Вращаются ли турбинные двигатели на многомоторных самолетах в противоположных направлениях, чтобы компенсировать крутящий момент?

Вопросы / ответыВращаются ли турбинные двигатели на многомоторных самолетах в противоположных направлениях, чтобы компенсировать крутящий момент?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 4 недели назад

Я не авиатор, я бы назвал себя энтузиастом. Я тоже помешан на физике. Я всегда задавался вопросом об этом, но я также беспокоился, что мой вопрос, заданный экипажу коммерческой авиакомпании, посадит меня в комплекты национальной безопасности.

На вертолетах крутящий момент вдоль вертикальной оси компенсируется меньшим хвостовым винтом (или двойным несущим винтом, вращающимся в противоположном направлении).

Мой вопрос заключается в том, вращаются ли турбины/вентиляторы многодвигательного реактивного самолета в одном направлении. Т. е., двигатель левого борта и двигатель правого борта вращаются равномерно по часовой стрелке или против часовой стрелки?

Похоже, что если бы это было так, то обслуживание могло бы быть проще, но это создало бы некоторую нестабильность вдоль продольной оси планера из-за крутящего момента и моментных рычагов.

Последующие действия: я думаю, тогда, что одномоторный пропеллер самолета использовать trim пресеты для компенсации продольного крутящего момента, создаваемого их пропеллер-правильно?

4 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 4 недели назад

Крутящий момент меньше проблем из-за эффективного демпфирования крена крыла, но эффекты гироскопа и промывка опоры важны. Эффекты гироскопа сначала стали проблемой с роторными двигателями в WW I. у роторного двигателя есть свой коленчатый вал, закрепленный на самолете, и и блок цилиндров и пропеллер вращаются. Это дает лучшее охлаждение на низкой скорости и создает эффект маховика, поэтому двигатель работает более плавно. Но когда вы рыскаете, эффект гироскопа перемещает самолет вверх или вниз, поэтому любое точное маневрирование становится очень трудным.

С увеличением мощности двигателя в 1916 и 1917 годах этот эффект стал настолько сильным, что были разработаны редукторные двигатели, где цилиндры вращаются в одном направлении, а пропеллер-в противоположном. Как следствие, пропеллер имел только половину оборотов в воздухе, как это было с блоком цилиндров. Это дало большую эффективность пропеллера, но также и большие диаметры пропеллера, таким образом, самолеты с теми двигателями нуждались в высоком шасси. Ниже представлено изображение Roland D XVI с вращающимся против часовой стрелки роторным двигателем Siemens & Halske III 1918 года ( источник). Это был отличный истребитель для своего времени почти без гироскопической связи.

Roland D XVI

Сегодня, самолет пропеллера большой мощности имеет тенденцию использовать идентичные двигатели, но левосторонние и правосторонние коробки передач так, чтобы пропеллеры бежали в обоих направлениях. Это должно к влияниям гироскопа и главным образом произвести доброкачественные характеристики стойла. Промывка пропеллера увеличивает локальный угол атаки на крыло с одной стороны и уменьшает его с другой стороны, поэтому крыло сначала остановится на стороне с большим углом атаки. Если эта сторона всегда находится справа от пропеллеров, самолет будет катиться прямо в стойле. В период Второй мировой войны ряд многомоторных самолетов использовали левые и правые поворотные двигатели, чтобы устранить промывку опоры.

С двигателями, вращая инерции Очень более малы потому что диаметры более малы. Но есть одно исключение: Бристоль-Сидделей Пегас двигатель реактивных двигателей Kestrel, Harrier и AV-8B должен иметь катушку низкого давления, работающую в противоположном направлении катушки высокого давления, чтобы сбалансировать ее гироскопические эффекты. Если бы это было не так, движение рыскания привело бы к движению качки, и наоборот. Когда вы сидите на реактивном самолете, тяга которого эквивалентна вашему весу, наклон этого реактивного двигателя вперед или назад только немного произведет быстрый сдвиг вашего местоположения, поэтому любое маневрирование при наведении станет чрезвычайно трудным.

USMC AV-8B Harrier при наведении

USMC AV-8B Harrier при наведении курсора мыши (Источник изображения)

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Хорошая историческая перспектива и дополнительная престижность для обсуждения ремесла vtol.

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 4 недели назад

Двигатели на авиалайнерах вращаются в том же направлении. Крутящий момент не такая большая проблема на струях, как на опорах.

Многие многомоторные пропеллеры имеют пропеллеры, которые вращаются в противоположных направлениях. В турбинных двигателях это можно сделать в коробке передач для того чтобы позволить такому же двигателю быть использованным на обеих сторонах.

Некоторые турбинные двигатели, такие как PT6, имеют две турбины, вращающиеся в противоположных направлениях, но трение пропеллера создает дополнительный крутящий момент в одном направлении.

Одиночные самолеты двигателя иногда имеют двигатель, установленный под небольшим углом, чтобы уменьшить эффект propwash (и, возможно, крутящий момент?). Propwash вызывает дисбаланс на низкой скорости и высокой мощности, когда нисходящая лопасть имеет тенденцию толкать воздух вниз по крылу с этой стороны, и наоборот для восходящей лопасти.

Сразу после взлета руль самолета с одним двигателем обычно нажимается, чтобы компенсировать неравномерный крутящий момент и промывку. Это может быть сделано вручную, с настройками обрезки, или оба.

На более высоких скоростях эффект крутящего момента пропеллера не так заметен, потому что крылья удерживаются «более плотно» воздушным потоком.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Ура, спасибо за расширенное объяснение. «Крутящий момент-это не столько проблема на самолетах, сколько на опорах»… это связано с большей массой (в случае авиалайнера), на которую действует крутящий момент?

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Хороший ответ! Мне нравится, даже не исправлять вас, но, возможно, сделать это проще в какой-то момент. В конце вы написали, что эффект не заметен или менее заметен на более высоких скоростях. Это просто потому, что самолет находится в спроектированном оптимальном диапазоне скоростей, где он строится и обрезается. См., например, дополнительные прикрепленные фиксированные вкладки обрезки на руле-эти изменения обычно вносятся во время летных испытаний, когда они замечают, что дизайн thei не так хорош, как они ожидали 😉

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Я думаю, что это вопрос вращательного трения воздуха, а не массы. Масса будет иметь значение только во время ускорения. Лопасти винта имеют больший радиус (на размер плоскости), поэтому больше крутящего момента от воздуха для данной лошадиной силы. Также, за вентиляторами компрессора двигателя лопатки для того чтобы выправить вне воздушный поток продольно, причиняя воздух выйти двигатель с меньше вращения. Это уменьшило бы вращающий момент от воздуха.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Хорошая мысль, @Фальк.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Фальк, здесь действует еще один фактор. Когда скорости низки, самолет поддержки имеет высокий угол палубы (угол между направлением полета и полом самолета. Другими словами, он летит носом высоко. Когда это верно, нисходящее лезвие имеет значительно более высокий угол атаки, чем восходящее лезвие. Поэтому нисходящее лезвие производит больше тяги. Это имеет тенденцию поворачивать нос самолета влево (в большинстве самолетов), требуя правого руля для поддержания прямого полета. По мере того как скорость увеличивает и угол палубы уменьшает, обе стороны тяги упорки равномерно продолжаемой

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 4 недели назад

Давайте дадим короткий и быстрый ответ относительно струй: все дело в эффективности.

Если часть двигателя повреждена, то двигатель, скорее всего, будет заменен и отремонтирован во время полета самолета с другим двигателем. Двигатель поворачивая по часовой стрелке и двигатель поворачивая против часовой стрелки 2 различных двигателя. Давайте теперь сделаем простую экономику: эффективнее ли иметь только один дополнительный двигатель, который вы можете использовать независимо от того, какой двигатель вышел из строя, или если вам нужен дополнительный двигатель для каждой стороны? Очевидно, что наиболее экономичным решением для обслуживания является обеспечение того, чтобы оба самолета, независимо от стороны планера, к которой они прикреплены, были идентичными и, следовательно, взаимозаменяемыми.

Говоря как кто-то, кто не является ученым, эффект крутящего момента на реактивных двигателях действительно незначителен.

Как насчет реквизита? Самый большой фактор, влияющий на опоры, заключается в том, что восходящее лезвие обеспечивает меньший подъем (в прямом направлении), чем нисходящее лезвие. Если теперь вы выбрали два двигателя, которые поворачиваются в одном направлении и прикрепляют их к крыльям самолета, одна сторона имеет нисходящую лопасть за бортом, а с другой стороны она будет внутри — теперь у вас есть критический двигатель. Если двигатель, в котором нисходящая лопасть находится внутри (критический двигатель), выходит из строя, это создает больший рыскание, чем если другой двигатель выходит из строя. Теперь вам нужно оценить, позволяют ли безопасность и конструкция конструкции иметь два двигателя, вращающихся в одном направлении.

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Тьфу. Вы можете вернуться ко второму абзацу? Вы действительно имеете в виду, что самолет будет заменен «во время полета?»

flyman Админ. ответил 4 недели назад

Ну, это была бы невероятно хорошая работа по обслуживанию, но, вероятно, не управляемая. Я думаю, что все могут понять, что я хотел сказать, но если у вас есть лучшие слова, чтобы описать это, пожалуйста, не стесняйтесь редактировать мой ответ.

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 4 недели назад

Турбины одного семейства, все вращаются в одном направлении. Представьте себе, что нужно построить турбинный двигатель, который вращается напротив. Стоимость будет выше всяких похвал. Авиакомпании будут проводить инвентаризацию дубликатов запчастей для двигателей.