ፈጣን፣ ጸጥ ያለ፣ ማጽጃ - አዲስ የአውሮፕላን ሞተር
በአቪዬሽን ውስጥ ብዙ ለመለወጥ አዲስ ፕሮፖለሮችን ፣ የወደፊቱን ዲዛይን ወይም የቦታ ቁሳቁሶችን መፈለግ አያስፈልግዎትም። በአንጻራዊነት ቀላል የሜካኒካል ማስተላለፊያ መጠቀም በቂ ነው ...
ይህ ከቅርብ ዓመታት ውስጥ በጣም አስፈላጊ ከሆኑት ፈጠራዎች አንዱ ነው። Geared Turbofan Motors (ጂቲኤፍ) መጭመቂያው እና አድናቂው በተለያየ ፍጥነት እንዲሽከረከር ያስችለዋል። የአየር ማራገቢያ ድራይቭ ማርሽ ከማራገቢያ ዘንግ ጋር ይሽከረከራል ነገር ግን የአየር ማራገቢያ ሞተሩን ከዝቅተኛ ግፊት መጭመቂያ እና ተርባይን ይለያል። የአየር ማራገቢያው በዝግታ ፍጥነት ይሽከረከራል, ኮምፕረርተሩ እና ዝቅተኛ ግፊት ያለው ተርባይን በከፍተኛ ፍጥነት ይሰራሉ. እያንዳንዱ የሞተር ሞጁል በጥሩ ቅልጥፍና ሊሠራ ይችላል። ከ20 ዓመታት የ R&D እና R&D ወጪ 1000 ቢሊዮን ዶላር ገደማ በኋላ፣ የፕራት እና ዊትኒ ፑርፓወር PW2016G ቱርቦፋን ቤተሰብ ከጥቂት አመታት በፊት አገልግሎት ላይ የዋለ ሲሆን ከXNUMX ጀምሮ በሰፊው ወደ ንግድ አውሮፕላን ገብቷል።
ዘመናዊ የቱርቦፋን ሞተሮች ግፊትን በሁለት መንገድ ያመነጫሉ. በመጀመሪያ, መጭመቂያዎቹ እና የማቃጠያ ክፍሉ በዋናው ላይ ይገኛሉ. ከፊት ለፊት በኮር የሚነዳ አየርን በሞተር ኮር ዙሪያ በሚገኙ ማለፊያ ክፍሎች ውስጥ የሚመራ ማራገቢያ አለ። የማለፊያው ጥምርታ በዋናው ውስጥ የሚያልፍ የአየር መጠን እና በውስጡ የሚያልፈው የአየር መጠን ሬሾ ነው. በአጠቃላይ, ከፍ ያለ ማለፊያ ጥምርታ ማለት ጸጥ ያለ, የበለጠ ቀልጣፋ እና የበለጠ ኃይለኛ ሞተሮች ማለት ነው. የተለመደው የቱርቦፋን ሞተሮች ከ9 እስከ 1 ማለፊያ ሬሾ አላቸው። Pratt PurePower GTF ሞተሮች ከ12 እስከ 1 ማለፊያ ሬሾ አላቸው።
የማለፊያ ሬሾን ለመጨመር የሞተር አምራቾች የአየር ማራገቢያ ቢላዋዎችን ርዝመት መጨመር አለባቸው. ነገር ግን, በሚረዝምበት ጊዜ, በቅጠሉ መጨረሻ ላይ የሚገኙት የማዞሪያ ፍጥነቶች በጣም ከፍተኛ ስለሚሆኑ የማይፈለጉ ንዝረቶች ይከሰታሉ. ፍጥነት ለመቀነስ የማራገቢያ ቢላዎች ያስፈልጎታል፣ እና የማርሽ ሳጥኑ ለዛ ነው። እንደ ፕራት እና ዊትኒ አባባል እንዲህ ያለው ሞተር እስከ 16 በመቶ ሊደርስ ይችላል። ታላቅ የነዳጅ ኢኮኖሚ እና 50 በመቶ. ያነሰ የጭስ ማውጫ ልቀት እና 75 በመቶ ነው። ጸጥታ. በቅርቡ SWISS እና ኤር ባልቲክ የእነርሱ GTF ሲ-ተከታታይ ጄት ሞተሮቻቸው አምራቹ ከገባው ቃል ያነሰ ነዳጅ እንደሚበሉ አስታውቀዋል።
PW1100G-JM ሞተር በምርት መስመር ላይ
ፕራት እና ዊትኒ ፑርፓወር የተነደፈው ፕራት እና ዊትኒ ፑርፓወር ከጀት ሞተሮች የበለጠ ንፁህ ፣ ፀጥ ያለ ፣ የበለጠ ኃይል ያለው እና አነስተኛ ነዳጅ ለመጠቀም የተነደፈው በመሆኑ PW1000G ኤንጂን በ50 ከነበሩት 2011 በጣም አስፈላጊ ግኝቶች ውስጥ አንዱ እና አንዱ የሆነውን ፒደብሊው2016ጂ ሞተር ብሎ ሰይሟል። እ.ኤ.አ. በ XNUMX የዴልታ አየር መንገድ ፕሬዝዳንት ሪቻርድ አንደርሰን ሞተሩን "የመጀመሪያው እውነተኛ ፈጠራ" ብለውታል የቦይንግ ድሪምላይነር ጥምር ግንባታን አብዮት።
ቁጠባ እና ልቀት ቅነሳ
የንግድ አቪዬሽን ዘርፍ በዓመት ከ700 ሚሊዮን ቶን በላይ ካርቦን ዳይኦክሳይድ ይለቃል። ምንም እንኳን ወደ 2 በመቶው ብቻ ቢሆንም. ዓለም አቀፍ የካርቦን ዳይኦክሳይድ ልቀቶች፣ በጄት ነዳጅ ውስጥ ያሉ የሙቀት አማቂ ጋዞች ከፍ ባለ ከፍታ ላይ ስለሚለቀቁ በከባቢ አየር ላይ የበለጠ ተጽዕኖ እንደሚያሳድሩ የሚያሳይ ማስረጃ አለ።
ዋና ዋና የሞተር አምራቾች ነዳጅ ለመቆጠብ እና ልቀትን ለመቀነስ እየፈለጉ ነው። የፕራት ተፎካካሪ ሲኤፍኤም ኢንተርናሽናል በቅርቡ LEAP የተባለውን የራሱን የላቀ ሞተር አስተዋውቋል፣ይህም የኩባንያው ኃላፊዎች ተመሳሳይ ውጤቶችን ለሌሎች መፍትሄዎች ወጪ ለተዘጋጀው ተርቦፋን ይሰጣል ብለዋል። ሲኤፍኤም በባህላዊ ቱርቦፋን አርክቴክቸር ውስጥ ያለ ተጨማሪ ክብደት እና የኃይል ማመንጫው መጎተት ተመሳሳይ ጥቅሞችን ማግኘት እንደሚቻል ይናገራል። LEAP ከፕራት እና ዊትኒ ሞተር ጋር ከተገኙት ጋር ተመጣጣኝ ናቸው ያለውን የኢነርጂ ውጤታማነት ማሻሻያዎችን ለማግኘት LEAP ቀላል ክብደት ያላቸውን የተቀናጁ ቁሳቁሶችን እና የካርቦን ፋይበር ማራገቢያ ቢላዎችን ይጠቀማል።
እስከዛሬ፣ ለኤ320ኒዮ የኤርባስ ሞተሮች ትዕዛዞች በግምት በ CFM እና Pratt & Whitney መካከል እኩል ተከፋፍለዋል። እንደ አለመታደል ሆኖ ለኋለኛው ኩባንያ ፣ PurePower ሞተሮች ለተጠቃሚዎች ችግር እየፈጠሩ ነው። የመጀመርያው በዚህ አመት የታየ ሲሆን የጂቲኤፍ ሞተሮች ያልተስተካከለ ቅዝቃዜ በኳታር አየር መንገድ ኤርባስ A320 ኒዮ ውስጥ ሲመዘገብ። ያልተስተካከለ ቅዝቃዜ ወደ መበላሸት እና የአካል ክፍሎች ግጭት ሊያመራ ይችላል, እና በተመሳሳይ ጊዜ በበረራዎች መካከል ያለውን ጊዜ ይጨምራል. በዚህ ምክንያት አየር መንገዱ ሞተሮቹ የሥራ ማስኬጃ መስፈርቶችን አላሟሉም ሲል ደምድሟል። ብዙም ሳይቆይ የህንድ አቪዬሽን ባለስልጣናት በPurePower GTF ሞተሮች የሚንቀሳቀሱትን 11 ኤርባስ A320 ኒዮ አውሮፕላኖችን በረራ አገዱ። እንደ ኢኮኖሚክ ታይምስ ዘገባ ከሆነ ውሳኔው የመጣው በኤርባስ ጂቲኤፍ የሚንቀሳቀሱ አውሮፕላኖች በሁለት ሳምንታት ውስጥ ሶስት የሞተር ብልሽት ካጋጠማቸው በኋላ ነው። ፕራት እና ዊትኒ እነዚህን ችግሮች ለማሸነፍ ቀላል ናቸው በማለት አቅልለውታል።
የኤርባስ ኤሌክትሮኒክ አድናቂ
በአውሮፕላን ሞተሮች ውስጥ ሌላው ግዙፍ ሮልስ ሮይስ የራሱን ፓወር Gearbox በማዘጋጀት ላይ ሲሆን ይህም በ 2025 በትላልቅ ቱርቦፋኖች ውስጥ ያለውን የነዳጅ ፍጆታ በ 25% ይቀንሳል. ከታዋቂው የትሬንት ሞተር ክልል የቆዩ ሞዴሎች ጋር ሲነፃፀር። ይህ በእርግጥ አዲስ የፕራት እና ዊትኒ ዲዛይን ውድድር ማለት ነው።
እንግሊዞችም ስለሌሎች ፈጠራዎች እያሰቡ ነው። በቅርብ በተካሄደው የሲንጋፖር የአየር ትዕይንት ወቅት፣ ሮልስ ሮይስ ኢንተለጀንት ኢንጂን ኢኒሼቲቭን ጀምሯል፣ ይህ አላማ እርስ በርስ የመገናኘት ችሎታ እና በድጋፍ አውታር አማካኝነት ደህንነቱ የተጠበቀ እና የበለጠ ቀልጣፋ የሆኑ የማሰብ ችሎታ ያላቸው አውሮፕላኖች ሞተሮችን ለማዳበር ነው። ከኤንጂኑ እና ከሌሎች የአገልግሎት ስነ-ምህዳር አካላት ጋር ቀጣይነት ያለው የሁለትዮሽ ግንኙነትን በማቅረብ ሞተሩ ችግሮችን ከመከሰቱ በፊት መፍታት እና አፈፃፀሙን እንዴት ማሻሻል እንደሚቻል ይማራል። እንዲሁም ከስራዎቻቸው እና ከሌሎች ሞተሮች ታሪክ ይማራሉ, እና በአጠቃላይ በጉዞ ላይ እያሉ እራሳቸውን መጠገን አለባቸው.
Drive የተሻሉ ባትሪዎች ያስፈልገዋል
የአውሮፓ ኮሚሽኑ የአቪዬሽን ራዕይ ለ 2050 የ CO ልቀትን መቀነስ ይጠይቃል።2 በ 75 በመቶ, ናይትሮጅን ኦክሳይድ በ 90 በመቶ. እና ጫጫታ በ 65 በመቶ። በነባር ቴክኖሎጂዎች ሊገኙ አይችሉም. የኤሌክትሪክ እና የሃይብሪድ-ኤሌትሪክ ኃይል ማመንጫ ዘዴዎች በአሁኑ ጊዜ እነዚህን ተግዳሮቶች ለመቋቋም በጣም ተስፋ ሰጭ ቴክኖሎጂዎች ተደርገው ይታያሉ.
በገበያ ላይ ባለ ሁለት መቀመጫ የኤሌክትሪክ መብራት አውሮፕላኖች አሉ። ባለአራት መቀመጫ ዲቃላ-ኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች በአድማስ ላይ ናቸው። ናሳ በ20ዎቹ መጀመሪያ ላይ፣ የዚህ አይነት አጭር ጉዞ ባለ ዘጠኝ መቀመጫ አየር መንገድ የአቪዬሽን አገልግሎቶችን ወደ ትናንሽ ማህበረሰቦች እንደሚያመጣ ይተነብያል። በአውሮፓም ሆነ በአሜሪካ ሳይንቲስቶች እ.ኤ.አ. በ 2030 ዲቃላ-ኤሌክትሪክ አውሮፕላን እስከ 100 መቀመጫዎች ድረስ መገንባት እንደሚቻል ያምናሉ። ይሁን እንጂ በሃይል ማከማቻ መስክ ከፍተኛ እድገት ያስፈልጋል.
በአሁኑ ጊዜ የባትሪዎቹ የኃይል እፍጋቶች በቂ አይደሉም። ሆኖም, ይህ ሁሉ ሊለወጥ ይችላል. የቴስላ አለቃ ኤሎን ማስክ እንዳሉት ባትሪዎቹ በኪሎ ግራም 400 ዋት-ሰአት ማምረት ከቻሉ እና የሕዋስ ኃይል ከጠቅላላው ክብደት 0,7-0,8 ከሆነ የኤሌክትሪክ አቋራጭ አየር መንገድ "አስቸጋሪ አማራጭ" ይሆናል. የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች በ113 1994 Wh/kg, 202 Wh/kg በ2004, እና አሁን ወደ 300 Wh/kg መድረስ መቻላቸውን ግምት ውስጥ በማስገባት በሚቀጥሉት አስርት ዓመታት ውስጥ ሊታሰብ ይችላል. ወደ 400 Wh / ኪግ ደረጃ ይደርሳል.
የኪቲ ሃውክ ኤሌክትሪክ ባለ ሁለት መቀመጫ የአየር ታክሲ ፕሮጀክት
ኤርባስ፣ ሮልስ ሮይስ እና ሲመንስ በቅርቡ የኢ-ፋን ኤክስ የበረራ ማሳያን ለመስራት አጋርተዋል፣ይህም በንግድ አውሮፕላን ዲቃላ-ኤሌክትሪክ መነሳሳት ውስጥ ትልቅ እርምጃ ይሆናል። ኢ-ፋን ኤክስ ዲቃላ የኤሌክትሪክ ቴክኖሎጂ ማሳያ ይሆናል ተብሎ የሚጠበቀው -Fan X በ2020 ከሰፊ የመሬት ሙከራ ዘመቻ በኋላ ይበራል። በመጀመሪያው ደረጃ, BAe 146 ከአራቱ ሞተሮች ውስጥ አንዱን በ XNUMX-ሜጋ ዋት ኤሌክትሪክ ሞተር ይተካዋል. በመቀጠልም የስርዓቱን ብስለት ካሳየ በኋላ ሁለተኛውን ተርባይን በኤሌክትሪክ ሞተር ለመተካት ታቅዷል.
ኤርባስ ለአጠቃላይ ውህደት እና ለሀይብሪድ ኤሌክትሪክ ፕሮፑልሽን እና የባትሪ መቆጣጠሪያ አርክቴክቸር እና ከበረራ ቁጥጥር ስርዓቶች ጋር ለመዋሃድ ሀላፊነቱን ይወስዳል። ሮልስ ሮይስ ለጋዝ ተርባይን ሞተር፣ ለXNUMX-ሜጋ ዋት ጀነሬተር እና ለኤሌክትሪክ ሃይል ኤሌክትሮኒክስ ሃላፊ ይሆናል። ከኤርባስ ጋር፣ ሮልስ ሮይስ ደጋፊዎቹን አሁን ካለው የሲመንስ ናሴል እና ኤሌክትሪክ ሞተር ጋር በማላመድ ላይ ይሰራል። ሲመንስ XNUMX ሜጋ ዋት የኤሌትሪክ ሞተሮችን እና የኤሌክትሮኒክስ ሃይል መቆጣጠሪያን እንዲሁም ኢንቮርተር፣ መቀየሪያ እና የሃይል ማከፋፈያ ስርዓት ያቀርባል።
በዓለም ዙሪያ ያሉ ብዙ የምርምር ማዕከላት X-57 ማክስዌልን የሚገነባውን ናሳን ጨምሮ በኤሌክትሪክ አውሮፕላኖች ላይ እየሰሩ ነው። የኪቲ ሃውክ የኤሌክትሪክ ባለ ሁለት መቀመጫ የአየር ታክሲ ፕሮጀክት እና ሌሎች በርካታ ትላልቅ ማዕከላት፣ ኩባንያዎች ወይም ትናንሽ ጀማሪዎች ግንባታዎች እየተዘጋጁ ናቸው።
የመንገደኞች እና የእቃ መጫኛ አውሮፕላኖች አማካይ የህይወት ዘመን 21 እና 33 ዓመታት አካባቢ በመሆኑ ነገ የሚመረቱ አውሮፕላኖች በሙሉ ኤሌክትሪክ ቢሆኑም እንኳ ከቅሪተ-ነዳጅ የሚንቀሳቀሱ አውሮፕላኖችን ለማጥፋት ከሁለት እስከ ሶስት አስርት አመታትን ይወስዳል።
ስለዚህ በፍጥነት አይሰራም. ይህ በእንዲህ እንዳለ ባዮፊዩል በአቪዬሽን ዘርፍ አካባቢን ቀላል ያደርገዋል። የካርቦን ዳይኦክሳይድ ልቀትን በ36-85 በመቶ ለመቀነስ ይረዳሉ። በ 2009 የባዮፊውል ድብልቅ ለጄት ሞተሮች የተረጋገጠ ቢሆንም ፣ የአቪዬሽን ኢንዱስትሪ ለውጦችን ለመተግበር አይቸኩልም። የባዮፊውል ምርትን ወደ ኢንደስትሪ ደረጃ ከማምጣት ጋር የተያያዙ ጥቂት የቴክኖሎጂ መሰናክሎች እና ተግዳሮቶች አሉ፣ ነገር ግን ዋናው ገዳዩ ዋጋ ነው - ከቅሪተ አካል ነዳጆች ጋር ተመሳሳይነት ለማግኘት ሌላ አስር አመታት ይወስዳል።
ወደ ወደፊት ግባ
በተመሳሳይ ጊዜ, ቤተ-ሙከራዎቹ በተወሰነ ደረጃ የወደፊት የአውሮፕላን ሞተር ጽንሰ-ሐሳቦች ላይ እየሰሩ ናቸው. እስካሁን ድረስ ለምሳሌ የፕላዝማ ሞተር በጣም ተጨባጭ አይመስልም, ነገር ግን ሳይንሳዊ ስራዎች ወደ አንድ አስደሳች እና ጠቃሚ ነገር እንደሚያድጉ ሊገለጽ አይችልም. የፕላዝማ ግፊቶች ኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮችን ለመፍጠር ኤሌክትሪክን ይጠቀማሉ። እንደ አየር ወይም አርጎን ያሉ ጋዞችን በመጭመቅ ወደ ፕላዝማ—ሙቅ፣ ጥቅጥቅ ያለ፣ ionized ሁኔታ ያነሳሳሉ። የእነርሱ ምርምር አሁን ሳተላይቶችን ወደ ህዋ (ion thrusters) የማስጀመር ሀሳብን ያመጣል. ሆኖም የበርሊን ቴክኒካል ዩኒቨርሲቲ ባልደረባ የሆኑት ቤርካንት ጎኬሴል እና ቡድኑ የፕላዝማ ግፊቶችን በአውሮፕላኖች ላይ ማድረግ ይፈልጋሉ።
የጥናቱ አላማ ለጀማሪም ሆነ ለከፍተኛ ከፍታ በረራዎች የሚያገለግል የአየር ጀት ፕላዝማ ሞተር ማዘጋጀት ነው። የፕላዝማ ጄት ሞተሮች በተለምዶ የጋዝ አቅርቦት በሚያስፈልግበት ቫኩም ወይም ዝቅተኛ ግፊት ከባቢ አየር ውስጥ እንዲሰሩ የተነደፉ ናቸው። ሆኖም የጎክሴል ቡድን በአንድ ከባቢ አየር ግፊት በአየር ውስጥ ለመስራት የሚያስችል መሳሪያ ሞከረ። ጎኬል በጆርናል ኦቭ ፊዚክስ ኮንፈረንስ ተከታታይ ላይ “የእኛ የፕላዝማ አፍንጫዎች በሰከንድ እስከ 20 ኪሎ ሜትር ፍጥነት ሊደርሱ ይችላሉ።
የ SABER ሞተር ለወደፊቱ በሃይፐርሶኒክ ተሽከርካሪ ውስጥ
ሲጀመር ቡድኑ 80 ሚሊ ሜትር ርዝመት ያላቸው ጥቃቅን ግፊቶችን ሞክሯል። ለትንሽ አውሮፕላን ይህ ቡድኑ በተቻለ መጠን ከሚገመተው እስከ አንድ ሺህ ይደርሳል። እርግጥ ነው, ትልቁ ገደብ ቀላል ክብደት ያላቸው ባትሪዎች አለመኖር ነው. ሳይንቲስቶቹ የፕላዝማ ሞተር ከውስጥ የሚቃጠሉ ሞተሮች ወይም ሮኬቶች ጋር የሚጣመሩበት ዲቃላ አውሮፕላኖችን እያሰቡ ነው።
ስለ አዳዲስ የጄት ሞተር ፅንሰ-ሀሳቦች ስንነጋገር በሪአክሽን ኢንጂንስ ሊሚትድ የተሰራውን SABER (Synergistic Air-Breathing Rocket Engine) አንርሳ። ይህ በከባቢ አየር ውስጥም ሆነ በቫኩም ውስጥ የሚሰራ፣ በፈሳሽ ሃይድሮጂን የሚሰራ ሞተር እንደሚሆን ይታሰባል። በበረራ የመጀመሪያ ደረጃ ላይ ኦክሲዲተሩ ከከባቢ አየር (እንደ ተለመደው የጄት ሞተሮች) እና ከ 26 ኪ.ሜ ከፍታ (መርከቧ 5 ሚሊዮን አመት ፍጥነት በሚደርስበት ቦታ) - ፈሳሽ ኦክሲጅን አየር ይሆናል. ወደ ሮኬት ሁነታ ከተቀየረ በኋላ እስከ ማች 25 ፍጥነት ይደርሳል።
በፕሮጀክቱ ውስጥ የተሳተፈው HorizonX የቦይንግ ኢንቬስትመንት ክንድ፣ ሳበር እንዴት ሊጠቀምበት እንደሚችል ገና አልወሰነም፣ “ቦይንግ በሱፐርሶኒክ በረራ ላይ የሚያደርገውን ጥረት ለማገዝ አብዮታዊ ቴክኖሎጂን ይጠቀማል” ከሚለው በስተቀር።
RAMJET እና scramjet (የእሳት ማቃጠያ ክፍል ያለው ከፍተኛ የጄት ሞተር) በከፍተኛ ፍጥነት ያለው የአቪዬሽን አድናቂዎች ከንፈር ላይ ለረጅም ጊዜ ቆይተዋል። በአሁኑ ጊዜ, በዋነኝነት የሚዘጋጁት ለወታደራዊ ዓላማዎች ነው. ነገር ግን የአቪዬሽን ታሪክ እንደሚያስተምረው በሠራዊቱ ውስጥ የሚፈተነው ወደ ሲቪል አቪዬሽን ይሆናል። የሚያስፈልገው ትንሽ ትዕግስት ብቻ ነው።
የሮልስ ሮይስ ኢንተለጀንት ሞተር ቪዲዮ፡-
ሮልስ ሮይስ | ኢንተለጀንት ኢንጂን ውስጥ ፈጠራ
