Vad är några av dessa extra "grejer" på jetmotorer?

39

Med risk för att det hörs för brett vill jag bättre förstå komplikationerna hos jetmotorer. Den här gången frågar jag om extra "saker", som tyvärr inte har något bättre namn eftersom jag inte vet vad det är.

Jag är bekant med den grundläggande cykeln av jetfly. Kompressornivåerna drar in luften och trycksätter den, förbrännar värmen och expanderar luften, och turbinenivåerna extraherar något vridmoment från jetmotorn för att driva motorn.

Det verkar allt så enkelt. Men så ser jag bilder som dessa:

Det är en modern turbofan. Vad är alla de extra sakerna? Kan det verkligen vara bränsle och flyglinjer? Jag skrapar huvudet speciellt, eftersom den grundläggande konstruktionen bara har en del rörliga delar (stegen / bladen) som drivs av turbinen och axeln, så jag kan inte föreställa mig att de oftast är hydrauliska eller elektriska linjer.

Jag hittade ett enklare exempel här (Tumansky RD-10):

Det är en turbojet och mycket äldre.

    
uppsättning DrZ214 19.09.2016 22:48

6 svar

48

Naturligtvis är den grundläggande konceptet för en turbinmotor relativt enkel, men djävulen är i detaljerna. För att göra en motor effektiv, pålitlig, kraftfull och säker, behövs många fler komponenter.

Bränsle . Självklart behöver en motor bränsle att fungera. Bränslet bränns i förbränningsanläggningar som ligger runt motorns omkrets. Detta kräver separata bränsleledningar till var och en av brännarna kring detta avsnitt av motorn. Bränslet måste anslutas till huvudbränsletillförseln och till gasreglaget / motorns kontroller för att mäta bränsleflödet.

Olja . Alla roterande maskiner inuti en turbin innebär att olja behövs för att hålla allt på ett smidigt sätt. Det finns en oljetank och rör för att flytta den till var den behövs.

Huvudluftluft . Avluftning tas från vissa delar av motorn. Detta betjänar luftkonditionering och anti-is-systemet och kan användas för att starta andra motorer. Denna blödningsluft tas från flera ställen runt omkretsen, och från flera steg ger det nödvändiga trycket vid olika motorvarvtal.

Annan blöda luft . Den grundläggande konstruktionen av en turbinmotor har luft in i framsidan och lämnar ryggen. Men i en riktig motor går mycket mer luftrörelse. Motorer måste fungera i ett stort antal förhållanden. Ibland behöver luft blödas från en viss sektion för att hantera trycket och upprätthålla en stabil drift. Sektionerna av turbinen kyls också av blödningsluft. Det behövs mer rör för att flytta all denna luft runt.

Sensorer . Moderna motorer mäter mycket information för att vara stabil och effektiv. Detta inkluderar temperaturer och tryck på flera ställen längs motorn, samt branddetektorer och hastigheterna hos de olika rotorerna. Dessa är alla anslutna till motorkontrollerna.

Generator . Detta är anslutet till en av motorspolen och ger ström till flygplanet, inklusive all elektronik på själva motorn.

Starter . Vanligtvis separerad från generatorn, även ansluten till en motorspole. Detta använder blötsluft för att vrida rotorerna för att starta motorn.

Kontroll . Vanligtvis på utsidan av fläktfallet (på framsidan av motorn, vänster sida av RR-bilden i frågan), drivs moderna motorer med mycket elektronik, kallad Engine Electronic Control (EEC) eller Full Authority Digital Engine Kontroll (FADEC). Alla ovanstående föremål kräver ledningar för kontroll och återkoppling. Varje rör behöver olika ventiler, kopplade till elektroniken, för att styra operationen. Vätskor behöver pumpar och filter. Det finns också ytterligare rörliga komponenter inuti motorn som kan justeras av motorns styrsystem.

    
svaret ges 20.09.2016 00:29
24

Det finns många extra komponenter, allmänt kända som "tillbehör".

Bränslepumpar, tändnings- och startkretsar och styrenheter, turbopumpar, hydraulpumpar, ställdon för vridvinkelvinkel, bränsleflödesreglage, FADEC-datorer, bränslemätare, bränslefilter, bränsleåtervinningsventiler, luftluftupphängningar och kanaler, generatorer, växellådor för att driva pumparna och generatorer, munstycksledningsskovelaktorer etc, plus alla rör och ledningar för att ansluta ovanstående till och från flygplanet.

Allt ovanstående gör det möjligt för bitarna i din första bild att fungera i moderna, bränsleeffektiva, högspännings turbofans.

Det enklare exemplet du ger är en 1950-talsteknologi turbojet som är enklare per definition än en turbofan och kommer inte att ha variabla statorer och vingar och ett mycket enklare bränslesystem plus en hel del moderna tillbehör på en modern turbofan.

Kontrast 1950-talets bilmotorer med moderna. Det är en liknande historia.

    
svaret ges 19.09.2016 23:07
8

Vetenskapen om allt, en gång väletablerad, är mycket enklare än sin teknik. Det är skillnaden mellan de två bilderna.

Jag är en forskare, jag kan lätt förstå cykeln hos de flesta maskiner som jag får använda i det dagliga livet, men det betyder inte att med dessa begrepp kan jag bygga dessa maskiner lika enkelt som de förenklade bilderna avbildar.

Beakta termen Rakettvetenskap

NASA

Så enkelt! Kolla nu på dess Engineering

WikiMedia Commons

Så ingen av de grejerna är extra, det är bara en konstruerad version av grundkonceptet, för dagens motorer.

    
svaret ges 20.09.2016 07:57
3

En modern turbofan kärna kommer att ha massor av VVS. Huvudsakligen pneumatiska, olja & bränsle. För pneumatisk har du högt stadium & lågt blödningsluftavtryck för flygplanets luftbehov. [aircon, anti-is osv.] Du har även pneumatiska kanaler för turbinhölje kylning, nacelle anti-is, kärnutrymme ventilation mm.

För bränsle har du linjer från bränslepumpen för förbränning, servobränsle [bränslemuskeltryck för manöverdon [variabel statorsvingar, bränsle- / oljekylareventil etc], servovarmer [värmeväxlare mellan olja och bränsle] etc.

För olja har du oljeledningar, oljepumpar, luft / oljekylare mm.

    
svaret ges 20.09.2016 19:48
3

Jag har alltid funnit att den kanadensiska mannen är ganska bra på demystifierande jetmotorer. I denna video beskriver han några synliga komponenter i en GE J79-motor från ett F4-Phantom. Det är en singel-spole turbojet från 50-talet, men jag tror att det fortfarande hjälper till att förklara vad du ser. (ignorera efterbrännare / variabel avgas) I själva verket kan även en enda enkel komponent innefatta minst två rör, slangar, kablar, ledningar, fästen, kopplingar, sensorer, styrledningar, inspektionsportar, avlopp, värmehöljen eller klämmor. Och inte en enda sak som absolut inte måste vara där.

                             
    
svaret ges 18.03.2018 11:36
1

Låt oss jämföra modern bilmotorfack och gammal en . De är i princip mycket samma, fyra krukor, förbränningsmotor, tvåhjulsdrift, manuell växellåda.

Men den gamla är normalt aspirerad, men den nya är turboladdad. Den gamla har mekanisk distributör, den nya har ECU. Den gamla har förgasare, den nya använder direktinsprutning. Den nya har farthållare, ABS, ESP, luftkonditionering, satellitnavigering, katalysator, filter, parkeringssensorer etc. Den gamla har en glödlampa för hadlights, en glödlampa för att indikera låg oljenivå och en glödlampa för indikatorer, mekanisk hastighetsmätare, flytande termometer och bränslemätare. Ingenting mer.

Tillbaka till din fråga kan de extra grejerna vara sensorer och deras kretsar, mer komplicerad bränslefördelning, reglering av statorblad, ventiler och lufttillförsel för att förhindra / underlätta återhämtning från kompressorbod.

    
svaret ges 20.09.2016 16:14