Сегодняшние пассажирские самолеты находятся в некоторых из самых передовых инноваций в технологиях двигателей, и этот список наверняка включает в себя турбовинтовые двигатели. С точки зрения непрофессионала, турбовинтовой-это реактивный двигатель, управляющий пропеллером, который является популярной планировкой для коммерческих и высококромных самолетов среднего размера, а также некоторых грузовых самолетов, таких как C-130. Есть ли такие двигатели, как трансмиссия, как наземные транспортные средства? Ответ на этот вопрос на самом деле да и нет.
Турбокруп определяется суффиксом «опоры», что означает, что он непосредственно управляет пропеллером через интегральный компонент, тогда как турбоссафт Использует аналогичную компоновку двигателя, которая затем соединяется в отдельную трансмиссию. Эта конфигурация часто используется в приложениях вращения вращения, которые требуют повернуть основной выходной вал двигателя на 90 градусов и вращаться при гораздо более низких революциях ротора в минуту, чем самолет с фиксированным крылом, управляемым пропеллером. Если вы хотите установить реактивный двигатель к одному из них, вам нужен другой механизм для управления пропеллером: коробка передач редуктора.
Рубранные коробки передач Механически уменьшают выходные обороты вала за счет использования двух или более передач. В случае турбовинтового оборудования это означает, что выходной вал двигателя подключается непосредственно к коробке передач, что означает, что двигатель может опускать на гораздо более высоком обороне, чем пропеллер, который он приводит. Самая основная конфигурация этого-это набор из двух фиксированных шестерни, которые вращаются на установленной скорости, хотя многие принимают более сложные механизмы, такие как эпициклическая планетарная коробка передач, представленную в семействе Pratt & Whitney PT-6. Эти коробки передач не слишком отличаются от трансмиссии автомобиля и выполняют аналогичную работу, несмотря на то, что они не являются «истинными» передачами.
Как редукторы определяют обороты пропеллера
Поскольку пропеллеры наиболее эффективны на определенных скоростях, регулирование передачи двигателя регулируется взаимосвязью между максимальными революциями двигателя в минуту и диаметром пропеллера. Чем больше диаметр опоры, тем быстрее будет двигаться наконечник для данного оборотов. Давайте использовать самый быстрый в мире коммерческий турбовинтовой в качестве примера: семейство Daher TBM 900.
В последнем самолете используется силовая установка PT-6E, управляющая пропеллером в 1925 об / мин при максимальной тяге. Эти двигатели чрезвычайно быстро вращаются, с PT-6, достигнутым около 35 000 об / мин; Это означает, что в этом приложении в этом приложении требуется соотношение 18,18: 1. Затем это соединяется с интерфейсным блоком пропеллера (PIU), в котором находится губернатор пропеллера, который настраивает обороты опоры. Он выполняет эту функцию, используя давление нефти, чтобы изменить высоту лопастей пропеллера, по сути, заставляя их преодолеть больше воздуха. Это, в свою очередь, генерирует дополнительное сопротивление, замедляя опору. Это называется пропеллером с переменной питкой, универсальным в современных силовых установках турбовинтовых.
Короче говоря, вы начинаете с чрезвычайно высокой скорости вала двигателя. Это способствует сокращению коробки передач, работающей с соотношением около 15-23: 1, что определяет скорость выходного вала. Затем выходной вал подключается к губернатору скорости Prop, который изменяет угол атаки лопастей пропеллера, чтобы максимизировать их эффективность и поддерживать постоянную обороту пропеллера. В стандартном турбовинтовом, как правило, не менее трех различных изменений скорости от точки A до B, при этом коробка передач восстановления отвечает за наиболее драматические изменения скорости.
Цель коробки передач редукции в самолете турбовинтового положения
Если вам любопытно, как именно турбовинтовой может работать на нескольких тысячах оборотов, это видео объясняет основы более подробно. Тем не менее, пропеллер самолета просто не может быть непосредственно управлять этой скоростью, не разрывая себя на части. Некоторая быстрая математика сообщает нам, что 96-дюймовая опора, которую можно увидеть на самолете с PT-6, пройденным таким образом, достигнет около 20 000 миль в час на кончике.
Задача коробки передач сокращения состоит в том, чтобы взять этот номер и сократить его до дозвуковых скоростей, прежде чем губернатор настраивает его. Большинство пропеллеров работают субсонически, потому что они теряют эффективность и невероятно громкие на звуковом барьере. Самый громкий самолет, когда-либо сделанный, XF-84H «Thunderscreech» использовал такую опору. Это контрпродуктивно по отношению к общим принципам того, почему турбовинции так популярны: эффективность, надежность и плавная работа в коротких и средних полетах.
Это делает коробку передачи редуктора одним из наиболее важных компонентов двигателя турбовинтового двигателя. Фактически, даже многие не турбопропные двигатели используют коробки передач редукции, потому что их наиболее эффективная RPM превышает максимальную скорость выхода, включая поршневые двигатели. Известный как блок снижения скорости (PRSU), эти коробки передач часто видят использование в особенно высоких приложениях, таких как сверхлельщики, или поршневые самолеты с высокой силой, такие как классические бойцы. Поскольку ядро турбовинта вращается примерно в 10 раз быстрее, чем даже эти двигатели, это означает, что редукторы абсолютно необходимы для их нормальной функции.
