշխատում էին մեծ արագությամբ, անցան ռեակտիվ շարժիչի: Մխոցային օդանավերի շարժիչները օգտագործվում են միայն ուսումնական, սպորտային, մարդատար և ռազմական տրանսպորտային ինքնաթիռների համար:

Ամենամխոցային ինքնաթիռի շարժիչը

Ամենահզոր մխոցային ինքնաթիռի շարժիչը ստեղծվել է ԱՄՆ-ում 1943 թվականին։ Այն կոչվում էր Lycoming XR-7755: Դա երեսունվեց մխոցանի շարժիչ էր։ Նրա աշխատանքային ծավալը կազմել է 127 լիտր։ Նա կարողացավ զարգացնել 5000 ձիաուժ հզորություն։ Նախատեսված է Convair B-36 ինքնաթիռի համար։ Սակայն սերիալը չգնաց։ Ստեղծվել է երկու օրինակով, որպես նախատիպ։