Silniki odrzutowe możemy podzielić na rakietowe i przelotowe. Kto nie wie jak wygląda odpalenie tego pierwszego, to niech sobie zobaczy Apollo 13 (w obszarze napędu zbyt wiele tam nie skłamali). Silniki przelotowe dzielimy dalej na bezsprężarkowe i sprężarkowe. Kategoria bez sprężarek była tania, ale dość niepraktyczna. Odmianę pulsacyjną wykorzystali Niemcy w rakietach V-1, a odmianę strumieniową wykorzystano w silnikach pomocniczych SR-71 Blackbird. Ogólnie to historia techniki, choć silniki strumieniowe funkcjonują jako dopalacze w silnikach innych typów do dziś. Odrzutowe silniki sprężarkowe znalazły w lotnictwie najszersze zastosowanie. Dla historycznej poprawności wspomnieć należy o silnikach motorjet, w których sprężarka napędzana była silnikiem tłokowym. Jeden silnik napędzał drugi, więc jak łatwo się domyślić, ze względu na rozmiar i masę do samolotu się to nadawało dość średnio. Do lokomotywy prędzej, choć zarówno w Związku Radzieckim, jak i w Stanach Zjednoczonych w testach pociągów z napędem odrzutowym wykorzystano silniki turboodrzutowe. Konstrukcja sprężarek może być osiowa lub odśrodkowa. W tych pierwszych trudno zapewnić stabilny przepływ powietrza zwłaszcza przy niższych obrotach, te drugie do dziś stwarzają wiele problemów przy prędkościach naddźwiękowych. W silnikach turboodrzutowych dwuprzepływowych strumień powietrza rozdzielany jest na początku procesu sprężania. Część powietrza kierowana jest do wewnątrz silnika na kolejne stopnie sprężania i bierze udział w procesie spalania paliwa. Druga część powietrza kanałem wzdłuż konstrukcji silnika kieruje się bezpośrednio ku wylotowi. Zasada działania silnika Wydrukowany na drukarce 3D model silnika turbowentylatorowego pozwala prześledzić dokładnie, dlaczego silnik odrzutowy odrzuca. Za wentylatorem mamy kolejne stopnie sprężania. Widzimy tutaj dlaczego zassanie ptaka do wnętrza pracującego silnika odrzutowego w locie może być niebezpieczne. Powody są dwa. Po pierwsze, może uszkodzić silnik mechanicznie, ale do tego potrzebujemy czegoś więcej niż wróbel czy sikorka (dzikie gęsi kanadyjskie z cudu nad rzeką Hudson miały rozpiętość skrzydeł około 2m). Po drugie, możliwe jest zakłócenie pracy sprężarki, która wyżyłowana pracuje najczęściej na granicy swej stateczności. Świeżo przyrządzone w silniku stripsy z piórami mogą wpłynąć na obieg powietrza i sprężarka zacznie się dławić – tzw. pompaż – a w efekcie silnik się wyłączy. Sprężone powietrze kierowane jest do komór spalania, gdzie wtryskiwacze podają paliwo. Układ zapłonowy zapalił je w momencie rozruchu i potem stał się już niepotrzebny. Temperatura gazów w komorze spalania rośnie i przepływając dalej napędza turbinę. Turbina oddaje pozyskaną energię wprawiając w ruch wał sprężarki. Samo powietrze kieruje się zaś ku wylotowi. Turbina i sprężarka mogą pracować w oparciu o wspólny wał lub dwa niezależne wały. Siła ciągu jest generowana zarówno przez powietrze płynące w kanałach zewnętrznych, jak i gazy będące produktami spalania. Od proporcji między ilościami powietrza płynącymi przez środek silnika i po jego zewnętrznej zależy jego sprawność. W największym uproszczeniu silniki dwuprzepływowe dają większą siłę ciągu przy mniejszej prędkości przepływu powietrza, a to znaczy, że spalają mniej paliwa i pracują ciszej. Jeżeli powietrza płynącego po zewnętrznej silnika jest znacznie więcej niż powietrza płynącego przez środek mówimy o silniku turbowentylatorowym – najpopularniejszym rodzaju silnika ze sotosowanych obecnie w lotnictwie komunikacyjnym. Silniki te charakteryzuje stosunkowo małe zużycie paliwa i niski poziom generowanego hałasu. W nowoczesnych silnikach turbowentylatorowych obniżeniu poziomu hałasu służy także postrzępiony kształt obudowy wylotu silnika. Historia badania wypadków lotniczych pokazuje, jak bardzo ważna jest właściwa konstrukcja i sposób wykonania silników wał doprowadził do katastrofy samolotu Kopernik 14 marca 1980 roku.

26. Koyovis 2019-11-04 12:34. Silniki turboodrzutowe i turbofany są rzeczywiście bardzo podobne: oba są silnikami turbinowymi; oba wytwarzają ciąg ze spalin odrzutowych; i oba mają z przodu obracające się narzędzie, które można nazwać wentylatorem. Chociaż w przypadku turboodrzutowego to nie jest wentylator, ale pierwszy stopień

Menu główne. Strona główna; nauka Menu Przełącz. Fizyka; Chemia; Biologia; matematyka; CEO, Technologie; Elektronika

zarówno w atmosferze ziemskiej, jak i w próżni przestrzeni kosmicznej. Działanie takiego silnika oparte jest na zasadzie akcji i reakcji tzn. wyrzut pewnej masy w okrelonym kierunku powoduje, że ciało, z którego masę tę wyrzucono, jest popychane w przeciwnym kierunku. Silnik rakietowy pracuje

Dlaczego silnik odrzutowy, a nie śmigłowy?Silnik odrzutowy przewyższa silnik śmigłowe z kilku powodów. Obracające się śmigło, dochodząc do swej maksymalnej prędkości, blisko prędkości dźwięku dla jego końcówki, mierzy się z coraz większym oporem i siłami i przez co, zaczyna coraz bardziej hałasować i traci na efektywności. Stąd samoloty śmigłowe zazwyczaj latają z prędkością Mach 0, silniki odrzutowe są znacznie bardziej efektywne pod względem zużywanego paliwa na kilogram przewożonego ładunku, co w przypadku przewozów pasażerskich i towarowych ma niebagatelne, a wręcz kluczowe znaczenie. Koniec końców są również niezawodne i wymagają mniejszych prac obsługowych. Pozwalają nam też latać szybciej i wyżej, a w lotnictwie szybciej i wyżej zazwyczaj równa się też oczywiście nie jest tak, że silniki turbośmigłowe są nieprzydatne. Samoloty wyposażone w takie jednostki napędowe lepiej sprawdzają się przy niższych prędkościach i na niższych wysokościach. Jeśli chcemy lecieć daleko i wysoko to silnik odrzutowy jest bezkonkurencyjny. To właśnie między innymi dlatego samoloty pasażerskie stosunkowo szybko nabierają wysokości, by potem spokojnie sunąć po niebie w idealnych dla siebie warunkach. Silniki śmigłowe nadal czują się dobrze w określonych zastosowaniach i póki co nie zanosi się by miały oddać pola silnikom odrzutowym. Źródło: USAF Silnik odrzutowy. Krótki rys historycznyMożna by powiedzieć, że silnik odrzutowy jest stary jak świat, no prawie tak stary, a przynajmniej tak stary, jak nasza era. Już w roku 60 Heron z Aleksandrii skonstruował prostą maszynę zwaną aeolipile. Zanim udało się z tej koncepcji wystrugać prawdziwą maszynę odrzutową, musiało minąć niemal 2000 lat. Trochę czasu nam zatem zajęło dopracowanie i praktyczne zastosowanie tej końców to Niemcom przypadła w udziale palma pierwszeństwa zbudowania i oblatania pierwszego na świecie samolotu odrzutowego. Był nim przetestowany w 1939 roku Heinkel He 178. Kilka lat później, w roku 1944 Niemcy rozpoczęli masowa produkcje silników Jumo 004 zastosowanych w pierwszym bojowym myśliwcu, którym był Messerschmitt Me kolei pierwszym seryjnym cywilnym samolotem pasażerskim był brytyjski De Havilland Comet 1 zabierający na pokład 36 pasażerów. Prędkość przelotowa samolotu dochodziła do 800 kilometrów na godzinę, a w dziewiczy lot komercyjny maszyna wyleciała 2 czerwca 1949 roku. To tyle, jeśli idzie o krótką historię silników odrzutowych. Przejdźmy do konkretów. Silnik odrzutowy składa się z kilku stałych elementów. Są nimi od prawej: wentylator, sekcja sprężania, komora spalania, sekcja turbin i stożek wylotowy. Źródło: USAF / Joshua J. Seybert Jak działa silnik odrzutowyZasada działania silnika odrzutowego jest stosunkowo prosta. Wydaje się nawet, że jest nieco prostsza od silników spalinowych montowanych w samochodach, w których wyróżniamy suwy ssania, sprężania, pracy i wydechu. Tutaj mamy do czynienia z zasadą działania tożsamą z turbinami gazowymi, które montuje się też w czołgach Abrams M1A2 SEPv3, kupowanych przez maszyneria działa w jednej osi i składa się z obracających się wokół niej elementów. Można zatem powiedzieć, że etapy znane z silnika spalinowego zostały rozłożone na ciąg czynności realizowany w sekwencji i w jednej zatem powietrze wpada do silnika odrzutowego, następnie jest sprężane, czyli można powiedzieć, że rośnie jego kaloryczność. Zwiększa się ilość tlenu w jednostce objętości i działa to podobnie jak turbo lub kompresor w przygotowane powietrze spotyka się z wtryskiwaczami paliwa i iskrą, dochodzi do zapłonu i gorące gazy ulatują, zahaczając po drodze o turbiny, które są połączone z wirnikami kompresującymi na przodzie, napędzając samym końcu układu w silnikach wojskowych montowane są jeszcze tak zwane dopalacze. Dzięki dopalaniu samoloty mogą przekroczyć barierę dźwięku, choć najlepsze myśliwce na świecie robią to nawet bez dopalania. Silnik odrzutowy wyposażony w dopalacze pozwala z łatwością przekroczyć prędkość dźwięku. Źródło: USAF / Airman 1st Class Rhonda Smith Silnik dwuprzepływowy, czyli tanie latanieI tak oto w skrócie działa silnik odrzutowy. Oczywiście są różne warianty silników odrzutowych. Warto wspomnieć zwłaszcza o jednym z nich, czyli o najpopularniejszym obecnie silniku dwuprzepływowym, który wyparł jednostki jendoprzepływowe. Dlaczego jest on taki ważny?To właśnie silnik odrzutowy o dużej dwuprzepływowości sprawia, że możemy latać za grosze. A co oznacza ta cała dwuprzepływowość? W skrócie oznacza, że na przedzie silnika montowany jest wielki wentylator napędzany przez jedną z turbin znajdujących się w tylnej części silnika z tyłu. Wentylator ten przypomina wręcz ogromne część powietrza nie trafia w ogóle na sprężanie, spalanie i turbiny, tylko opływa rdzeń silnika i wypada z tyłu. Stąd taki wentylator można porównać do śmigła. Dzięki takiej konstrukcji osiągamy niezwykle oszczędne silniki pozwalające przewozić pasażerów i towary za silnikach wojskowych dwuprzepływowość wykorzystywana może być na przykład do chłodzenia całego układu, a przez jakiś czas mówiło się nawet o trójprzepływowości dla projektowanych nowych silników dla F-35 Lightning II. Trzeci strumień powietrza pozwoliłby zwiększyć efektywność silnika w każdym zakresie jego pracy. Budowa silnika odrzutowegoOmawiając działanie silnika odrzutowego, siłą rzeczy zahaczyliśmy już nieco o jego budowę. W tym akapicie możemy przyjrzeć się jej nieco bardziej. Uogólniając, na przodzie silnika znajduje się ogromnych rozmiarów wentylator. To jego łopaty widzimy, jeśli czekamy na nasz samolot i zerkamy na silnik. W przeciwieństwie do samolotów śmigłowych wentylator nie znajduje się w otwartym powietrzu, ale jest zabudowany w gondoli silnikowej. Pozwala to precyzyjnie wpływać na przepływ powietrza „zagarnianego” przez silnikowe są również wentylem bezpieczeństwa. Dzięki nim łopatka wentylatora lub kompresora, która postanowiła opuścić silnik i udać się w daleki świat, nie trafi w nasze okno, ale zostanie wyłapana. Najpierw sprężanieGdy łopaty wentylatora przepchną już powietrze dalej, to trafia ono na dwa tory. W jednym opływa rdzeń silnika, a w drugim podlega kompresji. Wirniki kompresorów ułożone są jeden za drugim i stopniowo powodują sprężanie wtłaczanego przez wentylator powietrza. W silniku może być więcej niż jedna sekcja kompresji. Składa się ona z ruchomych łopatek oraz ze stałych strumienic kierujących powietrze i „prostujących” zawirowania. By nadać całości większej efektywności, w nowoczesnych silnikach odrzutowych mamy do czynienia z sekcją kompresji niskiego i wysokiego powietrze zostanie już sprężone do zadanej wartości, trafia do komory spalania, gdzie jest mieszane z paliwem. Powstaje łatwopalna mieszanka, która po podpaleniu czymś na kształt świec znanych z samochodów osobowych, generuje ogromną energię, która jest wykorzystywana do napędzania turbin. Te również ustawione są w kilku szeregach i mają różne zadania. Część, jak już wspomniano, napędza wirniki kompresora, by ten zapewniał sprężone powietrze, a część odpowiada za obroty nietrudno się domyślić, w wyniku spalania gazów powstaje ogromna temperatura, która działa na łopatki turbin. Te, by się nie rozlecieć, wymagają specjalnego chłodzenia. Ku wylotowiNa samym końcu silnika znajduje się stożek wylotowy, który odpowiada za mieszanie i przyspieszanie gazów wylotowych, by poprawić ich efektywność. Jak pamiętamy w silnikach dwuprzepływowych powietrze napędzone przez przedni wentylator opływa rdzeń i na końcu miesza się z gorącymi gazami wydobywającymi się z turbiny. To on powodują największy hałas. Dzięki temu, że opływa, niejako otula je, zimne, wolniejsze powietrze następuje znaczący spadek hałasu, jaki generuje silnik silniku wojskowym, przeznaczonym do myśliwców montowana jest też sekcja dopalania, o której również wspominaliśmy wcześniej. Tutaj nie ma zbyt wielkiej filozofii. Naukowcy ustalili, że jeśli dolejemy benzyny do ognia, to będzie jeszcze większe bum 😉. Zatem w dopalaczach montuje się dysze wtryskiwaczy dodatkowej dawki paliwa, które ulega zapłonowi i nadaje maszynie jeszcze większą prędkość. Jak nietrudno się domyślić bezceremonialne lanie paliwa do „wydechu” nie jest ekonomiczne i stąd dopalacza używa się w wymagających sytuacjach takich jak start alarmowy mocno obciążonym samolotem czy też walka powietrzna. To między innymi silniki J58 sprawiały, że Blackbird był w swoim czasie niedoścignioną dla Rosjan maszyną szpiegowską. Źródło: USAF / Tech. Sgt. Michael Haggerty Najszybszy samolot wojskowy z silnikiem odrzutowymTutaj nieprzerwanie palme pierwszeństwa dzierży SR-71A Blackbird, czyli amerykański samolot, który zastąpił słynne U-2 i zamiast pułapem operacyjnym walczył z Rosjanami prędkością. By powstała tak doskonała maszyna, konieczna była praca wielu wybitnych specjalistów z dziedziny lotnictwa, a mocną ekipę w tym gronie stanowili spece od silników. To oni opracowali jednostki napędowe Pratt & Whitney J58. Dzięki nim SR-71 osiągnął prędkość maksymalną wynoszącą 3500 kilometrów na godzinę, czyli ponad trzykrotnie szybciej niż prędkość dźwięku. Najszybszy samolot pasażerski z silnikiem odrzutowymTutaj sprawa jest nieco bardziej skomplikowana. Wszyscy wiemy, że francusko-brytyjski Concorde i rosyjski tupolew Tu-144 latały z prędkością ponaddźwiękową. I choć samoloty te zostały jednak już tylko ozdobą muzeów, to rekord prędkości nadal jest w rękach rosyjskich. Tu-144 rozpędził się do prędkości Mach (2,430 km/h). Concorde nigdy tak szybko nie poleciał i nie ma znaczenia, że w ogólnym rozrachunku był maszyną znacznie lepszą. Koniec końców był natomiast szukacie najszybszej cywilnej maszynki do latania aktualnie będącej w produkcji, to palmę pierwszeństwa od roku 2010 dzierży Gulfstream G650. Pilotom w locie poziomym udało się osiągnąć prędkość przelotową na poziomie Mach PodsumowanieSilniki odrzutowe to małe cuda inżynierii, ale mają swoje ograniczenia. Do lotów w kosmos musimy korzystać z rakiet, a jeśli chcemy polecieć jeszcze szybciej niż SR-71 to sięgamy również po rakiety, albo po silniki kojarzone szerszej publiczności z bronią hipersoniczną. Są to jeszcze większe cudeńka techniki zwane z angielskiego Scramjet (Supersonic Combustion Ramjet), czyli Są to silniki strumieniowe z naddźwiękową komorą spalania będące odmianą silników ramjet, czyli silników strumieniowych bez ruchomych części (w dużym uproszczeniu).Jak widać, ludzkość ma jeszcze w zanadrzu parę sztuczek silnikowych, ale prędkości osiągane przez takie maszyny są już trudne do zniesienia dla ludzi. Można się spodziewać, że znajdą zastosowanie w bezzałogowych aparatach bojowych, których era już się zaczęła, a teraz zbliżamy się małymi krokami do kolejnego przełomu lotniczego. Źródła: