Silnik kapsułowy - Podded engine
Strączkowy silnik jest silnik odrzutowy, który został zbudowany i zintegrowane w gondoli . Można to zrobić w zakładzie poddingowym jako część procesu montażu samolotu. Gondola zawiera silnik, mocowania silnika i części, które są wymagane do uruchomienia silnika w samolocie, znane jako EBU (Engine Build Up). Gondola składa się z wlotu, dyszy wydechowej i osłony, która otwiera się na dostęp do akcesoriów silnika i zewnętrznych przewodów. Dysza wydechowa może zawierać odwracacz ciągu. Silnik umieszczony w gondoli jest kompletnym zespołem napędowym lub systemem napędowym i jest zwykle mocowany pod skrzydłem w dużych samolotach, takich jak samoloty pasażerskie, lub z tyłu kadłuba w mniejszych samolotach, takich jak odrzutowce biznesowe.
Budowa silnika
Komponenty EBU łączą układy silnika z układami samolotu. Budowa silnika obejmuje instalację rozrusznika silnika, pomp hydraulicznych, generatorów elektrycznych i drutu ogniowego oraz komponentów, które łączą silnik z samolotem. Obejmują one następujące
- wiązki elektryczne do sterowania, na przykład żądanie ciągu z kabiny załogi, wymaga ścieżki elektrycznej do elektronicznego sterowania silnikiem.
- przewody elektryczne do zasilania, prąd wytwarzany w silniku musi być podłączony do instalacji elektrycznej samolotu.
- węże hydrauliczne, płyn hydrauliczny z układu hydraulicznego samolotu musi być dostarczany do pomp zamontowanych na silniku, a następnie zawracany pod wysokim ciśnieniem do samolotu. Płyn pod wysokim ciśnieniem jest zawracany do gondoli w celu uruchomienia odwracacza ciągu.
- paliwo, paliwo musi dostać się ze zbiorników samolotu do pompy paliwowej silnika.
- przewodami powietrznymi, powietrze pod wysokim ciśnieniem z silnika jest dostarczane do systemu kontroli środowiska samolotu oraz do zapobiegania oblodzeniu samolotu.
Gondola i silnik
Gondola to opływowa osłona silnika odrzutowego, która zawiera wlot i wylot powietrza z silnika. Wlot jest połączony z kołnierzem montażowym z przodu obudowy wentylatora silnika. Dysza wydechowa, która może zawierać odwracacz ciągu, jest połączona z kołnierzem montażowym z tyłu obudowy wydechu silnika. Dopełnieniem gondoli jest osłona, opływowa pomiędzy wlotem a wydechem. Posiada otwierane drzwi, które umożliwiają dostęp do regularnej konserwacji, takiej jak uzupełnianie oleju, a także nieplanowana wymiana akcesoriów silnika i rur zewnętrznych.
Wydajność silnika zależy od konstrukcji gondoli. Kształt wargi na wlocie, minimalna powierzchnia wewnętrzna i profil wewnętrzny są ustalane przy różnych przepływach powietrza w silniku podczas rejsu, aby utrzymać dopuszczalne straty ciśnienia, oraz przy różnych kątach padającego przepływu powietrza, na przykład przy wietrze bocznym i podczas rotacji przy starcie, utrzymać dopuszczalne wahania ciśnienia na powierzchni czołowej wentylatora. Straty ciśnienia, a tym samym ogólny stosunek ciśnień, wpływają na osiągi silnika lub zużycie paliwa na każdy funt ciągu. Zmiany ciśnienia wpływają na sprawność silnika lub prawdopodobieństwo wzrostu. Straty ciśnienia w dyszy wydechowej wpływają również na osiągi silnika, zwiększając zużycie paliwa.
Gondola tworzy zewnętrzną ścieżkę przepływu wzdłuż silnika, aby zapewnić działanie akcesoriów w granicach ich temperatury, a przepływy gaśnicze są skuteczne.
Silniki ładowane na skrzydłach
Umieszczenie silników na skrzydle zapewnia korzystną ulgę w zginaniu skrzydła podczas lotu. Im dalej silniki są odsunięte od kadłuba, tym większa ulga w zginaniu skrzydła, więc silniki zakopane w nasadzie skrzydła zapewniają niewielką ulgę. Prawie wszystkie nowoczesne samoloty z dużymi odrzutowcami używają silników w kapsułach umieszczonych w znacznej odległości od nasady skrzydła, co zapewnia znaczną ulgę w zginaniu skrzydeł. Strąki znajdują się przed skrzydłem, aby uniknąć trzepotania skrzydła, co z kolei pozwala na znacznie lżejszą konstrukcję skrzydła.
Silniki kapsułowe montowane w kadłubie
Wczesny przykład montażu kadłuba, Junkers Ju 287 , miał dwa z czterech silników zamontowanych na przednim kadłubie. Ta sama pozycja została użyta dla dwóch z trzech silników w Martinie XB-51 .
Mniejsze samoloty odrzutowe, takie jak Cessna Citation, generalnie nie są przystosowane do silników umieszczonych pod skrzydłem, ponieważ byłyby zbyt blisko ziemi. Dotyczy to również samolotów zaprojektowanych do działania na nieulepszonych pasach startowych z trawy lub żwiru . Zamiast tego, w takich przypadkach powszechnie montuje się dwa (lub czasami cztery) silniki umieszczone w tylnej części kadłuba , gdzie jest mniej prawdopodobne, że zostaną uszkodzone przez połknięcie ciał obcych z ziemi.
To miejsce montażu nie zapewnia ulgi w zginaniu skrzydeł, ale po awarii silnika oferuje znacznie mniejsze odchylenia ze względu na asymetryczny ciąg niż silniki montowane na skrzydłach. Dokładne badanie takich silników pokaże, że są one zwykle montowane wysoko. Silniki te są montowane tak, aby były skierowane w stronę lokalnego strumienia powietrza, a lokalny strumień powietrza na ogonie samolotu zwykle opada w stosunku do linii środkowej kadłuba samolotu .
Silniki kapsułowe nad skrzydłami
_(cropped).jpg)
Niezwykłymi przykładami rozmieszczenia silników są VFW-614 i Hondajet, które montują silniki nad skrzydłem.
An-72 i Boeing YC-14 umieścić również silniki powyżej skrzydła, a w wysokiego podnoszenia lub STOL , konfiguracji, w której przechodzi spalin silnika na górnej powierzchni dmuchanych klap . To umieszczenie wykorzystuje efekt Coandă, aby uzyskać niższą minimalną prędkość lotu i zmniejszyć długość pasa startowego potrzebnego do startu i lądowania.
Silniki ładowane nad kadłubem
.jpg)
Innym nietypowym schematem jest zamontowanie silnika w gondoli nad kadłubem. Heinkel He 162 , Virgin Atlantic Globalflyer i Cirrus Vision SF50 trzy przykłady. Generalnie chodzi o zamontowanie silnika w miejscu, w którym będzie miał dobry przepływ powietrza, z dala od ziemi, aby uniknąć uszkodzenia ciała obcego i nie zajmować przestrzeni kadłuba.
Samolot militarny
Niektóre myśliwce odrzutowe używają silników umieszczonych pod kapsułami, zazwyczaj pod i zamontowanych bezpośrednio do skrzydła. Przykładem był Messerschmitt Me 262 , w którym gondole były zamontowane bezpośrednio do spodu skrzydeł, bez użycia pylonów. W A-10 Thunderbolt II ziemia-samolot szturmowy zastosowania kadłuba, silników montowanych podded turbowentylatorowych. Heinkel He 162 miał pojedynczy BMW 003 silnik odrzutowy E w kapsule zamontowany na kadłub.
Projekty Stealthy nie wykorzystują silników kapsułowych. Zamiast tego silniki są umieszczone w kadłubie, aby zminimalizować przekrój radaru .
Wiele wojskowych samolotów transportowych , bombowców i tankowców używa silników kapsułowych.
Zalety
Silniki w kapsułach...
- może być umieszczony znacznie za burtą na skrzydle, gdzie grubość skrzydła jest zbyt mała, aby pomieścić zakopany silnik. Im dalej silnik zaburtowy, tym większe odciążenie skrzydła .
- z przodu skrzydła zapewniają maksymalną odporność na trzepotanie skrzydła. Dlatego prawie cała komora silnika znajduje się przed krawędzią natarcia skrzydła.
- łatwy dostęp konserwacyjny.
- zmniejszyć hałas w kabinie (ponieważ silniki znajdują się dalej od kabiny, a w przypadku silników montowanych pod skrzydłem samo skrzydło działa jak osłona przed hałasem).
- często można je łatwiej wymienić na modele alternatywne. Na przykład Boeing 747 wykorzystuje silniki firm GE , Pratt and Whitney oraz Rolls-Royce , przy czym zmiany dotyczą głównie samych kapsuł.
- są mniej podatne na krytyczne uszkodzenie statku powietrznego niż silnik osadzony w płatowcu, jeśli zostaną uwolnione części obrotowe o wysokiej energii, jeśli zapali się lub wyrwie się ze swoich mocowań. Chociaż takie zdarzenia rzadko zdarzają się w nowoczesnych silnikach odrzutowych, ta możliwość pomaga wyjaśnić, dlaczego silniki ładowane na strąki są powszechnie stosowane w samolotach lotnictwa komercyjnego i ogólnego , które mogą przewozić pasażerów płacących za przejazd. Wojskowe odrzutowce bojowe często są zajmowane tylko przez członków załogi, którzy mogą opuścić statek w sytuacji awaryjnej, co sprawia, że ten czynnik bezpieczeństwa jest mniej istotny.
Niedogodności
- Silniki w strąkach mogą zwiększyć opór.
- Silnik umieszczony w strąku zwisający nisko ze skrzydła jest bardziej narażony na uszkodzenia ciałami obcymi .
- W silnikach z nadpłatami lub nad kadłubem grawitacja może nie być w stanie dostarczyć paliwa do silników w przypadku awarii pompy paliwowej.